Ефективне використання фосфорних добрив

Фосфор у живленні рослин займає дуже важливе місце. У всьому світі по всіх ґрунтах фосфор є другим після азоту серед усіх 17 найнеобхідніших елементів. Дефіцит фосфору зустрічається доволі часто. Фосфор взагалі є елементом життя. Навіть у науковій фантастиці дуже часто зустрічаються тези про те, що життя на планеті триватиме доти, поки вистачатиме фосфору. Айзек Азімов сказав, що фосфор – це «бутылочное горлышко жизни», маючи на увазі, що кількість цього елементу на планеті обмежена. Позаяк фосфор — це безпосередньо ДНК і продовження життя, а кількість живих істот на нашій планеті обмежена кількістю фосфору. Тому фосфор — важлива топова тема і, навіть вчені передбачають, що ХХІ сторіччя стане саме сторіччям фосфору.

Фосфор — це дуже складний елемент, у якого досить тривалий колообіг і він абсолютно не співрозмірний із нашим життям. Якщо азот дуже швидко повертається у колообіг: він потрапляє в повітря, потім із повітря його можна синтезувати в аміак і азотні добрива, то у фосфору зовсім інший шлях. Коли фосфор «випадає» з колообігу, то це для наших часових рамок назавжди. Він може переходити у водойми через евтрофікацію. Це явище також називають «старіння водойм». У природних умовах цей процес відбувається сотні чи тисячі років. А якщо до цього залучено антропогенний вплив (насичення водойм азотом і фосфором), то таке явище розвивається дуже стрімко. І це проблема не окремих водойм, а всього Світового океану. Навіть наукові фантасти говорили про таке явище, як цвітіння води, і сьогодні ми його спостерігаємо дуже часто. Дивно, але ознаки евтрофікації вчені виявляють навіть у Антарктиді.

Евтрофікація (від грецького eutrophia — добре харчування) — збагачення водойм біогенними елементами, що супроводжується знищенням продуктивності водойми. Евтрофікація може бути наслідком природного старіння водойми, знесення добрив або забруднення стічними водами.

Для евтрофних водойм характерна багата та різноманітна літоральна та субліторальна рослинність, велика кількість планктону. Розбалансована евтрофікація може призводити до вибухового розвитку одноклітинних водоростей («цвітіння води»), дефіциту кисню та, як наслідок, загибелі вищої рослинності, риб та інших тварин.

Джерела видобутку фосфору

В природі фосфор зустрічається винятково у зв’язаному стані. Найважливішими природними сполуками фосфору є мінерали фосфорит (фосфат кальцію Са₃(PO₄)₂) і апатит, який у своєму складі містить, окрім Са₃(PO₄)₂, ще й CaP₂ або CaCl₂. Родовища цих мінералів доволі концентровані. Наприклад, Марокко має 70 % запасів усієї фосфатної сировини в світі, яка на сьогодні розвідана і може видобуватися. Низка вчених вважає, що до середини ХХІ сторіччя людство досягне піку у видобутку фосфатних руд (так званий фосфорний пік), після чого кількість цих руд буде тільки знижуватися. При цьому панувати на ринку фосфатних руд буде лише одна країна — Марокко. Тому фосфору приділяється дуже багато уваги: проводяться різноманітні конференції, створюються окремі проєкти щодо ефективного його використання та альтернативних джерел його видобутку. Наприклад, чимало фосфору вилучають із каналізаційних стоків. На сьогодні багато відомих світових компаній отримують таким чином фосфор у вигляді струвіту, для того аби повертати його у колообіг.

Струвіт — фосфат біогенного походження, водний фосфат амонію і магнію. Знаходиться в родовищах гуано, в багатих на органіку торфовищах. Струвіт як біогенний мінерал часто зустрічається в складі продуктів розпаду органічних сполук в середовищі, яке гниє, утворюється в результаті дії бактерій на органічні сполуки, також відомий як складова частина ниркових каменів і каменів в сечовому міхурі і в лужній сечі інфікованих. Вперше винайдено у відкладах у середньовічній каналізації (Церква Святого Миколая, Гамбург, Німеччина).

Раніше переважна більшість решток, як побутових, так і від виробництва, зокрема рослинництва та тваринництва (компост, гній, кісткове борошно) поверталися на поля. То сьогодні, вони майже не повертаються на поля і це є лінійним процесом виведення фосфору із колообігу.

