Що приховано за етикеткою мікродобрив?

737

Пошуком причин низької ефективності того чи іншого добрива займаються не лише науковці, а й виробничники, які недоотримали прибуток. Якщо результат не відповідає очікуванням – це породжує серед аграріїв недовіру щонайменше до виробника добрива, а у більш широкому плані – до самого заходу. Саме тому підтримку серед агрономів часто знаходять ідеї, які безпідставно заперечують передовий науковий досвід, базуючись лише на вдалих аналогіях.

Отримати якнайвищу ефективність від внесення мікроелементів, як і будь-якого добрива, можна лише за умови дотримання 4R стратегії управління живленням рослин: добрива слід вносити у правильній формі, у правильній нормі, у правильні строки й у правильний спосіб.

У нашій статті ми хотіли б зосередитись на першому правилі – формі добрива, зокрема, на формі мікроелемента, що входить до його складу. І хоча якогось певного правила, у якій формі слід вносити мікроелемент, не існує, від цього суттєво залежать решта правил ефективного менеджменту добрива: правильний вибір норми, строку та способу внесення.

Загалом можна виділити три основні класи сполук, які є носіями мікроелементів у добривах:

1) Неорганічні сполуки (оксиди, солі та ін.).

Найбільшу частку цієї групи становлять сульфати металів, оскільки вони мають високу розчинність у воді й доступність для рослин.

2) Синтетичні хелати.

Добрива, у яких мікроелемент зв’язаний органічною молекулою з утворенням стабільного й ефективного у ґрунті комплексу. Але і при позакореневому внесенні хелати часто більш ефективні для коригування дефіциту мікроелементів порівняно з іншими формами добрив. Крім того, хелатні добрива є основним джерелом мікроелементів у фертигації й мають високу сумісність у бакових сумішах.

3) Органічні комплекси мікроелементів.

Комплексоутвоюючими агентами виступають органічні сполуки, що здатні утворювати пласкі або стеричні структури з одно-, дво- чи тривалентним катіоном перехідного металу: наприклад, лігносульфонати, гумінові та фульвові кислоти, органічні кислоти, білки (амінокислоти) тощо.

Внесення органічнних комплексів мікроелементів на лист

Для того щоб сказати, яка з форм мікроелемента краща, необхідно насамперед з’ясувати спосіб внесення добрива – в ґрунт чи на листок, адже для кожного з цих способів критерій вибору буде різнитись. Також важливо брати до уваги сумісність із компонентами бакової суміші.

Для внесення в ґрунт найчастіше обирають недорогі форми мікроелементів, часто з не найвищою розчинністю, беручи до уваги те, що ґрунтове джерело має поступово вивільнювати елемент у ґрунтовий розчин для живлення рослин. Проте вирішальну роль у виборі джерела відіграє спосіб, яким добриво вносять у ґрунт.

Розглянемо основні способи внесення мікроелементів у ґрунт.

1) Безпосереднє внесення мікродобрив у ґрунт.

Раніше з цієї групи широко використовували відходи промисловості (піритні огарки, магранцеві шлами тощо), які мали дуже низьку розчинність, і тому норми внесення сягали високих значень. Попри відносно низьку ціну, ці добрива мали низку обмежень, що стосувалися наявності небажаних і часто токсичних домішок, неконтрольованого процесу вивільнення мікроелементів, а отже, неможливості прогнозування рівня забезпечення рослин, препаративної форми, яка знижувала ефективність їх внесення.

Сьогодні світовий ринок пропонує гранульовані мікродобрива, які рекомендується вносити у ґрунт самостійно чи в сумішах з іншими добривами. З цією метою використовують як неорганічні джерела, так і інші групи, включаючи хелати, що є найбільш дорогим джерелом.

2) Внесення у складі традиційних добрив.

Такий спосіб дає змогу найбільш рівномірно розподілити невеликі кількості мікроелементів по площі. При ньому застосовуються дві основні технології: 1) введення мікроелементів до складу макродобрив під час виробництва та 2) капсулювання або покриття вже готових гранул.

