Молодша сестра азоту

Сьогодні агроном включає до системи живлення сільськогосподарських культур не тільки макро-, а й мезо- та мікроелементи. Ринок мінеральних добрив, у свою чергу, пропонує широкий асортимент продукції для отримання високих врожаїв. Серед інших активно рекламують і сірковмісні добрива. Як визначити потребу в сірці, яку називають молодшою сестрою азоту, і що вносити?

Чи потрібно вносити сірку під певну культуру на конкретному полі? Відповідь на це запитання може дати безпосередньо рослина за візуальними ознаками. Проте прояв нестачі сірки дуже схожий на азотне голодування: блідо-зелений колір листя, міжжилковий хлороз, сповільнення росту і розвитку… Це зумовлено тим, що сірка бере безпосередню участь у перетвореннях азоту та синтезі хлорофілу. Ключова відмінність – дефіцит сірки проявляється, в першу чергу, на молодих листках. Перед тим, як формувати план дій щодо вирішення проблеми, бажано підтвердити «неточну» візуальну діагностику результатами хімічного аналізу рослин і ґрунту.

Світлий ґрунт – мало сірки?
Основну кількість сірки для живлення рослина отримує через ґрунт. Вона поглинає цей елемент через кореневу систему у вигляді аніону SO42-, вміст якого опосередковано залежить від запасів органічної речовини у ґрунті. Простіше кажучи, якщо ґрунт темнішого забарвлення, то із високою ймовірністю його сірковий потенціал буде вищим, ніж у світлого. Вчені наводять такі цифри: ґрунти із 1% органічної речовини можуть вивільняти сірку зі швидкістю 3,6 кг/га/рік.
У ґрунтах із вищим вмістом органічної речовини складаються оптимальні умови для мікробіологічної діяльності. Зазвичай, кислотність таких ґрунтів є нейтральною. Як наслідок, процеси мінералізації відбуваються швидше і, відповідно, активніше підвищується вміст рухомої сірки.
На піщаних, супіщаних і легкосуглинкових ґрунтах із низькими запасами органічної речо­вини, крім невисокої швидкості мікробіологічних процесів, інтенсивніше відбувається «небажаний» процес вимивання сірковмісних сполук за межі кореневмісного шару. Втрати сірки внаслідок вимивання можуть сягати до 50% від її надходження в ґрунт із добривами та атмосферними опадами. Дослідники оцінюють такі втрати від 8 до 15 кг/га.
Пташиний послід та сидерати
Виходячи із вищезазначеного, для забезпечення культур сіркою достатньо підтримувати позитивний баланс органічної речовини. Проблеми живлення сіркою рідко виникали в ті часи, коли в достатній кількості вносили органічні добрива. На сьогодні замість бажаних 8-12 т/га в середньому вноситься 0,27 т/га. Перспективним у цьому напрямку є використання відходів птахофабрик. «Сухі» цифри статистики свідчать, що поголів’я птиці за останні два десятки років залишається на стабільно високому рівні. Пташиний послід містить широкий спектр макро- та мікроелементів, в т.ч. близько 0,3% сірки.

Альтернативою, з точки зору поповнення органічної речовини ґрунту, є вирощування сидеральних культур. За своєю дією сидерація прирівнюється до внесення 20-30 т/га гною. А з метою збереження накопиченої органіки аграрні підприємства переходять до ґрунтозахисних технологій обробітку ґрунту. Такий підхід також сприятиме покращенню умов для живлення сіркою.
Для визначення ступеня забезпеченості рослин визначають вміст рухомої сірки у ґрунті.
В Україні було проведено спільне дослідження ДП «Агроцентр ЄвроХім-Україна» та ДУ «Інститут охорони ґрунтів України» щодо визначення цього агрохімічного показника на певних територіях. За результатами роботи більшість українських полів потрапляє до категорії із середнім і низьким ступенями забезпеченості рухомими сполуками сірки. Виникає логічне запитання: чому рослини не подають візуальних ознак дефіциту цього елемента живлення?

