Инновации в применении органических и минеральных удобрений

Грамотное применение удобрений — непростая задача для агронома. В производственных условиях очень сложно рассчитать правильные пропорции NPK удобрений и других важных элементов питания с учетом  реальной потребности культур и оценкой состояния почвы. Именно поэтому современные производители минеральных туков стараются облегчить сложное понимание системы питания культур, увеличивая производство инновационных удобрений для разных культур: комплексных, медленнодействующих, стабилизированных азотных, органоминеральных и листовых. Системно решают подобные задачи и на ООО «Иглус». Это подольское предприятие  является производственным интегратором оборудования для ферм КРС, а также поставщиком решений для растениеводства. С его руководителем, Станиславом Михайловичем Хромовым, редакция «ГлавАгроном» пообщалась на темы реализации инновационных решений и зарубежного опыта применения органических удобрений в рамках нового проекта компании «НАВОЗНЫЕ РЕШЕНИЯ».

ГлавАгроном. Станислав, здравствуйте. Представьтесь, пожалуйста, нашим читателям.

Станислав Хромов. Добрый день, меня зовут Станислав Хромов, я руководитель компании «Иглус», образованной группой аграрных специалистов в 2006 году для решения вопросов по животноводству, а конкретнее технологиям работы с КРС, а с 2012 года мы начали работу над вопросами питания растений и стали выводить на Российский рынок интересные инновационные продукты из США и Австралии.

ГлавАгроном. Расскажите нам, Станислав, как родилась идея создания группы «НАВОЗНЫЕ РЕШЕНИЯ»? Навоз — это отличное органическое удобрение, когда вовремя и безопасно внесен в почву, или это головная боль, когда что-то пошло не так...? Какие проблемы чаще всего Вам приходится освещать? 

Станислав Хромов. Наша компания изначально занималась технологиями содержания КРС и мы постоянно в своей работе сталкиваемся с вопросами уборки навоза, его хранения и внесения его на поля, а когда в нашем портфеле появился американский продукт, сохраняющий азот в навозной жиже для повышения урожайности кукурузы или других культур в поле, мы решили обобщить российский опыт по работе с этим ценным органическим удобрением и начать делиться информацией с читателями нашей группы в фейсбук «Навозные Решения».

ГлавАгроном. Каковы потери азота при хранении и внесении навоза в почву? Насколько этот прием эффективен в сельском хозяйстве в России и во всем мире?

Станислав Хромов. Начнем с того, что мы фокусируемся на работе с жидким навозом, который образуется при бесподстилочном беспривязном содержании КРС или свиней. И когда мы стали просить результаты анализа таких жидких навозных стоков по содержанию азота, как фосфора и калия, то выяснилось, что 99% хозяйств не делают на постоянной основе такие анализы, они проверяют свой навоз на биобезопасность и все! Если нет опасных бактерий — можно вносить! И норма внесения чаще считается не по составу питательных веществ, а наличием оборудования для внесения, временем и логистикой.

Во время хранения (карантинирования) в навозной лагуне часть азота испаряется в форме аммиака NH3 (поэтому можно часто чувствовать резкий запах в воздухе), фосфор связывается с металлами и переходит в малодоступную растениям форму фосфатов металлов и в основном оседает на дне лагуны, образуя донный осадок. Остатки кормов и сухое вещество навоза также образуют корку на поверхности лагуны, которая частично препятствует испарению азота в воздух, но процессы перехода азота в аммиак при плюсовых температурах происходят в навозе постоянно. И когда хозяйство готовится к выкачиванию лагуны на поля, начинает перемешивать (гомогенизировать) навозную жижу в лагуне — происходит первый большой выброс аммиака в воздух и соответственно потеря азота от исходного количества, определенного анализами в лаборатории. Принято считать, что минимум 50% азота мы теряем еще до внесения в почву.

