Азотные удобрения, виды, свойства, применение, дозировки

[AndreyNikitin]

Пару слов про виды селитры.

Калийная селитра, что называется, классика. Источник азота и калия, в сочетании хорошо поддерживающих рост и тургесцентность растений.

Аммонийная селитра - более концентрированный источник азота, причём не только по причине того, что и анион, и катион - формы этого макроэлемента, но и потому, что ее молярная масса не 100 (как у калийной селитры), а 80 г/моль, то есть количество ионов на единицу веса больше. Другая её особенность - сорбция аммония почвенным поглощающим комплексом и его постепенное высвобождение. То есть половина азота аммонийной селитры усваивается сразу, причём противоионы - калий, кальций, магний и так далее, выщелачиваемые из почвы, а половина постепенно переходит в почвенный раствор и усваивается растением за длительный период. Да, аммиачная и аммонийная - на мой взгляд, синонимы... Привык называть "нитрат аммония".

Кальциевая селитра как источник не только азота, но и кальция имеет значение для поддержания устойчивости растения к болезням и неблагоприятным факторам среды. В этом смысле она незаменима, особенно для кальцефильных растений, в том числе и винограда. Хотя известняк корни тоже едят Интересно, что в природе на богатых кальцием почвах южные виды растений дальше продвигаются на север, что связано и с увеличением их зимостойкости в этих условиях.

Магниевая селитра - один из лучших источников магния при хлорозе и интенсивном наращивании зеленой массы, даже самый лучший. В условиях, когда её применение оправдано, опасности сдвига рН практически нет. Надо только не увлекаться и не делать магниевую селитру основной формой азотного удобрения.

Что касается сдвига рН в силу неодинакового поглощения аниона и катиона, эта проблема остро стоит при некорневых подкормках и особенно выращивании растений на жидкой питательной среде. Когда речь идёт о почвенной культуре и внесении удобрений в грунт, обычно сказывается буферность почвы и её способность к абсорбции различных ионов. Поэтому в обычных условиях, не затрагивая тему опрыскивания питательным раствором, надо сильно постараться, чтобы сдвинуть рН за счёт удобрений.

Отправлено спустя 1 час 39 минут 59 секунд:
Касаемо дозировок. Если стремиться к минимуму 1 мМ, то требуется приготовить растворы со следующим содержанием:
- калийная селитра 100 мг/л,
- аммиачная селитра 80 мг/л,
- кальциевая селитра безводная 164 мг/л,
- кальциевая селитра двухводная 200 мг/л,
- мочевина 60 мг/л.
Дозы, в 10-15 раз большие, считаются нормальными для жидких питательных сред. Так, среда Кнопа, в зависимости от варианта, с концентрацией нитрата (сумма калиевой и кальциевой солей) 12-14 мМ. Это явно уже работа на вакуолярный резерв нитрата. Что же касается ещё больших доз (например, 1-2%, что соответствует приблизительно 100-200 мМ), то они на самом деле уже стресс для растения, что и проявляется, например, в ожогах листьев при подкормке.

[ЮрийНик]

Если стремиться к минимуму 1 мМ

мМ это что за единица измерения, миллимоль на литр?

Кстати, в статье на fertilizerdaily.ru, которую вы упомянули ранее, написано: "Калиевая селитра чаще используется в виде 2 % раствора — такое применение считается наиболее предпочтительным". 2% - это 20 г на литр, явный перебор.

[AndreyNikitin]

ЮрийНик, мМ действительно соответствует миллимолю на литр, но расшифровывается как миллимолярный (раствор). Скорее всего, предпочтение такого способа выражения концентрации в среде биологов и химиков связано с тем, что запись "мМ" более краткая, чем "ммоль/л", при сохранении того же смысла.

Насчёт 2% в той статье, явный перебор, хотя в остальном всё было вменяемо изложено. Может, автор забыл нолик добавить. 2% это 20 г/л, то есть 200 мМ при классической норме для питательных растворов 10-14 мМ, что явно много... Это почти засоление, хотя и слабое.

Отправлено спустя 3 минуты 22 секунды:
И, конечно, я решительно не согласен с тем, что 2% предпочтительно для калийной селитры. Поэтому ту статью привёл именно как хорошее описание того, что может делать нитрат... Кстати, конечно, при слове "статья" на ум сразу приходит статья в рецензируемом журнале... Что поделать, печать профессии...

Отправлено спустя 6 минут 53 секунды:
В смысле, описание эффектов нитрата калия там отличное, и вообще единственный минус - те самые 2%. Поэтому и предложил ознакомиться, но при этом дал другие концентрации...

