Síra je nezbytný prvek nezbytný pro živé organismy. Potřeba síry v zemědělských plodinách je zvláště aktuální v posledních letech, kdy došlo k poklesu používání minerálních a organických hnojiv a také k nárůstu používání různých chemikálií, které přímo ovlivňují obsah síry v půdě. . Anorganické sloučeniny síry v půdě představují sírany půdního roztoku, absorbované ve složení minerálů. Sulfáty jsou zcela dostupné pro absorpci rostlinami. Při změně reakce půdního prostředí z kyselé na neutrální přechází část do rozpustné formy. Síran amonný je aktivně absorbován kořínky, zejména v oblasti kořenových vlásků.
Vzhledem k tomu, Alexej Zavalin, akademik Ruské akademie věd, vědecký ředitel ústavu a vedoucí laboratoře minerálního a biologického dusíku ve Všeruském výzkumném ústavu pojmenovaném po. D.N. Pryanishnikova (FGBNU “VNII Agrochemistry”) ve svém vystoupení na online konferenci “Mesoelements and their influence on harvest”, pořádané společností EuroChem, se vnější známky nedostatku síry objevují především na pletivech mladých rostlin. Listy a žilnatina získávají světle zelenou a žlutou barvu, chloróza, která je často zaměňována s nedostatkem dusíku, je pozorována právě s nedostatkem síry.
Nedostatek dusíku se objevuje na starších listech, jak se v rostlině přeměňuje.
Síra a dusík hrají zásadní roli při syntéze bílkovin, proto existuje úzký vztah mezi výživou rostliny těmito prvky. Bylo zjištěno, že u většiny plodin je poměr dusíku k síře 15:1. Ale zároveň u některých rostlin mohou být tyto poměry odlišné, například u pšeničného zrna může být poměr 16:1 a u plodin, jako je řepka, je to asi 6:1. Existuje velké množství sekundárních sloučenin, které se podílejí na aktivitě hnojiv obsahujících síru.
Síra se do rostliny dostává v důsledku konzumace kořenovými vlásky. Do půdy se dostává minerálními hnojivy a různými srážkami. Existují důkazy, že do půdy se může dostat 2 až 200 kg síry ročně. V současné době je používání sirných hnojiv velmi důležité, protože výnosy plodin rostou a struktura střídání plodin se mění. Jestliže dřívější střídání plodin bylo nasyceno mnoha plodinami, nyní se ve většině případů vysévají monokultury.
Odstraňování síry ze sklizně hlavního produktu, kg/t (Zdroj: Aristarkov, 2015).
Odstranění síry ze sklizně hlavního produktu v Ruské federaci, tisíc tun, v průměru za roky 2018-2020.
„Tento údaj (z tabulky – pozn. red.) je zveřejněn poprvé. Vycházeli jsme z údajů o výnosu obilných plodin, cukrovky a dalších plodin, které byly u nás skutečně získány. Při této sklizni činilo odstranění síry se zcizitelnou částí více než půl milionu tun. Ale pokud to převedeme na potřebu sklizně, pak přibližně potřeba síry bude více než 1 milion tun k vytvoření sklizně.
Alexey Zavalin – akademik Ruské akademie věd, vědecký ředitel ústavu a vedoucí laboratoře minerálního a biologického dusíku na Všeruském výzkumném ústavu pojmenovaném po. D.N. Pryanishnikovová
V Rusku i v zahraničí byly skupiny půd vyvinuty na základě jejich dostupnosti mobilní síry. Jsou mírně odlišné, ale obecně podobné.
Seskupování půd podle obsahu síry
Seskupování půd podle obsahu síry
Systematický průběžný monitoring orných půd v Ruské federaci ukazuje, že zásoba půd mobilní sírou je téměř 60 %, průměrná zásoba je více než 30 %. Byla odhalena optimální dynamika ve směru zhoršování úrodnosti půdy z hlediska obsahu síry, která je typická téměř pro všechny regiony republiky. Problém je obzvláště akutní v Centrálním federálním okruhu, kde je obsah síry v půdě asi 5 mg/kg, a také v Jižním federálním okruhu a Uralském federálním okruhu.
Dostupnost mobilní síry v půdách Ruské federace
Téměř ve všech regionech mají půdy nedostatek tohoto prvku.
