Aзотното торене е основен фактор и двигател, който определя нивото на добивите от културните видове и тяхното качество
Съдържанието на азот е от решаващо значение за всички живи организми, тъй като е съставна част на редица органични съединения и компоненти – белтъчини, аминокиселини, нуклеинови киселини, хлорофил, ензими и пр., с изключително важни и незаменими роли за развитието на растенията. Тъй като в нормалните почви азотът е почти винаги дефицитен, азотното торене е основен фактор и двигател, който определя нивото на добивите от културните видове и тяхното качество. Същевременно азотното торене е свързано с редица трудни за решаване проблеми: правилно прогнозиране на необходимостта от торене; намаляване на азотните загуби, чрез които се замърсяват подпочвените води, водоемите и атмосферата, с възможно отрицателно влияние върху устойчивостта на растенията към стресови фактори, вероятно отрицателно влияние върху почвеното плодородие и върху качеството на растителната продукция.
Азот в растенията
През вегетацията азотът в растенията е концентриран в растящите вегетативни органи (вегетационни върхове, млади листа), реутализира се многократно от по-старите органи в младите и накрая – в зърното като резервен белтък, който определя неговото качество.
Нуждата от азот през вегетацията зависи от вида на растението, условията на средата и отглеждането, от прогнозните и реализираните добиви. В най-общи граници то варира между 5–6 до 20 кг/дка.
Дефицитът на азот в растенията се характеризира със слаб растеж, бледа жълто-зелена окраска на листата, преждевременно изсъхване на листата от долните етажи, слаб растеж и нисък добив. При достатъчно азот културите растат и се развиват нормално, формират голяма листна маса и допълнителни братя с нормално оцветяване. Добивът е висок с повишено съдържание на протеин. При изобилно снабдяване с азот се формират растения с много голяма надземна маса и относително слабо развита коренова система, които са много чувствителни на болести, полягане, ниски и високи температури, засушаване и изобщо към всички неблагоприятни условия. При зеленчуковите и фуражните растения се получава продукция с високо и токсично съдържание на нитрати, а при зърнените култури зърното е с биологично непълноценно качество.
Азот в почвата
Съдържанието на азот в староразработените почви е ниско и недостатъчно за високи добиви – от порядъка на 0,050 до 0,200%. Азот не се съдържа в почвообразуващите скали и се акумулира в почвата от микроорганизми и висши растения. Огромната част от азота (до 95%) се намира в органична форма в хумуса и частично – в остатъците от растения и микроорганизми и е директно неусвоим от растенията.
Усвоиеми за растенията са минералните форми на азота – амоний (NH4+) и нитрати (NO3-), които са обикновено от порядъка до около 5% от общото му съдържание и съдържанието им е подчинено на определена сезонна динамика. При системно и интензивно торене в почвата могат да се акумулират повишени количества на азот, главно в подорните хоризонти, които упражняват значително последействие.
Основни процеси на азота в почвата
Почвеният и торов азот са подложени на сложни и динамични превръщения в почвата, които могат да бъдат представени с няколко основни процеса:
1. Минерализация на органичния азот. Азотът от органичното вещество на почвата, микроорганизмите и растителните остатъци се подлагат на минерализация, която протича в две фази. През първата се образува амониев азот, т.е. протича амонификация, който през втората фаза се окислява до нитрати (нитрификация) под действието на специфични нитрифициращи микроорганизми. Първият процес протича при въздействието на широк диапазон от условия – температура, влажност и аерация на почвата, докато вторият е много по-чувствителен към тези фактори. Оптималната температура е 20–30оС и се ограничава силно под 10–5оС. Киселата почвена реакция и ниската влажност потискат нитрификацията. Интензивната нитрификация е присъща на плодородните почви.
2. Иммобилизация на минералния азот от почвените микроорганизми при внасянето на растителни остатъци с ниско азотно съдържание (т.е. отношение С:N < 25), каквито са слама, царевичак и др. При минерализацията на такива материали от почвените микроорганизми не се освобождава минерален азот в почвата, тъй като азотът се усвоява от самите тях. Обратно, минералният почвен и торов азот се иммобилизира, т.е. превръща се в неусвоима за растенията органична форма. Консумираният от микроорганизмите азот не е безвъзвратно загубен за растенията, тъй като с течение на времето и с напредване степента на разлагане отношението С:N се стеснява и започва процес на освобождаване на минерален азот. От гледна точка на екологията и баланса на азота процесът е полезен, тъй като предпазва от необратими загуби, но може да причини временен азотен дефицит в ранни фази от растежа.
3. Измиване на нитрати. Нитратният азот, който обикновено преобладава в състава на минералните форми, не се поглъща от почвата и е подложен на измиване от гравитационната влага. Измиването му под коренообитаемия слой го прави недостъпен за растенията и може да замърси подпочвените питейни води. Измиване на нитрати е възможно и чрез повърхностния воден оток.
Измиването на нитратите е един от основните екологични проблеми на съвременното земеделие. Той може да се контролира чрез оптимизиране на азотното торене по норма и срок на внасяне в зависимост от релефа, мощността и механичния състав на почвата.
4. Денитрификация на нитратите. При условия на преовлажняване (анаеробни условия), наличие на растителни остатъци и повишена температура в почвата протича т.н. денитрификация, при която нитратите се превръщат до азотни окоси (NOx), които излитат в атмосферата. Тези загуби са необратими и могат да достигнат 10 до 30% от торовия азот.
5. Амонячно излитане. Загубите чрез излитане на амонячен азот (NH3) в атмосферата са опасни главно при съчетанието на повърхностно торене (подхранване) с карбамид, повишена температура (>10о), ниска влажност и съдържание на карбонати (алкална реакция) в почвата.
5. Амониева фиксация. Това е процес на т.нар. необменно поглъщане на амония от глинести минерали на почвата. Процесът забавя и удължава процесът на освобождаване и усвояване на амониевия азот, но не е необратим и дори в известна степен е полезен, тъй като намалява необратимите азотни загуби.
Свойства на различните азотни торове
Като азотни торове се използват различни продукти на химичния синтез, които представляват химично чисти съединения. Основният технологичен процес в азотноторовите заводи е синтез на амоняк от атмосферен азот и водород от природния газ под налягане и висока температура, в присъствието на катализатори. От амоняка чрез допълнителни процеси се произвежда широка гама от азотни торове, представени в приложената по-долу таблица.
Амониевият нитрат (33–34% N) е основният азотен тор, произвеждан и използван универсално у нас. Характеризира се с висока хигроскопичност, поради което поглъща влага от въздуха и се втечнява и втвърдява. За да се запази в рохкаво състояние, се произвежда в гранулирано състояние и се съхранява в полиетиленови торби. Амониевият азот се поглъща от почвата, но впоследствие се нитрифицира лесно. Поради това торенето трябва да бъде съобразено с възможните загуби чрез измиване и денитрификация, т.е. да се внася в съответствие с динамиката на усвояване на азот от растенията.
Карбамид (урея,46% N). Произвеждаше се в във Враца, а сега се внася в известни количества. Това е най-концентрираният твърд азотен тор. Има по-ниска себестойност от амониевия нитрат и по-добри физически качества. В почвата се подлага бързо на амонификацияа, при което амоният се абсорбира от почвата и не подлежи на измиване при ниски температури. При взаимодействие с почвата карбамидът се превръща в амониев карбонат, който алкализира средата и създава условия за загуби чрез излитане на амоняк. Поради това карбамидът не е подходящ за повърхностно торене през топлите сезони (повърхностно есенно и пролетно торене). Подходящ е за предсеитбено торене чрез инкорпориране в почвата и повърхностно подхранване на есенните посеви при ниски зимни температури.
Характеристика на азотните торове, произвеждани в света
|
Видове торове |
Химическа формула |
% съдържание |
Киселинност |
Алкалност |
|
Амоняк, безводен Амоняк, воден разтвор Амониев нитрат Варово-амониев нитрат Карбамид Течен тор КАС Амониев сулфат Калциев нитрат Натриев нитрат
|
NH3 NH4OH NH4NO3 NH4NO3.CaCO3 (NH2)СО (NH2)СО+ NH4NO3 (NH4)2SO4 CaNO3 NaNO3 |
82% N 21% N 34% N 25–28% N 46% N 28–32% N 24–25% N 15% N 16% N |
148 34 63 0 84 49–55 112
|
20 29 |
|
Диамониев фосфат Моноамониев фосфат
|
(NH4)2PO4 NH4Н2РО4 |
21% N+46% Р2О5 11% N+52% Р2О5 |
74 65 |
|
Безводният амоняк е най-концентрираният и евтин азотен тор (82% N), но изисква скъпа техника за съхранение, транспорт и внасяне в почвата, поради което намира приложение основно в САЩ. Водните (разредени) разтвори на амоняка изискват също специална техника за внасяне в почвата и са слабо използвани.
Варово-амониевият нитрат сега е най-масово използваният азотен тор в страните на ЕС, тъй като не причинява вкиселяване на почвите. У нас не се произвежда и се внася в малки количества. На него принадлежи бъдещето в по-далечна перспектива.
Амониевият сулфат се произвежда в Димитровград в ограничени количества. Притежава силно изразена киселинност, поради което не бива да се използва в почви с кисела реакция.
Течният тор КАС (карбамид–амониева селитра) се произвеждаше в ограничени количества у нас и въпреки рекламите за редица предимства не намери широко приложение поради липсата на техника за транспорт и внасяне, както и опасност от повреди на посевите.
Калциевият и натриевият нитрати са скъпи, произвеждани в малки количества и слабо използвани като торове.
Амониевите фосфати са с ниско съдържание на азот и по същество са фосфорни торове. Представляват особен интерес за производство на сложни комбинирани торове с различно съотношение на N:Р.
Един от основните недостатъци на торовия азот е вкиселяващото действие върху почвата. От практически използваните в практиката торове единствено варово-амониевият нитрат не упражнява такова действие. Калциевият и натриевият нитрати притежават алкализиращо действие, но те нямат съществено практическо значение./списание Агрокомпас
