Позиционная доступность внесенных удобрений для корней растений является ключевым моментом в эффективной системе питания растений. И это особенно актуально для растений в самом начале вегетации, когда корни еще слабо развиты и имеют ограниченную способность исследовать «почвенные просторы». Тем более что резервы элементов питания, которые «заботливо снарядило» для будущего проростка материнское растение, быстро исчерпываются.
Ранние фазы развития очень важны, поскольку в это время закладываются все части растения и формируются элементы урожайности.
Преодолеть дефицит элементов питания в начале вегетации помогает внесение стартовых удобрений на близком расстоянии от развивающейся корневой системы. Основная цель припосевного (стартового) удобрения – обеспечение молодых растений элементами питания для улучшения начального роста и развития. Это часто повышает урожайность и улучшает качество полученной продукции.
Существует два основных вида припосевного удобрения:
- POP-UP (англ. «попап») – внесение удобрений в непосредственной близости от семян при посеве (син. ультралокальное внесение удобрений);
- внесение по схеме 5 на 5 см («ниже и в сторону»), когда удобрения располагают на некотором расстоянии от семян, но не более 5 см (в противном случае теряется стартовый эффект). Расстояние 1–1,5 см от семян следует рассматривать как внесение POP-UP.
Выбранный способ диктует требования к нормам и формам используемых удобрений. Особое внимание должно быть уделено этому вопросу в случае POP-UP-внесения, поскольку семена и молодые проростки растений особенно чувствительны к негативному влиянию факторов окружающей среды.
Для ультралокального внесения лучше всего подходят специализированные стартовые POP-UP-удобрения:
1) жидкие высокочистые безбалластные стартовые удобрения с низким солевым индексом;
2) микрогранулированные удобрения.
Компания НПК «Квадрат» специализируется на производстве POP-UP-удобрений обоих видов. Она первая на постсоветском пространстве наладила производство жидких стартовых удобрений марки Квантум-Диафан и микрогранулированных удобрений UltraStart.
- Элементный состав
Наиболее важный для стартового удобрения элемент – фосфор, так как он очень малоподвижен в почве, а слабо развитая корневая система еще не в состоянии исследовать почвенные запасы. Кроме того, низкие температуры, часто имеющие место в начале вегетации, еще больше усложняют диффузию фосфатов к корневой системе и их поглощение.
Азот в стартовом удобрении помогает пережить дефицит этого элемента в начале вегетации. Его нехватка происходит в результате замедленного разложения органического вещества почвы в условиях холодной погоды или наличия большого количества растительных остатков. К тому же, аммонийный азот способствует лучшему поглощению фосфора (Р) из удобрений и почвы.
Калий не так критичен для стартера, как азот и фосфор. Но даже на почвах с достаточным обеспечением калием его наличие в стартовом удобрении способствует синергетическому действию и улучшению поглощения растением других элементов. Кроме того, наличие калия вблизи проростка особенно важно в холодных и влажных условиях. Достаточная обеспеченность озимых растений калием способствует повышению их зимостойкости.
Если удобрение разместить слишком далеко от растения, это будет подобно тому, что вы закроете лошадь внутри одного стойла, а корм положите в другое (J. Miller & Co, 1869)
Посев с ультралокальным внесением жидкого удобрения
Кроме того, стартовое удобрение часто содержит вторичные макро- и микроэлементы. Сера повышает устойчивость растений к биотическим и абиотическим стрессам. Цинк стимулирует рост и развитие корневой системы, принимая участие в синтезе аминокислоты триптофана – предшественника фитогормона ауксина, повышает устойчивость растений к осенним заморозкам. Железо влияет на работу ферментных систем и прохождение фотосинтеза, снижает риск проявления хлороза на сое. Марганец играет важную роль в усвоении азота, в особенности при неблагоприятных условиях на начальных этапах, принимает участие в активации ферментов. Бор улучшает рост и развитие корневой системы, способствует накоплению и транспорту сахаров. Молибден способствует азотфиксации и трансформации нитратного азота в растении.
При использовании жидких стартовых удобрений появляется возможность добавить требуемые количества микроэлементов при посеве. Это особенно актуально при доказанном их дефиците, когда листовое внесение не способно обеспечить потребности растений. Во избежание взаимодействия с компонентами удобрений и почвы, микроэлементы-металлы должны быть хелатированы.
Компания «Квадрат» производит жидкие POP-UP-удобрения Квантум-Диафан различных марок: 3-18-18, 5-20-5, 8-24-0, 9-18-9, 10-10-10 и др., позволяющие удовлетворить требования отдельных культур в конкретных почвенно-климатических условиях. Для проявления только эффекта стартера на почвах, хорошо обеспеченных элементами питания, марка не играет ключевой роли. Выбор должен делаться исходя из экономических и организационных соображений.
