Фертигация

Биохимический механизм

Фертигация – корневая подкормка и некорневая подкормка, проводимые одновременно. Питательные элементы поглощаются всеми органами растений – и корнями, и листьями.

При фертигации проходит как пассивное (неметаболическое), так и активное (метаболическое) поглощение корнями питательных элементов.

Пассивное поглощение – диффузия катионов и ионов из внешнего раствора в эндодерму корней. Активное поглощение – обмен анионов и катионов с затратой энергии метаболических процессов.

Известно, что лучше всего растения поглощают вещества, растворенные в воде (почвенном растворе). Больше энергии они затрачивают на высвобождение элементов, адсорбированных на поверхности почвенных коллоидов, и очень плохо поглощают элементы из твердо растворимых солей. Практически недоступными для растений являются элементы, прочно фиксированные почвой.

Механизмы поглощения минеральных веществ листьями аналогичны механизмам, протекающим в корневой системе. При этом, между корневым и внекорневым питанием у растений наблюдается тесная взаимосвязь. Отмечается положительное влияние некорневых подкормок на рост и развитие корневой системы. Одновременно увеличение количества поступающих минеральных веществ через корни способствует улучшению роста и развития растения в целом.

Технология

При внесении в почву минеральных комплексных удобрений способом фертигации необходимо растворить сухие удобрения в воде и получить жидкий концентрированный раствор питания. Такой раствор называют маточным.

Маточный раствор вводится в водный поток не более чем в 0,3%-ном соотношении.

При фертигации обычно применяют хорошо растворимые в воде сухие удобрения, но не исключается возможность использования жидких форм тех же удобрений.

Процесс фертигации должен отвечать следующим условиям:

1. Дозаторы должны обеспечивать подачу минеральных компонентов в воду для полива с необходимой частотой и в необходимых количествах.
2. Концентрация удобрений в поливной воде не должна превышать 0,2–0,3 % в сухой и жаркий период. При прохладной или дождливой погоде концентрацию повышают до 0,5 %. При внесении жидких удобрений с водой под зяблевую вспашку концентрацию раствора повышают до 2–3 %.
3. Следует обеспечить отсутствие самотечного сброса маточного и рабочего растворов за пределы орошаемого массива.

Особенности использования некоторых удобрений

При фертигации рекомендуется применять хорошо растворимые в воде сухие удобрения.

Азотные удобрения – мочевина, аммиачная селитра. Они обладают высокой растворимостью и не образуют шлама.

Фосфорные удобрения – аммофос, двойной суперфосфат. Аммофос хорошо растворим. Незначительное количество образующегося шлама имеет тонкодисперсную структуру.
Низкая концентрация раствора исключает его агрессивность к металлу.

Калийные удобрения – хлористый калий. Хорошо растворим и нейтрален по отношению к другим элементам.
Качество и полнота растворения удобрений зависит от очередности засыпки разных видов удобрений в емкость. Рекомендуется сначала растворять двойной суперфосфат, а затем калийные и азотные удобрения.

Преимущества фертигации

Подача удобрений и других химикатов к растениям с помощью фертигации обладает целым рядом преимуществ перед обработкой возделываемых культур сухими веществами:

1. Негативное воздействие химикатов на окружающую среду исключается. Применяемый питательный водный раствор слабо концентрированный (0,1–0,3 %), сосредотачивается в активном корнеобитаемом слое и полностью поглощается растениями. Это исключает его вынос в дренажную сеть и перемещение по почвенным слоям.
2. До 2–2,5 раз сокращаются затраты труда, энергии и материальных средств на производство единицы продукции.
3. Прирост урожая при совместном внесении воды и питательных веществ, при правильном поливном режиме и высоком уровне агротехники, значительно превышает сумму прибавок от раздельного воздействия тех же факторов.
4. Обеспечивается полная механизация и автоматизация операций по приготовлению и применению жидких удобрений.
5. Удобрения вносятся на тех этапах развития растений, когда элементы питания и влага необходимы им в наибольшей степени. При этом обеспечивается равномерное распределение питательных веществ по площади. Одновременно расширяется возможность повышения качества продукции за счет проведения поздних подкормок.
6. Совмещение полива и внесения удобрений позволяет исключить применение разбрасывающих машин, уменьшает требования к размеру гранул, слеживаемости и некоторым другим физико-химическим свойствам удобрений. Позволяет осуществлять их бестарную транспортировку.
7. Сокращаются потери питательных веществ на выщелачивание, не создается повышенной концентрации почвенного раствора.
8. Уменьшается уплотнение пахотного слоя почвы за счет сокращения проходов сельскохозяйственных машин по площади полей. (фото)

Преимущества фертигации ярче всего проявляются во второй половине вегетационного периода, при сомкнутых посевах и высокорослом состоянии культур, поскольку в этот период механическая заделка в почву удобрений становится практически невозможной.

Эффективность метода

Главный показатель эффективности метода внесения удобрений – повышение урожайности. Так, по данным Кыргызского научно-исследовательского института ирригации,при применении фертигации в полевых условиях были получены следующие результаты:

Сахарная свекла. Прибавка урожая, по сравнению с внесением сухих удобрений, составила 72 ц/га корней. Одновременно сахаристость плодов увеличилась на 1,9 %.

Семенная сахарная свекла. Прибавка урожая относительно внесения сухих минеральных удобрений составила 7–8 ц/га. Одновременно выход крупных кондиционных семян с диаметром 5,5–4 мм увеличился с 32,2 до 47,5 %. Всхожесть кондиционных семян увеличилась с 77,4 (выращивание с традиционными приемами внесения удобрений) до 81,8–84,6 % при применении фертигации.

Зерновые-колосовые. Прибавка урожая составила 6,3–8,6 ц/га. Качество зерна повысилось: содержание белка увеличилось с 10,3 до 13,1 %, а клейковины – с 20,2 до 25,6 %.

Кукуруза на зеленую массу. Прибавка урожая составила 128 ц/га или 38,2 %.

Кукуруза на зерно. Урожай зерна повышается с 55 до 73 ц/га. Содержание белка увеличивается с 13,2 до 14,1 %, а стекловидность – с 32 до 58 % по сравнению с обычным поливом.

Томаты. Прибавка урожая при различных вариантах доз удобрений составила 85, 149 и 157 ц/га. Повышение урожайности – 16,2; 25,3 и 26,3 % по сравнению с контрольным участком, где удобрения вносились в сухом состоянии. Опытным путем было установлено, что при внесении с водой только калийных удобрений урожай томатов повышался на 41,4 ц/га или на 8,6 %. Использование только фосфорной подкормки повысило урожай томатов на 53,6 ц/га или на 10,9 %.