>
Система удобрення сільськогосподарських культур розвивається разом із технологіями вирощування, оскільки забезпечення зростаючого потенціалу сортів і гібридів культур може бути забезпечено достатньою кількістю доступних елементів живлення. Є різні напрямки розвитку цих процесів, але стосовно грунтового удобрення стримуючим фактором часто є доступ до сировинної бази, як складової добрив. Поява нової сировини з новими характеристиками дає поштовх в розвитку системи удобрення в цілому, і як правило, підвищення продуктивності с/г культур.
Останнім часом трендом розвитку в удобренні є використання добрив з контрольованим вивільненням елементів живлення, або ж різних технологічних заходів задля поступового постачання ними рослини протягом вегетації. Це достатньо дороговартісні продукти, що сильно стримує їх широке застосування у реальному виробництві, попри те, що їх ефективність доведена як наукою так і практикою. Практичне застосування стосується лише азотного живлення, як найбільш дефіцитного елемента для рослин з грунту. Подекуди, наприклад у горшочній культурі, в овочівництві і квітникарстві набувають поширення продукти з поступовим вивільненням всіх макроелементів.
Чому ж виникла потреба в контрольованому, або поступовому вивільнення елементів живлення з добрив?
На прикладі азоту все пояснюється його високою мобільністю в грунті.
Рис. 1. Спрощена версія циклу азоту в системі ґрунт – рослина (N.K. Fageria. The use of nutrients in crop plants. 2009)
Залежно від навколишніх умов, азот в грунті достатньо швидко переходить у нітратну форму азоту, яка в свою чергу досить легко втрачається з нього. При цьому рослина має високу потребу в цьому елементі живлення, особливо в період активного наростання вегетативної маси.
Рис. 2. Форми азоту в ґрунті
Отже застосування азотного удобрення в якості основного пов’язано зі значною перевтратою елементу, низькою ефективністю його. Тому достатнє і ефективне забезпечення рослин азотом можливе за рахунок дробного внесення або застосування ефекту сповільненого вивільнення і перетворення в ґрунті.
Схожа ситуація відбувається у випадку сірчаного удобрення. Аніон SO42– так само як і нітрат-іон дуже легко піддається процесам вимивання, і завчасне його застосування також пов’язане зі значними втратами.
Високою мобільністю в грунті характеризується також Калій, і за певних умов (велика кількість опадів, наприклад), концентрація цього елемента може бути не достатньою для рослини в кореневмісному шарі грунту. Благо, у випадку з Калієм – цей процес зворотній.
Тут все зрозуміло, і ми вже давно зважаємо на високу мобільність азоту, сірки в грунті і по можливості застосовуємо технологічні заходи. Але схожа ситуація відбувається з такими елементами як фосфор, кальцій, магній. Так, ці елементи малорухливі в грунті, ми їх не втрачаємо. Проте нам відомо поняття доступності рослині фосфору, кальцію, магнію з ґрунту. І навіть якщо ми застосували супер водорозчинне і супер доступне фосфорне добриво, то в ґрунті водорозчинний фосфор достатньо швидко переходить у форми малорозчинні, а то і взагалі неводорозчинні. Виявляється, цей процес відбувається достатньо швидко.
Умовні позначення: ПФ – простий суперфосфат, ТСФ подвійний суперфосфат, МАФ – моноамонійфосфат (аммофос), ДАФ – діамонійфосфат (діамофос), АПФ – Поліфосфат амонію.
Рис. 3. Трансформація фосфорних добрив і утворення важкорозчинних з’єднань
(Fixen P. Optimum Phosphate Fertilizer Products and Practices for Temperate Climate Agriculture. Proceedings of an International Workshop Phosphate Fertilizers and the Environment, March 23-27, 1992)
Як відомо, фосфор засвоюється рослинами у вигляді аніону фосфорної кислоти, головним чином, у вигляді дигідрофосфату (H2PO41–). Гідрофосфат (HPO42–) також засвоюється рослинами, але в меншій мірі.
Найбільше зниження ефективності фосфорних добрив пов’язано з хімічним зв’язуванням фосфатів катіонами-антагоністами. Водорозчинні солі фосфорної кислоти, потрапляючи в грунт з добривами, через деякий час в слабокислих і слаболужних умовах в результаті хімічного зв’язування з кальцієм (Ca) і магнієм (Mg) перетворюються в двох заміщені фосфати – дікальцій фосфат (CaHPO4·2H2O) і дімагній фосфат (MgHPO4), а в кислому середовищі в результаті взаємодії з оксидами алюмінію і заліза – в малорозчинні фосфати Al і Fe (AlPO4, Al(OH)3PO4, FePO4, Fe2(OH)3PO4 та ін.). Хоча вважається, що максимальна доступність фосфору для рослин досягається при значеннях рН, близьких до нейтрального (від 5.5 до 7.5), і в цьому діапазоні значень рН відбувається фіксація фосфатів ґрунту. За деякими оцінками, понад тридцять комбінацій фосфатів беруть участь в процесі фіксації фосфору.