В Україні, на жаль, більшість фосфору, який потрапляє до каналізації, для колообігу втрачається, адже питанням його вилучення практично ніхто не займається.

Ще є одне джерело втрати фосфору — це поверхневий стік добрив з полів. Фосфор — це такий елемент, який із ґрунту важко «витягти»: він дуже малорухливий у ґрунті і зв’язується практично з усіма елементами (кальцій, магній тощо), тобто утворює хімічно інертні і недоступні рослинам сполуки. Тож поверхневий стік — це основне джерело втрат фосфору з ґрунту. Для запобігання цьому потрібно дбати про профілактику ерозії ґрунту, особливо на схилах, запроваджувати відповідний обробіток ґрунту та дотримуватися сівозміни.

Нестача фосфору для рослин

Візуальні ознаки нестачі фосфору у рослини проявляються тоді, коли вона вже надто потерпає від цього. Перші ознаки виявляють на нижніх листках, бо, на відміну від ґрунту, фосфор усередині рослини дуже рухливий. Нижні листки стають темно-зеленого кольору з проявом фіолетового забарвлення. Слід зазначити, що в прохолодні весни сільськогосподарські культури масово потерпають від браку фосфору. Це явище було спричинено низькими температурами, які ще більше уповільнювали рух фосфору і рослини страждали від нестачі цього елементу, фактично не змігши його засвоїти.

Також часто рослини страждають від прихованого дефіциту фосфору, що сильно впливає на врожай, і фермери не можуть зрозуміти, в чому ж причина. Взагалі-то вся агрохімія обертається навколо пошуку лімітуючого фактору. Для цього агроном повинен постійно спостерігати за рослинами та зробити якісний аналіз ґрунту. Лише так можна побудувати ефективну систему живлення рослин. Також буде надзвичайно корисно у господарстві закласти досліди з різними системами живлення і способами внесення добрив. Всі ці дії, врешті-решт, дадуть можливість вибудувати досконалу систему живлення рослин у вашому господарстві.

При цьому також потрібно розуміти, що всі елементи живлення між собою дуже пов’язані. Наприклад, класичним є зв’язок між фосфором і цинком. Тобто, якщо ми вирішуємо проблему фосфору, при цьому не зважаючи на цинк, то за дефіциту цинку в ґрунті ця проблема може тільки загостритися. Тоді фосфор не вирішить проблему рослини, бо ми виправляємо один лімітуючий фактор, а інший — перетворюється у проблему. Все це пов’язано і потребує комплексного вирішення.

Ще одним ефективним методом контролю кількості фосфору є аналіз рослин, який показує дійсний стан речей. Аналіз ґрунту нам говорить про потенційну його можливість забезпечити рослину тим чи іншим елементом. Але при цьому ми не знаємо, які складатимуться біотичні чи абіотичні умови і як вони впливатимуть на поглинання поживи рослиною. А от аналіз рослини дає змогу чітко встановити, яких саме елементів не вистачає і, найголовніше, він допомагає на ранніх стадіях виявити прихований дефіцит, без візуальних ознак на рослині. Бо коли є прояви дефіциту на рослині, то вона вже хвора, є затримка у рості й розвитку та втрата потенціалу врожайності.

Дуже часто, навіть за достатнього насичення ґрунту добривами, рослини не можуть їх спожити. Це буває за різних умов, зокрема за недостатнього розвитку кореневої системи, ущільнення ґрунту, через яке коріння не може туди пробитися, та несприятливих прохолодних погодних умов тощо. Є рослини-індикатори, зокрема кукурудза, яка своїм фіолетовим кольором, «просигналізує» про нестачу фосфору.

Які фосфорні добрива краще вносити: рідкі чи гранульовані?

Наразі на ринку часто обговорюються питання, які фосфорні добрива краще вносити: рідкі чи гранульовані? Але я б перефразувала це б питання: не що краще, а коли краще. На мій погляд, рідкі і гранульовані добрива мають свої переваги й обмеження у використанні. Тому під кожну мету, строк чи спосіб внесення потрібно підбирати свою форму добрива. З огляду на це, можна сказати, що поганих добрив немає, а є їхнє неправильне використання. Я гадаю, що сьогодні вже всім відомо правило 4 П: елементи живлення повинні бути внесені в правильній нормі, у правильній формі, у правильні строки й у правильний спосіб.

