За последнее десятилетие регулирование плодородия почвы приобрело большое значение для получения оптимальных результатов при выращивании сельскохозяйственных культур. В настоящее время среди украинских фермеров наблюдается повышенный спрос на услуги зарубежных компаний в этой сфере: к ним чаще обращаются с целью проверки агрохимических показателей почвы и аналитического консалтинга.
В то же время, все больше сельхоз производителей рассматривают возможность обеспечения собственной лаборатории соответствующим оборудованием, чтобы проводить такие анализы самостоятельно. Чтобы помочь им сориентироваться в этом вопросе, в статье будут раскрыты аналитические подходы к анализу агрохимических показателей почвы на примере оборудования компании Skalar (Нидерланды).
Показатели плодородия почвы: законодательное регулирование
В Украине показатели плодородия почвы регламентируются в соответствии с «ДСТУ4362:2004. Якість ґрунту. Показники родючості ґрунтів». Данный нормативный документ предусматривает, в частности, определение следующих параметров:
Процентное содержание гумуса
Количество (мг/кг) доступных форм азота NO3+NH4
Подвижный фосфор
Калий (мг/кг)
рН солевой вытяжки и пр.
Мониторинг агрохимических показателей осуществляется для оценки плодородия почвы и доступности элементов (P, K, Mg) для сельскохозяйственных культур, потребности в использовании удобрений, выявления взаимодействия минеральных удобрений с почвой. Это позволяет делать выводы о необходимости химической мелиорации, сроках внесения удобрений, поглотительной и буферной способности почвы, реакции, степени кислотности или щелочности, характере засоления почвы и пр.
За границей этот вопрос также четко урегулирован. Там существует несколько системных подходов к оценке плодородия почвы и менеджмента питательных веществ, необходимых для роста растений. Одна из них – Система индексации грунта (Soil Index System). Она предусматривает 4 уровня (индекса) оценки показателей почвы в соответствии с уровнем доступности питательных веществ и микроэлементов: начиная с 1-го – бедная почва, требующая обязательного внесения удобрений, и заканчивая 4-м, что соответствует плодородной почве без необходимости дальнейшего улучшения ее показателей с внесением удобрений.
Также выделяют альтернативный подход, основанный на соотношении конкретных катионов в почве – Base-cation saturation ratio. Метод предусматривает индивидуальный катионный баланс, придающий почве статус «идеальная» или «сбалансированная». Это соотношение может существовать между индивидуальными катионами, например Ca/Mg, или отражать процент насыщения катионно-обменного потенциала (Cation exchange capacity) почвы.
Высокие требования – соответствующее оборудование
С каждым годом требования фермерских хозяйств к достоверности результатов исследований почвы, растений и удобрений повышаются – это обязывает аналитические лаборатории быстро реагировать на запросы. Уже более 30 лет компания Skalar разрабатывает методики и производит анализаторы для автоматизации процессов, связанных с исследованием почвы, растений и удобрений.
В линейке анализаторов Skalar:
Проточный анализатор San++ для одновременного измерения ряда элементов: азота, фосфатов, калия, бора, кальция, магния и т.д.
Высокотемпературные анализаторы общего органического углерода, азота и C/N-соотношения.
Роботизированные анализаторы для полного автоматического контроля рН и электропроводности.
Дальше подробнее остановимся на функциональных особенностях каждой группы приборов с точки зрения агрохимического анализа почвы.
Одновременное измерение ряда элементов
Автоматический проточный анализатор San++ предназначен для анализа органических и минеральных веществ в почвах, растениях, удобрениях и кормах.
Анализатор San++:
Способен обработать большое количество образцов, благодаря чему позволяет существенно снизить расходы на реагенты
Обеспечивает высокую точность и минимальное время анализа: от 1 до 5 химических каналов могут обрабатывать до 500 образцов в день
Имеет удобный модульный дизайн, его можно конфигурировать автосамплером в соответствии с необходимостью любой агрохимической лаборатории
Чаще всего прибор используют для определения NPK (азот, фосфор, калий) – одного из важнейших рутинных анализов в лаборатории по анализу почв. Ведь повышение цены на сырье для удобрений, а также необходимость оптимизации дозировки для уменьшения затрат и увеличения урожая требуют точного и быстрого анализа этих показателей. При необходимости анализатор комплектуется дополнительными каналами для определения бора, цинка и сульфатов.
Анализ общего органического углерода, азота и C/N-соотношения
Азот – главный элемент при вегетации растений; углерод важен для структуры почвы, энергии биологических процессов и обеспечения питательных веществ.
В анализаторах серии Primacs используется высокотемпературное сжигание образца для одновременного быстрого получения точных результатов содержания общего углерода и общего азота. Образец окисляется при высокой температуре, после чего происходит измерение углерода на инфракрасном детекторе и азота – на детекторе удельной теплопроводности по методу Дюма.
Значення рН ґрунту
Существенное влияние на доступность и усвоение минералов растениями имеет значение рН почвы: каждое растение характеризуется определенным значением рН, при котором оно оптимально растет и плодоносит.
Компания Skalar предлагает пользователям роботизированную платформу SP2000 для анализа значения рН почвы как в водных вытяжках, так и в экстрактах KCl, CaCl2.
Процесс анализа включает автоматическую калибровку зонда, добавление экстрактного раствора, автоматическое перемешивание, выдержку времени отстаивания и измерения. Анализатор SP2000 может размещать до 792 контейнеров объемом 50 мл каждый. Для очень больших партий образцов SP2000 оснащается двумя роботизированными руками, на которых размещается по 4 электрода.
Помимо рН роботизированные анализаторы могут использоваться для анализа электропроводности, щелочности, мутности и гранулометрического состава почвы.
Сохранение физико-химических свойств, воспроизводство плодородия почв, грамотное использование органических и минеральных удобрений приобретают сейчас для сельхозпроизводителя приоритетное значение. И именно отечественные лаборатории почвы имеют все шансы играть в этом ключевую роль. А помогут им передовые мировые технологии, доступные сегодня и в Украине.
Анар Рахметов,
специалист по оборудованию для лабораторий почвы
ООО «ХИМЛАБОРРЕАКТИВ»