Обычно с этой проблемой пытаются бороться, применяя микробиологические препараты, которые решают вопрос образования корки на поверхности лагуны и снижают запах аммиака — это происходит потому что микробы сами питаются азотом, однако в итоге они все скапливаются на дне в донном осадке, который из современных пленочных лагун достать с помощью насоса или экскаватора не возможно. Но, даже применяя микробов в навозе, мы не сохраним азот для растений после внесения в почву, потому что азот в почве проходит процессы нитрификации, денитрификации, иммобилизации и т.д.

Американцы, работая над проблемой доведения фосфора и азота из минеральных удобрений до растений в почве в течение всего агросезона, изобрели макромолекулу из группы полиаминокарбоксилатов, которая на молекулярном уровне взаимодействует с катионами металлов в растворе (почвенном или навозной жижи), притягивая на себя катионы аммонийного азота (NH4), кальция или других металлов, и оставляя анионы, например фосфора, свободными от связывания в растворе. Эта технология появилась порядка 10 лет назад, но обновленный, доработанный продукт, эффективно решающий вопрос потери азота из навозной жижи, а также дальнейшие потери после внесения почву, стал доступен на рынке только 4 года назад и стал тестироваться в разных странах с учетом политики развития производителя этого продукта.  

ГлавАгроном. Для внесения и заделки азота для минимизации испарения и вымывания его при внесении в почву надо ли использовать специальную технику? 

Станислав Хромов. Как показывает практика, объем хранящегося навоза на ферме КРС представляет собой большую инженерную и логистическую проблему! Его очень много накапливается к агросезону, когда можно его вносить на поля, после карантинирования. В этой ситуации скорость внесения напрямую зависит от количества техники в хозяйстве для этих целей. Если учесть, что фермы КРС из года в год становятся крупнее по поголовью, то и количество навозохранилищ и их объём существенно растет. Дополнительно растет и выход навоза от каждой коровы с учетом повышения молочной продуктивности животных. 

Традиционно навозная жижа вывозилась бочками, с распределяющими жижу устройствами в конце бочки, таким образом, навоз выливался по ходу движения трактора с бочкой на поверхность шириной порядка 3 метра. Количество кубов жижи регулировалось скоростью движения трактора — при таком внесении навозной жижи с поверхности почвы дополнительно теряется еще процентов 20-25 азота за счет перехода в аммиак.

Более продвинутый вариант внесения навозной жижи — это комбинация бочки с культиватором, когда жижа сразу после внесения на поверхность заделывается дисками или лапами-рыхлителями. Скорость внесения, таким способом, немного ниже, но потери азота снижаются на 20-25%, т.к. нет эффекта испарения. Для большого количества навозной жижи и кучно расположенных полей рядом с фермой последнее время стали применять шланговые системы внесения навозной жижи, когда навоз перекачивается из лагуны по шлангу, соединенным с трактором и здесь аналогично с бочками: либо выливается по поверхность почвы, либо сразу заделывается культиватором. Чем мощнее трактор, тем шире захват рыхлящего орудия можно использовать и тем производительнее на гектар становится работа по внесению навозной жижи. Для таких систем важно удаленность поля от лагуны и процент сухого вещества в навозе. Чем он выше, тем расстояние перекачки меньше, поэтому набирают популярность сепараторы навозной жижи для отделения жидкой фракции и перекачке ее как можно дальше от фермы, а сухой навоз возвращается в качестве подстилки в лежаки коровам.

ГлавАгроном. За счет чего происходят плановые потери азота из навоза в почве?

Станислав Хромов. Аммонийный азот в почве проходит процесс нитрификации под воздействием почвенных микроорганизмов. Навоз вносится в основном до посева культур, а нитратный азот, просто нечему усваивать. Природные осадки способствуют вымыванию этой формы азота в нижние горизонты почвы, дальнейшие процессы денитрификации азота и его иммобилизации также считаются плановыми и они в сумме забирают от внесенного количества с навозом азота порядка 50%.

ГлавАгроном. Может ли азот в навозе заменить аммиачную селитру или карбамид при выращивании кукурузы или многолетних трав на полях, находящихся рядом с фермой, где производится и хранится навоз?

