Рідкі фосфорні добрива: знайти відмінності

Ірина Логінова, к.с.-г.н., консультант з живлення рослин
Сергій Полянчиков, директор з розвитку
НВК «Квадрат»

Інтерес до рідких форм добрив бере свій початок ще з античних часів, коли фермери Греції, Китаю та інших країн транспортували рідкі органічні відходи на поля. Комерційний інтерес до виробництва рідких добрив з’явився на початку XX ст., спочатку для внесення у гідропоніці і фертигації, а вже с середини сторіччя – для прямого внесення в ґрунт. Проте, відставання у технологічних рішеннях для їх внесення обмежували використання.

Вже у середині ХХ ст. стало зрозуміло, що потенціал рідких фосфоровмісних добрив в рослинництві величезний, а розробки технологій їх виробництва, зберігання і внесення стимулювали стрімкий розвиток їхнього використання.

У відповідь на зростаючий попит, на ринку з’явився цілий ряд добрив, які різнились за складом і способом виробництва, але об’єднувались під назвою «рідкі фосфоровмісні добрива».

Присутність твердих і рідких добрив на ринку говорить про його зрілість. За таких умов споживач має можливість використовувати переваги кожного з джерел, адаптуючи його під свої потреби залежно від цінової політики і мети використання. На сьогодні лідером з використання рідких добрив у світі є США, де на їх долю припадає більше 30% внесеного фосфору.

В Україні упродовж останніх п’яти років ми спостерігали поступове зростання інтересу українських аграріїв до рідких фосфоровмісних добрив, які сьогодні вже міцно увійшли у технологію вирощування культур у ряді як агрохолдингів, так і середніх і малих фермерських господарств, які прагнули впровадження ефективних технологічних рішень з живлення рослин.

Стрімкий ріст ринку рідких фосфоровмісних добрив в Україні ми розглядаємо як позитивний фактор, який свідчить про широке усвідомлення українськими аграріями переваг рідкої форми добрив. Потенціал цього ринку в Україні дуже великий, і за нашими орієнтовними підрахунками на сьогодні виробництво і імпорт рідких фосфоровмісних добрив покриває не більше 5-10% потенційної потреби.

У відповідь на зростаючий попит, в Україні почали відкриватись нові виробництва рідких фосфоровмісних добрив, включаючи т.з. «самоварні» виробництва на місцях.

Рідкі фосфорні добрива можуть бути отримані різними способами і з різних сировинних компонентів, технологія виробництва може суттєво відрізнятися. В результаті кінцевий продукт може за певними ознаками виглядати як схожий (згідно вмісту фосфору), проте за багатьма іншими характеристиками (форма поживних елементів, ступінь їх засвоєння, сольовий індекс, температура кристалізації, наявність шкідливих домішок, використання активних функціональних добавок, ад’ювантів та біостимуляторів) – це будуть зовсім різні продукти. В результаті для отримання максимального агрономічного ефекту, слід розуміти переваги і обмеження кожного із запропонованих продуктів.

Через відсутність досить тривалий період на ринку України рідких комплексних добрив, наразі розуміння цього виду добрив не зовсім відповідає світовим тенденціям.

  1. Термінологія

Як таке поняття «рідке добриво» суттєво не змінилось. Згідно ГОСТ 20432-83 «Рідке мінеральне добриво – мінеральне добриво у вигляді розчину або суспензії поживних елементів у відповідному розчиннику». Визначення, яке використовує IFA, а також приведене у ISO 8157:2015: «Рідке добриво – рідкі продукти, у вигляді суспензії чи розчину, що містять один або більше елементів живлення».

Згідно Регламенту ЄС 2019/1009, «рідка форма добрива означає суспензію або розчин, де суспензія є двофазною дисперсною системою, у якій тверді часточки утримуються у звішеному стані у рідкій фазі, а розчин – рідина, вільна від твердих частинок, або гель, включаючи пасти».

Таким чином, Європейський Парламент дещо розширив поняття, поряд із розширенням самого поняття «добриво»: удобрювальний продукт (fertilizing product) – це речовина, суміш, мікроорганізми або будь-який інший матеріал, що внесений або призначений для внесення на рослини (чи у їх ризосферу) або на гриби (чи їх мікосферу), або призначений для формування ризосфери чи мікосфери (самостійно чи у суміші з іншими матеріалами), з метою забезпечення рослин і грибів поживними елементами або підвищення ефективності їх живлення.

