Основным направлением развития рынка комплексных удобрений становится “нишевость”, когда продукты создаются под определенные культуры и условия выращивания. К этому уже пришли лидеры данной отрасли и неуклонно подтягиваются остальные.
Производство таких удобрений отталкивается уже не от технологических возможностей производства, а от реальных потребностей культуры на основе глубоких теоретических познаний в области физиологии питания растений и агрохимии. Это позволит реализовать еще одну “программу будущего” – повышение эффективности внесенных NPK. Реализация будет проходить, главным образом, путем оптимизации питания растений, что достигается определенным соотношением между N, P и К, а также введением в состав удобрений набора мезо- и микроэлементов.
Что касается соотношения между азотом, фосфором и калием, то уже сегодня мы видим уход от “привычной” нитроаммофоски с соотношением 1:1:1 к маркам с дифференцированным соотношением. Знания об особенностях питания культур и информация об обеспеченности почвы элементами дают возможность подобрать марку, наиболее соответствующую определенным условиям.
Относительно второстепенных макро- и микроэлементов, то их присутствие и содержание в комплексных удобрениях на сегодня стало предметом маркетинга. В результате агроном часто не может разобраться в том массиве информации, который поступает к нему из рекламных материалов. Попробуем немного разобраться в этом вопросе.
Серный вопрос
Вопрос серы “нагнетается” вот уже последние лет десять, что связано с осознанием ее необходимости для нормального питания культур. Почему же раньше она не привлекала такого внимания? Дело в том, что в советское время сера также присутствовала в удобрениях, но тогда существовала научно обоснованная точка зрения, что в большинстве почв серы достаточно для нормального питания растений. Интенсивно работающая промышленность “обеспечивала” выбросы оксида серы, который, растворяясь в атмосферной влаге, выпал в виде кислотных дождей, поставляя растениям этот макроэлемент. Основным фосфорсодержащим удобрением был суперфосфат, который содержал значительное количество серы в виде балласта. А в наборе культур серолюбивые не занимали такие значительные площади, как это наблюдается сегодня.
В последние десятилетия ситуация изменилась. Во-первых, промышленность более не является существенным источником серы, а многотоннажная заправка почв органическими удобрениями отошла в прошлое. Во-вторых, ассортимент удобрений изменился на бесбалластные, фосфор чаще вносится в виде аммонийфосфатов. А увеличение площадей под требовательными к сере культурами (в частности, под рапсом и соей) стимулируют интерес к макроэлементу.
Количество серы в комплексных NPK удобрениях зависит от способа их производства: больше серы содержится в тех удобрениях, при производстве фосфорной кислоты для которых используется сернокислотное разложение фосфатного сырья, в качестве дополнительного источника серы в удобрения вводится сульфат аммония, а также сульфат калия в бесхлорных удобрениях. Содержание серы в комплексных удобрениях может достигать значения 14-16%.
При сравнении комплексных удобрений разных производителей следует обращать внимание на способ выражения серы: ее содержание может быть пересчитано на S или на SO3, а для перевода из первого во второй используется коэффициент 2,5. При менеджменте серы следует помнить, что сульфатная сера способна вымываться на легких по гранулометрическому составу почвах при высоком уровне осадков.
“Бум” сульфата магния продолжается
Вторым по популярности среди второстепенных макроэлементов в комплексных удобрениях является магний. Его выражают в виде Mg или MgO (коэффициент пересчета – 1,7). Большинство присутствующих на рынке марок NPK удобрений содержат магний в пределах 2-5% MgO. Этого количества магния, безусловно, мало для компенсации выноса большинства культур, однако его присутствие позволяет использовать синергизм с другими элементами, в частности, с фосфором.
Какая-то часть магния поступает в удобрения с фосфорной кислотой и магнезиальной добавкой, дополнительно же вводится в виде сульфата или карбоната магния. Плюс магний может быть внесен в виде сульфата в разные сроки: до посева, во внекорневую подкормку. “Бум” сульфата магния на рынке Украины пока еще не достиг своего плато, что свидетельствует как об осознании агрономами его преимуществ, так и о продуманности маркетинга.
