Содержание статьи
- Введение: выбор агронома между селитрой и карбамидом
- Коэффициент использования азота из разных удобрений
- Потери азота при внесении удобрений
- Сроки и скорость действия азотных удобрений
- Результаты полевых испытаний в России
- Урожайность и эффективность затрат
- Рекомендации по выбору удобрений для разных культур
- Особенности применения КАС
- Вопросы и ответы
Введение: выбор агронома между селитрой и карбамидом
Агрономы постоянно сталкиваются с вопросом: почему стоит выбирать аммиачную селитру, если карбамид содержит больше азота и зачастую более доступен? Этот вопрос не имеет однозначного ответа, поскольку эффективность азотных удобрений определяется не только содержанием действующего вещества, но и множеством других факторов.
Основные критерии выбора между различными азотными удобрениями включают коэффициент использования азота растениями, потери при внесении и хранении, скорость действия, температурные условия применения, тип почвы и особенности возделываемой культуры. Именно комплексная оценка этих параметров позволяет принять правильное агрономическое решение.
Коэффициент использования азота из разных удобрений
Коэффициент использования удобрений (КИУ) является ключевым показателем эффективности, показывающим, какая доля внесенного азота фактически усваивается растениями. Многолетние исследования, проведенные на российских полях, демонстрируют существенные различия между удобрениями.
| Тип удобрения | Содержание азота, % | КИУ, % | Усвоено азота из 100 кг удобрения, кг |
|---|---|---|---|
| Аммиачная селитра | 34,4 | 65-70 | 22,4-24,1 |
| Карбамид (мочевина) | 46 | 50-55 | 23,0-25,3 |
| КАС-32 | 32 | 60 | 19,2 |
| Сульфат аммония | 20-21 | 60 | 12,0-12,6 |
Данные показывают, что несмотря на более высокое содержание азота в карбамиде, фактическое количество усвоенного азота из 100 кг удобрений оказывается сопоставимым с аммиачной селитрой. Это объясняется различиями в формах азота и механизмах их трансформации в почве.
Пример расчета потребности в удобрениях
Задача: необходимо внести 60 кг действующего вещества азота на 1 га под озимую пшеницу.
Расчет для аммиачной селитры:
60 кг ÷ 0,344 = 174 кг физического веса удобрения
С учетом КИУ 65%: 174 кг × 0,344 × 0,65 = 39 кг усвоенного азота
Фактическая потребность: 60 ÷ 0,65 = 92 кг д.в., то есть 267 кг селитры
Расчет для карбамида:
60 кг ÷ 0,46 = 130 кг физического веса удобрения
С учетом КИУ 55%: 130 кг × 0,46 × 0,55 = 33 кг усвоенного азота
Фактическая потребность: 60 ÷ 0,55 = 109 кг д.в., то есть 237 кг карбамида
Потери азота при внесении удобрений
Потери азота представляют критически важный фактор, снижающий эффективность удобрений и ведущий к непродуктивным экономическим затратам. Основные пути потерь включают улетучивание аммиака, вымывание нитратов и денитрификацию.
Потери азота из карбамида
При внесении карбамида в почву происходит гидролиз под действием фермента уреазы с образованием карбоната аммония, который нестабилен и разлагается с выделением газообразного аммиака. Величина потерь зависит от множества факторов.
| Условия внесения | Потери азота, % | Факторы, усиливающие потери |
|---|---|---|
| Поверхностное внесение без заделки | 30-50 | Высокая температура, щелочная почва, отсутствие осадков |
| Поверхностное внесение с последующими осадками | 10-20 | Небольшие осадки (менее 10 мм) |
| Заделка в почву в течение 2-3 дней | 5-15 | Сухая теплая погода |
| Немедленная заделка на глубину 5-10 см | 3-8 | Минимальные при оптимальной влажности |
| Внесение с ингибитором уреазы (NBPT) | 2-5 | Практически отсутствуют при правильном применении |
Потери азота из аммиачной селитры
Аммиачная селитра характеризуется значительно меньшими потерями азота благодаря наличию двух форм азота - нитратной и аммонийной. Нитратная форма мгновенно доступна растениям, а аммонийная поглощается почвенным комплексом.
Сравнение потерь в полевых условиях
При поверхностном внесении без заделки на черноземе в засушливых условиях:
- Карбамид: потери азота достигали 35-40% в течение первых 7 дней
- Аммиачная селитра: потери азота составили 1-3% за тот же период
- КАС-32: потери азота составили 8-12% при опрыскивании по почве
| Тип удобрения | Основной путь потерь | Средние потери, % | Максимальные потери, % |
|---|---|---|---|
| Аммиачная селитра | Вымывание нитратов | 1-3 | 15-20 |
| Карбамид | Испарение NH₃ | 10-30 | 50-60 |
| КАС-32 | Испарение NH₃, вымывание | 5-15 | 25-30 |
Сроки и скорость действия азотных удобрений
Скорость поступления азота к растениям существенно различается между удобрениями, что критически важно для своевременного удовлетворения потребностей культур на разных фазах развития.