V současné době byly vyvinuty metody pro stanovení dávek hnojiv obsahujících síru. Ale vycházejí z více pozic, jsou to především výsledky polních pokusů, výsledky diagnostiky obsahu živin v rostlinách podle poměru dusíku, síry, fosforu a síry. Doporučení, která se používají u nás i v řadě dalších zemí, je dostatek.
Zvláště účinné je použití síry při hnojení zemědělských rostlin na povrchu listů. Ale všude by se měl používat princip „čtyř pravidel“: forma hnojiva – dávka hnojiva – načasování aplikace – způsob aplikace.
Zejména na základě tohoto konceptu se síran amonný aplikuje na řádky spolu s výsevem semen. Množství hnojiva a dávka by však měly být malé, aby se snížilo riziko otravy rostlin čpavkem, zejména při výsadbě do širokých řádků, stejně jako při pěstování rostlin v suchu nebo na písčitých půdách.
Trh hnojiv obsahujících síru
Jak uvedla ve svém projevu na online konferenci Taťána Grebenníková, vedoucí oddělení marketingu a agrochemické analýzy společnosti EuroChem JSC, dnes na ruském trhu existuje více než 20 různých typů komerčně dostupných produktů. V zásadě je lze rozdělit do tří skupin: síranová hnojiva, hnojiva s elementární sírou a tekutá hnojiva obsahující síru.
Hnojiva se sírany
Nejpoužívanější vícesložková hnojiva s obsahem síry, která kromě síry obsahují další nutriční prvky. Je důležité, aby hnojiva obsahovala síru ve formě bezprostředně přístupné rostlinám – síran aniontu. Nejběžnějším hnojivem této skupiny je síran amonný, který má dobrou rozpustnost. Produkt je na trhu dostupný, ale přesto existují určité nuance, které je třeba vzít v úvahu: zejména je to suboptimální poměr dusíku k síře, nízké pH, což omezuje jeho použití na kyselých půdách.
Síran draselný a síran hořečnatý – známé produkty, často nejsou považovány za zdroj síry, ale za bezchlórový zdroj hořčíku a draslíku. Síran draselný ve vodě rozpustné formě je velmi žádaný, lze jej nalézt v prodeji ve formě síranu a hydrosíranu, ale cena za tyto produkty je poměrně vysoká.
Síran hořečnatý má dobrou rozpustnost, ale používá se hlavně jako zdroj hořčíku pro listovou výživu.
Sulfoammofos – obdoba ammofosu, dobré předseťové hnojivo s poměrně vysokým obsahem síry.
Jednoduchý superfosfát – „průkopník“ mezi produkty obsahujícími síru, vyznačující se nízkou komerční dostupností. Podle Taťány Grebennikové je tento produkt v Rusku prakticky nemožné sehnat z toho důvodu, že jej výrobci na počátku 70. let odstranili ze svých linek a nahradili jej cenově dostupnějšími fosfáty, jako je diamonium a monoamonium fosfát. Ve světě se přitom stále používá superfosfát.
Sírany dusíku – dobré pro předjarní hnojení dusíkem a sírou zároveň. Lze vybrat podle kultury. Nevýhodou je jejich chemie a sklon ke spékání. Z tohoto důvodu se nedoporučuje vyrábět směs hnojiv z dusičnanu amonného a síranu amonného, které tvoří sloučeniny, které tečou.
Hnojiva s elementární sírou
- nejkoncentrovanější zdroj síry z hnojiv;
- obsahují jemně mletou elementární síru;
- přeměna na dostupnou formu sulfátu nějakou dobu trvá;
- účinný v úzkém rozsahu klimatických podmínek.
Jsou komerčně dostupné zemědělským výrobcům, ale na ruském trhu dosud nebyly široce distribuovány. Říká se jim hnojiva s pomalým uvolňováním.
Kapalná sirná hnojiva
Nejoblíbenější z této kategorie je UAN se síranem amonným. Má dobrou rozpustnost, ale v UAN lze rozpustit poměrně nízkou koncentraci síranu amonného, což znamená silné ředění vodou.
Thiosírany jsou formou síry, která je pro rostliny nedostupná. Trvá čas, než síra přejde z nepřístupné do přístupné formy. Tyto produkty nejsou široce používány.
