Фотогалерея:

 

Почему необходима фертигация?

А. Пашковский, д. с.-х. н., профессор, заслуженный работник промышленности Украины.

По материалам журнала

«Овощеводство» №6 июнь 2009 г.

Фертигация — это внесение в почву растворимых в воде минеральных удобрений. Данный метод в сравнении с основным и междурядным методами внесения удобрений в сухом виде обеспечивает более высокую урожайность и экономически более эффективен. Поэтому наряду с увеличением площадей на капельном и спринклерном орошении, которые превышают 3,5 млн. га в разных странах мира, продолжается быстрый рост площадей, на которых используют фертигацию.

 

Например, в Израиле фертигацию используют на 75% всех орошаемых сельскохозяйственных площадей. С ее помощью в почву под текущий урожай вносят более половины всего азота и фосфора и до 70% калия. В США — стране с самым большим объемом капельного орошения — на площади более 1 млн. га коэффициент площадей с фертигацией очень высок и продолжает увеличиваться ежегодно.
Ежегодный прирост площадей с фертигацией наблюдается в странах с развитым сельскохозяйственным производством. Основной причиной такого роста является более эффективное усвоение растениями удобрений. Так, при расчетах норм внесения элементов питания делают расчет норм выноса элементов питания с урожаем, при этом используют коэффициенты, учитывающие степень усвоения растениями удобрений. Для азотных удобрений в основном внесении используют коэффициент на норму удобрений под вынос с урожаем, равный 1,2, при фертигации — 1,1. Для фосфорных — соответственно, 1,9–2,25 и 1,6. Для калийных — 1,6–1,8 и 1,2–1,4. Это первая экономия удобрений. В свою очередь, фертигация повышает эффективность водопользования, так как при одинаковом водопользовании на 1 га урожайность при фертигации значительно выше, а себестоимость единицы продукции ниже.
Средние показатели урожайности при фертигации, в сравнении с традиционными методами внесения удобрений (основное внесение и подкормки в междурядья), в условиях интенсивной культуры приведены в таблице.
Разницу в урожайности можно объяснить не только постоянной оптимизацией режима влажности почвы (без переливов или недоливов воды), но и постоянным определенным уровнем концентрации солей в почвенном растворе и, в связи с этим, оптимальной доступностью элементов питания и усвоением их корневой системой, сбалансированным соотношением в поливном растворе NPK, в том числе по периодам выращивания, когда это соотношение необходимо изменять.
В этой системе очень важно и то, что нормы внесения удобрений рассчитывают в кг/га в день. По сути, это оптимизированная система питания, направленная на усвоение больших количеств NPK растением, следствием чего является высокая урожайность.
В результате применения фертигации ускоряется окупаемость капитальных и других затрат на выращивание продукции, а в дальнейшем повышается уровень рентабельности.
По мнению Европейской ирригационной ассоциации, капельное и спринклерное микроорошение, как основной тип ирригации сельскохозяйственных культур, потенциально может способствовать увеличению производительности растениеводства, сохранению природных ресурсов (земли и воды), экономии удобрений, не нанося при этом вреда окружающей среде. Актуальность этих проблем бесспорна. При осуществлении проекта фертигации необходимо правильно выбрать систему подачи удобрений в поливную воду. Поскольку эта система объединяет ряд основополагающих агрономических параметров (тип почвы, точное управление фертигацией, с учетом солевой чувствительности культуры и стоимости используемых удобрений), экономических показателей стоимости системы фертигации, практических условий по использованию определенных марок удобрений, возможность использования обслуживающего персонала, возможность автоматизации этих систем в процессе расширения производства, то правильный подбор оборудования особенно актуален.

СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ УДОБРЕНИЙ

В настоящее время используют три системы подачи удобрений в поливную систему. Рассмотрим положительные и отрицательные показатели их применения.
Система емкостей, работающих под давлением. Система для внесения сухих растворимых удобрений с использованием емкостей вместимостью 60–220 л — это так называемое непропорциональное внесение в воду удобрений при постоянном их растворении. Эту систему еще называют балонной.
Данный способ предполагает закладку растворимых удобрений в сухом виде в емкость для растворения их поступающей на орошение водой. Часть оросительной воды поступает в емкость с сухими удобрениями, растворяет их, после чего возвращается в магистральный поливочный трубопровод. Основным недостатком этой системы является то, что площадь внесения удобрений за одну операцию ограничена объемом рассчитанных на эту операцию удобрений в баке.
Система позволяет легко менять марки используемых удобрений, устанавливать различные нормы внесения под любые культуры в процессе полива одного участка с разными культурами.
Внесение удобрений основано на количественном параметре (норме) и отличается невысокой точностью, неравномерностью внесения удобрений в пределах поля. Но эта система достаточно эффективна для внесения удобрений под многолетние культуры, такие как плодовые, а также культуры овощные и другие растения на тяжелых и средних по механическому составу почвах.
Система проста в эксплуатации и обслуживании. Заправка бака может проводиться на 2/3 объема. Внесение удобрений следует проводить в течение первых двух третей времени полива, что обеспечивает хорошую промывку систем капельного полива остальной водой.
Система Вентури. Работает на основе насоса инжекторного типа Вентури. Это отсасывающее устройство, которое, в свою очередь, подает раствор удобрений в систему трубопровода. Для этой системы используют только жидкие удобрения в виде маточных растворов повышенной концентрации. Она несколько сложнее предыдущей, но простая в обслуживании, поскольку в ней отсутствуют подвижные детали, и относительно недорогая.
Внесение удобрений осуществляется после начала подачи воды по системам капельного полива. Система хорошо обеспечивает небольшую подачу растворенных концентрированных удобрений с высокой точностью их подачи в рабочий раствор. Она пригодна для пропорциональной (вода : маточный раствор) фертигации.
Система Вентури достаточно точно дозирует подаваемые удобрения и поэтому вполне подходит для фертигации овощных культур.
Система инжекторных насосов разных типов. Данная система — самая современная и точная, хотя и более дорогая по сравнению с предыдущими. Предназначена для внесения только жидких, обычно концентрированных растворов удобрений соответствующего состава и концентрации в поливную воду. Насос отбирает раствор удобрений из емкости и впрыскивает (вносит) его под давлением в магистральный трубопровод. Количество впрыскиваемого раствора легко регулируется. В системах ирригации в открытом грунте насосы такого типа работают от давления воды в системе полива. Существуют насосы, которые могут вносить разные растворы, в том числе кислоты, из различных емкостей с удобрениями. С агрономической и технической точки зрения это идеальное решение всех проблем выращивания любого уровня урожая на любом типе почвы и с любой системой орошения.
Дозирующие насосы — оптимальное решение для теплиц при интенсивном выращивании овощей и цветов. Иногда они являются необходимыми или экономически допустимыми для выращивания овощей и многолетних насаждений в открытом грунте. В этом случае используются разные типы насосов, работающих от давления воды магистральных трубопроводов.
Насос ТМВ-50 может работать в режиме 15–250 л/ч, ТМВ-600 — в режиме 50–600 л/ч.
В последнее время на мировом рынке появилось много моделей инжекторов — дозаторов подачи минеральных удобрений в поливную магистраль. Инжекторы пропорционального типа подают точно определенное количество растворенных удобрений в определенное количество воды, подаваемой на орошение. Основным преимуществом такой технологии является принцип пропорциональности внесения удобрений в процессе полива, что обеспечивает постоянное внесение необходимого количества удобрений на планируемую площадь, независимо от расхода поливной воды или же давления в системе орошения. Эти инжекторы имеют различную производительность и подбираются при монтаже системы полива под необходимую программу фертигации.
На основе использования дозаторов «Дозматик» и подобных им комплектуются мобильные дозирующие устройства. В случае необходимости комплектуются дозаторы-миксеры, которые из разных емкостей вносят разные виды несовместимых в одной емкости удобрений (кальциевая селитра и сернокислые удобрения, кислота для подкисления воды и промывки капельных линий).
Как видим, на рынке Украины предлагается множество устройств для внесения удобрений методом фертигации в малых и больших хозяйствах. Более высокая стоимость водорастворимых удобрений и дополнительные затраты на оборудование для фертигации быстро окупаются высокими урожаями всех выращиваемых с микроорошением культур, в первую очередь овощных, картофеля, плодовых, ягодных, винограда, хмеля и др.
Фертигация очень перспективна при выращивании семян различных овощных, цветочных культур, семенников сахарной свеклы.