Як видно з рисунку 3, будь яка внесена водорозчинна форма фосфору досить швидко перетворюється в маловодорозчинну форму у вигляді дікальцій фосфату. Зрозуміло, що рослина частково може спожити і цю форму фосфору, але ефективність його менша, в рослині мають вже відбуватись активно всі біохімічні процеси, кореневою системою виділятись органічні кислоти для споживання вказаних форм елементів живлення.
Отже, виявляється, у випадку удобрення фосфором, кальцієм, магнієм також важливо вчасно дати добриво!!! Якщо азотом ми технологічно можемо підживити рослину, то у випадку решти елементів живлення це зробити достатньо складно. Єдиним виходом на сьогодні є продукти з контрольованим вивільненням, або поступовим розчиненням. На ринку сьогодні вже є штучно створені гранули з контрольованим вивільненням елементів живлення, проте їх вартість поки що не дозволяє їх широке застосування у сільськогсоподарському виробництві.
Єдиним виходом може бути застосування природньої сировини з поступовим розчиненням. І така сировина знайдена. Нею є Полісульфат. Мінерал, який містить сірку, калій, кальцій і магній одночасно. Високі показники чистоти, без хлору, важких металів, з низьким вуглецевим слідом дозволяють йому повністю розчинятися з використанням мінімальної кількості вологи. Але процес розчинення тривалий, що дозволяє елементам живлення поступово потрапляти в грунтовий розчин, і використовуватись рослинами більш ефективно відповідно своїх фізіологічних потреб.
Єдині розроблені кар’єри з полігалітом належать компанії ICL. На основі цієї сировини на заводах компанії ICL у м. Амстердам, Нідерланди, та в м. Людвіґсхафен, Німеччина виробляється лінійка продуктів ICL PKpluS.
PKpluS® виробництва компанії ICL – це нове покоління фосфорно-калійних (PK) гранульованих добрив, що містять полісульфат. Ці добрива представляють собою збалансовані пропорції поживних речовин Р та К без вмісту азоту (N), проте з широким спектром таких вторинних елементів, як сірка (S), магній (Mg) та кальцій (Са).
Поступове розчинення і вивільнення елементів живлення так само властиве добривам ICL PKpluS.
Рис. 4. Поступове вивільнення елементів живлення з добрив ICL PKpluS на прикладі сірки.
Такий процес вивільнення найбільше відповідає фізіологічним потребам рослин. Оскільки основне споживання всіх елементів живлення відбувається не з самого початку вегетації рослини, а паралельно з нарощуванням вегетативної маси.
Рис. 5. Ефективність елементів живлення (на прикладі S)
Якщо врахувати, що після потрапляння в грунтовий розчин концентрація доступних елементі живлення буде поступово знижуватись (в зв’язку з різними процесами, як то вимивання, перехід у важкорозчинні форми, тощо) і накласти ці графіки на потребу рослини в елементах живлення, ми одразу помітимо відповідність фізіологічним вимогам рослини добрив ICL PKpluS (рис. 5).
Окрім того, необхідно звернути увагу на нейтральний рН добрива який не призводить до підкислення рН грунтового розчину. Це дозволяє не погіршувати стан грунту, ефективно використовувати рослинами елементи живлення (табл.1).
Табл.1. Вплив рН на доступність елементів живлення з грунту
Високі показники чистоти продукту такі як низький вуглецевий слід, низький сольовий індекс також свідчать про повну розчинність його, особливо якщо ми говоримо про умови з недостатньою кількістю вологи. Адже низький вуглецевий слід дозволяє продукту починати розчинятись вже при мінімальних запасах вологи. А низький сольовий індекс не призводить до засолення грунту, таким чином рослина може легше використовувати запаси грунтової вологи в удобреному грунті. Сьогодні це вкрай важливо враховувати в умовах все зростаючої нестачі вологи. І ми починаємо розуміти, що чим більше ми дамо добрив, тим більше ми підсолимо грунт і тим важче буде рослині взяти звідти вологу.
Отже, застосування PKpluS® виробництва компанії ICL – це цілком нове покоління фосфорно-калійних гранульованих добрив, що містять полісульфат. Збалансовані композиції поживних речовин Р та К з широким спектром таких вторинних елементів, як сірка (S), магній (Mg) та кальцій (Са) виводить точне живлення посівів на абсолютно новий рівень.