«Розумні» добрива в азотному підживленні томатів

Звичайні добрива, які застосовують агровиробники, — це добре розчинні солі, тому близько 70% азоту витрачається через випаровування і вимивання. З цим пов’язані низька ефективність добрива, оскільки живильний елемент виноситься з кореневої зони, що робить його недоступним для рослин, і шкідливий вплив на довкілля через викиди парникових газів або забруднення поверхневих вод евтрофікацією. 

Азот зазвичай застосовують у вигляді нітрат-іона або він швидко окислюється до цієї форми в результаті нітрифікації ґрунтовими мікроорганізмами. Процеси нітрифікації викликають небезпечні втрати під час випаровування у вигляді аміаку, монооксиду азоту або інших оксидів азоту, які можуть сприяти парниковому ефекту. Крім того, нітрат-іон не затримується ґрунтом і легко вилуговується. За  надмірного внесен­ня азоту нітрат-іон також може накопичуватися в їстівних частинах деяких харчових культур, що може шкодити здоров’ю. 

 

1. добрива з повільним вивільненням поживних елементів; 
2. стабілізовані добрива; 
3. добрива з контрольованим вивільненням поживних елементів. 

Добрива з повільним вивільненням містять сполуки азоту з низькою розчинністю, які стають доступними для рослин тільки після мікробної деградації. 

 

Стабілізовані добрива містять хімічні інгібітори, що уповільнюють або зупиняють біологічні процеси. До них відносяться інгібітори уреази, які перешкоджають гідролізу сечовини ферментом уреаза, або інгібітори нітрифікації, такі як дициандіамід (DCD) або 3,4-діметілпіразолфосфат (DMPP), які запобігають окисленню іона амонію. 

 

Добрива з контрольованим вивільненням складаються з внутрішнього ядра і зовнішнього шару. Ядро представляє собою водорозчинні добрива, такі як сечовина, нітрат амонію або нітрат калію; зовнішній шар — це покрит­тя з сірка, алкідної або поліуретанової смоли, термопластичного полімеру або матеріалу на мінеральній основі. Добрива з контрольованим вивільненням також можуть бути отримані шляхом комбінації покритої сіркою сечовини з додатковим полімерним покриттям. 

 

У дослідженні інноваційне добриво з контрольованим вивільненням на основі сечовини порівнювався з традиційними азотними варіантами і розчинними добривами на основі амонію, що містять інгібітор нітрифікації, під час вирощуванні томатів у теплиці Пізанського університету. 

Добриво з контрольованим вивільненням, узяте для роботи, складалося з гранул сечовини з поліуретановим покриттям і було зроблено з використанням інноваційної запатентованої технології полімерного покриття (E-MAX), яку можна застосовувати в поєднанні з багатьма типами добрив. 

 

 

Механізм вивільнення добрив з покриттям заснований на явищі осмосу, спричиненому дифузією води через покриття, що викликає розчинення внутрішнього добрива. Перенесення води через шар покриття є етапом, що визначає швидкість і залежить від хімічної структури полімеру, товщини шару покриття і температури. Отже, для цього полімеру з фіксованою товщиною швидкість вивільнення залежить від температури і оцінюється через температурний режим, в якому перебуває добриво з покриттям. Таким чином, внесення поживних речовин у ґрунт можна прогнозувати і контролювати з плином часу. 

Баланс води і азоту оцінювався для кожної обробки, разом із урожайністю та якістю продукції. Експеримент повторювали в три різних сезони (весна, осінь і літо-осінь) в теплиці, щоб запобігти впливу неконтрольованих опадів. 

 

---

Результати показали, що вилуговування азоту зменшилося завдяки збільшенню відсотка сечовини з покриттям. Внесення не менше 50% загального азоту у вигляді покритої сечовини значно знизило вимивання азоту і поліпшило агрономічну ефективність азоту порівняно з традиційними добривами, забезпечуючи в той же час аналогічне виробництво плодів. 

---

 

Висновок. Завдяки зменшенню вилуговування, загальна кількість азоту, яку зазвичай застосовують виробники, може бути знижена на 25 % без негативного впливу на виробництво. У той же час застосування «розумних» добрив забезпечило аналогічну та, навіть, вищу якість продукції, порівняно зі звичайними азотними підживленнями.

 

 За матеріалами www.mdpi.com