Классификация азотных удобрений и особенности их внесения в почву

Шесть групп азотных удобрений и их доступность для растений

Азотные удобрения — главный инструмент для повышения эффективного плодородия почв. В зависимости от химической формы азота все минеральные удобрения делят на шесть основных групп. Растения могут усваивать этот элемент в трех формах: нитратной (NO3–), аммонийной (NH4+) и амидной (NH2).

• Нитратные (кальциевая селитра, натриевая селитра) — содержат азот в окисленной форме в виде солей азотной кислоты.
• Аммонийные (сульфат аммония, хлористый аммоний) — азот присутствует в виде иона аммония, связанного с кислотой.
• Аммонийно-нитратные (аммонийная селитра) — содержат азот одновременно в аммонийной и нитратной формах.
• Амидные (мочевина, цианамид кальция, мочевино-формальдегидные удобрения) — азот находится в амидной форме.
• Аммиачные (аммиачная вода, безводный аммиак) — азот содержится преимущественно в виде свободного аммиака.
• Карбамид-аммонийно-нитратные (карбамид-аммиачная смесь — КАС).

Выбор конкретного удобрения зависит от биологических особенностей культуры и типа почвы. Для прямого синтеза аминокислот растение использует только аммиак (NH3). Нитраты же проходят процесс ферментативного восстановления в тканях корней и листьев по схеме: NO3– (нитрат) → NO2– (нитрит) → Н2N2О2 (гипонитрит) → NН2ОН (гидроксиламин) → NН3 (аммиак).

• Оптимальный pH для аммонийного азота — 7,0
• Оптимальный pH для нитратного азота — 5,5
• Формы азотного питания растений — 3

Поведение азота в почве и правила внесения

Нитратный азот (NO3–) не связывается почвой и свободно находится в почвенном растворе. Он быстро проникает в корни, опережая поглощение вредных анионов хлора (Cl–), и накапливается в тканях без вреда для растения. Однако из-за высокой подвижности нитраты легко вымываются осадками и поливами из пахотного слоя.

Аммонийный азот (NH4+) усваивается растениями так же быстро, как и нитратный. При этом он сразу включается в синтез аминокислот без предварительного восстановления, что экономит энергию растений. Однако избыток свободного аммиака токсичен для растительных тканей, особенно при дефиците углеводов.

Эффективность усвоения азота напрямую зависит от реакции почвенной среды и сопутствующих ионов. Натрий и калий способствуют лучшему поглощению нитратов, а магний и кальций помогают усваивать аммонийную форму. На малобуферных почвах избыток одновалентного аммония нарушает баланс питания, поэтому для его нейтрализации необходимо присутствие в растворе двухвалентных катионов кальция и магния.

Влияние аммонийных и нитратных форм на баланс элементов в растении

Аммонийный и нитратный азот по-разному влияют на усвоение сопутствующих элементов питания. Аммонийный азот снижает поглощение корнями калия и усиливает поступление фосфатов. Это смещает соотношение кальция к калию и калия к фосфору в сторону дефицита калия, что угнетает обмен веществ и рост растений. Регулируя состав питательного раствора, можно сбалансировать действие ионов аммония и нитратов.

Эффективность аммонийного питания напрямую зависит от калия. При хорошем калийном фоне в растении ускоряются окислительно-восстановительные процессы и синтез белка. Если же калия не хватает, усвоение азота замедляется, и свободный аммиак накапливается в тканях до токсичного уровня.

Для работы с нитратными формами азота растениям требуется больше фосфора, который повышает восстановительный потенциал клеток. Также важно учитывать подвижность нитратов в почве — на незанятых растениями участках они легко вымываются. В сухую и прохладную погоду нитратные удобрения показывают себя эффективнее аммонийных.

Азотное питание в теплицах: выбор формы по сезонам

В условиях закрытого грунта форма азота подбирается строго по сезону. Зимой из-за недостатка света у тепличных овощей замедляется синтез углеводов, необходимых для переработки аммония. В этот период нельзя вносить высокие дозы аммонийного азота и мочевины, иначе растения получат аммиачное отравление. Мочевина в почве быстро превращается в карбонат аммония, поэтому ее применение также переносят на теплое время года.

Для зимних подкормок в теплицах подходят нитратные формы: кальциевая, калиевая и натриевая селитры. Однако кальциевая и натриевая селитры физиологически щелочные, так как нитрат-ион поглощается быстрее сопутствующих катионов. Накопление натрия и кальция в почвенном растворе ведет к защелачиванию и засолению грунта. Натрий растениями почти не используется, а кальций в огромных количествах поступает с поливной водой.

• Расход поливной воды в теплицах за сезон — 700–900 л/м²
• Содержание кальция в поливной воде — 50–150 мг/л
• Внос кальция с поливной водой за сезон — 50–130 г/л на 1 м²
• Вынос кальция с урожаем — около 40 г/м²

Весной и летом в теплицах аммонийные удобрения могут превосходить нитратные по эффективности. Аммонийный азот сразу включается в синтез аминокислот без дополнительных затрат энергии на восстановление. Кроме того, он прочно удерживается в зоне корней и не вымывается.

При работе с аммонийными формами учитывайте их физиологическую кислотность. Сульфат и хлорид аммония подкисляют почвенный раствор, так как катион аммония поглощается быстрее сульфат- и хлорид-ионов. Для весенне-летнего периода в теплицах лучше выбирать сульфат аммония. Хлорид аммония в закрытом грунте использовать не стоит, так как он провоцирует засоление.

Более универсальным удобрением, в отличие от мочевины и других удобрений, содержащих азот в нитратной или аммонийной формах, является аммонийная селитра. Половина азота в ней содержится в форме аммония, который способен поглощаться почвой, а другая – в форме нитратов, обладающих большой подвижностью в почвенном растворе. Это позволяет широко дифференцировать способы, нормы и сроки применения аммонийной селитры в зависимости от свойств почвы, климата и биологических особенностей удобряемых культур. Ее можно использовать под овощные культуры в теплицах в любое время года. Единственно, на что необходимо обращать внимание, это то, что аммонийная селитра относится к физиологически кислым удобрениям. Из раствора нитрата аммония растения быстрее поглощают катион NH4+, чем анион NO3–. При систематическом внесении на кислых и особенно на малобуферных песчаных почвах физиологическая кислотность аммонийной селитры может оказаться достаточно заметной. Однако, физиологическая кислотность этого удобрения на суглинистых почвах проявляется немного слабее, чем от других аммонийных удобрений.