[ЮрийНик]

ЮрийНик, мМ действительно соответствует миллимолю на литр, но расшифровывается как миллимолярный (раствор). Скорее всего, предпочтение такого способа выражения концентрации в среде биологов и химиков связано с тем, что запись "мМ" более краткая, чем "ммоль/л", при сохранении того же смысла.

Да, вот за это мы, физики, и не любим биологов и химиков...
Кстати, не очень понятно, как вы тогда связываете концентрацию в-ва в почве с концентрацией в поливочном растворе. В-во из раствора, всё-таки, должно распределяться на значительный объём почвы, что снизит концентрацию в ней по сравнению с концентрацией в растворе. Если мы делаем раствор даже 100 мг/л, то это тполучается всего 1 г на 10 л, что есть обычная доза при подкормке(1 лейка на растение, например). Эти десять литров на площади 1 кв. метр соответствуют толщине слоя почвы всего 10 см, и это если она ещё сумеет пропитаться на такую глубину. Так что это удобрение даже до основной массы корней не дойдет.

[AndreyNikitin]

ЮрийНик, не будем спорить о профессии... Все работы хороши, выбирай на вкус...
Насчёт почвы комментарий совершенно правильный. Поэтому я предпочитаю опрыскивания, обработки черенков замачиванием и так далее. При поливе новосадок расход далеко не 10 литров, и в итоге у корней образуется "болото", конечно, временно. А в контейнерах и череночнике при субстрате на основе вермиперлита или чистого перлита разбавление поливочного раствора минимально.
Кроме того, растения приспособлены использовать не только 1-10 мМ нитрат, но и даже 0,1 мМ. Поэтому не вижу большой беды в разбавлении почвенным раствором. А сорбция больше к аммонию относится...
В заключение поста спасибо за профессиональные вопросы!

Отправлено спустя 1 минуту 19 секунд:
А объем твёрдой фазы почвы вообще не должен сказаться на концентрации раствора...

Отправлено спустя 30 минут :
Кстати сказать, концентрация нитрата в природных растворах варьирует от 10 нМ до 100 мМ (если интересно, могу послать на e-mail файл статьи, где это упоминается, а так, конечно, очень много экспериментального материала...), и растения прекрасно приспособились не только запасать избыток нитрата, но и буквально извлекать его крохи... Так что я вообще не зацикливаюсь на том, чтобы поддерживать ровно 1 мМ нитрат в почвенном растворе... А вот для черенков определённая концентрация важна, так как индуцирует корнеобразование (порядка 1 мМ), тогда как на порядок меньшая - рост имеющихся корней...

Отправлено спустя 4 минуты 51 секунду:
Что поделать, физиология растений всегда будет уступать физике по определенности... Например, если у нас будет 10% выпад из среднего значения в повторности, то это очень хорошо, а если в физическом эксперименте... Я не физик, но думаю, что это был бы провал опыта... Но при этом без физиологии растений сложно обойтись в практике работы с растениями.

Отправлено спустя 13 минут 33 секунды:
Кстати, не в тему, конечно, но думаю, что при большем взаимопонимании представителей разных областей науки прогресс был бы более быстрым. А то даже в среде биологов, например, ботаники и физиологи растений в упор не понимают друг друга и даже обычно не хотят понимать. Хотя, например, ИФР вырос из Лаборатории экспериментальной ботаники (как-то так, пишу по памяти). А в итоге страдает понимание проблем, встающих на практике...

Отправлено спустя 2 минуты 16 секунд:
Прошу прощения, если что...

[y_fed]

Если мы делаем раствор даже 100 мг/л, то это тполучается всего 1 г на 10 л, что есть обычная доза при подкормке(1 лейка на растение, например).

Дополню мысль от себя. Такой концентрацией хорошо и правильно поливать цветы на подоконнике или рассаду (в крайнем случае через "каплю" там, где мало осадков). А чтобы внести 100...200 г удобрения в расчёте на один куст винограда в течение сезона потребуется 100...200 ведер, что примерно равно годовой норме осадков. Это явный перебор. Раз в десять - двадцать. Поэтому на практике и применяется от 20г/10л и более. А с учётом разбавления почвенным раствором при диффузионном поступлении к корням получается как раз в пределах нормы.

[AndreyNikitin]

Y_fed, это если вносить именно это количество за сезон... Речь и о том, что вообще вынос завышен в том смысле, что большая часть, например, нитрата просто запасается. То есть, вроде бы как 100...200 г удобрения под куст - тоже избыток. Думаю, что у такого подхода всё впереди, в том числе и серьезная апробация на предмет границ применимости.