При необходимости в состав могут быть добавлены микроэлементы. Для этого компания разработала специализированные продукты, совместимые с жидкими удобрениями (в частности, препараты цинка, железа, молибдена, бора и др.).
- Высокая растворимость и доступность
Растворимость важна в первую очередь для фосфорных соединений: они должны присутствовать в POP-UP-удобрении в водорастворимом виде. И если в жидких удобрениях весь фосфор находится полностью в водорастворимой форме, то при выборе микрогранулированных на этот показатель необходимо обращать внимание.
В составе жидких удобрений фосфор может присутствовать в виде орто- и полифосфатов. Ортофосфаты непосредственно доступны для корней растений с момента контакта, полифосфаты – после прохождения процесса гидролиза (который может занять различное время в зависимости от условий).
Азот чаще всего присутствует в составе стартовых удобрений в аммонийной форме, легкодоступной для растений и являющейся синергистом по отношению к фосфору. Некоторые удобрения способны высвобождать свободный аммиак (карбамид, диаммофос, КАС), поэтому следует избегать их внесения в близком контакте с семенами.
Микроэлементы в составе жидких удобрений чаще всего присутствуют в хелатированном виде, что ограничивает их взаимодействие как с ингредиентами самого удобрения (в первую очередь с ортофосфатами), так и с компонентами почвы, способствуя более эффективному поглощению растением. В составе микрогранулированных удобрений микроэлементы представлены преимущественно в виде неорганических соединений.
Удобрения Квантум-Диафан содержат 100% фосфора в виде водорастворимых ортофосфатов, легкодоступных для растений. Азот в зависимости от марки присутствует в аммонийной и амидной форме.
В составе микрогранулированного удобрения UltraStart на долю водорастворимых фосфатов приходится не менее 90%, фосфор представлен аммонийфосфатами, хорошо доступными для растений. Кроме того, в состав входят сера, цинк, железо, марганец и бор, обеспечивающие наилучшие условия для питания молодого растения. Способ производства и малый размер гранул удобрения UltraStart способствуют быстрому разрушению микрогранул в почве и их растворению под действием почвенной влаги.
Жидкие удобрения характеризуются меньшей зависимостью от влажности почвы на момент внесения. Для их растворения необходимо значительно меньше влаги, поскольку соли уже находятся в растворенном состоянии. Меньшая зависимость жидких удобрений от погодных условий существенно расширяет диапазон времени, когда можно проводить внесение. Микрогранулированные стартовые удобрения будут быстрее растворяться при оптимальной влажности почвы.
С другой стороны, на кислых почвах, склонных к сильной фиксации фосфора, тем более при продлении сроков появления всходов в условиях холодной погоды, микрогранулированные удобрения способны уменьшить контакт гранулы с почвой. Таким образом, они снижают шансы на ретроградацию фосфора. На карбонатных почвах, согласно множеству исследований, преимущество имеют жидкие фосфорсодержащие удобрения.
- Отсутствие токсичных примесей
Токсичные примеси (тяжелые металлы и др.) в составе POP-UP-удобрения могут оказать негативное влияние на семена и проростки. Особенно важен этот показатель для жидких удобрений, которые сразу же переходят в почвенный раствор и влияют на корни растений.
Для производства удобрений Квантум-Диафан используется высококачественный фосфорный продукт с высокой степенью очистки от примесей. Калийный компонент – полностью безбалластное бесхлорное сырье.
Чистота сырья также оказывает существенное влияние на изменение жидкого удобрения при хранении. Чем меньше примесей, тем меньше влияние условий хранения и длиннее срок.
- Солевой индекс удобрения
Культуры отличаются по отношению к солевому влиянию удобрений. Наименее чувствительными считаются зерновые. Наиболее чувствительные – люцерна, соя, сахарная свекла, кукуруза, бобы, горох, подсолнечник, рапс и лен.
Этот показатель следует учитывать преимущественно при внесении в непосредственной близости к семенам. Для POP-UP-метода рекомендуются удобрения с низким солевым индексом. Максимальный солевой индекс в составе удобрений имеют азотный и калийный компоненты.
Для жидких стартовых удобрений солевой индекс не должен превышать 20.
При этом нужно помнить, что засушливые условия почвы в зоне семян после посева могут повышать риск солевого влияния стартового удобрения.
Важно обращать внимание не только на показатель абсолютного солевого индекса, но и на СИ из расчета на единицу элемента питания. В таком случае высококонцентрированные жидкие удобрения на единицу д.в. будут высвобождать меньше ионов солей, нежели менее концентрированные.
Солевой индекс удобрения зависит от способа производства и используемого сырья, подобные марки разных производителей могут сильно разниться по этому показателю.