У цьому правилі є така цікава закономірність — якщо ми обираємо один із цих способів, то інші ми повинні під нього підлаштувати. Наприклад, якщо ми збираємося провести допосівне удобрення, і це буде внесення з осені і на кислих ґрунтах, то, звичайно, нам потрібна більша норма добрива, бо вноситимемо його розкиданням. Відповідно, у такому разі найпридатнішими будуть гранульовані добрива, навіть такі, в яких уміст важкорозчинного фосфору може бути досить високим. Адже кислий ґрунт дасть можливість важкодоступному фосфору за осінньо-зимово-весняний період повільно вивільнятися і це буде пролонгована дія добрива.

З іншого боку, якщо беремо припосівне внесення, особливо коли вноситься добриво в рядки, найкраще підійде рідкий фосфор. Він одразу насичує ґрунтовий розчин, при цьому не потрібна стадія розчинення, яка потрібна навіть для легкорозчинного гранульованого добрива. Також у такому випадку можна використовувати мікрогранульовану форму добрив. Це дуже дрібні і легкорозчинні форми добрив, які досить рівномірно розподіляються по насіннєвому ложу, і таким чином ми можемо внести низьку норму з доволі високою рівномірністю.

Тобто вкрай важливо зрозуміти механізм дії добрива і результат, який ви хочете отримати від його внесення. І тоді не буде питання: яке добриво краще, а буде: яке і коли добриво краще вносити.

Що таке технологія In-Furrow?

Найкраще для внесення добрив у насіннєве ложе використовувати POP–UP добрива, які вносяться під час посіву у безпосередньому контакті/або у безпосередній близькості від насіння. POP–UP добрива — це спеціалізовані добрива для ультралокального внесення (рідкі безбаластні добрива з низьким сольовим індексом та мікрогранульовані добрива). Ці добрива дають швидкий старт для проростання насіння та подальшого розвитку сходів, а технологія називається In-Furrow. За такою технологією також можна вносити ЗЗР, мікробні та рістстимулюючі препарати, мікроелементи.

Слід зауважити, що показники сольового індексу добрив можуть негативно вплинути на проростки. У кожного добрива є свій сольовий індекс: що він вищій, то гірше. Для рідких добрив, сольовий індекс не має перевищувати 20, а для гранульованих — 40–50. Як правило, фосфорні добрива не мають високого сольового індексу. Проте азотні і калійні добрива мають високий сольовий індекс.

Тому, якщо добрива вносять із насінням, потрібно на це зважати і дотримуватися певних правил залежно від типу ґрунту. Зокрема, якщо для кукурудзи вносяться комплексне гранульоване добриво, то потрібно порахувати суму по діючій речовині азоту і калію: для легких ґрунтів вона має не перевищувати 5 кг/га, для більш важких — 10 кг/га.

Для стартових добрив, як рідких, так і мікрогранульованих, окрім сольового індексу, є дуже важливими якість сировини (відсутність шкідливих і токсичних домішок) та склад (окрім NPK, добрива можуть містити певні біостимулюючі компоненти, що пришвидшують стартовий ріст рослини).

Швидкий старт у розвитку рослини — це вже є запорукою певного успіху. Тому провідні компанії світу шукають найкращі комбінації поживних елементів для стартових добрив. Адже, якщо рослини швидко і дружно проростають, вони виграють боротьбу за воду, сонце та поживні елементи у бур’янів.

За допомогою технології In-Furrow можна вирішувати не лише питання живлення. Так можна захищати рослини від шкідників: є хороший досвід у захисті кукурудзи від західного кукурудзяного жука (Diabrotica virgifera virgifera). Тобто, у такий спосіб можна вносити інсектициди, фунгіциди, мікробні препарати.

На мою думку, цього року ми спостерігаємо такий собі бум на внесення мікробних препаратів та мікроелементів разом із стартовими добривами. Це мікоризні, фосфатмобілізуючі і комплексні мікробні препарати і різні мікроелементи. Технологію In-Furrow потрібно розглядати як інструмент для вирішення різних питань на старті росту рослини.

