чем снизить азот в почве
Как нейтрализовать азот в почве
Животный навоз может привести к повышению уровня азота в почве.
Азот является важным питательным веществом для растений, ответственным за продвижение листовой зеленой листвы в растениях. Фосфор и калий являются двумя другими важными питательными веществами для растений. Тем не менее, количество азота в вашей почве может иногда стать чрезмерным, особенно если вы используете большое количество навоза, который содержит очень много азота. Уровень азота в почве со временем меняется, поэтому тестирование вашей почвы покажет, насколько она кислая или щелочная. Почва с pH 6, 0 или ниже является очень кислой и может содержать избыток азота.
Вещи, которые вам понадобятся
Проверьте свою почву, чтобы определить, является ли она кислой или щелочной. Если он составляет 6, 0 или ниже, он кислый и может содержать избыток азота.
Ограничьте использование азотных удобрений, если в вашем тесте почвы обнаружен pH ниже 6, 0. Вместо этого используйте органический компост и мульчу, оба из которых имеют более низкое содержание азота.
Посадите азотфиксирующие покровные культуры на участки почвы, в которых есть избыток азота. Травы и бобовые, такие как фасоль, являются хорошим выбором для посадки в таких областях, потому что, когда вы собираете их, избыток азота будет цепляться за их корни и удаляться из почвы.
Выкопайте гашеную известь в вашу почву. Если это песчано, используйте 4 унции извести для каждого квадратного ярда почвы; если это глина, используйте 12 унций на каждый квадратный ярд.
Выкопайте органические материалы в вашей почве, чтобы поднять уровень pH и помочь нейтрализовать избыток азота. Хороший выбор включает золу лиственных пород, измельченный мрамор, костную муку и раковину устриц.
Что происходит с азотом в почве?
Эффективное растениеводство требует адекватной поставки всех необходимых питательных веществ для растений. Однако использование коммерческих азотных (N) удобрений для увеличения производства, поддержания прибыли и обеспечения дешевыми продуктами питания и клетчаткой является необходимостью современного сельского хозяйства. В целом, для сельскохозяйственных культур необходим азот в наибольшем количестве всех питательных веществ для растений.
Воздействие азотных удобрений на окружающую среду является долговременной проблемой. Обеспокоенность по поводу загрязнения азотом рек, озер и подземных вод заставляет сельхозпроизводителей все больше осознавать свой потенциальный вклад в общую проблему загрязнения.
Чтобы эффективно использовать азот и ограничить его неблагоприятное воздействие на окружающую среду, производителям необходимо развивать понимание химического состава азота, а также того, как его добавлять и удалять из почвы.
Коммерческие удобрения, используемые сельскохозяйственными производителями, являются значительным источником добавления азота в почву. Азот непрерывно перерабатывается через отходы растений и животных и органическое вещество почвы. Азот удаляется из почвы путем посева, потери газа, стока, эрозии и выщелачивания. Величина и механизм, ответственный за потери азота, зависят от химических и физических свойств данной почвы. Рисунок 1 представляет собой схематическое представление возможных прибылей и потерь азота почвы.
Химия азота
Три важных метода замены газообразного азота (N2) на аммоний (NH4 +):
Коммерческие удобрения, растительные остатки, навоз и сточные воды являются наиболее распространенными источниками добавления азота в почву. Нормы применения сильно различаются. Однократные нормы внесения могут составлять до 150 фунтов азотного эквивалента на акр для таких культур, как прибрежные бермуды. Однако такие высокие нормы внесения должны быть ограничены почвами с низким потенциалом эрозии и стока.
Места реакций аммонификации и нитрификации в азотном цикле показаны на рисунке 1. Положительно заряженный ион аммония (NH4 +), полученный аммонификацией или добавленный в почву в удобрениях, притягивается к отрицательно заряженным глинистым частицам в почве. Однако в большинстве не засушливых почв ион NH4 + быстро превращается в нитратный азот (NO3-N). Растущие растения поглощают большую часть своего азота в форме нитрата (NO3-).
Удаление азота из почвы
Азот удаляется из почвы четырьмя основными процессами:
Поглощение растений относится к поглощению азота корнями. Хлопок, кукуруза, помидоры и газонные травы требуют от 60 до 300 фунтов азота на акр, чтобы обеспечить хороший рост и прибыльный урожай или желаемую эстетику. Фактические требования к данной культуре варьируются в зависимости от производственного потенциала и сильно зависят от климатических факторов.
