>
В последнее время трендом развития в питании является использование удобрений с контролируемым высвобождением элементов питания, или же различных технологических мер для постепенного снабжения ими растения в период вегетации. Это достаточно дорогостоящие продукты, что сильно сдерживает их широкое применение в реальном производстве, несмотря на то, что их эффективность доказана как наукой так и практикой. Практическое применение касается лишь азотного питания, как наиболее дефицитного элемента для растений из почвы. Кое-где, например в горшочных культурах, в овощеводстве и цветоводстве получают распространение продукты с постепенным высвобождением всех макроэлементов.
Почему же возникла необходимость в контролируемом или постепенном высвобождении элементов питания из удобрений?
На примере азота все объясняется его высокой мобильностью в почве.
Рис. 1. Упрощенная версия цикла азота в системе грунт – растение (N.K. Fageria. The use of nutrients in crop plants. 2009)
В зависимости от окружающих условий, азот в почве достаточно быстро переходит в нитратную форму азота, которая, в свою очередь, достаточно легко теряется из него. При этом растение имеет высокую потребность в этом элементе питания, особенно в период активного нарастания вегетативной массы.
Рис. 2. Формы азота в грунте
Итак применения азотного питания в качестве основного связано со значительным перерасходом элемента, низкой его эффективностью. Поэтому достаточное и эффективное обеспечение растений азотом возможно за счет дробного внесения или применения эффекта замедленного высвобождения и преобразования в почве.
Похожая ситуация происходит в случае срочного питания. Анион SO42- так же как и нитрат-ион очень легко подвергается процессам вымывания и заблаговременное его применение также связано со значительными потерями.
Высокой мобильностью в почве характеризуется также калий, и при определенных условиях (большое количество осадков, например), концентрация этого элемента может быть не достаточной для растения в корнеобитаемом слое почвы. Благо, в случае скалием – этот процесс обратный.
Здесь все понятно, и мы уже давно учитываем высокую мобильность азота, серы в почве и, по возможности, применяем технологические мероприятия. Но похожая ситуация происходит с такими элементами как фосфор, кальций, магний. Да, эти элементы малоподвижны в почве, мы их теряем. Однако нам известно понятие доступности растению фосфора, кальция, магния из почвы. И даже если мы применили супер водорастворимые и супер доступное фосфорные удобрения, то в почве водорастворимый фосфор достаточно быстро переходит в формы малорастворимые, а то и вообще неводорастворимые. Оказывается, этот процесс происходит достаточно быстро.
Условные обозначения: ПФ – простой суперфосфат, ТСФ- двойной суперфосфат, МАФ – моноамонийфосфат (аммофос), ДАФ – диаммонийфосфат (диаммофос), АПФ – Полифосфат.
Рис. 3. Трансформация фосфорных удобрений и образование труднорастворимых соединений
(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)
Как известно, фосфор усваивается растениями в виде аниона фосфорной кислоты, главным образом, в виде фосфата (H2PO41-). Фосфат (HPO42-) также усваивается растениями, но в меньшей степени.
Наибольшее снижение эффективности фосфорных удобрений связано с химическим связыванием фосфатов катионами-антагонистами. Водорастворимые соли фосфорной кислоты, попадая в почву с удобрениями, через некоторое время в слабокислых и слабощелочных условиях, в результате химического связывания с кальцием (Ca) и магнием (Mg), превращаются в двух замещенные фосфаты – дикальций фосфат (CaHPO4 · 2H2O) и димагний фосфат (MgHPO4), а в кислой среде, в результате взаимодействия с оксидами алюминия и железа – в малорастворимые фосфаты Al и Fe (AlPO4, Al (OH) 3PO4, FePO4, Fe2 (OH) 3PO4 и др.). Хотя считается, что максимальная доступность фосфора для растений достигается при значениях рН, близких к нейтральному (от 5.5 до 7.5), и в этом диапазоне значений рН происходит фиксация фосфатов почвы. По некоторым оценкам, более тридцати комбинаций фосфатов участвуют в процессе фиксации фосфора.