Použití síranu amonného: kdy je účinné a oprávněné?
Ljudmila Černovová, kandidátka biologických věd, vedoucí výzkumná pracovnice Laboratoře minerálního a biologického dusíku, vědecká tajemnice Všeruského výzkumného ústavu agrochemie, ve svém projevu řekla, kdy je použití síranu amonného účinné a oprávněné.
Dusíkatá hnojiva jsou nepostradatelným zdrojem výživy pro zemědělské plodiny. V současné době se ve světě vyrábějí dusíkatá hnojiva obsahující dusík v těchto formách: amonná, dusičnanová, amidová.
Amonná hnojiva jsou skupinou dusíkatých hnojiv obsahujících dusík ve formě amonného kationtu. Síran amonný je dusíkaté hnojivo, které je fyziologicky a biologicky kyselé, málo hygroskopické a za normálních skladovacích podmínek prakticky nespéká. Obsah dusíku v hnojivu je 21 %, síry až 24 %. Hnojivo se vyznačuje výměnnou absorpcí půdou, což má za následek dobrou fixaci v ní. Proto se používá jako hlavní hnojivo pro různé plodiny.
Jeho dobrá rozpustnost také umožňuje použití jako hnojivo pro určité druhy zemědělských plodin.
Síran amonný zavedený do půdy se rychle rozpouští a okamžitě vstupuje do výměnných reakcí s kationty v kapalné a pevné fázi půdy. Významná část kationtů NH4+ z hnojiva rozpuštěného v půdě je obsažena v půdoabsorbujícím komplexu.
Ledek nebo močovina? Hnojení ozimé pšenice dusíkem: výsledky experimentu
Místo toho ekvivalentní množství vytěsněných kationtů přechází z PPC do půdního roztoku. Tím, že je amonný iont ve stavu absorbovaném výměnou, získává menší pohyblivost. Díky tomu je eliminováno nebezpečí vyplavování dusíku ze síranu amonného při aplikaci na silně vlhkou půdu.
Po nějaké době amonná forma dusíku podléhá nitrifikaci a přechází na dusičnanovou formu. Dusičnanový dusík není absorbován půdními koloidy, netvoří nerozpustné sloučeniny a je přítomen v půdním roztoku. V důsledku migrace vytváří lepší kontakt s kořenovým systémem rostlin. Rychlost přechodu amoniakálního dusíku na dusičnanový závisí na podmínkách nutných pro nitrifikaci: teplotě, vlhkosti, biologické aktivitě, reakci půdního prostředí atd.
Jedním z hlavních faktorů ovlivňujících rychlost nitrifikace je stupeň kultivace půdy. Nitrifikaci brzdí zejména podmáčení a zvýšená kyselost.
Interakce síranu amonného s půdou
Proces biologické oxidace dusíku síranu amonného v půdě (nitrifikace) vede k tvorbě kyseliny dusičné a uvolňování kyseliny sírové.
V půdě jsou tyto kyseliny neutralizovány interakcí s hydrogenuhličitany půdního roztoku a kationty půdního absorpčního komplexu.
Neutralizace minerálních kyselin je doprovázena destrukcí hydrogenuhličitanů půdního roztoku a vytěsněním zásad z PPC vodíkem. To oslabuje pufrační kapacitu půd a zvyšuje jejich kyselost.
Změnu půdní reakce z aplikace síranu amonného způsobuje i jeho fyziologická kyselost. Rostliny absorbují kation ze síranu amonného rychleji než anion, protože jejich potřeba dusíku je větší ve srovnání se sírou. Zbytky kyselin se hromadí v půdě a okyselují ji.
Aplikace síranu amonného na různé typy půd
Na kyselých půdách Oxidační účinek tohoto hnojiva se projeví již po několika letech. Pro regulaci půdní reakce a posílení účinku hnojiva se doporučuje před aplikací hnojiva provést vápnění nebo neutralizovat síran amonný. Chcete-li to provést, přidejte 1 quintalu syceného vápna (CaCO) na 1,3 quint hnojiva.3).
Na černou půdu účinnost amoniakálních a dusičnanových hnojiv je vyrovnána. Kyselost půdy se zvyšuje po 10-15 letech. Okyselení černozemí však nemá prakticky žádný vliv na produktivitu, protože tyto typy půd mají vysoký obsah humusu, vysokou pufrační kapacitu a absorpční kapacitu.