Кальций под номером “три”
Кальций – третий второстепенный макроэлемент, которому в последние годы начинают уделять должное внимание. Об этом свидетельствуют декларация его содержания в комплексных NPK удобрениях и появление на рынке новых специализированных кальцийсодержащих удобрений. Как уже было сказано в отношении серы, переход с кальцийфосфатов (суперфосфаты) на аммонийфосфаты, а также практическое отсутствие органических удобрений и химической мелиорации (известкование и гипсование) вывело кальций в разряд необходимых элементов. А внесение физиологически кислых удобрений приводит к вымыванию кальция из почвы, что ведет к негативным изменениям структуры почвы, а отсюда, и всех почвенных режимов.
Источником кальция могут быть как химические мелиоранты (известь, доломит, дефекат, мел, фосфоритная мука, фосфогипс и гипс, и др.), так и специализированные кальцийсодержащие удобрения (например, кальциевая селитра, продукты компаний Omya, Gran Fert, кальциевая аммиачная селитра и др.).
Также NPK удобрения содержат некоторые количества кальция в виде кальцийфосфатов (более или менее растворимых) и гипса либо извести (в среднем до 12-14% СаО). Во многих удобрениях присутствие кальция обусловлено технологией производства и дополнительно не вводится. Его содержание выражают в виде Са или СаО (коэффициент пересчета 2,5). Количества вносимого с комплексными удобрениями кальция мало для того, чтоб значительно повлиять на структуру и рН почвы; этот кальций скорее играет роль синергиста по отношению к другим элементам питания, а также позволяет несколько уменьшить негативное влияние подкисления почвы физиологически кислыми солями.
Растения не любят “голый” NPK
Наряду со вторичными макроэлементами, содержание микроэлементов в комплексных удобрениях сегодня также стало предметом бурного обсуждения. Потребность в микроэлементах особенно возрастает, когда технологии выращивания культур “набирают обороты”, повышаются как нормы внесения NPK удобрений (с переходом на бесбалластные), так и генетический потенциал сортов. При этом растения все хуже откликаются на внесение только NPK.
Каковы же преимущества от введения микроэлементов в комплексные удобрения? Во-первых, внесенные вместе с NPK в почву, микроэлементы позволяют увеличить коэффициент использования макроэлементов, что, в результате, положительно сказывается на урожайности культур. Во-вторых, агрономы часто “разувериваются” в эффективности листовых микроэлементов (причиной чему, чаще всего, служат ошибки в составлении системы применения удобрений, а не качество самих листовых удобрений, или все чаще звучащая “неспособность” растений поглощать элементы листом – факт о возможности этого уже доказан и не подлежит сомнению). В-третьих, практически полный переход на бесбалластные высококонцентрированные удобрения кардинально снизил количество микроэлементов, поступающих в почву.
В гранулированные удобрения микроэлементы могут быть введены тремя основными способами:
– простым механическим смешиванием (основная проблема – сегрегация, однако является одним из самых недорогих способов и позволяет создавать различные составы “под заказ”);
– капсулирование – нанесение на поверхность гранул готовых удобрений (микроэлемент вместе с жидким носителем – вода, жиры, воски, полифосфат аммония, КАС – разбрызгивается на поверхность гранул макроудобрений, при этом возможен индивидуальный подход, однако способ требует дополнительных затрат);
– введение в состав макроудобрений в процессе производства.
Последний метод является наиболее распространенным, ввиду более низкой цены (по сравнению с капсулированием) и относительной легкости введения небольшого количества микроэлемента в большой объем макроудобрения. Однако ограничением данного способа является возможное взаимодействие микроэлементов с другими компонентами удобрения, особенно, если они добавляются перед стадией аммонизации (например, в таких условиях хелаты микроэлементов могут разрушаться). Технологически продуманная последовательность действий позволяет сохранить большинство введенного количества элемента в доступной форме.
