Фертигация – это внесение удобрений с поливной водой, при котором питательные растворы вносят прямо в систему орошения. В чем состоят преимущества такого метода организации питания растений? Об этом рассказывает Вадим ДУДКА, генеральный директор компании «АгроАнализ», г. Каховка, Украина.
Хотя фертигация сегодня успешно применяется и на дождевании, все же на наших полях она появилась практически следом за первыми успешными проектами применения капельного орошения. Так было и в моей личной практике. В 1997 году я впервые начал выращивать овощи на капельном орошении, а в 1998 уже установил на своем капельном поле фертигационный узел для подачи удобрений в поливную воду (очень простенький, самодельный, но все равно это была настоящая фертигация).
То же происходило во всем мире: каждый раз, когда люди переходят на капельное орошение и видят огромные преимущества «бесстрессового полива», так сразу же они начинают осознавать и все плюсы «бесстрессового питания», которые проявляются сразу же.
СЕМЬ ПРЕИМУЩЕСТВ
- Простота и технологичность применения (никаких тебе РУМов или туковысевающих аппаратов на сеялках и КРН).
- Локализация питания в зоне активного развития корневой системы (мы подаем удобрения именно туда, где сконцентрированы основные корни).
- Минимизация потерь удобрений, что дает сразу два преимущества – экономичность и экологичность.
- Равномерность распределения удобрений в зоне обитания корней каждого растения.
- Возможность контроля концентрации почвенного раствора. Это крайне важный инструмент не только для недопущения солевых стрессов, но и для управления развитием растения вообще.
- Оптимизация динамики подачи элементов питания (подкармливаем не когда есть возможность, а когда это нужно растению, даже на самых поздних фазах развития, когда внести удобрения в почву невозможно в принципе).
- Возможность оперативной коррекции питания (не нужно ждать, пока разбросанное удобрение вмоется в почву и просочится к корням).
- Автоматизация процесса подкормок и работа с растениями в «диалоговом режиме» (конечно, при наличии в хозяйстве соответствующей системы).
Давайте разберем преимущества подробнее.
ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ
Вам не придется содержать целый парк техники и отдельных агрегатов для каждого этапа внесения удобрений: основного, предпосевного, припосевного, междурядных и внекорневых подкормок.
В большинстве случаев фертигация позволяет решить весь комплекс задач по минеральному питанию растений с использованием одной системы подачи удобрений – удобрительного узла. Он может монтироваться на основе разных устройств: инжекторе, дозатроне, насосе принудительной подачи или удобрительной емкости.
Удобрительная емкость – самое примитивное и самое неудачное, на мой взгляд, решение для фертигации. Обычно это металлические баллоны, заполняемые удобрением, в которые направляется поток воды. По равномерности подачи удобрений этот вариант уступает любой другой системе, потому что в начале полива всегда идет более концентрированный раствор.
Инжектор – самое популярное на сегодня оборудование. Оно дешево и вполне качественно, но требует для своей работы создания перепада давления (в большинстве случаев мы теряем не менее 0,7 атмосфер), что не всегда приемлемо для полей с низким исходным давлением в системе.
Дозатрон – это очень точная настройка скорости подачи удобрений, высокая равномерность, минимальные потери давления. Для работы не требуется электроэнергия, но это вместе с тем и самое дорогое решение (в пять - семь раз дороже инжекторного оборудования).
Электронасосы принудительной подачи раствора удобрений – самый технологичный вариант! Никаких потерь давления, наилучшая равномерность подачи, но для них нужна электроэнергия в поле.
Корневая система растений всегда локализована возле капельниц
ЛОКАЛИЗАЦИЯ ПИТАНИЯ
Корни всегда там, где влага. Каждый, кто, работая на капельном орошении, не поленился раскопать (размыть) почву в прикорневой зоне, видел, что основная часть периферической, усвояющей корневой системы всегда сосредоточена возле капельниц.
И потому при фертигации подача и удобрений, и пестицидов идет «без посредников» – из капельницы прямо в корешок! Так обстоят дела везде на капельном орошении: на овощах, в саду и на кукурузе, но до идеала питание «без посредников» доведено, конечно же, в системах подземного полива. Это позволяет решать многие проблемы со слабой подвижностью отдельных элементов питания в почве, а также дает нам в руки мощный инструмент борьбы с вредителями и болезнями корневой системы.
Именно такая особенность становится также ответом на часто (и совершенно правильно) задаваемый вопрос: «А как же можно давать фосфор и калий с фертигацией, если их подвижность в почве крайне мала?» При капельном поливе этим элементам питания просто не требуется двигаться по почве, потому что корешки растений всегда сконцентрированы возле капельницы, подающей раствор удобрений.
ЭКОНОМИЧНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ
Удобрения дорожают, а мы все еще расточительны в их использовании. Все еще верим, что «кашу маслом не испортишь». На самом деле – очень даже испортишь. Просто поставьте себя на место растения. Попробуйте голодать целую неделю, а потом за один присест съешьте недельную норму завтраков, обедов и ужинов... Надолго ли вас хватит с таким режимом питания?
Примерно так же дело обстоит и с питанием растений. Постоянное чередование периодов изобилия «еды» и ее дефицита не может не отражаться негативно на их росте и развитии. При фертигации же мы кормим растение, как подрастающих малышей в детском саду – по расписанию и четко продуманному рациону. Это дает возможность нашим культурам усваивать максимум из поданного нами питания, а значит избежать потерь значительной части удобрений, их вымывания в реки и озера.
Фертигационный узел на дождевальной поливной машине
А велики ли эти потери? По исследованиям профессора Н. И. Акановой, «ежегодные потери азота на вымывание за сезон составляют 15 кг/га на суглинках, а на песчаных почвах – до 25 кг/га (в действующем веществе)». 25 кг д. в. – это 75 кг аммиачной селитры на гектар. Считай, одна подкормка в сезон проведена впустую. И это только потери на вымывание! А есть еще денитрификация (потери азота за счет перехода его в молекулярную форму), и именно при традиционных подкормках, один - три раза за сезон большими дозами, такие потери будут наиболее ощутимы! При фертигации же этого не произойдет, поскольку мы можем давать ежедневно ровно столько, сколько готовы «съесть» наши растения.
РАВНОМЕРНОСТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Правильно рассчитанный и смонтированный проект капельного полива обеспечивает равномерность водоподачи на уровне 90 %, ровно с такой же точностью будут подаваться и удобрения. Если, конечно, ваше поле не усеяно разрывами трубки (вы ведь наверняка уже отказались от дешевых однолетних трубок «шестерок» и поставили себе многолетнюю систему подземного полива, на которой разрывы исключены).
КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРА
Все наши удобрения – соли. Среди выращиваемых нами культур немало солечувствительных, а среди используемых нами земель – немало засоленных. И поливная вода наша нередко тоже имеет высокое содержание солей. Когда же к имеющейся естественной засоленности мы начинаем добавлять еще и рукотворную (внося большие дозы удобрений одним махом), получается хрестоматийная ситуация «одно лечим, другое калечим».
Классические таблицы Мааса - Хоффмана позволяют рассчитать потери потенциала урожайности культурами при росте концентрации солей (ES). В таблице приведен пример того, как резко падает урожайность кукурузы при росте ES.
Уровень реализации потенциала урожайности кукурузы на зерно в зависимости от показателей ES воды и почвы, мСм/см
Так вот: загляните в результаты анализов своей почвы и поливной воды, а потом подумайте – есть ли у вас вообще возможность вносить удобрения каким-либо иным методом, кроме самого щадящего, точного, бесстрессового метода – фертигации?!
СВОЕВРЕМЕННОСТЬ
Более 40 тыс. анализов в год делают совокупно все лаборатории нашей сети «АгроАнализ». И существенная их доля – тканевая диагностика в период вегетации, определение содержания элементов питания в вегетирующем растении. По ее результатам мы рекомендуем, что нужно внести для коррекции. Но вы далеко не всегда сможете их выполнить: возможно, ваша кукуруза уже к тому времени вымахала до двух метров, огурцы-томаты сомкнулись в междурядьях, и разбрасывать что либо, как и пытаться залезть туда КРНом, просто невозможно. Всех этих проблем нет при фертигации. Вы имеете возможность быстро, качественно и равномерно выдать любую нужную вашим растениям подкормку через систему полива.
АВТОМАТИЗАЦИЯ
Численность людей на Земле растет, но желающих работать на поле разнорабочими почему-то не прибавляется. При этом чем сложнее наши технологии, тем более квалифицированные и ответственные работники нам нужны. Потому об автоматизации сегодня думают не только крупные холдинги, но и фермеры средней руки. Фертигация же дает возможность полностью автоматизировать питание. Большие емкости с концентратами удобрений, введение в компьютер программы питания на месяц вперед и отдельный алгоритм коррекции его в зависимости от данных мониторинга – все это не только сокращает потребность в рабочей силе, но и страхует от случайных ошибок, да и в немалой степени от недобросовестной «утечки» удобрений: ведерко безымянного раствора уже не продашь в отличие от мешка аммофоса. Так что реализованных проектов капельного орошения с системами фертигации уже немало, и будущее именно за такими подходами.