Что же касается пределов нормы, то ведь есть ещё органические удобрения. Их преимущество в данном случае в том, что медленно и постепенно происходит частичная минерализация и последующая нитрификация. То есть как раз и получается постоянное поддержание требуемого невысокого уровня нитрата при достаточно высокой суммарной дозе за год.

Отправлено спустя 11 минут 40 секунд:
А ещё есть, по крайней мере, за рубежом азотные удобрения с контролируемым высвобождением. Они позволяют длительно поддерживать низкую, причём вполне определённую концентрацию действующих веществ в почвенном растворе с высокой суммарной дозой без того, чтобы заодно вносить 1-2 куб. м воды на один куст за сезон. В данном случае вообще можно обойтись без иной воды, чем выпавшая в виде дождя и снега: удобрения такого типа обычно вносят в сухом виде под перекопку или рыхление. Если, конечно, осадков достаточно...

Отправлено спустя 20 минут 29 секунд:
Кстати насчёт разбавления в почве до требуемой концентрации. Не знаю уж, почему, но не в одном уже месте встречал такой момент, что некорневая подкормка делается раствором с большей концентрацией, чем корневая. Видимо, на разбавление почвенным раствором мало надеются... Ну а листья, понятно, защищены кутикулой.

[AndreyNikitin]

Y_fed, доброе утро!
А всего проще, если есть желание таки внести 100-200 г удобрений на куст и при этом использовать возможности нитрата как стимулирующего рост фактора, такой подход: основное удобрение, например, мочевиной (в отличие от нитрата, превращаясь в аммоний, хорошо фиксируется в почве и медленно высвобождается), а далее опрыскивание миллимолярными растворами селитры как стимулятора. Подход нравится тем, что основное удобрение мобилизуется постепенно, не создавая избыточной концентрации аммония несмотря на достаточно большую классическую дозировку. С нитратом такой номер при простом внесении в обычную почву не проходит. То есть, например, торф может связывать нитрат на анионообменных группах типа аминогруппы и амидной группы, но торфяная почва не самый подходящий вариант для винограда. А в подходящих нитрат подвижен, и медленное высвобождение возможно только за счёт соответствующих свойств удобрений. То есть, скорее всего, надо переплачивать . А зачем, если есть мочевина.

Относительно того, почему мочевина, а не соли аммония. Мочевина в почве даёт карбонат аммония, у которого противоион карбонат либо осаждается вместе с кальцием (депо последнего, легко мобилизуемое), либо сразу распадается при взаимодействии с выделяемыми корнями органическими кислотами. В случае нитрата аммония в обычной дозе создаётся избыточная концентрация нитрата, что приводит к его запасагию в вакуолях и вымыванию за пределы корнеобитаемого слоя. С хлоридом аммония как бы всё понятно, ионы хлора вредны для многих растений. Сульфат аммония, с одной стороны, источник серы, с другой, в избытке осаждает кальций и магний в виде трудно растворимых солей, да и у растений может вызывать ненужные эффекты, например, изменение размеров и формы листьев. Конечно, есть ещё сукцинат, ацетат и так далее, но их купить можно только в химических магазинах. И нет гарантии, что не будет каких-то примесей, не мешающих лабораторному применению и небезопасных для растения либо пользователя. Конечно, можно при желании раздобыть "чистый для спектрального анализа", но он и стоить будет...

[AndreyNikitin]

Добрый день всем!

Возвращаясь к вопросу о применимости азотных удобрений в минимальной концентрации в полевых условиях, а не контейнере или череночнике. Из имеющихся комментариев видно, что существует позиция, что весь вынос должны компенсировать именно мы. С одной стороны, в долговременной перспективе так оно и есть. Хотя не вижу особого смысла в том, чтобы насыщать (здесь использую не как химический термин) вакуоли нитратом. Тем более, в ягодах винограда при дефиците вакуолярного нитрата должно усиливаться сахаронакопление, что, я думаю, небезынтересно

С другой стороны, как уже вскользь отметил, главный смысл дефицита нитрата и других элементов минерального питания в посадочной яме, точнее, в почвенном растворе в корнеобитаемом слое состоит в том, что это провоцирует корни активно расти и занимать большой объем почвы. Тем самым в долговременной перспективе получаем:
1) устойчивость к засухе,
2) запас корней на случай локально неблагоприятных условий, например, подьема уровня грунтовых вод,
3) способность перехватывать подвижные формы макро- и микроэлементов не только в гумусово-аккумулятивном или искусственном плодородном слое, но даже в иллювиальном, причём и утилизация того запаса, что накопился там за тысячелетия почвообразовательного процесса,
4) некоторое повышение устойчивости к неблагоприятным факторам среды, причём уже у молодых растений.
Прошу заметить, всё это достигается не за счёт дополнительных трат на какие-либо препараты, а за счёт сокращения расходов на приобретение удобрений