МЕТОДЫ ФЕРТИГАЦИИ


Применение фертигации основано на соблюдении определенных требований к использованию удобрений. Для фертигации используют только полностью растворимые удобрения, свободные от высоких доз натрия, хлора и других вредных примесей. Простые и комплексные удобрения, широко используемые для фертигации: KNO3 с соотношением N:Р2О5: К2O — 13:0:46, КMgNO3 — 12:0:43 + 2–3% MgO, Mg(NO3)2, 6H2O — 11:0:0 + 15 MgO, KH2PO4 — 0:52:34, K2SO4 — 0:0:51, Ca(NO3)2 — N — 15,5%, CaO — 28,2%, полихелаты микроудобрений, комплексные удобрения различных марок, обогащенные микроэлементами в полихелатной форме.
Из удобрений, выпускаемых в Украине, для фертигации пригодны: аммиачная селитра, мочевина, калийная селитра. Другие виды отечественных удобрений можно использовать для основного внесения в почву при ее подготовке к выращиванию растений.
Некоторые виды отечественных удобрений можно использовать в виде водных вытяжек, так как они не полностью растворяются в воде. Это не только трудоемко при больших объемах производства, но и требует постоянного агрохимического контроля для определения растворенной части удобрения и получения эффективных доз вносимых удобрений.
Кроме того, следует учитывать возможность химических реакций в растворе удобрений, что может вызвать нежелательное осаждение карбонатов кальция и магния, оксидов железа и др. Некоторые виды удобрений могут давать подобные соединения. Следует избегать образования и содержания в почвенном растворе таких вредных соединений, как Na2CO3; NaHCO3, NaCl, Na2S04, MgCl2, СаСl2, находящихся в воде. Использование высококачественных полностью растворимых удобрений, несмотря на их более высокую цену, организационно и экономически эффективно еще и потому, что эти удобрения имеют повышенное количество элементов питания (полностью усваиваются растениями из почвы — например, монокалийфосфат: 52% Р2О5 и 34% К2О или комплексные удобрения на основе нитратного азота — различные виды селитр: калийная, кальциевая, магниевая и др.).
В Украине в открытом грунте фертигация начинает широко использоваться для интенсивной технологии выращивания овощей, винограда, плодовых. В защищенном грунте она применяется для грунтовой и малообъемной культуры овощей и цветов. Однако следует учесть, что емкость поглощения грунта и насыпных субстратов резко отличаются друг от друга, поэтому нельзя переносить методы фертигации при малообъемной культуре на полевые культуры, где уровни внесения удобрений в различных условиях выращивания будут иными. Количество элементов питания в единице объема субстрата зависит от показателя кислотности почвы на одно растение, потребности отдельных видов растений в удобрениях за весь период выращивания, а также в отдельные периоды и фазы роста.
Емкость поглощения элементов питания при почвенной культуре зависит от величины показателя кислотности почвы, концентрации солей в почвенном растворе, определяемой в единицах ЕС в мСм/см, количества глинистых и илистых частиц в почве.
Программа фертигации должна учитывать тип почвы и наличие в ней доступных для растений подвижных форм основных элементов питания. На основании агрохимических анализов по стандартным методикам и планируемого уровня урожайности составляют программу внесения удобрений. Она может основываться только на применении фертигации или внесении части удобрений при подготовке почвы: основное внесение + фертигация. Международная практика фертигации свидетельствует, что на песчаных и супесчаных почвах все удобрения лучше вносить этим методом. На средних по механическому составу (легко- и среднесуглинистых) почвах при низком уровне содержания элементов питания совмещают основное внесение удобрений с фертигацией, а при среднем и высоком уровне обеспеченности элементами питания применяют только фертигацию. На тяжелых по механическому составу почвах — различных типах черноземов и тяжелосуглинистых оподзоленных почвах — при низком и среднем уровне обеспеченности элементами питания совмещают основное внесение удобрений с фертигацией, при высоких показателях количества макроэлементов применяют только фертигацию. Обычно в основное внесение дают до 10% азота, 40 — фосфора и 30% калия. Для основного внесения можно использовать различные виды плохо растворимых удобрений: суперфосфат, аммофосы, хлористый калий, нитроаммофоску и др.