Новый революционный способ введения микроэлементов в состав NPK удобрений – удобрения контролируемого высвобождения (Controlled Release Fertilizers), однако их доля на рынке Украины пока что незначительна.
Осторожно! Маркетинговый ход
Количество микроэлементов в основных, представленных на рынке Украины NPK-удобрениях, значительно разнится. Согласно Регламента Европейского парламента и Совета ЕС 2003/2003 от 13 октября 2003 г. об удобрениях, минимальное содержание микроэлементов в удобрениях ЕС, содержащих основные и/или дополнительные питательные элементы, в состав которых входит(ят) микроэлемент(ы), вносимые в почву под полевые культуры и пастбища, составляет (% к весу удобрения): В – 0,01%, Zn – 0,01%, Cu – 0,01%, Fe – 0,5%, Mn – 0,1%, Co – 0,002%, Mo – 0,001%. При этом возможные допуски для заявленного содержания микроэлементов следующие: 0,4% от абс. значений, если содержание превышает 2%, и 1/5 от заявленных значений, если содержание не превышает 2%.
Таким образом, часто декларируемые в Украине более низкие концентрации микроэлементов в удобрениях являются лишь маркетинговым ходом. Парадокс в том, что такая информация зачастую может презентоваться исключительно для нашего рынка, тогда как на официальном сайте она не упоминается.
Содержание железа и марганца в NPK-удобрениях достаточно высокое, что обусловлено их поступлением с сырьем в процессе производства. Форма микроэлементов, скорее всего, малодоступная для растений (фосфаты железа и марганца, и пр.). Только некоторые марки содержат количество, превышающее указанные выше минимальные значения, что свидетельствует о преднамеренном их добавлении в состав удобрения (а также, вероятно, о более высокой доступности).
Цинк, бор, медь и молибден – микроэлементы, добавляемые в удобрения в процессе производства. Содержание первых трех в большинстве удобрений колеблется в пределах 0,01-0,05%, в марках, специализированных под чувствительные культуры – до 0,1-0,5%, иногда и выше. Высокие концентрации цинка характерны для специализированных стартеров (в первую очередь, микрогранул) ввиду высокой важности цинка на начальных фазах роста и развития растений.
Медь входит только в отдельные марки удобрений, представленные на рынке Украины, преимущественно специализированные под зерновые (часто в сочетании с марганцем).
Молибден также достаточно редко добавляют в комплексные удобрения, поскольку потребность в нем у растений невысока, а лучшим выбором для его внесения в почву будет обработка семян.
Определение микроэлементов в комплексных удобрениях проводят методом растворения в кипящей разбавленной соляной кислоте (кроме бора, который определяют в водной вытяжке). В результате определяют валовое количество микроэлементов. В ЕС также декларируется количество микроэлементов, растворимых в воде (непосредственно доступные для растений формы). Содержание доступных форм будет зависеть от способа производства и грануляции удобрений, источника микроэлемента, что, в результате, отразится на поглощении микроэлементов растением.
Бор, в отличие от металлов, не снижает доступности при добавлении в процессе производства NPK, однако необходимо внимательно следить за нормами и равномерностью внесения борсодержащих комплексных удобрений, поскольку граница между дефицитом и избытком (токсичностью) для бора особенно близка.
Две философии
Существуют две основные философии внесения микроэлементов: страховое внесение (1) и внесение “по рецепту” или рекомендованное внесение (2).
(1) Страховое внесение напоминает ситуацию “из пушки по воробьям”, когда выбор делается наугад, и микроэлементы вносятся в небольшом количестве и целым набором. Этот метод используется в ситуации, когда нет надежных данных о дефиците какого-либо конкретного микроэлемента, и тогда они вносятся для возмещения всех элементов, вынесенных растением. Таким образом осуществляется “поддержка” плодородия.