Станислав Хромов. При высокоинтенсивном выращивании кукурузы на силос или зерно, одним навозом невозможно заменить весь объем азотного питания, тем более, что существуют ограничения по норме внесения навоза на гектар. По фосфору и калию обычно навозной жижей можно внести необходимый объем питания, кукурузу, особенно на зерно, необходимо еще подкормить азотом, возможно КАС в фазу 5-6 листьев.

ГлавАгроном. Имея молочную фермы, на сколько га полей вокруг хватит навоза, если его использовать в качестве удобрения?

Станислав Хромов. При норме внесения 100 м³ на гектар каждая корова может обслуживать 0,5 га по питанию кукурузы или многолетних трав, при условии, что продуктивность коровы порядка 10-11 тонн в год.

ГлавАгроном. В какой степени эффективно применение навоза в разных регионах России, Европы и Северной Америки?

Станислав Хромов. Я, честно сказать, внимательно слежу только за североамериканскими технологиями внесения навоза, т.к. размер ферм и полей больше похоже на российскую действительность. Конечно, разумные экологические требования и доступность высокотехнологичного оборудования для внесения навоза в поля позволяет американцам более эффективно работать с навозом. Чего только стоит хорошо развитая система сервисных компаний-контакторов, которые с помощью самого производительного оборудования и техники выкачивают навоз на поля фермера быстро и недорого с учетом всех требований работы с навозом, у нас кстати тоже есть такие компании — Сельхозпроект, например, знаю, что они работают по выкачке навоза во многих хозяйствах и всегда их привожу в качестве примера сервисной компании, правильно выбравшей нишу. Стоимость перекачки куба навозной жижи у них сопоставима с себестоимостью такой работы при покупке аналогичного оборудования и его амортизации в хозяйстве, только смысла покупать тогда мало, если можно за такие же деньги купить у них услугу.

ГлавАгроном. Стоит ли использовать стабилизатор в навозе Триюн в лагунах? Его преимущества и недостатки. Есть ли разница в поглощении азота растением при внесении в почву навоза с Триюном, чем из обычного навоза? Как защитить питательные вещества в поле для повышения урожайности культур?

Станислав Хромов. Мы определяем необходимость использование Триюна в навозной жиже так — если предприятие, определяет состав навозной жижи по элементам питания и нормирует его внесение на поля с учетом питательности и экологических норм, наше решение принесет агрономический и экономический эффект. Если навоз выливается на ближайшие поля в максимально возможном объёме без какого либо нормирования, то наш препарат не нужен. Пока главный недостаток Триюна — это его стоимость, однако есть шанс, что увеличение объёма потребления Триюна позволит снизить операционные издержки и постепенно привести цену на препарат к оптимальному значению, хотя повторю, что сейчас в хозяйствах, которые вносят жижу в обоснованных нормах на гектар, за счет дополнительной прибавки урожайности наш препарат окупается в двойном размере, если цена снизится, то будет в три раза окупаться.

Триюн в навозе повышает доступность фосфора при внесении в почву, притягивает аммонийный азот и замедляет его нитрификацию в почве, за счет разрыхления донного осадка в лагунах и гомогенизации всего объёма жижи позволяет распределить более равномерно все питательные элементы в жиже, делая навоз близким по работе с ЖКУ с микроэлементами.

ГлавАгроном. Среди органогенных элементов одну из важнейших задач в жизни растений выполняет азот. В каких формах азот попадает в почву? Каким образом происходят потери азота?

Станислав Хромов. Азот в зависимости от вида удобрения попадает в почву либо в амидной, либо в аммонийной, либо в нитратной формах, либо в виде аммиака. В процессе круговорота азота в природе, часть азота внесенного вместе с удобрениями переходит из амидной в аммонийную форму, из аммонийной в нитратную или в газообразную аммиачную форму, потери происходят путем вымывания, испарения, денитрификации, иммобилизации на каждом этапе перехода азота из формы в форму и в сумме обычно составляют 50-60% при внесении азотных удобрений весной перед посевом яровых культур или для подкормки вегетирующих растений. Если азот вносится с осени под посев весной, потери его могут составить 90-95%.

ГлавАгроном. Каковы затраты на применение ингибитора аммонийного азота?

