Анализ мировых тенденций в сфере сельского хозяйства позволяет определить ключевыми трендами экономическую эффективность и ужесточение мер по охране окружающей среды. Об этом факте свидетельствует постоянно растущий интерес к технологиям сбалансированного потребления минеральных удобрений, причем с минимальными потерями и наименьшим вредом для окружающей среды; это отражается не только в работе хозяйствующих субъектов (организаций), но и отдельных государств и международных организаций. Примером тому являются принятие резолюции по азотным удобрениям программы ООН по окружающей среде, а также международные правила использования удобрений Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций.

 

В целом, развитие рынка удобрений пролонгированного действия обеспечивается высокой эффективностью таких удобрений в сочетании с минимальными потерями питательных элементов, сокращением риска загрязнения окружающей среды, легкостью в использовании и, конечно снижением затрат на хранение, транспортировку и внесение. 

Тем не менее, существует несколько сдерживающих рост этого рынка факторов, среди которых, ключевыми являются: более высокая цена по сравнению с традиционными, ограничения при хранении, доминирование традиционных удобрений на рынке, субсидирование их закупок, малая осведомленность аграриев о данных новшествах и преимуществах, которые они позволят получить (в большинстве случаев эффект от их применения составляет десять и более процентов прибавки урожайности).

 

Тот факт, что минеральные удобрения вымываются из почв сельскохозяйственных угодий в наземные и подземные водоемы, становясь причиной опасного накопления их компонентов, и как следствие, разрушения биоценоза, а также неравномерное питание растений, является очевидным, как для ученых, так и для многих аграриев. Помимо этого, по традиционной технологии, сельхозтоваропроизводителям приходится неоднократно вносить удобрения в течение всего «производственного цикла». Что же касается удобрений пролонгированного действия, то их достаточно вносить однократно, за сезон.

 

Собственно, что же представляют собой удобрения пролонгированного (контролируемого) действия? По определению The Association of American Plant Food Control Officials (AAPFCO) – это удобрения, содержащие элементы питания в форме, которая позволяет отсрочить их высвобождение и поглощение растением после внесения, или которая удлиняет срок их доступности для растений по сравнению с быстродействующими удобрениями (такими, как аммиачная селитра, карбамид и пр.). Такого эффекта достигают разными путями, среди которых: контроль растворимости в воде с помощью полупроницаемого покрытия (капсулы), медленнорастворимые соединения, использование ингибиторов нитрификации и уреазы.

 

Капсулированные удобрения могут быть покрыты органическими соединениями (термопластики или резины) и неорганическими (сера – например, покрытие для карбамида), что является основным принципом их производства: покрытие полупроницаемое или непроницаемое с порами для высвобождения элементов контролирует проникновение воды внутрь гранулы, уровень растворения компонентов удобрения и дает возможность синхронизировать высвобождение элементов с потребностями растения (пример приведен на рис. 2).

Рисунок 2 - Высвобождение элементов питания из удобрений, капсулированных

 

Как уже было отмечено выше, преимущественной характеристикой удобрений пролонгированного действия является безопасное высвобождение элементов питания даже в нестабильных условиях, следовательно, она находится в непосредственной зависимости от фактора времени - времени высвобождения элементов питания. Элементы питания начинают поступать в почвенный раствор через 2-3 недели после внесения в зависимости от температуры, что обеспечивает безопасность для проростков. Высвобождение элементов питания происходит в соответствии с физиологическими потребностями культур. В прохладных условиях растения растут и поглощают элементы медленнее и потребляют меньше элементов питания, а при повышении температуры ростовые процессы интенсифицируются. В качестве примера приведем данные, характеризующие длительность высвобождения элементов питания из капсулированных удобрений контролируемого действия Plantacote (компания «SQM», Германия) в зависимости от температуры (табл. 1).

Таблица 1 - Длительность высвобождения элементов питания из капсулированных удобрений контролируемого действия Plantacote*

 

В итоге, при выборе удобрения следует принять во внимание, прежде всего местные климатические условия - температуру и влажность. Высвобождение элементов питания при высоких температурах происходит за более короткий промежуток времени. И поскольку элементы питания высвобождаются быстрее, норму внесения удобрений нужно уменьшать. В холодном климате высвобождение элементов питания происходит за более длительный промежуток времени, а это значит, что норму внесения удобрений нужно увеличивать.

 

Также, необходимо обратить внимание на тот факт, что высвобождение элементов питания происходит вне зависимости от типа субстрата, кислотности, микроорганизмов, уровня полива.