Сірчані опади
Одним із додаткових джерел надходження хімічних речовин на поверхню ґрунту є атмосферні опади. Дослідження складу опадів показує, що вміст сірки у них є стабільним і залежить від цілого комплексу природних та антропогенних чинників. За даними українських науковців за рахунок опадів на поверхню ґрунту додатково надходить 5-8 кг/га сполук сірки, які безпосередньо будуть джерелом живлення рослин.
Ще одне джерело – газ у атмосфері. Близько половини «атмосферної сірки» має антропогенне походження. Сірчистий газ удвічі важчий за повітря і не переноситься на далекі відстані. У зв’язку з цим він концентрується у районах розміщення промислових підприємств. В таких місцях його концентрація може бути у 2-3 рази вищою, ніж у сільській місцевості. Поточне загальне осадження сірки знаходиться в діапазоні від 1 кг/га сірки в сільських районах до більш, ніж 20 кг/га – в промислових.

Завод пускає в небо дим
І фабрика пускає хмару…
Дощем поллється скоро золотим
Та сірка, що обійдеться «на шару»!

Сірка може надходити у ґрунт із поливною водою. Кількість безпосередньо залежить від її якості. Разом з тим вода також сприятиме міграції сірки із кореневмісного у нижчі шари ґрунтового профілю. Полив, в основному, використовується у зоні Степу та південній частині Лісостепу, ґрунти яких потенційно мають середній і високий ступені забезпеченості сіркою.

Чи варто вносити сірковмісні добрива?
Це визначається шляхом врахування всіх можливих надходжень і втрат сірки. І основне, що потрібно врахувати – культура. Специфіка живлення рослин певного виду і хімічний склад продукції визначає потребу у додатковому внесенні поживних речовин, зокрема і сірки. Так, зернові культури потребують 10-25 кг/га, а капуста – 50-70 кг/га. Різниця зумовлена як різною біомасою врожаю, так і його біохімічними характеристиками.
Для визначення норми внесення сірковмісних добрив враховують співвідношення N:S. Залежить цей показник від біологічної потреби кожної культури у азоті та сірці. Вужче співвідношення є характерним для представників родини Хрестоцвітих (ріпак, капуста та ін.), Бобових, а ширшим – для групи зернових. У середньому для всіх культур прийнято 14:1. Тобто чим більша кількість внесеного азоту, тим вища – сірки. Для підживлення різних культур виведено залежності між дозами азотних і сірчаних добрив.

У сірки є сестра в родині,
З якою ходить на роботу!
Запам’ятайте, що віднині
Сірка – родичка азоту!

Одна із ключових функцій сірки – участь у формуванні якості врожаю. У переважній більшості зернових культур функціонування ферментів та білків у тканинах листків та насіння залежить саме від рівня сіркового живлення. Нестача сірки призводить до пригнічення метаболічних процесів, у першу чергу синтезу сірковмісних амінокислот і білків, порушується формування хлоропластів.
Під дією сірки інтенсифікується синтез вуглеводів: у коренеплодах буряків збільшується кількість цукру, а в бульбах картоплі − крохмалю.

Сірка на бобах
Сірковмісні добрива є важливим елементом технології вирощування бобових культур. Сірка активізує життєдіяльність бульбочкових бактерій. Фіксація молекулярного азоту здійснюється за допомогою фермента нітрогенази, який складається із двох компонентів: малого, який містить залізо і сірку (Fe-білок), і великого, до складу якого входять молібден, залізо і сірка (Mo-Fe-білок). Від цієї властивості сірки залежать азотні перетворення у самій рослині. Відповідно, за внесення сірковмісних добрив знижується ймовірність накопичення нітратів у продукції.
Які ж добрива вносити для покращення сіркового режиму ґрунтів?
Асортимент сірковмісних добрив величезний. Вибір добрива залежить від агрохімічних показників ґрунту, біології культури, характеристики хімічної сполуки і т.д.
Гіпс
Для основного або передпосівного внесення можна взяти добриво із діючою речовиною CaSO4 (гіпс). Воно має пролонговану дію через слабку розчинність: за температури 20oC розчиняється 0,2036 г/100 мл (для порівняння у сульфату амонію – 75,4 г). Серед таких: гранульовані добрива Gran Fert Сірка+, AgroSupra S, Omya Calciprill 14S та ін. Перелічені добрива, незважаючи на певну хімічну спорідненість, мають різну реакційну здатність за рахунок різної тонини помелу матеріалу. Існують дешевші «аналоги» (гіпс, фосфогіпс), але технологічно працювати з ними важче.
Існує дискусійне питання щодо можливості застосування добрив і меліорантів, що містять CaSO4, на ґрунтах із кислою реакцією середовища. З одного боку, кальцій є необхідним для розкислення і «стоїть на стражі родючості», а з іншого – кислотний залишок SO4 може підкислювати середовище. Якби там не було, а сіль CaSO4 є хімічно нейтральною. Тому застосовувати її можна, але не в кількостях для меліоративної дії.