Как видно из рисунка 3, любая внесенная водорастворимая форма фосфора достаточно быстро превращается в маловодорастворимую форму в виде дикальций фосфата. Понятно, что растение частично может потребить и эту форму фосфора, но эффективность его меньше, в растении могут происходить уже активно все биохимические процессы, корневой системой выделяться органические кислоты для потребления указанных форм элементов питания.
Итак, оказывается, в случае удобрения фосфором, кальцием, магнием также важно вовремя дать удобрение!!! Если азотом мы технологически можем подпитать растение, то в случае остальных элементов питания это сделать достаточно сложно. Единственным выходом сегодня есть продукты с контролируемым высвобождением, или постепенным растворением. На рынке сегодня уже есть искусственно созданные гранулы с контролируемым высвобождением элементов питания, однако их стоимость пока не позволяет их широке примененять в сельхоз производстве.
Единственным выходом может быть применение природного сырья с постепенным растворением. И такое сырье найдено. Им является полисульфат. Минерал, содержащий серу, калий, кальций и магний одновременно. Высокие показатели чистоты, без хлора, тяжелых металлов, с низким углеродным следом позволяют ему полностью растворяться с использованием минимального количества влаги. Имея длительный процесс растворения, эта технология позволяет элементам питания постепенно попадать в почвенный раствор, и использоваться растениями более эффективно соответственно своих физиологических потребностей.
Единственные разработанные карьеры с Полигалитом принадлежат компании ICL. На основе этого сырья на заводах компании ICL в г.. Амстердам, Нидерланды, и в г.. Людвигсхафен, Германия производится линейка продуктов ICL PKpluS.
PKpluS® производства компании ICL – это новое поколение фосфорно-калийных (PK) гранулированных удобрений, содержащих полисульфат. Эти удобрения представляют собой сбалансированные пропорции питательных веществ Р и К без содержания азота (N), однако с широким спектром таких вторичных элементов, как сера (S), магний (Mg) и кальций (Са).
Постепенное растворение и высвобождение элементов питания так же свойственно удобрениям ICL PKpluS.
Рис. 4. Постепенное высвобождение элементов питания из удобрений ICL PKpluS на примере серы.
Такой процесс высвобождения наиболее соответствует физиологическим потребностям растений. Поскольку основное потребление всех элементов питания происходит не с самого начала вегетации растения, а параллельно с наращиванием вегетативной массы.
Рис. 5. Эффективность элементов питания (на примере S)
Если учесть, что после попадания в почвенный раствор, концентрация доступных элементов питания будет постепенно снижаться (в связи с различными процессами, как вымывание, переход в труднорастворимые формы и т.д.) и наложить эти графики на необходимость растения в элементах питания, мы сразу заметим соответствие физиологическим требованиям растения удобрений ICL PKpluS (рис. 5).
Кроме того, необходимо обратить внимание на нейтральный рН удобрения которая не приводит к подкислению рН почвенного раствора. Это позволяет не ухудшать состояние почвы, эффективно использовать растениями элементы питания (табл.1).
Табл.1. Влияние рН на доступность элементов питания из почвы
Высокие показатели чистоты продукта, такие как низкий углеродный след, низкий солевой индекс также свидетельствуют о его полной растворимости, особенно если мы говорим об условиях с недостаточным количеством влаги. Ведь низкий углеродный след позволяет продукту начинать растворяться уже при минимальных запасах влаги. А низкий солевой индекс не влечет к засолению почвы, таким образом растение может легче использовать запасы почвенной влаги в удобренной почве. Сегодня это крайне важно учитывать в условиях все возрастающей нехватки влаги. И мы начинаем понимать, что чем больше мы дадим удобрений, тем больше мы подсолим почву и тем труднее растению взять оттуда воду.
Таким образом, применение PKpluS® производства компании ICL – это совершенно новое поколение фосфорно-калийных гранулированных удобрений, содержащих полисульфат. Сбалансированные композиции питательных веществ Р и К с широким спектром таких вторичных элементов, как сера (S), магний (Mg) и кальций (Са) выводит точное питания посевов на совершенно новый уровень.