 

В настоящее время практически все крупные производители удобрений в мире уже продают или намереваются вывести на рынок в ближайшее время удобрения пролонгированного действия. По имеющимся сведениям, наибольшая доля рынка удобрений пролонгированного действия принадлежит США, Японии; в Западной Европе производством такого вида удобрений занимаются компании в Германии, Нидерландах, Италии. По оценкам экспертов, в ближайшие годы наибольший рост, на данном рынке, продемонстрируют компании Китая, Индии.

 

Российский рынок, являясь частью мирового, также характеризуются активизацией в области разработок удобрений пролонгированного действия и внедрения их в производство. 

Существует ряд «продуктов», получивших признание не только в России, но и за ее пределами, например, такой как гранулы карбамида UTEC («ЕвроХим», Россия) покрытые ингибитором уреазы, что продлевает действие азота на срок до 21 дня; препарат используется в ряде европейских стран (Италия, Бельгия и Нидерланды). Его можно вносить поверхностно, без заделки почвы, в качестве основного удобрения или в подкормку. Весеннее применение дает возможность отказаться от дробных азотных подкормок, и сэкономить таким образом на трудо- и энергозатратах. Проведенные специалистами опыты на картофеле показали, что применение ингибированного карбамида не только повышает урожайность, но и значительно увеличивает выход товарной фракции – до 83% продовольственного картофеля против 65% при использовании обычного карбамида. Рентабельность производства, таким образом, повышается на 28%, дополнительная прибыль с гектара достигает 22 тыс. руб. [Источник: https://rynok-apk.ru/articles/plants/innovatsionnye-produkty-/].

 

Испытания, проведенные на посевах риса, в Краснодарском крае, продемонстрировали прирост урожая зерна на 4 ц/га, а прибыли 5 520 руб./га (испытания UTEC по сравнению с обычным карбамидом, вносимым дробно в той же дозировке); на озимой пшенице прирост составил 8 ц/га, с увеличением содержания клейковины в зерне до 25,6% (UTEC по сравнению с вариантом внесения аммиачной селитры). 

 

Так, удобрения комплексного минерального стекловидного пролонгированного действия «Агровитаква-AVA» (Россия, Санкт-Петербург) эффективно действуют 2-3 года, усваиваются растениями на 97%. Применяются в качестве фосфорно-калийного удобрения пролонгированного действия с микроэлементами для основного внесения, корневых и внекорневых подкормок плодово-ягодных, овощных, цветочно-декоративных культур на всех типах почв. [Источник: https://glavagronom.ru/articles/Udobryaem-s-vygodoj-pravila-vneseniya-udobrenij].

 

Не менее интересна разработка российских ученых из Сибирского федерального университета и Красноярского научного центра СО РАН, основанная на использовании биоразрушаемых материалов, обеспечивающих растения стабильной подкормкой на протяжении нескольких месяцев.

Фактически, сибирские ученые создали прототип усовершенствованного азотного удобрения, добавив к нитрату аммония биоразлагаемый полимер поли-3-гидроксибутират (П3ГБ) капсулированный в полимерную оболочку (смесь порошка биополимера с древесной мукой и нитратом аммония). Спрессованное в таблетки удобрение использовали в экспериментах с пшеницей. Схема эксперимента предусматривала несколько вариантов подкормки растений: возделывание без удобрений, с добавкой чистого нитрата аммония, с применением прессованных таблеток и таблеток, дополнительно покрытых слоем плёнки из биополимера. Наилучших результатов удалось добиться при внесении удобрения, упакованного в двойную защиту, когда ядро таблетки, включающее удобрение и П3ГБ (и в некоторых случаях древесную муку) покрывалось полимерной плёнкой. В этом случае за счёт медленного разложения плёнки и самой таблетки удобрение поступало в почву с относительно стабильной скоростью в течение двух месяцев. Биомасса пшеницы в эксперименте со сложно упакованным удобрением также была максимальной и почти на четверть превышала биомассу пшеницы, выращенной при добавке обычного удобрения. Источник: https://chem.ru/neftgaz/20347-udobrenija-prolongirovannogo-dejstvija-predlozhenie-i-spros.html].

 

В завершении, хочется снова обратить внимание на то, что все новации в сфере сельского хозяйства имеют отношение к проблемам повышения урожайности и усиливающихся деградационных процессов снижающих плодородие почвы, следовательно, всем аграриям, как фермерам, так и крупным организациям, а также отраслевым государственным структурам, чья миссия заключается в поддержке сельхозтоваропроизводителей, необходимо подстраиваться под глобальный тренд - ужесточение мер по охране окружающей среды, с тем чтобы найти решения, которые улучшат микробиологические процессы в почве и окажут влияние на повышение урожайности.