На що звертати увагу при виборі фосфорних добрив

Сьогодні ринок фосфорних добрив дуже диференційований і насичений різними марками. Наприклад, ще 10 років тому кількість марок добрив була дуже обмежена. Насамперед це пов’язано з політичним рішенням заборони ввезення добрив із Російської Федерації, де заводи переважно виробляють невеликий асортимент традиційних марок добрив. Після цього український ринок фосфорумісних добрив наситився препаратами з інших країн і маємо дуже велику кількість марок із різноманітним складом компонентів. Тому сьогодні вкрай важливо, як ніколи, вивчати склад добрив перед придбанням.

В першу чергу, слід звертають увагу на вміст фосфору в NPK, але не на загальний уміст фосфору, а на вміст саме доступного та водорозчинного елементу. Тобто, якщо ми вносимо фосфорне добриво і хочемо, аби воно подіяло в рік внесення і його основна ефективність прийшлася на культуру, під яку вносимо, то вміст водорозчинного фосфору — найважливіший показник. Також потрібно дуже уважно аналізувати, що криється за етикеткою: яка форма фосфору, який розмір гранул, розчинність гранул, рівномірність гранульованого складу (гранули однакового розміру) тощо.

Ефективність фосфорних добрив на різних ґрунтах

Фосфор найбільш доступний у діапазоні pH ґрунту 6,0–6,5. Це той діапазон, за якого фосфор ґрунтовий і внесений — найдоступніші. Найбільша проблема з фосфором виникає на карбонатних ґрунтах, бо вони схильні до швидкого і сильного зв’язування. На таких ґрунтах потрібно обирати добрива, які мають високий уміст водорозчинного фосфору, вносити їх якомога ближче до періоду вегетації: під час сівби чи локальне внесення.

Найголовніше непорозуміння щодо фосфору — вважається, що він малоефективний, адже коефіцієнт його засвоювання рослинами в перший рік внесення у найкращому випадку сягає 20, іноді 12–14%. Але з іншого боку, це дуже добре, бо фосфор майже не втрачається з ґрунту. Якщо ми інвестуємо у фосфор і знаємо, що це наша земля і ми її будемо використовувати, то впродовж 4–5 років майже 90% буде використано наступними культурами. На відміну від фосфору, азот не можна внести про запас — він втрачається. Калій, особливо на легких ґрунтах, також може втрачатися. А от фосфор не втрачається і є непоганою інвестицією у майбутнє.

Асортимент фосфоровмісних добрив

На ринку фосфорних добрив монокомпонентних препаратів практично немає, крім простого і подвійного суперфосфату. Всі інші в своєму складі мають три компоненти NPK. Проте на сьогодні швидко зростає ринок двокомпонентних добрив NP — амофосу і діамофосу.

Всі фосфоровмісні добрива можна поділити на дві групи — це кальційфосфати (суперфосфати) і амонійфосфати (всі інші). Кальційфосфати — менш розчинні і більш ефективні на кислих ґрунтах. Окрім фосфору, у своєму складі вони мають кальцій, а простий суперфосфат має баластний компонент сірку, що дуже добре для рослин. Утім їхня розчинність нижча, ніж амонійфосфатів.

Амонійфосфати (амофос, діамафос) краще розчинні і більш придатні для припосівного внесення, які дають швидший, проте нетривалий, ефект. Що стосується NPK, то потрібно дивитися на склад добрив. В одних добривах фосфорний компонент може бути у складі кальційфосфатів, а в інших — амонійфосфатів.

Не завжди кількаразове внесення комплексних добрив може бути дешевшим в плані економії ПММ, на відміну від кількаразового внесення одно- чи двокомпонентних добрив. Усе залежить від водорозчинності фосфору та очікуваного ефекту від застосування. Якщо придбати і внести малорозчинний фосфор (як правило, це дешевші добрива), то очікуваної врожайності можна не отримати, тож прибутковість культури може сильно знизитися.

І наостанок іще раз хочу наголосити на правилі чотирьох П: елементи живлення повинні бути внесені в правильній нормі, у правильній формі, у правильні строки і у правильний спосіб.

Стаття підготовлена за матеріалами вебінару UHBDP «Ефективне використання фосфорних добрив» (спікер — Ірина Логінова, експертка з мінерального харчування рослин, консультантка НВК «Квадрат»).

Г. Козак

h.kozak@univest-media.com

журнал «Пропозиція», №11, 2021 р.