Большинство премиум-удобрений, которые содержат все микроэлементы в небольшом количестве, и были разработаны на основе этой философии. При этом специфические потребности растений и уровень обеспеченности почвы часто остается неучтенным, а многие из внесенных микроэлементов могут быть просто ненужными в конкретных условиях, что в результате означает “расточительность” в затратах. Однако такой подход может быть экономически обоснованным на высокомаржинальных культурах, а также в ситуации, когда нет данных об обеспеченности почвы и потребности культуры (нужно заметить, что анализ микроэлементов достаточно дорогостоящий).
Преимущество таких удобрений я вижу в том, что низкие нормы микроэлементов не должны в значительной мере повлиять на цену самого удобрения, а их присутствие позволит использовать синергетические взаимодействия между элементами питания и будет служить оптимизации питания растений.
(2) “Рецептурное” внесение подразумевает использование результатов растительной и почвенной диагностики для определения точного микроэлементного статуса растений и почвы. Рекомендации базируются на том, что вносятся только те элементы, которые необходимы, а также в дозах, необходимых для достижения определенного уровня урожайности культуры на данном поле. Эта практика позволяет избежать внесения избыточного количества необходимых элементов, а также тех, содержание которых в почве находится на оптимальном уровне. Кроме того, более детальные рекомендации дают возможность уйти от нежелательного антагонизма между элементами питания в результате их несбалансированного соотношения в почве.
В идеале, эта философия должна использоваться для внесения микроэлементов на всех полях, поскольку она позволяет минимизировать затраты на удобрения и достичь максимальной экономичности технологии выращивания. Это более интенсивная философия, однако в силу более высокой информативности она требует и более высокого уровня знаний и понимания агрохимических и физиологических процессов.
Ограничением такой философии является то, что формуляция марок удобрения должна разрабатываться буквально для каждого поля. Этого возможно достичь только при смешивании удобрений и микроэлементов, или при работе с жидкими удобрениями; и практически невозможно при заводском производстве. Альтернативой являются премиум-продукты, разработанные для удовлетворения общих потребностей в микроэлементах определенных культур, выращиваемых на разных территориях. Например, марки, рекомендованные под кукурузу, содержат повышенные количества цинка и марганца, под зерновые – медь и марганец, под сою – марганец и цинк, под рапс – бор, а содержание других микроэлементов находится на низком уровне. Поскольку для экономичного производства таких марок удобрений необходимы большие тоннажи, предварительно должна быть оценена потребность в этих марках. Производство их “на склад” экономически неоправданно. Часто такие марки производятся “под клиента”, однако экономика производства рассчитывается в каждом конкретном случае.
И все же, при всех преимуществах, существенным недостатком введения микроэлементов в состав твердых удобрений является относительно небольшой ассортимент составов, а также затраты на хранение разных марок с различным набором и содержанием микроэлементов.
Состав “по месту”
Альтернативой является введение микроэлементов в состав жидких удобрений, позволяющее наиболее равномерно распределить малое количество на большую площадь, подбирать состав “по месту”, вносить в различные сроки (до посева, при посеве, в подкормки и фертигацию) и способы (почвенное и листовое, сплошное и локальное). Микроэлементы могут быть добавлены непосредственно перед внесением, а состав подобран под конкретные условия. При этом, закупив раз большой объем жидкого удобрения, микроэлементы можно добавлять по необходимости.
Конечно, тут тоже все не так просто. И основная проблема – это растворимость микроэлементов, которая обусловливает их количество и поведение смеси вообще. При взаимодействии микроэлементов с компонентами жидких удобрений возможны реакции, приводящие к образованию малорастворимых соединений (и, соответственно, снижению количества доступных форм).