Станислав Хромов. Расход NСтрайкера на гектар зависит от нормы применения жидкого азотного удобрения на гектар, обычно затраты составляют в среднем 350 руб./га.

ГлавАгроном. Карбамидно-аммиачная смесь, или КАС — популярное жидкое азотное удобрение. Одним из его преимуществ, помимо цены, является возможность внесения в баковой смеси совместно со средствами защиты растений. А что такое NСтрайкер? Как работает молекула NСтрайкер и аммонийный азот (NH4)? Каковы потери азота в почве?

Станислав Хромов. КАС — действительно очень популярное жидкое азотное удобрение и мы привыкли говорить о КАС с 32% содержанием азота, который делится на 16% амидного, 8% аммонийного и 8% нитратного. Когда эти формы азота попадают в почву, то при температуре выше 10 градусов амидный азот быстро переходит в аммонийный, а аммонийный частично фиксируется почвой, но в основном переходит в нитратный, дальше он либо поглощается растением, либо происходит вымывание и денитрификация. В совокупности в процессе этих переходов из формы в форму и течения времени потери азота составляют до 50-60% и ни у кого уже эта цифра не вызывает сомнения. С одним из вариантов потери азота — испарением можно бороться заделкой КАС в почву — колтеры (ликвилайзеры) или сеялки с внесением жидких удобрений, еще одним способом снижения испарения азота являются ингибиторы уреазы, однако потери через испарение не являются для КАС существенными, основные потери все-таки происходят в почве.

Поскольку в КАС 24% (16% аммонифицируется из амидной формы + 8% аммонийного) азота оказывается в аммонийной форме (NH4+), а это катион, то наша макромолекула NСтрайкера с большим отрицательным зарядом фиксирует во много раз сильнее почвы катионы аммония и процесс нитрификации сильно замедляется во времени и в количестве. Растения потребляют сначала нитратный азот из КАС и вместе с развитием корневой системы начинают обмениваться к макромолекулой водородом в обмен на аммоний, таким образом процесс потери азота снижается до приемлемых 15-20%, и растения на той же норме КАС показывают больше уровень урожайности. 

ГлавАгроном. Для чего аммофос рекомендуется обрабатывать биополимером нового поколения Нутричардж, его механизм действия в почве? Как активно такая технология используется в производственных посевах с.-х. культур в регионах РФ? Как новинка проходит апробацию на полях отечественных сельхозпредприятий?

Станислав Хромов. Проблема связывания фосфора в щелочных и кислых почвах известна давно. И единственным способом повысить доступность фосфора в таких почвах была технология изменения pH с помощью мелиоративных мероприятий, которые растягиваются на 5-10 лет и влекут огромные затраты ресурсов. Нутричардж — это макромолекула, с отрицательным зарядом, достаточно стабильная, но все же биоразлагаемая под воздействием почвенных микроорганизмов. Емкость катионного обмена молекулы Нутричардж 1200 ед.-мг.экв./100 г почвы, что в десятки раз выше ЕКО любого типа почвы, например у чернозема 40-60 ед. При растворении гранулы аммофоса почвенной влагой, макромолекула Нутричарджа притягивает находящиеся в почвенном растворе катионы кальция, если мы говорим о щелочных почвах, или алюминия и железа в кислых почвах, и фосфор из аммофоса или любого другого фосфорсодержащего удобрения продолжает оставаться подвижным — несвязанным продолжительное время и соответственно легко доступным корням растений, которые не тратят дополнительную энергию на получение фосфора из почвы и используют не потраченную энергию на свое развитие, в итоге мы видим дополнительную урожайность при одинаковой норме внесения фосфора на опыте и контроле.

