Азотные удобрения: что это такое, виды, правильное применение
Обязательным условием получения на приусадебном участке отличного урожая является правильное использование минеральных удобрений. Растениям для развития и плодоношения жизненно необходим азот, которого часто бывает в почве недостаточно, поэтому его требуется вносить дополнительно, подкармливая на грядках овощи и фрукты.
Основная информация об азоте
Азот является одним из самых распространённых на земле элементов. Без него не сможет развиваться и существовать не один организм и растения. Азот — это составляющая часть аминокислот, белков и нуклеиновых кислот. Именно эти микроэлементы необходимы для развития растений и их хорошего плодоношения.
В любой почве содержится азот, однако его количества недостаточно для хорошей урожайности растений. Тем более, что, выращивая на одном и том же месте различные овощи и фрукты, садоводы обедняют землю, в которой становится всё меньше такого полезного питания. Поэтому необходимо на регулярной основе выполнять подкормки растений, что в свою очередь улучшает показатели урожайности грядок.
Для чего требуется азот
Азот входит в хлорофилл, поэтому необходим растениям для правильного усвоения солнечной энергии. Соответственно, при недостатке этих микроэлементов выращиваемые на грядках овощи и фрукты попросту не могут развиваться, они часто болеют и вскоре погибают.
Установлено, что в особенности азотом богаты молодые листья и побеги в фазе их активного роста. Как только у растения весной появляются стебли и новые почки, азот устремляется к ним, что и обеспечивает правильный рост.
Азот необходим растениям для формирования плодов и улучшения их вкусовых характеристик. Поэтому на бедных на азот почвах формируемые плоды обычно небольшого размера, а их вкус далёк от идеала.
Разновидности азотных удобрений
Большинство садоводов убеждены, что азот содержится исключительно в минеральных удобрениях. В действительности же этот микроэлемент встречается и в органике, в частности, в навозе содержится около 1% азота, а в компосте отмечается даже 25 процентная концентрация этого столь полезного для растений соединения.
Проще всего использовать минеральные удобрения, в которых азот находится уже в легкоусваиваемой форме и в необходимом количестве. Важно лишь правильно подобрать такие подкормки, которые будут полностью соответствовать типу почвы, в последующем не превышая максимально допустимые дозировки агрохимикатов.
Жидкие подкормки
Жидкие подкормки с содержанием азота — это так называемая аммиачная группа. Производство таких минеральных растворов не отличается сложностью, поэтому садовод может существенно сэкономить на их покупке. Однако такое удобрение имеет определенный недостаток, а именно возможные потери ценного азота при испарении безводного свободного аммиака. Часть вносимых в почву микроэлементов вступает в реакцию с находящимися в земле другими соединениями, быстро превращается в гидроокись аммония, а в последующем вымывается с талыми водами.
Нитратная группа
Амидные удобрения
Типичным представителем группы амидных удобрений является карбамид, содержание в котором азота может доходить до 46%. В зависимости от типа почвы такая подкормка может вноситься как осенью, так и ранней весной. Преимуществом амидных удобрений является их доступная стоимость, эффективность и простота использования. Необходимо лишь правильно подобрать дозировку агрохимиката, которую рассчитывают исходя из типа и характеристик грунта на участке.
Потребность растений в азоте
Типичной ошибкой многих садоводов является внесение азотных удобрений без учёта потребностей этого микроэлемента конкретными растениями. В итоге, одним посадкам не хватает питания, тогда как другие, наоборот, страдают от переизбытка азота в почве. Подобное неизменно отрицательно сказывается на показателях урожайности и экологичности выращенных на грядках овощей и фруктов.
К категории садовых культур, которые имеют высокие потребности в азоте, относятся баклажаны, ревень, перец, кабачки, тыква, картофель и капуста. При их выращивании азотные удобрения следует вносить в почву как предварительно перед посадкой, так и непосредственно в период вегетации.
К группе растений со средней потребностью в азоте относятся морковь, свекла, огурцы, помидоры и чеснок. При их выращивании на приусадебном участке будет достаточно однократного внесения азотосодержащей подкормки, что обычно проводится ранней весной. Расход аммиачной селитры или мочевины в данном случае составит на квадрат грядки не больше 20 грамм агрохимиката.