Сульфат магнію
Серед сірковмісних добрив для передпосівного внесення використовують сульфат магнію. Особливо це стосується магнієлюбних культур (картопля, кукурудза) на ґрунтах із невисоким вмістом магнію. Також це добриво використовують у підживлення: і прикореневе, і позакореневе. Сульфат магнію за рахунок хімічних складових позитивно впливає на синтез хлорофілу. Аналогічні принципи застосування сульфату калію. Встановлено позитивний вплив позакореневих підживлень 4% розчином цього добрива на урожай і якість продукції таких культур, як пшениця озима, цукровий буряк, картопля та ін.

Сульфат амонію
Сульфат амонію доцільно використовувати у прикореневе підживлення. Добриво містить у своєму складі два ключових елемента для наростання вегетативної маси: азот і сірку. Мінус сульфату амонію – наявність вільної сірчаної кислоти, що обмежує його застосування на кислих ґрунтах. Проте прогрес не стоїть на місці. Компанія UPhos виготовляє сульфат амонію із нейтральним значенням рН (10% водний розчин із рН = 5,8–6,4 порівняно із значенням цього показника для кристалічного сульфата амонію – 4,6–4,8).

Про «невикористані» залишки
З агрохімічної точки зору, сульфати магнію, калію і амонію містять ключові елементи живлення, проте їх співвідношення у добривах не відповідає біологічним потребам культури. Ці мінеральні добрива вносять із розрахунку на магній, калій і азот відповідно. Але аж ніяк не на сірку. Так, із 100 кг сульфату амонію внесеться 21 кг азоту і 24 кг сірки. Співвідношення N:S – майже 1:1. Це означає, що коефіцієнт використання сірки із добрива буде не дуже високим. Рослина фізично не зможе засвоїти ту кількість, яка внесеться із оптимальною нормою, що розрахована по азоту. А «невикористані» залишки можуть поступово мігрувати у нижчі шари або втрачатися у вигляді газу в атмосферу.
Для внесення азоту в оптимальному співвідношенні із сіркою ДП «Агроцентр ЄвроХім-­Україна» реалізує добриво КАС+S. За фізичними характеристиками подібне до КАСу. До складу входить 23% азоту та 3,6 % сірки (N:S – 6,5:1). КАС+S дешевше на 20%, ніж КАС-32. Позитивно зарекомендувало себе добриво у виробничих дослідах. Прибавки врожаю зерна озимої пшениці порівняно із аміачною селітрою становили 4,0-6,5 ц/га, вміст білка зростав на 0,9-1,6%, клейковини – на 1,4-1,9%.
Це далеко не повний перелік сірковмісних добрив. На ринку є різноманітні комплексні сірковмісні добрива … Але щоб вибрати найкращий варіант потрібно дивитися на конкретне поле через призму аналізу ґрунту і потреби конкретної культури. Для отримання високої продуктивності культури (врожаю і якості продукції) необхідно забезпечити збалансоване живлення. Для цього сірку і азот бажано «подати на підносі» у момент «найбільшого апетиту» рослин на ці елементи живлення.

Олексій Тарасенко
кандидат сільськогосподарських наук