Відповідно, у приведеній в Регламенті ЄС 2019/1009 класифікації рідкі добрива виділяють у межах вищих класифікаційних груп: рідкі органічні добрива, рідкі органо-мінеральні добрива, рідкі неорганічні добрива макроелементів (прості і складні; також можуть містити певні мікроелементи).

По суті, рідким добривом може називатись будь-яке добриво у рідкому стані. Саме тому на ринку України термін «рідке добриво» («рідке комплексне добриво», «рідке мінеральне добриво» тощо) набув іншого значення, ніж за радянських часів. Невизначеність поняття дозволило продукти з абсолютно різним призначенням і складом називати «РКД».

Зокрема, добрива, призначені для позакореневого внесення, навіть у рідкому стані, об’єднують терміном «листове добриво», і зазвичай до РКД не відносять. Тому у статті ми розглядаємо тільки рідкі фосфоровмісні добрива, спеціалізовані для внесення у ґрунт, хоча за певних умов можливе їх використання також і у інший спосіб. Однак і серед рідких фосфорних добрив для ґрунтового застосування є досить значне розмаїття типів добрив, як за хімічним складом, так і за методом та технологією внесення, а, отже, і за ефективністю.

 

  1. Різноманітність марок

За Радянських часів асортимент рідких комплексних добрив зводився майже повністю до поліфосфатів амонію (зокрема, 10-34-0), виробництво яких було налагоджено відразу у трьох локаціях в Україні.

Після майже 20-річної відсутності популярності рідких фосфоровмісних добрив, вони знову почали набувати поширення після 2010 року. Поштовхом до нового етапу розвитку ринку РКД в Україні став імпорт добрива марки 11-37-0 виробництва російської компанії «ФосАгро», а згодом – перше вітчизняне виробництво фосфоровмісних рідких стартових добрив нового покоління Квантум ДІАФАН компанії НВК «Квадрат», що були спеціально розроблені для внесення шляхом нової для України технології popup (infurrow), яку почали використовувати передові агрокомпанії, що жадали нових технологічних рішень для підвищення ефективності.

У відповідь на зростання попиту на РКД, в Україні почали відкриватись нові виробничі потужності, особливо після введення обмежень на імпорт 11-37-0 із РФ. Крім того, поширення набувають т.з. «самоварні» виробництва на місцях, на яких складно досягти високого рівня технології виробництва, і такі продукти призначені для використання у стандартних технологіях застосування, невибагливих до якості препаратів. За офіційними даними, приведеними АА «Інфоіндустрія», у 2018 р. рівень споживання рідких фосфоровмісних добрив склав близько 35-40 тис. тон.

Сьогодні на ринку присутні багато різних марок рідких комплексних добрив. Деякі нові виробники часто копіюють марки лише за зовнішніми ознаками, не вдаючись в наукові та агрономічні аспекти, що були закладені при розробці провідних марок, які вже набули популярності серед українських аграріїв. Таким чином, відбувається підлаштування під попит і тендерні замовлення.

Такий підхід неминуче призводить до пошуку шляхів зниження собівартості, без врахування вимог до технології як виробництва, так и застосування. Це викликає занепокоєння, оскільки використання добрив, що не відповідають вимогам сучасних технологій (наприклад, pop-up) може спричиняти навіть опіки та пригнічення росту кореневої системи рослин, тим самим існує ризик дискредитації самої технологій через використання неякісних добрив.

 

  3. Строк і спосіб внесення

Обсяг споживання РКД в Україні наприкінці 1980-х років сягав 300 тис. т, проте, із-за нестачі техніки для локального внесення, переважним способом внесення був рівномірний розподіл по поверхні ґрунту до посіву з наступною заробкою. При цьому, норми внесення знаходились на рівні гранульованих добрив, а наявність державного регулювання утримувала економічну складову таких норм на високому рівні. На основі базової марки РКД 10-34-0 пропонувалось приготування на місцях комплексних добрив (переважно суспензій), склад яких відповідав умовам конкретного господарства.

Проте, знову з’явившись на ринку України, рідкі комплексні добрива потрапили у інші технологічні і економічні умови: кардинально змінилась як кількість внесення NPK на гектар (згідно Держстату України, зі 141 кг/га у 1990 до 58 кг/га у 2010), так і співвідношення між N, P2O5 і К2О (з близько 1:0,7:0,7 у 1990 р. до 1:0,2:0,2 у 2010).