Na kaštanových půdách a šedých půdách střední Asie Při aplikaci fyziologicky kyselých hnojiv není důvod se obávat okyselení uhličitanových půd, protože kyselé zbytky hnojiva jsou zcela neutralizovány tvorbou hydrogenuhličitanů.
Na lehkých půdách v oblastech s dostatečnou vlhkostí je síran amonný nejúčinnější kvůli slabé migraci amonia.
Metody aplikace
Pro hlavní aplikaci je nejvhodnější síran amonný. Je však přijatelné používat ozimé obilniny, sená a pastviny k povrchovému krmení, stejně jako k hnojení (tj. současně se zavlažováním).
Vliv síranu amonného na plodiny
Výhody a nevýhody síranu amonného
Hlavní výhody síran amonný jsou:
- Zůstává po dlouhou dobu v kořenové zóně, aniž by byla smyta deštěm nebo závlahovou vodou.
- Dobře absorbován rostlinami.
- Snadno se rozpouští ve vodě.
- Snadno se skladuje bez spékání.
- Dodává rostlinám nejen dusík, ale i síru, nezbytnou pro syntézu důležitých aminokyselin.
Hlavní nevýhody lze jmenovat následující:
- Účinnost je velmi závislá na vnějších faktorech.
- Není vhodný pro všechny typy půd, je možná acidifikace půdy.
- Vyžaduje se přísné sledování půdních podmínek a pravidelné vápnění.
Síra v síranu amonném je ve skutečnosti druhou živinou. Toto hnojivo obsahuje 24 % síry. Dusík působí nejúčinněji pouze za přítomnosti dostatečného množství síry, což zase zvyšuje odolnost obilných plodin proti poléhání a poškození škůdci. Největší nedostatek síry má řepka, slunečnice, luštěniny a zelenina.
Použití síranu amonného se doporučuje pro následující plodiny:
- ty se zvláštní potřebou síry – řepka a pohanka, kukuřice, různé druhy zelí, pšenice a slunečnice;
- ti, kteří preferují dusík v amonné formě místo dusičnanové formy – cukrová řepa a brambory, různé pícniny;
- vykazující vysoké výnosy na mírně kyselých půdách – pro len, čaj, rajčata, mrkev, cukety, vzácné a dýně, petržel, šťovík, ředkvičky, tuřín, maliny a angrešt.
Normy a způsoby aplikace síranu amonného v závislosti na potřebách plodin
Podle úrovně potřeby síry lze všechny plodiny rozdělit do tří skupin:
- vysoce náročné – všechny brukvovité plodiny (řepka, řepka, hořčice, zelí), které při průměrném výnosu snášejí S více než 40-80 kg/ha;
- středně náročné – všechny luštěniny, pohanka, kukuřice a řepa (20-40 kg S/ha);
- nenáročné – vytrvalé trávy, slunečnice, obiloviny a zelenina, brambory (12-25 kg S/ha).
Vysoké požadavky na síru u brukvovitých plodin vědci vysvětlují nízkou účinností jejího využití rostlinami a relativně vysokou absorpcí síranů. Podle zahraničních vědců potřebuje řepka 50-70 kg S/ha, protože na produkci 1 tuny semen s vlhkostí 8 % je potřeba průměrně 16 kg síry.
Vztah mezi výživou dusíkem a fosforem a sírou
Vzájemné ovlivňování síry a dusíku má zvláštní význam v metabolismu rostlin. Bylo zjištěno, že ve složení bílkovin je 15 díl síry na 1 dílů dusíku. Jinými slovy, nedostatek 1 kg síry omezuje absorpci 10-15 kg dusíku.
Typicky by měl být poměr N:S rostliny mezi 5:1 a 12:1. To však není typické pro všechny kultury. Například v zrnu pšenice je poměr N:S 16:1, v řepce je to 6:1.
Kromě přímého vztahu mezi dusíkem a sírou byl odhalen také vliv síry na fosfátový režim půd. Podle Sulphur Institute (USA) přidávání fosforu a síry do půdy v poměru 3:1 nejúčinněji zvyšuje koeficient využití fosforu rostlinami.