ПЯТЬ ПРАВИЛ ФЕРТИГАЦИИ
Добросовестный анализ метода фертигации требует разобрать не только его достоинства и преимущества, но и ключевые проблемы и недостатки. Зная их, мы поймем, какие правила нужно соблюдать, чтобы избежать сложностей.
Главная проблема фертигации кроется в новизне этого метода, отсутствии опыта его использования у большинства аграриев, что приводит к многочисленным ошибкам. А все недочеты при фертигации могут привести к ожогам корней растений, засорению капельниц (а порой и самих трубок), нарушениям режимов полива (в обе стороны), снижению усвояемости удобрений, опасным скачкам концентрации солей в почве и многим другим негативным последствиям.
Чтобы всего этого никогда не случилось на ваших полях, рекомендуем всегда помнить и соблюдать пять ключевых правил безопасной фертигации.
Инжектор – популярное, недорогое и надежное устройство для фертигации. Обратите внимание на дополнительный маленький фильтр после инжектора
Неправильная установка инжектора (отсутствие страховочного фильтра) приведет к большим проблемам на поле – засорению капельниц
1. ФИЛЬТРУЙ
Какая бы замечательная фильтростанция у вас не использовалась (а о фильтрах мы еще обязательно напишем подробно в другой раз), но подкормочный узел традиционно ставится после фильтростанции, а значит, на нем должен стоять свой, персональный маленький и недорогой страховочный фильтр.
Ведь большая часть применяемых нами удобрений содержит нерастворимые примеси, да и в открытую емкость для приготовления концентрата всегда может попасть частичка мусора, и мы не должны допускать попадания таких частичек в систему полива, чтобы не заблокировать наши капельницы.
2. НЕ ПРЕВЫШАЙ ДОЗУ
Еще со времен Парацельса мы знаем, что превышение дозы может превратить в яд любое лекарство. В полной мере это касается и наших удобрений. Вспомним про солечувствительность культур и наличие засоленных участков почвы. Наша поливная вода тоже нередко содержит приличные количества солей.
В таблице приведен пример изменения электропроводности воды при добавлении к ней разных видов удобрений.
Электропроводность водного раствора мСм/см различных видов удобрений (исходное качество воды 1,09)
Как видите, добавление одних видов удобрений сохраняет качество воды приемлемым даже при высоких дозах, а по другим (например, калийной селитры) неприемлемая для культур соленость может достигаться даже при относительно малых концентрациях.
А есть ли тут реальная проблема? Ведь концентрация 2 г/л – это внесение 100 кг удобрений при поливной норме 50 м3/га. «Не так часто на практике применяют такие нормы разовой подкормки при фертигации», – скажете вы. Это так. Но в приведенном эксперименте вода имела начальную ЕС уровня всего 1,09 мСм/см. Это очень качественная вода, которая встречается не так часто. Многие наши фермеры работают с водой уровня 1,6 -2,2 мСм/см, а тут уже критические значения по солености воды достигаются и при меньших нормах удобрений.
Солечувствительность культур тоже различна, и если для кукурузы, сои, земляники даже еС на уровне 3 мСм/см становится проблемой, то морковь, люцерна и сахарная свекла вполне нормально переносят и 5 мСм/см (впрочем, это также зависит и от фазы развития культуры). Но тем более важно знать эти нормативы для всех культур, которые вы выращиваете, и не допускать их превышения в период проведения фертигационных подкормок. Регулировать электропроводность можно более равномерным распределением подкормок, например, подкармливать не один раз в три полива по 100 кг/га, а с каждым поливом по 33 кг/га.
Определение содержания элементов питания в растении (тканевая диагностика) – самый надежный и достоверный инструмент коррекции питания с использованием фертигации
3. НЕ СМЕШИВАЙ КОНЦЕНТРАТЫ
Каждый раз, когда вы сделали анализ почвы в приличной лаборатории, вам обязательно дадут точно рассчитанный план применения удобрений. И в нем наверняка будут случаи, когда в один и тот же день нужно выдать два и более удобрений на участок. Это абсолютно нормально, но это вовсе не означает, что все нужные компоненты следует высыпать в одну и ту же емкость для приготовления маточного раствора. Смешивать несколько разных видов удобрений в концентрированном растворе нельзя! Нужно выдавать их либо последовательно (вначале первый раствор, потом за ним второй и так далее), либо параллельно (ставить два инжектора и подавать в поток поливной воды два раствора разных удобрений), тогда смешивание будет во всем объеме воды, а не в концентрате, и проблем не будет. Но параллельная подача уместна только в случае, когда у вас очень высокие дозы подкормок и есть основания опасаться, что один инжектор не справится. Ибо даже при смешивании в основном растворе некоторые комбинации удобрений могут приводить к неприятным сюрпризам. Последовательная выдача гораздо безопаснее. А вот если сыпать все подряд в одну емкость с концентратом, то проблемы неизбежны. Например, не так давно я видел капусту после применения такого «коктейля». Желтые ожоги на листьях появились буквально через 10 ч после подкормки «адской смесью» из трех удобрений. Еще чаще бывает, что такие «замесы» приводят не к ожогам, а к блокированию капельниц — когда препараты вступают в реакцию, в результате которой образуются оседающие на капельницах нерастворимые соли.