Описанное "воспитание" мощного и устойчивого виноградного растения достигается, по существу, тремя подходами, ценными именно в сочетании:
1) бедный грунт в посадочной яме, возможно, обогащенный песком и щебнем,
2) поддержание вегетативного роста саженца за счёт некорневой обработки раствором форм макроэлементов в концентрациях порядка 1 мМ (можно делать еженедельно, всё равно расход будет уступать традиционному)
3) вот потом, через пару-тройку лет, можно начинать кормить вдоволь. Как раз вырастет много боковых корней, хорошо осваивающих объем почвы. Но вдоволь - это по 10-20 мМ, а никак не 200. Плюс, если все нормально с силой лоз, то усердствовать не стоит - вместо сахара в ягодах накопится нитрат, сульфат и т.д.

Всем успехов!

Отправлено спустя 3 минуты :
Единственный минус описываемого подхода - куст уже будет очень трудно пересадить, если эта задача будет стоять...

[Пузенко Наталья]

Весна ... и весна всегда начинается с азота- он дает жизнь на земле. Любимый элемент моего кумира в агрономии и питании расстений - Прянишникова Дмитрия Николаевича.
Знаете ли вы, другие мои, что этот очень одаренный и умный человек впервые исследовал формы азота, потребляемого расстением и сформулировал теорию азотного питания растений, ставшую классической и поныне. Он понял роль аммиачного азота и после его работ появилась аммиачная селитра в том виде в котором она есть сейчас.
Смелый человек, не побоявшися написать письмо самому Сталину в защиту сидевшегов тюрьме генетика Вавилова, выступающий против Вильямса и его травопольной, беспаровой системы земледелия!
В тяжелые годы репрессий генетики когда Вавилов сидел в тюрьме именно Дмитрий Николаевич представил его, осужденного Вавилова на Сталинскую премию и написал письмо Сталину и Берии!
30 апреля в разгар весны он умер от воспаления легких.
Давайте вспомним формы азота? В память о великом ученом, отдавшим жизнь агрономии.
Итак, Карбамид – в котором азот представлен в амидной форме. Действующим вееством конечно же является азот. Удобрение довольно быстро растворяется в воде, применяется в качестве основного удобрения и подкормок по листу. Его плюс в том что он практически не вызывает ожогов растений.
Синонимы: мочевина, диамид угольной кислоты
Действующее вещество: N46%
Форма : бесцветные круглых гранулы диаметром 1-4 мм
Его огромное преимущество в том, что в нем содержится большая концентрация азота и он быстро растворяется в почве.
Карбамид можно применять в качестве основного удобрения, ранневесенней подкормки с немедленной заделкой в почву, потому что могут быть потери азота в виде аммиака- того самого над которым работал Дмитрий Николаевич, - на воздухе мочевина разлагается и при разложении образуется бикарбонат аммония NH4HCO3 и аммиака NH3. На наших, Волгоградских щелочных почвах этот процесс идет еще сильнее - поэтому необходимо сразу заделывать в почву или рассыпать под дождь. Очень хорош Карбамид для некорневых подкормок потому что клеткой растения мочевина может поглощаться целыми молекулами не вызывая ожогов листа!
Помните что в условиях неполивных земель Карбамид равнозначен аммиачной селитре, в условиях поливного виноградарства приравнивается к сульфату аммония.
При частых осадках, промывном режиме почв именно Карбамид считается эффективней аммиачки потому что
амидный азот мочевины превращается в аммиачный, поглощается почвой и меньше вымывается из корнеобитаемого слоя растений! В почве Карбамид полностью растворяется, под действием ферментов выделяемых расстениями (я говорила об этом способе питания в лекциях по оидиуму https://www.youtube.com/watch?v=sMkfvvkPUE8) происходит аммонификация карбамида и образуется карбонат аммония. Если стоит хорошая погода и почва теплая, то за 1-3 дня, если почва неплодородная, холодная то аммонификация может длиться до трех недель.
Для наших, Волгоградских щелочных почв три недели идет еще большее подщелачивание почвы, но затем аммоний нитрифицируется и реакция почвы сдвигается в кислую сторону. После усвоения растениями азота в почве не остается ни щелочных, ни кислотных остатков. Таким образом Карбамид одинаково хорошо работает на разных типах кислотности почв.
Памяти Дмитрия Николаевича Прянишникова - обзор форм азота.