Отже, першочергову увагу аграрії приділяли азотному живленню, вносячи фосфор і калій за залишковим принципом. В результаті, головним строком внесення фосфору стало припосівне.

Більше того, компанія НВК «Квадрат» вводить в обіг новий для України термін «поп-ап» добриво (popup fertilizer), маючи на увазі спеціалізовані добрива для ультралокального внесення у безпосередньому контакті/або у безпосередній близькості від насіння. І самі добрива марки Квантум ДІАФАН були розроблені саме для внесення у насіннєве ложе. До таких добрив висуваються особливі вимоги щодо якості сировини і складу, що вирізняють їх з-поміж інших рідких фосфоровмісних добрив.

Закономірно, що для розвитку технології IN-FURROW (англ. «інфуроу» – внесення у посівну борозну на насіння або у безпосередній близькості до нього) необхідне було спеціалізоване обладнання. Ринок оперативно відреагував на попит появою як вітчизняних, так і іноземних пропозицій. Сьогодні декілька компаній пропонують переобладнання сівалок спеціалізованими системами для внесення рідких добрив у борозну під час посіву. Зокрема, системи американської компанії “AgXcel” з різним рівнем автоматизації та контролю виливу.

Отже, внесення рідких фосфоровмісних добрив під час посіву стає все більш прийнятною і поширеною практикою, поряд із загальним зростанням норм внесення мінеральних добрив і фосфору зокрема: у 2018 році, згідно Держстату України, внесено вже 112 кг/га міндобрив (відповідно 79, 16 і 17 кг/га N, Р2О5 і К2О).

Така ситуація, як було вже сказано вище, стимулювала ринок рідких фосфоровмісних добрив, в результаті чого з’явились нові потужні виробництва. Нажаль на цьому етапі маркетологи вдались до свого «звичного трюку» маніпулювання ціною діючої речовини.

Складність питання полягає у тому, що для листових добрив та твердих фосфоровмісних добрив для більшості аграріїв вже стало зрозумілим, що факторами, які впливають на кінцевий результат, є не тільки вміст елементів, але і форма фосфору та інших елементів, фізичні властивості, розчинність, хелатування, наявність ад’ювантів та функціональних добавок – факторів, що напряму впливають на умови ефективного використання й ціноутворення.

Але для рідких фосфорних добрив допоки в українських аграріїв немає чіткого розуміння цього. Проте, саме у цій сфері наразі простежується зростання зацікавленості серед науковців і практиків щодо вдосконалення рідких фосфоровмісних добрив задля надання ним нових властивостей, які здатні максимізувати коефіцієнт використання елементів живлення, зокрема фосфору. Аналіз сучасної наукової літератури яскраво свідчить про актуальність цього питання.

У цьому плані ми хочемо ще раз зауважити, що стартове внесення невеликих норм фосфору під час посіву може бути єдиним строком внесення Р лише на ґрунтах з підвищеним і високим вмістом фосфору в ґрунті. Це дозволяє забезпечити потужний старт і нівелювати так звану «фосфорну яму», особливо для просапних культур в умовах раннього посіву та холодного ґрунту. Але гарний старт є лише фундаментом для отримання гарного урожаю, і наступні періоди розвитку рослин також вкрай важливі: численні стресові фактори можуть вплинути на рослини упродовж періоду вегетації.

Проте, ми зосередимось на фосфорному живленні. Фосфор потрібний рослині упродовж усього періоду вегетації. Тому дробне внесення дає підвищену ефективність не лише для азоту, але і для фосфору. Тим більше, враховуючи той факт, що фосфор підлягає сильній фіксації у більшості ґрунтів України.

Отже, фосфор, внесений під час посіву у насіннєве ложе (поп-ап), повинен передавати естафету фосфору, розміщеному на деякій відстані від насіння (технологія внесення 5 на 5) і, згодом, фосфору, внесеному рівномірно чи локально до посіву та ґрунтовим запасам.

 

  1. Технологія виробництва і сировина

Технологія виробництва і якість використаної сировини визначає кінцеві характеристики продуктів навіть однакових марок. У загальному розумінні, навіть суперфосфат, розчинений у воді, також можна вважати рідким фосфоровмісним добривом. До речі, ще у 1840-х роках на європейському ринку пропонували суспензію суперфосфату, яка у подальшому розводилась до 14%-го розчину і використовувалась у рідкому вигляді.