Не все источники микроэлементов имеют достаточную растворимость, чтобы быть добавленными к жидким удобрениям. Наилучшим выбором будет введение микроэлементов в хелатированном виде (при этом степень хелатизации должна стремиться к 100%). Во-первых, хелаты могут быть введены в жидкие удобрения в бoльших количествах, нежели неорганические соединения (соли, оксиды и др.), а, во-вторых, хелат удерживает микроэлемент от взаимодействия с компонентами самого удобрения, в результате в доступной форме остается большее его количество. При попадании в почву хелат также будет иметь уже агрономические преимущества, поскольку такая форма микроэлемента будет удерживать его достаточно длительное время от взаимодействия с компонентами почвенного раствора.
Неорганические соединения металлов являются более дешевым источником микроэлементов, но они могут быть добавлены далеко не во все жидкие удобрения. Например, добавление таких соединений в жидкие удобрения на основе ортофосфатов приведет к образованию малорастворимых соединений. Если же выбрано ЖКУ на основе полифосфатов, то последние образуют с микроэлементами-металлами растворимые соединения, позволяя добавлять микроэлементы в достаточно большом количестве (которое зависит, в свою очередь, от концентрации полифосфатов в растворе и характеристик соединения самого микроэлемента).
Что касается бора, то лучшим выбором для введения его в состав жидких удобрений будет борэтаноламин. Борная кислота и бура имеют низкую растворимость, к тому же борат-ион способен образовывать малорастворимые соединения с компонентами удобрений (примесями).
Молибден может быть введен в состав жидких удобрений в виде солей молибдатов. Однако растворимость их невысока (например, в растворе 11-37-0 она составляет 0,5% для молибдата натрия).
Раствор микроэлементов может быть добавлен в жидкие удобрения предварительно (если это не хелаты – то незадолго до внесения) либо непосредственно в бак аппликатора перед внесением.
Оксиды микроэлементов-металлов рекомендуется добавлять в суспендированные жидкие удобрения. Сульфаты металлов предварительно должны быть растворены в воде, а уже после добавлены к ЖКУ или КАС. Хелаты же металлов в жидком виде могут быть непосредственно добавлены в ЖКУ (в ряде случаев потребуется дополнительное разведение).
Повысить количество добавленного микроэлемента возможно путем приготовления суспензий. Преимуществом является то, что нет необходимости в полной растворимости микроэлементов. К тому же в суспензию могут быть добавлены другие элементы, например, магний, который взаимодействует с фосфатами в растворах с образованием нерастворимых осадков.
На почвах, склонных к ретроградации (связыванию) микроэлементов, более эффективным способом внесения микроэлементов в почву будет их добавление к жидким стартерным удобрениям, вносимым при посеве (преимущественно фосфорсодержащие жидкие комплексные удобрения). Припосевное удобрение способно улучшить начальный рост растений и развитие корневой системы, ускорить созревание, увеличить урожайность культур. Особенно эффективным оказывается стартерное удобрение для культур, высеваемых рано весной в непрогретую почву. Эффект от внесения микроудобрений при посеве обусловливается тем, что при таком внесении элементы концентрируются вблизи растения в зоне наиболее вероятного распространения корней, что особенно актуально для элементов, малоподвижных в почве. А вносимые, наряду с микроэлементами, азот и фосфор способствуют развитию корневой системы, увеличивая ее адсорбционную способность по отношению к микроэлементам.
При необходимости микроэлементы могут быть добавлены в КАС и использованы как для прикорневой подкормки специальными инжекторными форсунками, так и для внекорневой подкормки. Правда, при этом особое внимание должно быть уделено растворимости листовых удобрений в КАС – если нет специальных рекомендаций производителя, то предварительно должен быть проведен тест на смешиваемость. Также нужно иметь ввиду, что нельзя комбинировать в одном растворе КАС одновременно соединения марганца и железа, поскольку в результате взаимодействия они становятся недоступными для растений.
Таким образом, увеличение наших знаний об особенностях питания растений и поведения элементов питания в почве, является стимулирующим фактором для всей индустрии удобрений. Почвенное и листовое внесение элементов должны дополнять друг друга и способствовать максимальной реализации растениями их генетического потенциала. (Ирина Логинова, ФосАгро-Украина/Пищепром Украины)