Из овощных и фруктовых культур, которые не столь требовательны к показателям содержания азота в почве, выделяют ранний картофель, редис, лук и различные листовые овощи. Для получения хорошего урожая таких культур будет достаточно либо минимального внесения азота, либо проведение такой подкормки раз в два года.
Способы внесения удобрений
Перед посевом при обработке почвы удобрения с азотом просто разбрасывают по почве, после чего перекапывают землю, а содержащиеся в такой подкормке полезные микроэлементы постепенно переходят в лёгкоусваиваемую форму. Также распространение получил так называемый ленточный способ внесения удобрений, когда мочевину или аммиачную селитру узкой лентой закапывают вблизи растений у самой поверхности почвы. В период вегетации обычно практикуют использование жидких растворов на основе азотосодержащего удобрения, организуя точечный капельный полив или опрыскивая растений такими питательными растворами.
Признаки избытка и недостатка азота
Определить переизбыток азота можно по выгону у растений пышной зеленой части, буйному росту, при этом цветение и завязи либо отстают по срокам, либо не появляется вовсе. Также при существенном превышении дозировки азота в почве отмечаются ожоги листьев, после чего листва быстро отмирает или же погибает корневая система многолетних растений.
При недостатке азота растения желтеют, они плохо растут и выглядят ослабленными, окраска зеленой части может быть бледно-зелёной и даже жёлтой. Как только садовод заметил такие признаки недостатка азота в почве, следует сразу же выполнять подкормку растений, что позволит получить на грядках хороший урожай.
Видео об азотных удобрениях: какое выбрать, как и когда вносить
Что лучше применять: карбамид, сульфат аммония, аммиачную селитру или роговую стружку? В ролике рассказано о каждом из этих азотных удобрений отдельно, вы узнаете, какое азотное удобрение лучше, когда и как стоит применять каждый вид азотных удобрений. Присоединяйтесь к просмотру!
Азотные удобрения: разновидности, особенности применения
Содержание:
Существование растений, животных и людей зависит от наличия кислорода, углерода, водорода и азота. Растения получают нужное количество питательных веществ, включая азот, из почвы. Если грунт истощен или относится к супесчаным и песчаным видам, необходимо предусмотреть внесение азотных удобрений. Без них урожай получить не удастся. Назвать лучшее азотное удобрение для растений сложно — в каждом случае требуется индивидуальный подход.
Значение для растений
Оценивая значение комплекса NPK в сельском хозяйстве, принято отводить азоту роль стимулятора роста, фосфору — цветения, калию — плодоношения. Помимо своей основной роли, азот помогает нарастить не только зеленую массу, но и цветы и плоды. Азот повышает не только размер выращиваемых фруктов и овощей, но и их качество.
Нередко места спилов на деревьях длительно не заживают, что негативно сказывается на морозостойкости сада. Чтобы деревья зимой не померзли, не подхватили черный рак и другие заболевания, после обрезки саду нужна подкормка азотными удобрениями.
Побочные эффекты от переизбытка
Собираясь использовать на участке жидкие азотные удобрения, их значение и применение следует тщательно продумать. Избыток полезных веществ не менее вреден, чем дефицит. Переизбыток азота в почве приводит к таким последствиям:
Какие средства можно применять
Производители выпускают разные виды азотосодержащих удобрений, у каждого есть особенности и сроки применения. В список наиболее популярных входят следующие названия:
В результате правильного применения на огороде удобрение азот поможет снять богатый урожай красивых и вкусных плодов.
Какие культуры важно обработать в первую очередь
Больше остальных в азоте нуждаются овощи. Если в планах — собрать хороший урожай капусты или тыквы, баклажанов и кабачков, картофеля и перца, то стоит подкармливать грунт во время посадки, в период роста и цветения.
В большом объеме азот потребляют плодово-ягодные и декоративные культуры (вишня, кусты малины и ежевики, фиалки, розы и пионы). Помочь растениям хорошо развиваться можно внесением аммиачной селитры из расчета 25 г на 1 кв. м.
Меньшие дозы азота требуются свекле, томатам и огурцам, морковке, кукурузе и зелени, яблоням, смородине, крыжовнику и однолетним декоративным цветам. Достаточно взять 20 г азота на 1 кв. м участка.