Добрива 5 х 5 (2”x 2”). Для внесення фосфоровмісних добрив під час посіву за класичною схемою «5 на 5», а також для допосівного внесення і кореневого підживлення, до рідких добрив висуваються не досить високі вимоги щодо якості. Відповідно, сировина і технологія їх виробництва дозволяє істотно знизити ціну. Класичним представником добрив цього класу є добрива на основі поліфосфатів марок 11-37 та 10-34, а також ортофосфатні добрива на основі неочищеної фосфорної кислоти та продуктів її переробки.

Ці добрива, на наш погляд, є альтернативою традиційним гранульованим добривам. До них не висувається вимога високої чистоти сировини і низького сольового індексу, нижча ціна дозволяє істотно підвищити норми внесення, а рідка форма має істотні переваги порівняно із твердими фосфоровмісними добривами, особливо за недостатньої вологості ґрунту.

Найвищі вимоги висуваються до поп-ап добрив (POP-UP), оскільки їх вносять у безпосередньому контакті з насінням. У своїй попередній публікації (журнал «Агроіндустрія», вересень 2019) ми пропонуємо ввести їх у класифікацію спеціальних добрив з метою відокремити від інших джерел рідкого фосфору, оскільки їх внесення передбачає спеціальну технологію.

Рідкі поп-ап добрива (рідкі стартові добрива) є спеціалізованими продуктами, що характеризуються високою чистотою, низьким сольовим індексом і відсутністю або мінімальним вмістом токсичних домішок (а тому максимально безпечні для насіння і проростків), містять елементи живлення у повністю водорозчинній доступній для рослин формі. Вони розроблені спеціально для внесення під час посіву у посівну борозну.

У англомовних джерелах для таких добрив є особлива назва – low salt liquid fertilizers («рідкі добрива з низьким сольовим індексом»). Отже, поп-ап добрива повинні відповідати певним вимогам щодо вибору сировини і технології їх виробництва, що визначає і ціну на них. Крім того розвиток цього напрямку швидко призвів до появи нового покоління цього класу добрив.

 

  1. Нове покоління рідких стартових добрив (поп-ап з підвищеним коефіцієнтом засвоєння)

На сьогодні уявлення про стартове живлення культур зазнало істотних змін: воно передбачає не лише забезпечення рослин необхідними на початку росту елементами живлення, але і створення сприятливих умов для проходження процесів у ризосфері. Такий підхід отримав назву ризосферний менеджмент.

Питанню ризосферного менеджменту сьогодні присвячені численні публікації, зміст яких зводиться до того, що для досягнення високої ефективності добрив необхідно збільшити поглинання елементів живлення і знизити їх втрати шляхом удобрення коренів, а не ґрунту.

Більше того, як було зазначено вище, і саме поняття «добриво» зазнало істотного розширення: фокус зміщується з рослини на ризосферу як основну «арену» взаємодії коренів з ґрунтом, звідки безпосередньо відбувається поглинання елементів живлення, а також проходять усі симбіотичні й антагоністичні взаємодії з іншими «мешканцями» ризосфери.

Концепція ризосферного менеджменту може бути проілюстрована діаграмою, адаптованою за Xiaoqiang Jiao et al. На ілюстрації (А) приведена стара модель інтенсивного землеробства, яка передбачає, що високий рівень внесених добрив передбачає високу врожайність (High inputs – High outputs). Ілюстрація (Б) ілюструє сучасну модель сталого землеробства з високою врожайністю і високою ефективністю завдяки правильному управлінню зоною кореня (удобрення коренів для досягнення максимальної ефективності системи корінь-ризосфера). Товщина стрілок вказує на відносний розмір впливів/процесів.

Традиційно концентрацію елементів живлення у ґрунтовому розчині збільшували надмірним внесенням добрив, базуючись на передбаченні, що високі норми внесення означають високий відклик врожаєм. Однак, при цьому нехтували здатністю коренів мобілізувати елементи живлення з ґрунтового пулу шляхом збільшення ексудації органічних кислот і ензимів у ризосферу (Zhang et al.; Shen et al.).