Механизм действия аммиачной селитры
Аммиачная селитра содержит азот в двух формах - нитратной (NO₃⁻) и аммонийной (NH₄⁺). Нитратная форма немедленно доступна для поглощения корнями и начинает действовать в течение 24-48 часов после внесения. Аммонийная форма удерживается почвенным поглощающим комплексом и постепенно нитрифицируется, обеспечивая пролонгированное действие.
Механизм действия карбамида
Карбамид содержит азот в амидной форме (NH₂), которая должна пройти гидролиз до аммонийной, а затем нитрификацию до нитратной формы. Этот процесс занимает от 3 до 10 дней в зависимости от температуры почвы, влажности и биологической активности.
| Удобрение | Начало действия | Пик действия | Продолжительность | Разница со селитрой |
|---|---|---|---|---|
| Аммиачная селитра | 1-2 дня | 3-5 дней | 15-25 дней | Базовый показатель |
| Карбамид (теплая почва +15°C) | 3-5 дней | 10-14 дней | 25-35 дней | +7-10 дней |
| Карбамид (холодная почва +5°C) | 7-14 дней | 20-25 дней | 30-45 дней | +15-20 дней |
| КАС-32 | 1-3 дня | 5-8 дней | 20-30 дней | +2-4 дня |
Влияние температуры на скорость гидролиза карбамида
При температуре почвы +5°C: гидролиз занимает 10-14 дней
При температуре почвы +10°C: гидролиз занимает 5-7 дней
При температуре почвы +15°C: гидролиз занимает 3-5 дней
При температуре почвы +25°C: гидролиз занимает 1-3 дня
Аммиачная селитра работает эффективно уже при температуре почвы +1-5°C, что делает ее оптимальным выбором для ранневесенних подкормок озимых культур.
Результаты полевых испытаний в России
Обширные полевые испытания, проведенные научными учреждениями России, подтверждают теоретические расчеты эффективности различных форм азотных удобрений. Исследования охватывали различные почвенно-климатические зоны страны.
Испытания на озимой пшенице
Географическая сеть опытных станций ВНИИ агрохимии провела масштабные полевые испытания по сравнению эффективности аммиачной селитры и карбамида при весенней подкормке озимых культур. Обобщенные академиком Д.А. Кореньковым результаты 93 полевых опытов показали, что при правильном применении с учетом почвенно-климатических условий карбамид не уступает по эффективности аммиачной селитре.
Общие выводы из многолетних испытаний
Полевые исследования в различных регионах России показали:
- При весенней подкормке озимых с немедленной заделкой карбамид показывает эффективность, сопоставимую с аммиачной селитрой
- Прибавка урожая озимой пшеницы от применения N90 аммиачной селитры составляла 15-20 ц/га
- Карбамид при той же дозе обеспечивал прибавку 13-18 ц/га в зависимости от условий внесения
- КАС-32 демонстрировал промежуточные результаты с прибавкой 14-19 ц/га
- Наибольшая разница наблюдалась в холодных условиях ранней весны, где селитра показывала преимущество в 2-4 ц/га
Урожайность и эффективность затрат
Экономическая эффективность применения азотных удобрений определяется не только прибавкой урожая, но и соотношением затрат на удобрения к полученному доходу. При анализе необходимо учитывать стоимость физического веса удобрений, транспортные расходы и затраты на внесение.
Анализ эффективности
Рассмотрим эффективность с точки зрения агрономических показателей. При внесении одинаковой дозы действующего вещества азота разные удобрения демонстрируют различную отдачу.
| Показатель | Аммиачная селитра | Карбамид | КАС-32 |
|---|---|---|---|
| Физический вес для внесения 90 кг N, кг | 262 | 196 | 281 |
| Усвоено растениями при КИУ 65%, кг N | 58,5 | - | - |
| Усвоено растениями при КИУ 55%, кг N | - | 49,5 | - |
| Усвоено растениями при КИУ 60%, кг N | - | - | 54,0 |
| Транспортная нагрузка на 100 га, тонн | 26,2 | 19,6 | 28,1 (жидкость) |
Расчет эффективности использования азота
Условия: планируемая урожайность озимой пшеницы 60 ц/га, необходимо внести 120 кг д.в. азота
Вариант 1 - Аммиачная селитра:
- Физический вес: 120 ÷ 0,344 = 349 кг/га
- С учетом КИУ 65% усвоится: 120 × 0,65 = 78 кг/га
- Для получения 120 кг усвоенного азота нужно: 120 ÷ 0,65 = 185 кг д.в. = 538 кг физического веса
Вариант 2 - Карбамид:
- Физический вес: 120 ÷ 0,46 = 261 кг/га
- С учетом КИУ 55% усвоится: 120 × 0,55 = 66 кг/га
- Для получения 120 кг усвоенного азота нужно: 120 ÷ 0,55 = 218 кг д.в. = 474 кг физического веса
Вывод: при одинаковой потребности в усвоенном азоте карбамида требуется на 12% меньше по физическому весу, что снижает транспортные расходы.