Насосы принудительной подачи удобрений – точный, удобный инструмент, но требует электроэнергии
4. ПРОМЫВАЙ
Промывать систему полива нужно часто, и уж тем более при активном использовании фертигации. Чем чаще, тем лучше: она дольше прослужит. Беда в том, что большая часть ныне применяемых систем капельного полива конструкционно неудобна для частых промывок. Каждая капельная трубка на них заканчивается отдельной заглушкой. Часто промывать такие системы абсолютно нереально – для этого приходится открывать и закрывать тысячи этих самых заглушек. И потому, несмотря на инструкции, никто их не промывает, ко второй половине сезона имеют на поле забитые капельницы, а иногда и целые неполиваемые кварталы.
А ведь решение этой проблемы есть, оно давно изобретено и не первый десяток лет испытано на множестве полей. Называется оно «коллекторная труба», когда все капельные трубки выходят из разводящей трубы и приходят в коллекторную. И уже на конце коллекторной трубы стоит один-единственный кран, открыть который для промывки несложно. Кроме того, и сама коллекторная труба становится своего рода резервуаром для накопления мусора между промывками. Эта система была придумана для многолетних капельных систем подземного полива (и там она обязательна), но, оценив ее преимущества, уже сейчас многие фермеры стали ставить коллекторные трубы даже на обычные поверхностные системы на однолетней трубке. И вам рекомендую!
Ну а если поле очень большое? Разве ж набегаешься на пространстве в 500 - 1000 га, открывая и закрывая даже немногие промывочные краны на коллекторных трубах? Неужели нет более простого, надежного, недорогого решения для автоматизации промывки системы?
Конечно, есть! И опять это простое и недорогое устройство: автоматический промывочный клапан на конце каждой коллекторной трубы. Вставьте батарейку, настройте частоту и продолжительность промывки, установите на коллекторную трубу, и на год - полтора (пока батарейка не сядет) можете забыть об этой проблеме. Все будет промываться регулярно и безошибочно!
5. ПОДХОДЯЩИЕ УДОБРЕНИЯ
Нет, я не предлагаю обязательно применять для фертигации одни только комплексные брендовые продукты. Мы хорошо знаем (и более 20 лет проверяем это на практике), что и традиционная аммиачная селитра, карбамид, сульфат калия и прочие «простые соли» абсолютно приемлемы для применения методом фертигации.
Но не все и не всегда, к сожалению. Уже много лет существует проблема аммиачной селитры с жироподобными антислеживателями. И хотя производители при помощи таких добавок отлично решили ряд проблем для классических методов применения селитры, для систем фертигации такие добавки критически опасны. Их не уловит ни основной фильтр, ни страховочный. Потому проверять такие удобрения следует дважды: первый раз – при обсуждении договора поставки (требуйте, чтобы в нем указывались полные спецификации удобрений, в том числе и такая характеристика), а второй раз – прямо на поле. Перед тем как высыпать первый мешок в емкость для приготовления маточного раствора, растворите в ведре воды 3 - 4 кг и хорошо размешайте. Если селитра содержит жироподобные добавки, то при размешивании сразу образуется белая пена и толстая пленка жира на поверхности (вы сразу ощутите ее руками).
Вот, пожалуй, и все «подводные камни» водного питания. Их не так много, и, если помнить о них, вы легко сумеете эффективно внедрить в свою агрономическую практику этот очень удобный, эффективный и высокотехнологичный метод питания растений – фертигацию. И чем раньше вы начнете его осваивать, тем больше будет у вас шансов всегда оставаться лидером в бесконечной гонке на выживание, называемой аграрным бизнесом.
Вадим ДУДКА, генеральный директор компании «АгроАнализ», г. Каховка, Украина
Фото автора
Опубликовано в номере 11 за 2021 год газеты "Поле Августа"