Примерно 15 г азотных удобрений на 1 кв. м участка вносят под лук, редис, листовые овощи и ранний картофель. Столько же требуется грушам и луковичным растениям на клумбе.
По весне деревьям и кустарникам помогут комплексные органические азотные удобрения в виде 1–2 кг помета или 0,5 ведра навоза (перепревшего) на 1 кв. м земли вокруг ствола.
Если не перекармливать почву азотом, урожай будет обильным, качественным и безопасным.
Нормированное применение подкормок
Вне зависимости от формы выпуска (гранулы, порошок или жидкость), внесение азотных удобрений в почву осуществляется строго по инструкции, указанной на упаковке. Производитель дает рекомендации по срокам, нормированию и способу применения.
Стандартно азотные минеральные удобрения используют для основной и предпосевной обработки участка, нередко — для подкормки. Есть ограничения по срокам применения азотных веществ. Однокомпонентные минеральные подкормки не рекомендованы в качестве базового удобрения осенью. Вместо них выбирают комбинированные составы (нитроаммофоску и пр.).
В роли предпосевного удобрения азот подходит для регионов с легкой почвой и повышенным уровнем осадков. Для каждого из видов азотных удобрений (минеральных, органоминеральных и органических) существуют проверенные дозировки и экспертные рекомендации по внесению.
Органика на основе гумуса считается экологически безопасным удобрением. Основной азотсодержащий состав — навоз. В нем содержится примерно по 0,7 % азота и калия, до 0,5 % фосфора. Лучший результат аграрии получают при внесении свежего навоза по осени до перекопки. Для весенней и летней обработки почвы применяют уже перепревший навоз или заменяют его компостом. Деревьям весной достаточно 3 ведер навозной жижи, под каждый куст вносят по 1 ведру.
Планируя использовать навоз во время активной вегетации культур, необходимо правильно подготовить органическое азотное удобрение. Для поддержки роста и плодоношения томатов готовят смесь из 30 л воды и 1 ведра навоза. Полученную жижу настаивают около 5 дней, затем используют для полива из расчета 2–3 литра под каждый куст.
Кроме навоза, есть бактериальная органика. Это удобрения, в составе которых содержатся целые колонии полезных бактерий. Последние ускоряют трансформацию труднодоступных питательных элементов в легкодоступные. Растения лучше усваивают полезные вещества из почвы, соответственно, все жизненно-важные процессы в них протекают как положено и вовремя. Самыми популярными в списке названий азотных удобрений с бактериями стали фосфоробактерин и азотобактерин.
Органоминеральные составы представляют собой сбалансированный комплекс агрохимикатов и органики. Выпускаются жидкие, гранулированные и пастообразные составы. Первые повышают содержание гумуса в грунте, остальные отличаются длительным полезным воздействием на растения.
Самые популярные жидкие составы
Учитывая химические свойства азотных удобрений разных видов, наиболее популярными считают три состава — аммиак жидкий, аммиачную воду и карбамидно-аммиачную селитру.
Жидкий аммиак относят к безводным химическим соединениям. В составе — около 82,3 % азота. Производится вещество в виде газа под давлением до 20 атм. Для транспортировки и хранения используются цистерны объемом до 50 куб. м. Обработка земель жидким аммиаком требует применения специальных машин. Сезон обработки — весна и осень. Обязательные условия: предварительно увлажненный грунт, глубина внесения до 15 см, расход — до 1 цистерны на гектар.
Аммиачная вода среди трех популярных составов считается наиболее доступной по цене. Изготавливается растворением в воде синтетического либо коксохимического аммиака. Делится на 2 сорта. Первый сорт содержит до 21 % азота, второй — до 17 %. Вещество характеризуется резким запахом b требует соблюдения ТБ (защитный костюм, резиновые перчатки, очки и противогаз). Сезон применения — весна и осень. По результативности подкормка азотными удобрениями жидкого типа не уступает обработке сухими составами.
Карбамидно-аммиачной селитрой называют жидкий раствор аммонийной селитры и мочевины. В составе — до 32 % азота. Используется в роли базового удобрения и внекорневой подкормки. Для хранения используются герметичные цистерны.