Перший спосіб передбачає промислове виробництво гранульованих добрив. Джерелом мікроелемента тут виступають переважно неорганічні сполуки мікроелементів. Обмеженням є можливість взаємодії мікроелемента з іншими компонентами добрива під час гранулювання, що часто зводить нанівець головну мету, адже мікроелемент може переходити у недоступну для рослин форму. Індивідуальний підхід тут малоймовірний, а асортимент марок найчастіше орієнтований на особливості регіону використання і вимоги основних культур.

Капсулювання вже готових гранул дає змогу орієнтуватися на особливості конкретних умов. Нанесення мікроелементів на гранулу може бути проведено безпосередньо у господарстві за допомогою простої, часто вже наявної техніки. Для покриття гранул найчастіше використовують неорганічні джерела мікроелементів. Суспензійні концентрати дають змогу рівномірно розподілити мікродобрива на гранулах макродобрив.

3) Внесення у складі рідких добрив.

Цей метод набуває значного поширення в Україні, адже дедалі більше господарств впроваджують технології внесення рідких стартових добрив. Крім того, мікроелементи можуть бути додані до КАС і РКД, які вносять локально в ґрунт до посіву чи як підживлення. Проте існує високий ризик взаємодії мікроелементів з іншими компонентами добрив у розчині, що потребує високої уваги до цього питання. Так, для внесення у складі ортофосфоровмісних добрив мікроелементи мають бути у хелатній формі, більше того, ступінь хелатизації має прямувати до 100%.

4) Збагачення насіння мікроелементами.

Також умовно можна вважати способом внесення мікроелементів у ґрунт. З цією метою сьогодні найчастіше використовують водорозчинні мікродобрива, що містять метали у хелатованому вигляді, а також суспендовані неорганічні сполуки мікроелементів. Попри усі переваги такого заходу, необхідно усвідомлювати, що збагачення насіння є тимчасовим джерелом мікроелементів, оскільки воно покликане лише забезпечити рослині оптимальний старт.

Отже, для ґрунтового внесення частіше обирають недорогі джерела мікроелементів, вносять їх у значних нормах, а ефективність залежить від низки чинників, зокрема, від способу внесення і можливої взаємодії мікроелемента із компонентами як інших добрив, так і ґрунтового розчину.

З середини минулого століття бурхливо розвивається технологія нанесення мікроелементів на листки. Проведено численні дослідження, які часто дають суперечливі результати, проте сходяться в одному: листкові підживлення є дієвим і ефективним заходом у попередженні та подоланні дефіциту елементів живлення впродовж вегетації культури. Листкове удобрення дає можливість уникнути небажаних взаємодій елементів у ґрунті й попереджає їх непродуктивні втрати. Крім того, важливою перевагою позакореневого внесення мікроелементів є можливість оперативно коригувати живлення.

Незаперечно, що листкове внесення мікроелементів є допоміжним заходом і не може замінити внесення (або присутність) елементів у ґрунті. Саме тому найбільш поширеною практикою є нанесення на листок мікроелементів, невисока за кількістю потреба в яких в багатьох випадках може бути забезпечена виключно позакореневим підживленням.

За складом усі листкові добрива можна поділити на дві великі групи: 1) монокомпонентні, які є джерелом якогось одного елемента живлення, і 2) полікомпонентні (т. зв. «коктейлі»).

На сьогодні в Україні на ринку мікродобрив частка монокомпонентних препаратів становить близько 40% усього обсягу. При цьому головним критерієм вибору аграріями моноелементних добрив найчастіше стають вміст і ціна одиниці діючої речовини, вказаної на етикетці. Мало уваги приділяється формі сполуки мікроелемента і допоміжним компонентам добрива. Однак саме останні часто визначають успішність усього заходу.

Ринок водорозчинних добрив розвивався певними етапами. На зорі його формування, в 50-ті роки ХХ ст., першими почали використовувати неорганічні сполуки мікроелементів. Саме з цими видами добрив пов’язані основні досягнення у фізіології живлення рослин мікроелементами.

Другим етапом стало використання хелатованих форм (комплексонати) мікроелементів, що дало змогу уникнути негативної взаємодії мікроелементів з іншими іонами (насамперед у ґрунтовому розчині, їх ефективність при нанесенні на листки було встановлено пізніше).

