Проблема засоления почв при внесении удобрений
Увеличение объемов производства сельскохозяйственной продукции за последние несколько лет требует внесения все большего количества минеральных удобрений. При этом повышается как общая норма удобрений, так и дозы внесения в разные этапы роста и развития культур. Минеральные удобрения по своей химической природе являются солями, и увеличение их концентрации может привести к ожогам молодых растений или проростков.
Наряду с этим постоянное внесение значительных количеств удобрений, содержащих элементы, почти не поглощаемые растениями (балластные вещества), приводит к постепенному засолению. Этот вид деградации почв особенно актуален для засушливых регионов и почв с низкой водопроницаемостью. Но всегда ли «соль» удобрений вредна? И когда следует особенно контролировать ее содержание, чтобы и урожаи не снизить, и экономическая эффективность не падала от перехода на более дорогие удобрения?
ЗАСОЛЕНИЕ ПОЧВ И ЕГО ПРИЧИНЫ
Ситуация с засолением почв в нашей стране не критична, если сравнивать со странами засушливых регионов (Узбекистан, Монголия, Израиль). Однако увеличение норм внесения минеральных удобрений на фоне тенденций к изменениям климата может за короткое время изменить ситуацию, и, например, слабозасоленные почвы перейдут в группу среднезасоленных.
Засол почв и его степень определяются количеством растворимых солей в почве. Достаточно значительная часть почв засолена естественным путем из-за геологического накопления солей в полупустынных и засушливых районах. Другая причина – накопление так называемых океанических солей в почве путем переноса ветром и дождевыми водами. Этими видами засоленности нельзя управлять или остановить их. Однако можно и следует обратить внимание на уменьшение засоленности в результате антропогенной деятельности – экстенсивное орошение или внесение минеральных удобрений в засушливых регионах.
ЧЕМ ОПАСНА СОЛЬ ДЛЯ РАСТЕНИЙ
Избыточная соль влияет на растение в два этапа. На протяжении начальной стадии действия солей в почвенном растворе рост растений ограничен вследствие осмотического стресса, возникающего вследствие низкого потенциала грунтовой воды и высоких концентраций солей раствора. На этом этапе воздействия на тургор нет, однако из-за сигналов корневых выделений уменьшается подкисление клеточной стенки, что, в свою очередь, вызывает уменьшение ее расширения. На втором этапе засоленности увеличение концентраций различных ионов в растениях может привести к накоплению токсических уровней. Наиболее распространены ионы натрия (Na + ) и хлорида (Cl – ).
Высокие концентрации хлорида токсичны для бобовых, в то время как травы особенно чувствительны к ионам натрия. В агропроизводстве такое явление негативного действия ионов на молодые растения и проростки называется «солевым эффектом» удобрений. Этот эффект чаще всего визуализируется посредством ожогов листьев или стеблей от контакта с удобрениями. Таким образом, имеем парадокс – вносить нужно больше для получения более высоких урожаев, но с увеличением дозы проявляется токсический эффект солей, что снижает продуктивность.
СОЛЕВЫЙ ИНДЕКС
В целях получения высоких урожаев и снижения негативного влияния солей на сельскохозяйственные культуры при разработке системы внесения удобрений в засушливых регионах обязательно следует учитывать показатель солевого индекса. Солевой индекс – это мера или величина концентрации солей, возникающая в результате внесения удобрений. Солевой индекс удобрений выражается отношением повышения осмотического давления солей определенного удобрения к осмотическому давлению, вызванного таким же количеством NaNO 3 , которое принято за 100 относительных единиц. Выбор азотного удобрения как эталонного был вызван его популярностью в 1940-х годах, когда и начали вычислять солевой индекс.
Повышенные солевые индексы наблюдаются у удобрений, содержащих серу, хлорид и калий, а самые низкие – у фосфорсодержащих. И это закономерно, поскольку легкорастворимый фосфор из внесенных удобрений достаточно быстро переходит в малорастворимые соединения, фиксируется почвенно-уборным комплексом или мобилизуется почвенными микроорганизмами.
Солевой индекс, конечно, снизится, если заменить KCI на K 2 SO 4 , но растворимость при этом также снижается. Эту особенность следует учитывать при приготовлении жидких растворов с высоким содержанием K 2 O.
СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ
Из-за высокого солевого индекса большинство калийных удобрений не рекомендуется вносить вместе с семенами в одну лунку, поскольку это может отрицательно повлиять на качество прорастания семян. Хотя уже в сеялках нового поколения предусмотрена возможность внесения удобрений на определенном расстоянии от семян. Это позволяет обеспечить семена необходимыми элементами питания с начала прорастания, не вызывая токсического действия.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СОЛЕЙ В ПОЧВЕ
При попадании солей удобрений в почву они растворяются в почвенном растворе достаточно быстро, а в дождливую погоду – практически сразу. Потому почвы не содержат соли, а только ионы. В растворе ионы ведут себя как отдельные молекулы, и каждый из них обладает разными химическими и физическими свойствами. Так, например, фосфаты прочно связываются дольками почвы, а нитраты, напротив, очень растворимы и могут активно мигрировать вниз по профилю почвы в подпочвенные воды.
При достаточном увлажнении вопрос содержания солей в удобрениях актуален только при внесении их прикорнево или при посеве. При других способах внесения хлор из удобрений достаточно эффективно вымывается в более низкие слои почвы и не вызывает отрицательного эффекта.
СОЛЕВЫЙ ИНДЕКС И ФЕРТИГАЦИЯ
Особый контроль величины солевого индекса требуется также при подборе удобрений для фертигации. Подача питательного раствора непосредственно в корневую зону требует постоянного контроля его на предмет солевой токсичности и возможности вызова осмотического стресса. Поэтому ассортимент удобрений для фертигации очень ограничен. Кроме того, увеличенное содержание в удобрении ионов, не являющихся элементами питания для растений, будет приводить к образованию корок и постепенному засолению почв.
Это следствие также нежелательно. Однако следует отметить, что при постоянной подаче орошаемых вод и хорошей водопроницаемости почв существует возможность вымывания ионов из легкорастворимых солей из корневой зоны в более глубокие слои почвы.
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Следовательно, контролировать величину солевого индекса удобрений целесообразно при следующих условиях:
- засушливый регион, низкая водопроницаемость грунтов;
- выращивание сельскохозяйственных культур на солонцах и солончаках;
- чувствительны к хлориду и натрию культуры – бобовые, помидоры, картофель;
- значительное увеличение норм внесения удобрений по сравнению с рекомендованными для определенных культур и регионов;
- применение удобрений для фертигации;
- припосевное и ленточное внесение удобрений;
- угнетение роста на начальных этапах, ожоги листовой пластины.
Следует также помнить, что повышение норм удобрений для получения высоких урожаев и пренебрежение к оценке потенциала удобрений на предмет токсичности и способности к засолению почв всегда будет иметь негативный агрономический, экологический, экономический результат. Поэтому «кормить» растение нужно разумно, подбирая правильно рацион в виде удобрений, не подавляющих его рост, вызывать химическую деградацию в виде засоленности и снижать экономическую выгоду агропроизводства.