Поскольку большинство почв с низким содержанием доступного для растений азота, потребности в азоте часто поставляются в качестве коммерческого азотного удобрения. Потребность в азоте свыше 150 фунтов на акр обычно делится на два или более применений. Однако только растительный азот в собранной культуре фактически покидает поле. Остальная часть растительного азота возвращается в почву в виде растительных остатков и возвращается в цикл в виде органического азота, как показано на рисунке 1.
Газообразная потеря азота происходит в результате денитрификации или испарения аммиака. Денитрификация — это процесс, посредством которого нитратный азот (NO3-N) превращается в газообразный оксид азота (N2O) или элементарный азот (N2). Это связано с действием анаэробных бактерий (тех, которые не требуют свободного кислорода) и обычно происходит во влажных или заболоченных почвах.
Поскольку это анаэробный процесс, газовые потери от нормальной (аэробной) почвы незначительны. Однако, когда почвы остаются очень влажными или насыщенными в течение длительного времени, большая часть нитрата может быть потеряна.
Газ аммиак может выделяться из соединений азота, таких как мочевина, на поверхности почвы. Мочевина присутствует в навозе животных и может быть приобретена в чистом виде в качестве удобрения (45-0-0).
Было показано, что другие аммонийсодержащие удобрения, в том числе сульфат аммония (21-0-0) и, в меньшей степени, нитрат аммония (33-0-0) и фосфат аммония, дают свободный аммиак в присутствии карбоната кальция., Такое состояние существует в некоторых почвах с высоким рН (рН> 7,3).
Аммоний, удерживаемый глинистыми частицами, может переноситься в поверхностные водоемы путем эрозии почвы. Фактически, эрозия почвы перемещает больше азота, чем ливень в перемещении растворенных соединений азота. Когда эрозионные почвы откладываются в реках и озерах, микробная активность будет медленно превращать соединения азота в растворимые формы.
Предотвращение потери азота
Лучший способ предотвратить потерю азота с сельскохозяйственных земель — это хорошая практика управления почвой и водой. Первым шагом в снижении потенциальных потерь азота является проверка почвы. Правильно полученный образец почвы обеспечит оценку содержания нитратного азота (NO3 — –N) в почве и может быть использован в качестве руководства для внесения соответствующего количества азотных удобрений для выращиваемой культуры.
Правильное удобрение и контроль поверхностного стока и эрозии предлагают лучшие методы для предотвращения попадания азота в ручьи и озера. Потери на выщелачивание можно предотвратить, разделив потребность в азоте на несколько применений, где часто встречаются грубые текстурированные почвы и обильные осадки.
Как уменьшить азот в почве
Азот является одним из составляющих элементов, от которых зависит нормальное развитие всех растений. Он отвечает за качество окраски культур в зелёный цвет, так как главным элементом имеет хлорофилл. Однако следует учитывать, что данный компонент очень быстро способен вымываться из грунта, приводя к дефициту и нарушениям в развитии культур. Опасен также и переизбыток азота в грунте. Из нашей статьи вы узнаете о том, каким бывает азот, и что делать, если в грунте его слишком много.
Каким бывает азот
На рынке можно встретить большое количество удобрений, содержащих азот в разной форме.
Форма аммиака
Удобрение в таком виде способно полностью усваиваться организмом и культурами при любой температуре. Оно способствует развитию корневой системы растения, формированию плотных кустов и хорошему усвоению сопутствующих элементов. Такое удобрение рекомендуется вносить ранней весной перед посевом озимых культур. Азот в такой форме можно встретить в селитре, нитроаммофоски, аммофоске, сульфат аммония и аммиачной воде.
Азотные удобрения
Такое удобрение используют при плюсовой температуре, в связи с тем, что оно способно смываться в глубокие слои грунта, не застаиваясь на её поверхности. Было установлено, что 3 мм осадков вымывают подкормку на глубину более 1 см. Однако в такой форме удобрение очень важно для способствования усвоению калия, кальция и магния. Применяется во время активного вегетативного развития культур. Встречается в практически всех разновидностях селитры.
Нитратноаммиачный вид
Данный вид азота считается одним из самых универсальных и используется чаще всего перед посевами.