Бурхливий розвиток ринку біостимуляторів у світі став поштовхом для розробки нових форм листкових добрив, у яких елементи живлення поєднувалися з речовинами, що спричиняють певну стимулюючу дію на фізіологічні процеси в рослині. Поняття «біостимулятори» охоплює різноманітні продукти, що підвищують ефективність внесених добрив, стресостійкість рослин, продуктивність і якість врожаю.

На сьогодні намітилася тенденція до розвитку сегменту функціональних добрив – добрив, які впливають на певні функції в рослині, як-от ріст і розвиток кореневої системи, фотосинтез, певні показники якості продукції, посухо- і морозостійкість, підвищення стресостійкості, контроль захворювань тощо.

Рис. 1. Етапи розвитку ринку водорозчинних добрив
Рис. 1. Етапи розвитку ринку водорозчинних добрив

Окремим сегментом на ринку мікродобрив на сьогодні є добрива, виробництво яких пов’язано із досягненнями нанотехнологій. Проте незрозумілість суті таких технологій часто призводить до спекулювання серед маркетологів. Нині частка нанодобрив на ринку дуже мізерна порівняно з іншими видами. Не зовсім зрозумілим залишається механізм їх дії та можливі негативні наслідки. Дуже ймовірно, що їх дія пов’язана швидше з ефектом стимулювання, аніж із прямим забезпеченням потреб у живленні.

За радянських часів в Україні головним джерелом мікроелементів були неорганічні сполуки: солі, оксиди, відходи промисловості тощо. Було налагоджено виробництво суперфосфатів із додаванням мікроелементів. Основними способами внесення мікроелементів були внесення у ґрунт і збагачення насіння. Велику увагу мікроелементам приділили академік П. А. Власюк та його учні, які провели масштабне дослідження ґрунтів України на вміст мікроелементів, а також численні експерименти з вивчення ефективності мікродобрив.

Крім того, у 80-х роках в Україні було розпочато дослідження щодо використання хелатів мікроелементів у сільському господарстві, ініціатором яких виступило Дніпропетровське відділення Всесоюзного НДІ хімічних реактивів (ДВІРЕА), а його наступником уже за часів незалежності став Науково-виробничий центр «Реаком».

Таким чином, хелати, про які почали активно говорити вже у 2000-ні роки – після приходу на ринок численних західних компаній-виробників мікродобрив, не були новиною, як і багато інших технологій, які сьогодні отримали в Україні «друге народження».

В останні роки дедалі більшої популярності набувають добрива з біостимулюючим ефектом, і така тенденція з кожним роком стає все більш очевидною. Це відображає загальносвітову ситуацію: за прогнозами, ринок біостимуляторів у 2022 році оцінюватиметься у 3,29 млрд доларів США.

Зазвичай до складу листкових добрив мікроелементи-метали входять у вигляді хелатів або комплексних сполук. Поряд із технологічними перевагами, така форма елемента має переваги у поглинанні рослиною.

Таблиця 1. Сполуки елементів, які найчастіше використовують у листкових добривах (за даними IFA)Відповідно європейських визначень, хелатуючий агент – це органічна сполука, що підвищує тривалість доступності мікроелемента для рослин і має відповідати таким критеріям:

1) мати два або більше місць, які виступають донором пари електронів для центрального катіону перехідного металу (Zn, Cu, Fe, Mn, Mg, Ca або Cо);

2) бути досить великим для утворення п’яти- або шестичленної циклічної структури.

До хелатуючих агентів відносять EDTA, DTPA, EDDHA, HEDP та інші. Дуже важливим показником для хелатованих мікроелементів-металів є ступінь хелатизації: частка від загального вмісту мікроелементу, зв’язана у хелат. Згідно з нормами, прийнятими у ЄС, ступінь має становити щонайменше 80% від заявленої кількості.

Це саме стосується і комплексів мікроелементів із органічними сполуками: щонайменше 80% водорозчинної форми мікроелемента має бути в добриві у вигляді комплексу з комплексоутворюючим агентом. На жаль, в Україні цей показник часто не визначається і не декларується на етикетці.

Таким чином, форма елемента в добриві є дуже важливою характеристикою, на яку часто звертають мало уваги. Проте немає кращої чи гіршої форми: для прояву найвищої ефективності добрива потрібно підібрати для нього правильну норму, правильній спосіб і правильний час внесення за конкретних умов.