Надмірне внесення добрив призводить до того, що відклик на них знижується, часто навіть до нуля. Останні дослідження показали, що врожайність культур може бути підтримана або навіть підвищена за умови, що норми внесення добрив зменшуються. Це досягається шляхом менеджменту надходження елементів живлення у зону кореня у оптимальній кількості (Ju et al.; Zhang et al.) та стимулюванням ризосферних процесів, що сприяють підвищенню ефективності внесених добрив і мобілізації ґрунтових пулів елементів.

Особливу увагу слід звернути саме на фосфорне живлення, оскільки фосфор є мало мобільним елементом і його засвоєння відбувається на відстані декількох міліметрів від кореня – тобто саме в ризосфері. Поглинання фосфору рослинами залежить від градієнта його концентрації в ґрунті біля коренів та швидкості дифузії. За таких умов, коренево-ґрунтові взаємодії у ризосфері помітно впливають на доступність фосфору для рослин.

З наукової точки зору (теоретично), фосфорні добрива слід вносити в ризосферу, а не у весь профіль ґрунту, але технічно цього важко досягнути. Проте, стосовно саме стартового живлення це цілком можливо, і точне керування кореневими / ризосферними процесами та взаємодіями може зіграти важливу роль у розробці ефективних рішень для сталого використання фосфору.

Нова концепція менеджменту ризосфери базується на знаннях про взаємодію рослин і ґрунту та означає внесення відносно невеликих кількостей стартових добрив для керування ростом і архітектурою коренів, а також ризосферними процесами.

Підтвердженням широкого усвідомлення актуальності ідеї ризосферного менеджменту є останні тенденції у розвитку стартового живлення серед світових лідерів галузі. Прикладами можуть стати технології, розроблені провідними виробниками Північної Америки – регіону-лідера з впровадження рідких стартових добрив.

Головним у таких технологіях є те, що центр уваги зміщується від того, аби забезпечити рослину елементами живлення лише за рахунок надходження з добривами, до того, аби керувати процесами у ґрунті у такий спосіб, щоб елементи живлення як з добрив, так і з ґрунту набували найвищої ефективності.

Компанія НВК «Квадрат» як лідер у галузі стартового живлення також не залишила питання ризосферного менеджменту поза увагою, розробивши нову для українського ринку технологію ACTion (Active Carbon Technology) – технологію інтенсифікації ризосферних процесів. Для реалізації цієї технології, під час виробництва рідких стартових добрив використовується унікальна композиція природних рослинних метаболітів та біологічно активних речовини, які мають прямий стимулюючий ефект на рослину через активацію росту кореневої системи та ґрунтової мікрофлори, а також через підвищення мобілізації елементів живлення з ґрунту і їх доступності через зміни хімічних і біологічних процесів у ризосфері.

Таким чином, технології ультралокального стартового живлення не стоять на місці, що, в свою чергу, сприяє виділенню стартових поп-ап добрив у зовсім окрему групу.

На наш погляд, розвиток ринку рідких фосфоровмісних добрив в Україні повністю відповідає сучасним світовим тенденціям у системі живлення рослин. Наявність різних виробників і великий набір марок дозволяє зробити вибір, що якнайкраще здатний задовольнити вимоги конкретного господарства у конкретних ґрунтово-кліматичних умовах.

Проте, потрібно добре розуміти, що не весь рідкий фосфор однаковий. Ми пропонуємо орієнтовну класифікацію рідких фосфоровмісних добрив, яка дозволить порівнювати різні продукти і знаходити для них найкраще місце у технології вирощування культур.

 

Резюмуючи усе викладене, хочеться зазначити, що потенціал ринку рідких фосфоровмісних добрив в Україні досить великий. Проте сам ринок ще дуже молодий, не здатний самостійно відрегулювати власну структуру і знайти нішу для кожного продукту.

Бажання лише продати свій продукт, без врахування його особливостей і умов найбільш раціонального використання, а керуючись тільки попитом і маніпулюючи ціною, може призвести до дискредитації рідких фосфоровмісних добрив як таких.

Цивілізованою мовою, “турбота” про фермера чи господарство повинна полягати не у тому, аби запропонувати йому найдешевший продукт без уваги до якості, а у тому, аби навчити його використовувати цей продукт із найбільшою агрономічною та економічною віддачею; показати переваги і обмеження свого власного продукту; допомогти аграрію знайти для кожного продукту те місце у системі застосування добрив, на якому саме цей продукт зможе максимально розкрити свій потенціал і принести максимальний прибуток для сільгоспвиробника.

 

Опубліковано в журналі «Агроном» (№ 1, лютий 2020)

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *