Агрохимия

Технология рационального применения азотных удобрений основана на учете их свойств и особенностей процессов трансформации этих удобрений в почве. Практически все обычные азотные удобрения очень хорошо растворимы в воде. Нитратные формы удобрений передвигаются в почве вместе с почвенной влагой и, кроме биологического, никаким видом поглощения в почве не связываются. Биологическое поглощение активно протекает только в теплое время года. А с поздней осени до ранней весны нитраты в почве легко передвигаются, и в условиях промывного водного режима почвы могут вымываться, особенно на легких почвах. В теплое время года в почве, как правило, преобладают восходящие потоки влаги, а вегетирующие растения и микроорганизмы активно поглощают нитратный азот. В таких условиях при обычных дозах удобрений потери азота с инфильтрацией невелики — 1—3% (до 5 %) от внесенной дозы.

При увеличении доз азотных удобрений на почвах легкого гранулометрического состава в паровых полях при орошении потери нитратного азота могут увеличиваться до 10—25% от внесенной дозы.

Аммиачные и аммонийные формы азотных удобрений при внесении в почву поглощаются ее почвенным поглощающим комплексом и переходят в обменно-поглощенное состояние. В таком виде они теряют подвижность и не могут вымываться, кроме легких почв с низкой емкостью поглощения. Однако в дальнейшем при благоприятных для процессов нитрификации условиях они трансформируются в нитраты и приобретают все характерные для них свойства. То же происходит и с мочевиной после ее превращения под влиянием уробактерий в аммонийные формы азота.

Таким образом, все азотные удобрения изначально или в процессе нитрификации накапливаются в почве в форме нитратов, которые, в свою очередь, подвергаются процессам денитрификации. Эти процессы протекают практически во всех почвах, и основные потери азота удобрений связаны именно с ними. Исследования показали, что потери азота при денитрификации составляют для аммонийных и амидных форм удобрений около 20 %, а для нитратных — до 30 % и более от внесенного его количества с удобрениями. В парующем поле и с увеличением доз азотных удобрений потери азота возрастают и достигают 50 %.

Процессы денитрификации, являясь причиной наиболее значительных потерь азота из почвы, с агрономической точки зрения могут быть оценены как негативные. Однако с экологической точки зрения эти процессы могут играть позитивную роль, так как они как бы «освобождают» почву от не использованных растениями нитратов и тем самым ограничивают их поступление в дренажные воды и далее в различные водоемы.

В почве часть азота удобрений в процессе жизнедеятельности микроорганизмов трансформируется в органические, неусвояемые для растений формы. Установлено, что в результате процесса иммобилизации около 10—12 % азота нитратных и 30—40 % аммонийных, аммиачных и амидных удобрений закрепляется в почве в органической форме. Интенсивность этих процессов заметно возрастает при внесении в почву органического вещества, бедного азотом, но богатого клетчаткой (стерня и солома злаков, соломистый навоз и др.).

Ранее полагали, что растения используют в год внесения азотных удобрений 60—70 % содержащегося в них азота. Эти данные были получены в полевых опытах разностным методом при сопоставлении величин выноса азота в контрольных вариантах (без удобрения) и в вариантах с азотными удобрениями. При этом предполагалось, что количество почвенного азота, усвоенного растениями, в том и другом случаях примерно одинаково. Однако более точные опыты с использованием изотопа ¹⁵N показали, что в полевых условиях растения усваивают непосредственно из удобрений в среднем только около 40 % азота (с колебаниями от 30 до 50%), но при этом на удобренных вариантах заметно (на 20— 30 %) повышается использование растениями почвенного азота. За счет этого общий вынос азота на удобренных вариантах увеличивается (по сравнению с контролем) на 20—30 %. Поэтому и коэффициенты использования азота удобрений, рассчитанные по разностному методу, на 20—30 % выше фактических.

Эти факты необходимо хорошо представлять и иметь в виду. Однако для практических целей (расчет баланса азота, доз азотных удобрений и т. д.) следует воспользоваться данными о коэффициенте использования азота из удобрений, полученными разностным методом, которые характеризуют общее потребление растениями азота при внесении азотных удобрений. Балансовые расчеты, проведенные в многолетних опытах (за несколько ротаций севооборота), согласуются с этим. Коэффициенты использования азота удобрений, рассчитанные балансовыми методами за ряд лет, составляют 60—70 % и даже больше.

Внесенный в почву азот удобрений практически расходуется за один вегетационный период: часть используется растениями, часть иммобилизуется и часть безвозвратно теряется при денитрификации, вымывании и в процессе эрозии почвы. Поэтому при использовании азотных удобрений, как правило, учитывают только их действие (в год внесения), а последействие не учитывают.