ВМІСТ ЕЛЕМЕНТА В ДОБРИВІ: ЗАДЕКЛАРОВАНИЙ

Дуже часто на нашому ринку можна спостерігати ситуацію, коли на етикетці декларуються навіть «сліди» мікроелементів, які можуть вплинути лише на маркетинг, але не на ефективність добрива. Таким чином, іноді до його складу потрапляє значна частина періодичної таблиці елементів.

Згідно з європейськими нормами, вміст одного або більше мікроелементів (B, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn) декларується, якщо виконуються такі вимоги:

1) для листкових добрив мікроелементи добавлені у добриво (або є складовими сировини, використаної як джерело макроелементів) щонайменше у мінімальних кількостях, які зазначені у табл. 2 і 3;

Таблиця 2. Мінімальний вміст мікроелемента для листкових добрив, що містять головні та другорядні макроелементи з додатковими мікроелементами (полікомпонентні добрива)Таблиця 3. Мінімальний вміст мікроелемента для твердих або рідких листкових добрив, що містять суміш мікроелементів2) ґрунтові добрива містять головні та/або другорядні елементи з мікроелементами (табл. 4).

Таблиця 4. Мінімальний вміст мікроелементів у добривах, призначених для внесення у ґрунт, які містять головні та/або другорядні макроелементи з мікроелементами

ВМІСТ ЕЛЕМЕНТА У ДОБРИВІ: ЩО Ж НАСПРАВДІ?

На жаль, реальна ситуація також досить неоднозначна. ТОВ «НВК «Квадрат» у 2016 році запустило першу чергу аналітичної лабораторії з аналізу агрохімічної продукції. На безоплатній основі проводиться аналіз добрив на сучасному аналітичному обладнанні (спектрометр індуктивно зв’язаної плазми Thermo Electron Spectroscopy GmbH, спектрометр Orion AquaMate 8000 UV-Vis) на вміст основних мікро- та макроелементів.

Рис. 2. Кількість випадків зі 100, коли вміст елемента живлення у зразку становив менше ніж 80% від заявленого на етикетці (за даними аналітичної лабораторії ТОВ «НВК «Квадрат»)
Рис. 2. Кількість випадків зі 100, коли вміст елемента живлення у зразку становив менше ніж 80% від заявленого на етикетці (за даними аналітичної лабораторії ТОВ «НВК «Квадрат»)

За результатами цих досліджень, які проводяться понад два роки, простежується сумна тенденція: вміст елементів живлення, що становить менше ніж 80% від заявленого, спостерігався майже у 60 випадках зі 100, а вміст, менший за 50% від заявленого, – у 33 випадках зі 100!

Рис. 3. Кількість випадків зі 100, коли вміст елемента живлення у зразку становив понад 100% від заявленого на етикетці (за даними аналітичної лабораторії ТОВ «НВК «Квадрат»)
Рис. 3. Кількість випадків зі 100, коли вміст елемента живлення у зразку становив понад 100% від заявленого на етикетці (за даними аналітичної лабораторії ТОВ «НВК «Квадрат»)

Але не все так сумно: у деяких випадках вміст елементів живлення перевищує заявлений виробником рівень. Та якщо йдеться про калій, магній та цинк, то це спостерігається частіше ніж у половині випадків.

Отже, вміст і форма елемента у добриві є ключовою ознакою, що дає змогу визначити норму внесення, базуючись на балансово-розрахункових підходах. Проте у добривах, які пропонуються на ринку України, реальний вміст не завжди відповідає заявленому на етикетці, часто відрізняючись у менший бік.

Звісно, неможливо всі добрива відправляти на аналіз, який, до того ж, досить дорогий. Ми радимо мати справу лише із перевіреними постачальниками, а також орієнтуватись не тільки на ціну та склад добрива, а й, насамперед, на агрономічний супровід компанії, що допоможе вам використати добрива з найкращим результатом.

С. П. Полянчиков, директор з розвитку, І. В. Логінова, консультант із живлення рослин, А. Ю. Барабан, керівник хімічної лабораторії, НВК «Квадрат»

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2019