Преимущества жидких комплексных азотных удобрений:
Недостатки жидких удобрений:
Глубина внесения удобрений зависит от вида грунта. Для тяжелых почв предусмотрена глубина до 10 см, для средних — до 12 см, а для легких — до 18 см. На поверхности жидкие составы не распыляют ввиду быстрого испарения и возможного вреда экологии.
Сроки и рекомендованная дозировка
Когда планируется использовать азотную кислоту как удобрение (или любые другие азотсодержащие составы), следует руководствоваться многолетними наблюдениями опытных аграриев.
Удобрения с азотом начинают вносить по весне, как только наступят теплые дни. В зависимости от региона, начало обработки грунта приходится на середину апреля. Слишком рано применять агрохимикаты нерационально: азот легко вымоется из почвы. По осени азот культурам не нужен в больших количествах, иначе на зимовку им придется уходить с невызревшими молодыми побегами.
Очередность основных подкормок кустарников и деревьев:
После июля азот растениям уже не вносят, чтобы они успели подготовиться к зимовке.
Нельзя недооценивать значение применения на огороде азотных удобрений. Главные условия получения хорошего урожая — правильный выбор состава, способа и сроков внесения удобрений с учетом рекомендованной производителем дозировки.
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Home » Агрохимия » Азот в жизни растений
Популярные статьи
Приложения для Android
Азот в жизни растений
Азот — химический элемент, инертный газ без цвета и запаха, открыт французским химиком Лавуазье во второй половине XVIII в., является основным компонентом атмосферного воздуха (78,08%). Название означает «нежизненный», так как не поддерживающий горение и дыхание. Однако, дальнейшие исследования показали огромную роль азота в жизни растений и всего органического мира.
Азот входит в состав:
Азотное питание растений
Все ферменты — белковые вещества, поэтому при недостаточном снабжении растений азотом синтех ферментов замедляется, что приводит к нарушениям в процессах биосинтеза, обмена веществ, в итоге, к снижению урожая.
Регулирование азотного питания растений, можно влиять на урожайность сельскохозяйственных культур с учетом других факторов жизни. Максимальный урожай достигается при достаточном обеспечении растений всеми условиями их роста. Академик Д.Н. Прянишников писал, что вся история земледелия в Западной Европе говорит о том, что главным условием, определяющим среднюю высоту урожаев в разные эпохи, была степень обеспеченности сельскохозяйственных растений азотом.
Оптимальное азотное питание способствует синтезу белковых веществ, растения образуют мощные стебли и листья с интенсивной зеленой окраской. Мощный ассимиляционный аппарат позволяет накапливать большее количество продуктов фотосинтеза, повышая урожайность и, как правило, его качество.
Одностороннее избыточное питание азотом, особенно во второй половине вегетационного периода, приводит к задержке созревания растений; образуется большая вегетативная масса, урожай репродуктивных органов но не успевает сформироваться.
Недостаток азота приводит к сильному замедлению роста растений. Прежде всего сказывается на развитии вегетативной массы: листья становятся мелкими, светло-зелеными, раньше желтеют, стебли тонкие, слабо ветвятся. Снижается формирование репродуктивных органов, урожай резко снижается. Азотное голодание у злаковых культур приводит к ослаблению кущения, уменьшается количество зерен в колосе, снижается белковость зерна.
Содержание азота в растениях
По химическому составу, на долю азота в растениях приходится 0,5-5,0% воздушно-сухой массы, основное количество приходится на семенах. Содержание белка четко коррелирует с количеством азота в растениях. В вегетативных органах содержание азота ниже: в соломе бобовых 1,0-1,4%, в соломе злаковых 0,45-0,65%. Еще меньше азота накапливается в корне-, клубнеплодах и овощных культурах: картофель (клубни) 0,32%, сахарная свекла (корни) 0,24%, капуста 0,33% сырого вещества.
Содержание азота в растениях зависит от возраста, почвенно-климатических условий, питательного режима, в частности обеспеченности питательными элементами.
Таблица. Содержание белка и азота в семенах различных культур, % 1
| Культура | Белок | Азот |
|---|---|---|
| Соя | 29 | 5,8 |
| Горох | 20 | 4,5 |
| Пшеница | 14 | 2,5 |
| Рис | 7 | 1,2 |
Содержание азота в молодых вегетативных органах выше. По мере старения азотистые вещества мигрируют в появляющиеся листья и побеги.
Таблица. Содержание азота в вегетативной массе зерновых культур по фазам развития, % на воздушно-сухое вещество 2
| Культура | Фаза развития | |||
|---|---|---|---|---|
| кущение | трубкование | колошение | цветение | |
| Озимая пшеница | 5,0-5,4 | 3,0-4,5 | 2,1-2,5 | 2,0-2,4 |
| Яровая пшеница | 4,5-5,5 | 3,0-4,4 | 2,5-3,0 | 1,8-2,5 |
| Овес | 5,5-5,9 | 2,9-3,9 | 2,2 | 1,3-1,7 |
Поступление и трансформация азота в белковые вещества
Темпы накопления органических веществ растениями опережают поступление азота и других питательных веществ. Происходит «ростовое разбавление» содержания питательных элементов. При созревании отмечается выраженное передвижение азота в репродуктивные органы, где они накапливаются в виде запасных белков.
В основном азот поступает в растения в нитратной и аммонийно форме, но также способны усваивать некоторые растворимые органические соединения, например, мочевину, аминокислоты, аспарагин.
Из поступающих из почвы в растения соединений азота только аммиак непосредственно используется для синтеза аминокислот. Нитраты и нитриты включаются в синтез аминокислот только после восстановления в тканях растений.
Редукция нитратов до аммиака начинается уже в корнях с помощью флавиновых металлоферментов:
При избытке, часть нитратов поступает в неизменном видо в листья, где восстанавливается по той же схеме.
Образование аминокислот (аминирование) происходит в результате взаимодействия аммиака с кетокислотами: пировиноградной, щавелевоуксусной, кетоглутаровой и др., образующиеся в процессе окисления углеводов. Аминирование регулируется ферментами. Так, при взаимодействии пировиноградной кислоты с аммиаком образуется аланин:
Аналогично взаимодействие аммиака с щавелевоуксусной кислотой приводит к образованию аспарагиновой кислоты (СООН-СН2-СНNН2-СООН), с кетоглутаровой кислотой — глутаминовая кислота (СООН-СН2-СН2-СНNН2-СООН).
В аминокислоты азот входит в виде аминогруппы (—NH2). Процессы образования аминокислот происходит в корнях и в надземной части растений.
Опыты с использованием меченых атомов показывают, что уже через несколько минут после подкормки растений аммиачными удобрениями, в тканях могут обнаруживаться аминокислоты, синтезированные из внесенного в подкормку аммиака. При этом первой образующеся аминокислотой является аланин, затем аспарагиновая и глутаминовая кислоты.
Нитратный азот может накапливаться в растениях в больших количествах, без причинения им вреда. Аммиак в свободном виде в тканях содержится в незначительных количествах. Его накопление, особенно при недостатке углеводов, приводит к аммиачному отравлению растений.
Однако растения имеют способность связывать избыток свободного аммиака: его часть вступает во взаимодействие с синтезированными аспарагиновой и глутаминовой аминокислотами, образуя соответствующие амиды — аспарагин и глутамин:
Образование аспарагина и глутамина позволяет растениям защитить себя от аммиачного отравления и создать резерв аммиака, кроме того, амиды участвуют в синтезе белков.
В 1937 г. биохимиками А.Е. Браунштейном и М.Г. Крицманом была открыта реакция переаминирования, заключающаяся в переносе аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту с образованием других амино- и кетокислот. Реакция катализируется ферментами трансаминазами или аминоферазами.
Так, присоединение к пировиноградной кислоте аминной группы от глутаминовой кислоты, приводит к образованию аланина и кетоглутаровой кислоты:
Благодаря переаминированию синтезируется значительное число аминокислот. В растениях наиболее легко переаминируются глутаминовая и аспарагиновая кислоты.
Аминокислоты являются составными частями полипептидов и белков. В построении белковых молекул участвуют 20 аминокислот, аспарагин и глутамин в различных соотношениях и пространственной ориентации, что обуславливает огромное разнообразие белков. В настоящее время известно более 90 аминокислот, около 70 из них присутствуют в растениях в свободном виде и не входят в состав белков.