Амидный вид
При внесении данного удобрения в грунт он способен разлагаться, принимая форму аммиачной, а после неё азотной. В такой форме фосфор усваивается культурами хуже и работает исключительно при плюсовой температуре. В связи с этим её относят к слабоактивным удобрениям. Однако его плюсом считается способность аккумулировать нитраты в клетках растений. К таким удобрением можно отнести мочевину, которая сложно вымывается из грунта.
Источники азота и способы его поглощения культурами
Азот проявляет себя по-разному, в зависимости от формы, климата и типа грунта. Его можно обнаружить в земле или в воздухе. Азот, находящийся в воздухе является одним из ключевых источников насыщения живых организмов, однако он сложно доступный для растений. Растения, которые способны поглощать азот из воздуха имеют на своих поверхностях бактерии, работа которых провоцирует биологические процессы, приводящие к такому поглощению. В то время как азот, находящийся в грунте имеет вид органических элементов, которые также могут быть сложно доступными для культур. В связи с этим нужно знать, что растения способны усваивать азот в неорганической форме и лишь 3% всего азота, который имеется в органических соединениях, способен формироваться в доступный для культур азот путём минерализации. Минерализация происходит благодаря бактериям, которые реорганизуют органический азот в минеральный. В связи с этим имеет значение температура атмосферы и грунта, так как не все бактерии способны переносить минусовую температуру и низкую влажность. При недостаточном количестве влаги в грунте процесс минерализации приостанавливается, в результате чего доступ азота сокращается.
Потеря азота
Естественным путем азот может исчезать из грунта по нескольким причинам:
Контроль количества азота
Контроль внесенного азота даст вам высокий урожай, здоровые растения и минимальное загрязнение внешней среды. Чтобы количество компонента было оптимальным, следует знать, когда его вносить, а также в какой дозировке. Опытные агрономы советуют применять азотосодержащие удобрения в зависимости от выращиваемых культур. Так, например, при культивации зерновых растений следует проводить процедуру подкормок лишь два-три раза за сезон до начала активных дождей в середине весны. Таким образом, самая большая концентрация азота опуститься на нижние слои грунта, оставляя в верхних и средних допустимую для усваивания корнями дозу, которая полностью поглотиться растением. При внесении удобрения поздно вы можете перенасытить грунт этим элементом, что также повредит вашим растениям. Следует знать, что азот является переменчивым веществам, способным изменять свою форму и передвигаться в грунте. При совершении анализа на количество компонента в грунте следует отталкиваться от того времени, в которое производился этот анализ.
Симптомы переизбытка азота в грунте
При переизбытке азота в грунте нарушаются вегетативные процессы, которые в результате приводят к отмиранию клеток и формированию нитратов. Вносить минеральные удобрения следует с большой осторожностью, придерживаясь инструкций или советов более опытных агрономов. Нельзя вносить подкормку «на глаз» или, не понимая, в каком количестве она должна употребляться. При перенасыщении грунта этим элементом вы получите сниженную урожайность и погибшие растения. Частой ошибкой садоводов является при обнаружении проблем с ростом саженцев внесение дополнительных удобрений, считая что их там недостаточно. В результате накапливается большое количество нитратов, растения приобретают толстые побеги и тёмно-зелёные листья, вегетативный период продолжается, а период цветения происходит намного позже, в результате чего плодозавязь формируется слабая и мало обильная, плоды не успевают вызреть полностью, растения подвергаются грибковым заболеваниям, теряя к ним иммунитет. На переизбыток азота так же может указывать выгибание черенков, скручивание листьев, появление на листьях прозрачных пятен, которые становятся жёлтыми и темно-серыми и мелких плодов, которые содержат в себе большое количество нитратов.
Что делать при переизбытке азота в грунте
Снизить количество азота в грунте намного сложнее, чем не допускать его избытка. Для недопускания накопления большого количества этого элемента в грунте, следует вносить вместе с ним удобрения, в состав которых входит молибден, медь, магний и другие компоненты, которые берут участие в переработке и трансформации азота.
Вносить удобрение следует в середине весны или начале лета. В случае внесения подкормок осенью, культуры сложнее перенесут зимовку, не успев как надо подготовиться к ней. При температуре воздуха менее 7 градусов тепла следует отдавать предпочтение сухим удобрением, которые будут дольше разлагаться, и усваиваться корнями более продолжительное время. В то время как жидкие подкормки не усваиваются растениями вообще, а лишь заглубляются в грунт.