Этим требованиям отвечает удобрение Квантум-Диафан, все марки которого имеют солевой индекс ниже 20, а ряд марок – даже ниже 10. В рекомендованных нормах удобрение не вызывает повреждения проростков.
Прогноз на «земельной» гуще
Почвенные условия важны в предсказании поведения удобрений в почве и возможного негативного действия на проростки, а также для корректировки норм внесения POP-UP-удобрений. Именно они часто поясняют ситуацию, когда ожоги могут наблюдаться в один год и не проявляться в другие.
- Обеспеченность почвы элементами питания
Наибольший эффект от внесения стартового удобрения получают при низком содержании доступного фосфора в почве. Тот же результат – если до посева внесено недостаточно либо вовсе не вносили удобрений.
Хотя отклик может быть получен и в условиях высокого содержания Р в почве, но тут важно сочетание других неблагоприятных условий.
- Влажность почвы
Во влажной почве соли удобрений диффундируют вдаль от ленты внесения и разбавляются почвенной влагой, снижая осмотическое давление. В сухой почве имеет место слабая диффузия, и удобрения концентрируются в месте внесения, создавая зону высокого осмотического давления. Это повышает риск поражения растений.
Осадки, выпавшие после посева, также оказывают влияние на эффективность удобрений. Для их безопасного внесения в непосредственном контакте с семенами, необходимо оценить прогноз погоды как до, так и после посева.
- Катионообменная способность почвы (CEC) и содержание органического вещества (ОМ)
Почвы с низкой катионообменной способностью (почвы легкого гранулометрического состава с низким содержанием органического вещества) имеют меньшую потенциальную возможность к взаимодействию с удобрениями, по сравнению с почвами высокой катионообменной способности (тяжелого грансостава). Это означает, что большее количество солей удобрений остается в почвенном растворе (Reid, 2006). Органическое вещество почвы увеличивает ее водоудерживающую и катионообменную способность, что позволяет повысить нормы POP-UP-удобрения.Вероятность отклика на стартер выше на почвах с низким содержанием ОМ или на почвах легкого гранулометрического состава (с низкой СЕС).
- Температура почвы
Стартовое удобрение более эффективно при низкой температуре почвы, что объясняется рядом факторов:
(а) снижением микробной активности почвы и, следовательно, темпов минерализации органического вещества и высвобождения доступных элементов питания;
(б) снижением скорости диффузии, что особенно важно для малоподвижного фосфора, для которого диффузия является основным путем передвижения к корням растения;
(в) замедление роста и развития корневой системы растений, неспособность ее разведывать почвенные запасы.
С другой стороны, плохое развитие корней в холодной почве делает их более подверженными негативному влиянию высокой концентрации удобрений, которые находятся в контакте более длительное время.
- Гранулометрический состав почвы
На легких почвах повышается риск поражения проростков, поскольку меньшая катионообменная способность этих почв позволяет большему количеству солей удобрений оставаться в почвенном растворе. Максимальные нормы внесения для легких почв (песчаные) должны быть уменьшены по сравнению с тяжелыми почвами (глинистые) на 35% во влажных условиях и на 60% – в засушливых.
Для легких почв принципиален выбор удобрений с как можно меньшим солевым индексом.
С другой стороны, легкие почвы, как правило, содержат низкие количества доступных элементов питания. Потому отклик на внесение стартового удобрения на таких почвах более вероятен (Mascagni et al., 2007).
Важное влияние на выбор эффективной и безопасной нормы POP-UP-удобрения оказывают характеристики посева. Тип аппликатора определяет ширину борозды и, соответственно, расположение удобрения в семенной борозде, а также концентрирование его вблизи семени.
Чем больше междурядье, тем выше концентрация внесения удобрений в рядок (при условии, что норма внесения на гектар не изменяется), что повышает риск повреждения проростков.
Реакция культур на вид и нормы внесения POP-UP-удобрения сильно разнится.
Кукуруза является наиболее чувствительной к внесению стартового удобрения культурой, поскольку имеет повышенную потребность в фосфорном питании в начале роста. Часто отклик получают даже на высокообеспеченных фосфором почвах, в особенности при смещении сроков посева на более ранние.
Отклик на внесение азота получают намного реже, нежели на фосфор. Преимущественно если до посева не было внесено азотных удобрений, на полях, обрабатываемых по no-till, и при выращивании кукурузы в монокультуре. Отклик на калий вероятен только на низко обеспеченных почвах, если элемент не был внесен в основное удобрение.
При внесении POP-UP-удобрений, во избежание повреждения семян и проростков, не следует вносить более 10 кг/га N+К2О на почвах с СЕС 8 и выше и не более 5 кг/га N+К2О на почвах с СЕС 7 и ниже.