Растения синтезируют аминокислоты, которые не могут образовываться в организме человека и высших животных, но являются незаменимыми для их жизни. К ним относятся: лизин, гистидин, фенилаланин, триптофан, валин, лейцин, изолейцин, треонин и метионин.
На долю небелкового органического азота в растениях приходится 20-26% от общего количества. В неблагоприятных условиях, например, при дефиците калия или недостаточном освещении, количество небелковых азотистых соединений возрастает.
В тканях растений белки находятся в динамичном равновесии с небелковыми азотистыми соединениями. Одновременно с синтезом белков и аминокислот протекает процесс их распада: отщепление аминогруппы от аминокислоты с образованием кетокислот и аммиака. Этот процес называется дезаминированием. Высвобождающаяся кетокислота используется растениями для синтеза углеводов, жиров и иных веществ; аммиак повторно вступает в реакцию аминирования других кетокислот, образуя новые аминокислоты, при его избытке — аспарагин и глутамин.
Таким образом, весь цикл превращений азотистых соединений в растениях начинается (аминирование) и заканчивается (дезаминирование) аммиаком.
«Аммиак есть альфа и омега в обмене азотистых веществ у растений».
За все время вегетации растения синтезируется большое количество белковых соединений, причем в разные периоды роста обмен азотистых веществ происходит по-разному.
При прорастании семян, клубней, луковиц наблюдается распад запасных белков. Продукты распада расходуются на синтез аминокислот, амидов и белков в тканях проростков до выхода их на поверхность почвы. В Затем, по мере формирования корневой системы и листового аппарата, синтез белков протекает за счет минерального азота, поглощаемого из почвы.
В молодых растениях преобладает синтез белков. В процессе старения растений начинает преобладать распад белков. Продукты распада из стареющих органов мигрируют в молодые, интенсивно растущие органы, где используются для синтеза новых белков в точках роста. По мере созревания растений и формирования репродуктивных органов, белковых веществ распадаются в вегетативных частей, продукты распада перемещаются в репродуктивные органы, где используются для образования запасных белков. К этому моменту поступление азота в растения из почвы существенно замедляется или полностью прекращается.
Особенности аммонийного и нитратного питания растений
В конце XIX в. в агрономической науке ведущую роль занимала теория нитратного питания растений, роль аммиака как источника минерального питания отрицалась.
Причинами этому послужили:
Однако в конце века П.С. Коссович в опытах со стерильными культурами показал, что растения могут также усваивать аммиачный азот без окисления в нитратную форму. К такому же выводы пришел и французский исследователь Мазе в 1900 г. После этого были изучены условия и особенности питания аммонийными и нитратными формами азота. Фундаментальные исследования по этому вопросу провел Д.Н. Прянишников. Он показал, что эффективность использования различных форм азота зависит от реакция среды: в нейтральной реакции лучше поглощается аммонийный азот, при кислой — нитратный.
В начальные фазы роста существенное значение имеют биологические особенности. При прорастании семян с небольшим запасом углеводов, например, у сахарной свеклы, а, следовательно, органических кетокислот, избыточное поступление аммония в растения оказывает негативное действие. Аммонийный азот не успевает использоваться для синтеза аминокислот, накапливается в тканях растения и вызывает их отравление. В данном случае используют нитратные формы азотных удобрений, так как они также накапливаться в тканях растений, но не причиняют вреда. Семена и посевной материал с большим запасом углеводов, например, картофель, используют аммонийный азот для синтеза аминокислот без ограничений. Поэтому для таких культур аммонийная и нитратная формы в начальные стадии роста равноценны.
На поглощение нитратного и аммонийного азота влияет обеспеченность другими элементами питания. Повышенное содержание в почве калия, кальция и магния способствует поглощению аммония. При нитратном питании значение имеет обеспеченность растений фосфором и молибденом. Дефицит молибдена приводит к задержке восстановления нитратов до аммиака и способствует накоплению нитратов в тканях растений.
Учитывая, что аммонийная форма азота при поступлении в растения может сразу использоваться для синтеза аминокислот, тогда как нитратная только после восстановления до аммиака, аммоний более энергетически экономной формой.