Нельзя подкармливать больные культуры, так как на усвоение элементов растения буду тратить последние силы. Если ваши культуры и заболели, а вы хотите им помочь, в таком случае лучше всего внести под корень стимулятор роста или корнеобразования. Если вы все же заметили, что на ваших растениях присутствуют признаки перенасыщения их азотом, рекомендуется чаще проводить поливы и внести в грунт элементы, которые поспособствуют быстрейшему распаду азота или перехода его в легко усваиваемую для растений форму. Последующие подкормки нужно максимально ограничить. Можно внести в грунт часть песка, который поспособствует опусканию компонента в нижние слои грунта или мочевины, которая трансформирует азот в газоподобную форму и выведет его в атмосферу.
Как снизить избыток того или иного элемента в почве?
Снизить избыток того или иного элемента в почве в принципе нельзя. Можно только частично снизить его концентрацию и убрать негативное влияние. Есть правило, что чем выше содержание органического вещества в почве, тем выше концентрацию почвенного раствора могут выдержать растения, поскольку часть ионов поглотит органика и будет удерживать. Вот поэтому на песчаных почвах избыток проявляется сильнее и промываются удобрения легче. Избежать «жирования» можно увеличив дозу калия, но общая концентрация солей (а удобрения это соли) все же не должна быть очень высокой, может наступить физиологическая засуха и растения перестанут совсем поглощать элементы питания. Промыть водой излишек солей затруднительно, поскольку они вступают в реакцию с почвой и закрепляются в ней. На разных типах почв химические реакции и последствия будут разными.
С уважением, Огнев Валерий Владимирович
к.с-х.н, доцент, селекционер по пасленовым культурам, директор селекционного центра «Ростовский» Агрофирмы Поиск
Читала, что если рассада начала жировать, это запустилась генетическая программа, которую уже не переделаешь. То есть нет смысла решать проблему избытка азота. В покупном грунте, которым я пользовалась, был избыток азота, для рассады было нужно в 3 раза меньше, как сказал один кандидат наук на видео. А жирования у меня никогда не было. Точно причина запуска той программы генетической не в одном азоте.
Михаил писал, что его рассаду часто объявляли жирующей, а она была просто хорошей, крепенькой. Без опыта как это отличишь? Разница между жирующей и нежирующей в плодах!
Снизить избыток того или иного элемента в почве в принципе нельзя. Можно только частично снизить его концентрацию и убрать негативное влияние. Есть правило, что чем выше содержание органического вещества в почве, тем выше концентрацию почвенного раствора могут выдержать растения, поскольку часть ионов поглотит органика и будет удерживать. Вот поэтому на песчаных почвах избыток проявляется сильнее и промываются удобрения легче. Избежать «жирования» можно увеличив дозу калия, но общая концентрация солей (а удобрения это соли) все же не должна быть очень высокой, может наступить физиологическая засуха и растения перестанут совсем поглощать элементы питания. Промыть водой излишек солей затруднительно, поскольку они вступают в реакцию с почвой и закрепляются в ней. На разных типах почв химические реакции и последствия будут разными.
С уважением, Огнев Валерий Владимирович
к.с-х.н, доцент, селекционер по пасленовым культурам, директор селекционного центра «Ростовский» Агрофирмы Поиск
Избежать потерь азота
Улетучивание, выщелачивание и денитрификацию азотных удобрений можно существенно сократить
Значительная часть азота, вносимого фермерами в почву, не попадает туда, куда она должна была бы попасть. Перед тем как продукт должен попасть в растение в той форме, в которой растение сможет его усвоить, ценный азот исчезает в результате, например, улетучивания (выпущенный из почвы в атмосферу в виде газа). Другими причинами могут быть выщелачивание (проникновение азота в почву слишком глубоко, для того чтобы быть полезным для растений) и денитрификация (преобразования азота в газ под землей и его потеря).
Ограничить эти потери могут усилители эффективности азота или стабилизаторы азота. Но прежде рассмотрим, где и как теряется азот по пути к растению.
Потери вследствие улетучивания
Азот может применяться в составе мочевины. Однако она начинает разрушаться, как только оказывается на почве. Почва обычно не бывает совершенно сухой. При соприкосновении мочевины с влагой и ферментом под названием уреаза происходит реакция, в результате которой появляются аммоний и двуокись углерода. Агроном-исследователь Джон Kруз утверждает, что уреаза является ферментом, возникающим естественным образом. Аммоний, получаемый в результате реакции мочевины с ферментом уреаза, является газом. Когда реакция происходит в поверхностном слое почвы, газ аммоний выбрасывается в воздух. Такое быстрое испарение — одна из основных причин потерь азота.