Зерновые злаковые культуры хорошо откликаются на внесение стартового удобрения, в особенности на слабо обеспеченных элементами питания почвах и при посеве озимых поздно осенью. Наиболее заметно реагирует на стартовое удобрение пшеница – увеличением степени кущения и хорошим развитием корневой системы, повышением зимостойкости. Максимальный отклик получает на фосфор и реже на азот в составе стартера. На хорошо обеспеченных почвах припосевное внесение фосфора может покрыть всю потребность в этом элементе.
При узкорядном посеве, в непосредственном контакте с семенами не следует вносить более 15-20 кг/га N+К2О. При посеве в сухую почву с легким гранулометрическим составом эта норма должна быть снижена.
Оптимальные сроки посева сахарной свеклы часто совпадают с весенними похолоданиями, которые угнетают нормальное питание растений. Стартовое удобрение позволяет улучшить начальный рост растений. При внесении удобрений в посевную борозду (POP-UP) возможно сочетание жидких стартовых подкормок с инсектицидами и гербицидами, а также с бором при его низком содержании в почве. Однако проростки сахарной свеклы очень чувствительны к повышенной концентрации солей в почве, поэтому нужно внимательно контролировать норму внесения POP-UP-удобрения.
Стартовое удобрение под сою также позволяет нивелировать негативные условия ранних сроков посева, стимулирует развитие корневой системы, образование клубеньков и фиксацию азота. При этом соя также очень чувствительна к концентрации почвенного раствора. Для этой культуры не существует понятия «безопасная норма», все зависит от конкретных условий.
Соя положительно реагирует на фосфор и калий в стартовом удобрении. Смещение сроков посева культуры на более ранние повышает актуальность припосевного удобрения.
При узкорядном посеве не следует превышать норму 5 кг/га N+К2О. При широкорядном – нужно быть особенно внимательным к выбору удобрения и, в особенности, нормы при внесении с семенами.
Подсолнечник также хорошо откликается на внесение стартового удобрения, хотя и является культурой, очень чувствительной к концентрации почвенного раствора.
Рапс хорошо реагирует на внесение фосфора во время посева в зависимости от количества доступного фосфора в почве и от влажности и температуры почвы на момент прорастания семян. В холодной почве отклик на внесение фосфора выше. При ранних сроках посева под рапс рекомендуется вносить 15-20 кг/га Р2О5 с семенами. При необходимости большее количество фосфора может быть внесено вдаль от семян.
При выращивании озимого рапса, в состав жидкого стартового удобрения может быть добавлен бор, который особенно актуален в осенний период. Калий в составе стартового удобрения повышает морозостойкость растений, влияет на формирование корневой шейки достаточного диаметра.
В отдельном случае микрогранулированное удобрение может быть непосредственно смешано с семенами рапса (при условии подобной удельной массы).
Овощные культуры также хорошо реагируют на внесение удобрений во время посева, особенно культуры с длинным периодом вегетации.
В общих чертах, наибольший риск ожогов существует при посеве чувствительных культур с широкими междурядьями, при узком семенном ряде, на почвах легкого гранулометрического состава и при сухих условиях в зоне семенного ложа.
Лучше – не превышать
Эффективность припосевного внесения удобрений поясняется не столько обеспеченностью почвы, сколько снижением доступности элементов питания в силу тех или иных причин. Для усиления начального роста растения не нуждаются в высоких нормах удобрений. Внесенного количества должно хватить только для инициации прорастания и развития растений в начальные фазы, пока корневая система еще недостаточно сформирована.
Кроме того, использование наименьших эффективных норм удобрения актуально с точки зрения скорости посева и снижения затрат.
При этом важно избежать токсичного влияния удобрения на проростки. Грубо говоря, вопрос обычно стоит в том, что норма слишком высока, нежели низка.
Преимуществом жидких и микрогранулированных удобрений является то, что при внесении в рядок они позволяют максимально точно и равномерно распределить низкие нормы. Кроме того, при технологической потребности, жидкие удобрения могут быть разбавлены водой.
Количество удобрения, которое может быть безопасно расположено POP-UP, ограничено и зависит от факторов, изложенных выше в статье. Учитывая характеристики почвы, можно использовать приведенные в таблице коэффициенты пересчета доз удобрений.
Кроме того, часто другие факторы могут влиять на результат. В общих чертах, все обстоятельства, которые влияют на прорастание, могут потенциально влиять на возможность поражения проростков от внесения удобрений при посеве. Для более точных рекомендаций, следует обращаться за консультацией к специалистам компании-производителя удобрений.
Важно понимать, что внесение стартового удобрения не оказывает существенного влияния на поддержку определенного уровня плодородия почвы. Оно призвано только улучшить начальный рост растений. Поэтому на низко- и среднеобеспеченных почвах следует вводить другие способы внесения удобрений в программу питания растений. (Ирина Логинова/Пищепром Украины)