Рекомендации по выбору удобрений для разных культур
Выбор оптимального азотного удобрения зависит от биологических особенностей культуры, фазы развития, почвенно-климатических условий и технологии возделывания.
Озимая пшеница
Озимая пшеница предъявляет высокие требования к азотному питанию, особенно в весенний период возобновления вегетации и на этапе формирования продуктивности колоса.
Оптимальная схема азотных подкормок озимой пшеницы
Ранневесенняя подкормка (возобновление вегетации):
- Рекомендуется: аммиачная селитра N60-80
- Обоснование: почва еще холодная (+3-7°C), требуется быстрое поступление азота для усиления кущения
- Срок: при переходе среднесуточной температуры через +5°C
Подкормка в фазу трубкования (1-2 узел):
- Допустимо: карбамид N30-40 или КАС N30-40
- Обоснование: почва прогрета (+10-15°C), есть время на трансформацию азота
- Важно: обязательная заделка карбамида или достаточное количество осадков
Поздняя подкормка (колошение - начало налива):
- Рекомендуется: карбамид внекорневая подкормка N10-15 (5-10 кг/га в растворе)
- Обоснование: повышение содержания белка в зерне, карбамид не обжигает листья
Яровая пшеница и ячмень
Яровые зерновые имеют короткий вегетационный период, поэтому критически важно обеспечить быстрый старт развития.
| Срок внесения | Оптимальное удобрение | Доза, кг д.в./га | Обоснование выбора |
|---|---|---|---|
| Предпосевное внесение | Аммиачная селитра или КАС | 40-60 | Быстрая доступность азота для всходов |
| Припосевное внесение | Карбамид (не более 30 кг д.в.) | 20-30 | Постепенное высвобождение без угнетения семян |
| Кущение | Аммиачная селитра | 30-40 | Быстрое поступление для формирования продуктивных стеблей |
| Трубкование | Карбамид внекорневая | 10-15 | Повышение качества зерна |
Кукуруза
Кукуруза характеризуется растянутым периодом потребления азота и высокой общей потребностью в этом элементе.
Рапс
Рапс особенно требователен к азотному питанию в период интенсивного роста розетки и формирования стеблей.
Схема для ярового рапса
- Предпосевное внесение: аммиачная селитра N80-100
- При посеве: карбамид не более 20-25 кг д.в. (около 50-55 кг физического веса)
- Подкормка перед бутонизацией: КАС-32 или аммиачная селитра N40-50
Картофель и овощные культуры
Для картофеля и овощных культур особенно важно равномерное обеспечение азотом без резких пиков, которые могут снизить качество продукции.
| Культура | Весеннее внесение | Подкормки | Особенности |
|---|---|---|---|
| Картофель | Карбамид N60-90 | При окучивании селитра N20-30 | Избыток азота снижает крахмалистость клубней |
| Капуста | Селитра N80-120 | Карбамид N30-40 через 2-3 недели | Требует интенсивного азотного питания |
| Томаты | Карбамид N40-60 | Селитра N20-30 в фазу цветения | Избыток азота вызывает жирование |
| Огурцы | Карбамид N30-40 | Внекорневая карбамидом | Чувствительны к засолению почвы |
Особенности применения КАС
Карбамидно-аммиачная смесь (КАС) представляет собой водный раствор карбамида и аммиачной селитры, содержащий три формы азота: нитратную (около 25%), аммонийную (около 25%) и амидную (около 50%). Это сочетание обеспечивает как быстрое, так и пролонгированное действие.
Состав и свойства КАС-32
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Массовая доля общего азота | 32% |
| Карбамид в составе | 35% |
| Аммиачная селитра в составе | 45% |
| Вода | 20% |
| Плотность | 1,26-1,34 кг/л |
| Температура кристаллизации | От -2 до -17°C |
Преимущества КАС
- Равномерность внесения: жидкая форма обеспечивает более равномерное распределение по площади
- Три формы азота: обеспечивают как немедленное, так и пролонгированное питание
- Минимальные потери: при правильном внесении потери ниже, чем у твердого карбамида
- Возможность внекорневых подкормок: эффективно для быстрой коррекции питания
- Совместимость с СЗР: можно вносить совместно с гербицидами и фунгицидами
Недостатки КАС
- Специальная техника: требуются опрыскиватели или специализированные разбрасыватели
- Условия хранения: необходимы специальные емкости, защита от замерзания
- Риск ожогов: при превышении норм или высоких температурах может обжигать листья
- Транспортные затраты: из-за содержания воды увеличивается объем перевозок
Нормы внесения КАС-32 на озимой пшенице
- Ранневесенняя подкормка: 200-250 л/га (64-80 кг д.в. азота)
- Подкормка в трубкование: 100-150 л/га (32-48 кг д.в. азота)
- Внекорневая подкормка: 30-50 л/га в 200-300 л рабочего раствора