Круз полагает, что это просто выход газов — прямо в атмосферу. В итоге производитель может просто потерять очень значительную долю своих инвестиций. Круз прогнозирует потери от 30 до 40 процентов или даже выше. Агроном-исследователь считает, что «азот может просто превратиться в газообразный аммиак и быстро испариться. В такой ситуации вряд ли кто-то хочет платить за 10 поддонов удобрений, зная, что на урожай будет работать только 6 из них». По словам Круза, в этой ситуации следует «по-настоящему закапывать удобрения» или защитить азот, применяя средства усиления эффективности азота.
Потери вследствие выщелачивания
Почва и нитраты взаимодействуют, по мнению Круза, как магниты. «Противоположные заряды, как известно, притягиваются. Аммоний в почве имеет положительный заряд. Почва же, как правило, заряжена отрицательно, — утверждает Круз, — так эффект притяжения позволяет растениям усваивать азот».
Наличие положительно заряженного аммония в вашей почве не является гарантией. Как рассказал Круз, «есть и другие встречающиеся в природе микробы в почве, которые разрушают аммоний и превращают его в нитраты».
«Нитраты — еще один отличный источник питания растений. Проблема заключается в том, что нитрат имеет отрицательный заряд», — говорит Круз. Это означает, что он будет отталкиваться отрицательно заряженной почвой. По словам Круза, «нитраты не прилипают где-нибудь в почве, дождь быстро отправляет их вглубь почвы». Влага может буквально просто вымыть нитраты в нижние ее слои, минуя зону корневой системы растений. Это и есть выщелачивание.
Выщелачивание не только наносит фермерам урон в виде потери азота, но и переносит нитраты в грунтовые воды, что не лучшим образом влияет на окружающую среду.
Потери вследствие денитрификации
Даже когда удобрения находятся в нужном месте в почве, нитраты подвергаются риску потерь в процессе денитрификации. Канадский агроном-исследователь считает: «Нитрат является источником питания микробов в почве. Микробам нужен кислород для выживания. Если им не хватает кислорода, они могут использовать кислород, находящийся в нитратах, которые выступают в качестве его источника». Когда это происходит, молекула N03 теряет кислород и становится молекулой N2. Это газ, который может легко раствориться в воздухе.
Денитрификация может оказаться значительной проблемой, когда удобрения применяются осенью, перед влажной весной. Это явление чаще всего происходит в тяжелых глинистых почвах.
«Вы получите максимальную пользу от своих затрат на удобрения, — убежден Круз, — если вы сможете предотвратить превращение нитрата аммония в аммоний и сохраните его в этой форме».
Чтобы избежать потерь азота и устранения опасности загрязнения нитратами растений и окружающей среды, разрабатываются новые формы азотных удобрений — медленнорастворимые, капсулированные с контролируемой скоростью высвобождения азота, модифицированные ингибиторами нитрификации. Последние препараты при внесении в почву в небольших дозах тормозят нитрификацию в течение двух месяцев и сохраняют минеральный азот почвы и удобрений в аммонийной форме. Подавляя нитрификацию азота удобрений, ингибиторы снижают в 2 раза его потери в газообразной форме вследствие вымывания нитратов. В результате повышаются урожаи различных культур и эффективность азотных удобрений.
Перевод Владимира Францкевича
Академик Д. Н. Прянишников подчеркивал, что во все времена и на любых почвах продуктивность растений в значительной степени определяется уровнем азотного питания. В среднем 1 кг действующего вещества азота при обычной культуре земледелия обеспечивает окупаемость зерном в количестве 6 кг, а при высокой — 8–10 и даже 12 кг зерна на килограмм действующего вещества удобрений. Кроме того, дифференцированное применение азотных удобрений позволяет нивелировать влияние предшественников на урожайность озимой пшеницы.
Средние потери азота вследствие вымывания из корнеобитаемого слоя почвы могут составлять до 30% от общего количества, содержащегося в удобрениях. Потери из-за улетучивания азота в воздух в силу теплой и сухой погоды могут составить до 16%. Процент поглощения азота микроорганизмами при разложении соломы и прочих органических веществ составляет до 10% от внесенного количества.