Начав продвигать данную технологию на нашем рынке мы столкнулись с некоторым безразличием со стороны агрономов к проблеме фиксации фосфора из удобрений в почве, т.к. традиционно наша наука объясняла, что  ничего с этой проблемой сделать нельзя и постепенно растения за много лет смогут расщепить корнями эти труднодоступные соединения. И тут мы предлагаем революцию в агрохимии — не надо давать фосфору связаться, чтобы потом его годами понемногу «доставать» из почвы; конечно, это вызывало некоторое сомнение, которое можно было доказать только через производственные опыты. Научным организациям наши аграрии верят слабо и каждый предпочитает проверять на своем поле, а поскольку страна у нас большая и хозяйств и культур со своими агрономическими сроками внесения удобрений много, то только к 2019 году, т.е. в течение четырех лет мы провели достаточное количество испытаний в различных регионах на различных культурах, чтобы убедиться самим в данной технологии и понять, как технологически предложить ее широко потребителю в разных регионах России.

ГлавАгроном. Препарат Нутричардж производится в США, насколько там распространена технология обработки фосфорсодержащих удобрений биополимерами?

Станислав Хромов. Американцы некоторое время реализовывали свой продукт только на внутреннем рынке, т.к. инфраструктура отрасли была готова к нанесению полимера на гранулированные удобрения в тукосмешивающих установках, установленных в каждом кооперативе. Не секрет, что жидкие фосфорные и азотные удобрения занимают порядка 40% объема удобрений в США, и здесь не требуется специального оборудования для добавления ингибитора. Доля рынка ингибиторов фосфора составляет порядка 10%, ингибиторов азота 25-30% от общего объёма удобрений и она с каждым годом растет.

Однако идея повысить эффективность фосфора и азота в других странах, где прежде всего производятся фосфорные и азотные удобрения, было следующим шагом компании и они начали этот путь в России в 2016 году с проведения испытаний.

ГлавАгроном. Как происходит нанесение препарата и внесение удобрения?

Станислав Хромов. Обработка гранул производится на линии фасовки удобрений из вагона в биг-бэги методом напыления полимера с помощью форсунок и дальнейшим их перемешиванием. 

ГлавАгроном. Отличаются ли визуально посевы, с применением аммофоса с Нутричарджем, от контрольного посева?

Станислав Хромов. Прежде всего мы видим визуальные отличия в развитии корневой системы, наземная часть растений в поле часто визуально не очень сильно отличается, очень часто агрономы осматривая посевы пшеницы или кукурузы говорят, что не видят отличий. Однако толщина стебля, количество боковых продуктивных стеблей и т.д. при специальном обследовании отобранных растений по научной методике обследования растений на опыте все-таки показывает их лучшее развитие, чем на контроле.

ГлавАгроном. Есть ли какие-то особенности в применении данного полимера (тип почвы, влажность и т.д.)?

Станислав Хромов. Чем влажнее почва и чем больше отклонение уровня pH почвы от нейтрального в кислую или щелочную среду, тем быстрее и сильнее связывается фосфор в почвенном растворе. Цифры крупнейших мировых производителей фосфорных удобрений говорят о 75-95% недоступного фосфора из удобрений в первый год его внесения.

ГлавАгроном. В какой степени эффективна подкормка при междурядных обработках кукурузы и подсолнечника жидкими удобрениями с добавлением ингибиторов азота и фосфора? Как данный прием влияет на урожайность культур?

Станислав Хромов. Подкормка при междурядных обработках кукурузы и подсолнечника КАС и ЖКУ становится все более популярной, т.к. продвинутые агрономы знают, что потребление этими культурами азота и фосфора резко возрастает к моменту налива зерна и запаса питания в почве без дополнительной подкормки может не хватить. Применение ингибитора азота NСтрайкер для КАС и Нутричарджа для ЖКУ может дать дополнительно порядка 3 ц/га на подсолнечнике, при затратах 300-500 руб./га в зависимости от нормы удобрения и 5-6ц/га на кукурузе на зерно при тех же затратах на защиту азота и фосфора. Хочу добавить, что применение Y-образных удлинителей на опрыскиватель позволяет внести жидкое удобрение непосредственно в прикорневую зону растения, что повысит эффективность подкормки, а наши ингибиторы сделают азот и фосфор пролонгированными и оставят часть питания в почве на максимально поздние сроки вегетации.

ГлавАгроном. Спасибо за беседу!

Беседовала Татьяна Корнеева, специальный корреспондент «ГлавАгроном».