Назад

Купить и читать книгу за 44 руб.

Вы читаете ознакомительный отрывок. Если книга вам понравилась, вы можете купить полную версию и продолжить читать

Удобрения и подкормки

   Данная книга предназначена для тех, кто желает узнать как можно больше об удобрениях и подкормках, а также об их свойствах и способах внесения в почву, влиянии питательных веществ на рост и развитие различных растений.


Оксана Ашотовна Петросян Удобрения и подкормки

Введение

   С каждым годом возрастают требования к повышению экономической эффективности применения органических минеральных удобрений. Для того чтобы выбрать и внедрить эффективные варианты применения удобрений, нужна их производственная проверка, а также экономическая оценка.
   Экономическую эффективность применения удобрений можно определить на разных уровнях. Например, непосредственно в колхозах и совхозах, опытных хозяйствах – хозяйственная эффективность.
   Затем она может быть определена по области или краю, в других регионах – региональная эффективность. Также по сельскому хозяйству в целом – отраслевая эффективность.
   Экономическая эффективность может быть определена в масштабе народного хозяйства – народнохозяйственная эффективность.
   Для народнохозяйственной эффективности характерно повышение производительности общественного труда. Выражается оно в росте объема производства продукции и дохода. Чем больше такой рост, тем выше народнохозяйственная эффективность.
   Отраслевая эффективность определяется по показателям объема производства продукции и дохода, от созданной отрасли. В сельском хозяйстве национальный доход не рассчитывают, вместо него используют показатели чистого и валового дохода.
   Таким образом, устанавливается размер вкладов отрасли в рост продукции общества и национального дохода, в том числе и повышение народнохозяйственной эффективности.
   Для хозяйственной деятельности характерно сравнение результатов производства продукции с применением удобрений на основе системы следующих показателей: производительность труда, себестоимость продукции, прибыль, рентабельность производства.
   Эти показатели характеризуют влияние удобрений на результаты производства продукции. Чем больше выход продукции и ее качество, ниже себестоимость и больше чистый доход, тем выше экономическая эффективность применения удобрений.
   Для того чтобы рационально организовать использование удобрений, нужно знать, какие результаты дает их применение под разные сельскохозяйственные культуры. Конечный результат может быть достигнут на основе проверки влияния удобрений на повышение урожаев и улучшение качества продукции.

Часть 1
Классификация удобрений, их свойства

   Огромное значение удобрений в повышении плодородия почв и урожаев сельскохозяйственных культур доказано многочисленными опытами научных учреж–дений, а также подтверждено практикой мирового земледелия.
   В течение длительного времени единственным удобрением был навоз. Использование минеральных удобрений началось со второй половины XIX века. Однако и сейчас навоз остается важнейшим удобрением в связи с тем, что содержит все необходимые растениям питательные вещества и способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Применение навоза обеспечивает повторное использование в хозяйстве большого количества ранее усвоенных растениями питательных веществ из почвы и удобрений.
   По оценкам специалистов, около половины всего прироста урожая сельскохозяйственных культур получают за счет применения удобрений.
   Эффективность удобрений в различных климатических условиях неодинакова и зависит от свойств поч–вы. Положительное воздействие оказывают удобрения на всех почвах при орошении и в районах с достаточным увлажнением. Минеральные удобрения при правильном использовании значительно повышают урожайность, а также улучшают качество продукции, вследствие чего их применение обуславливает высокий экономический эффект. В первый год окупаются все затраты на удобрение и обеспечивается получение высокого дохода. Вся история мирового земледелия свидетельствует о существовании прямой зависимости урожайности культур от количества применяемых удобрений.
   Для получения планируемых урожаев полностью обеспечиваются удобрениями посевы на мелиорированных землях с регулируемым водным режимом, так как в этих условиях применение удобрений чрезвычайно эффективно. Высоким уровнем использования удобрений характеризуются районы с достаточным увлажнением, где получают хорошую оплату единицы удобрений и обеспечивается стабильное производство сельскохозяйственной продукции.
   Применение удобрений имеет огромное значение в решении важных народно-хозяйственных задач, например в увеличении производства зерна, пшеницы и в обеспечении животноводства кормами.
   Эффективность минеральных удобрений зависит от правильного их применения в сочетании с органическими, приемами химической мелиорации в комплексе с использованием химических средств защиты растений, а также регуляторов роста при выращивании сортов с большой продуктивностью. Все перечисленные условия эффективного применения удобрений учитываются при современных технологиях возделывания культур, один из важнейших элементов которых – обеспечение оптимального режима питания растений на протяжении вегетации с помощью удобрений.
   Удобрения можно классифицировать на минеральные и органические. Минеральные удобрения, в свою очередь, подразделяются на азотные, нитратные, фосфорные, калийные, микроудобрения. К органическим относятся навоз, навозная жижа, птичий помет, торфяные компосты, и зеленое удобрение.

Глава 1. Минеральные удобрения

   Минеральные удобрения содержат питательные вещества в виде различных минеральных солей. В зависимости от того, какие питательные вещества входят в них, удобрения подразделяются на комплексные и простые.
   Минеральные удобрения – сильное средство воздействия на физические, химические и биологические свойства почвы и сами растения. В почве минеральные удобрения подвергаются разнообразным превращениям, которые влияют на растворимость содержащихся в них питательных веществ, на способность к передвижению в почве и доступность растениям. Характер и интенсивность этих превращений зависят от свойств почвы. Минеральные удобрения обогащают почву питательными элементами, изменяют реакцию почвенного раствора, влияют на микробиологические процессы и др.
   Так как питание растений осуществляется главным образом через корни, то внесение минеральных удобрений в почву позволяет активно воздействовать на рост и развитие растений, а следовательно, на общую биологическую продуктивность поля, луга и т. п.
   Правильное использование минеральных удобрений – наиболее эффективное средство повышения урожайности сельскохозяйственных культур и качест–ва продукции (технологических свойств волокна прядильных культур, сахаристости сахарной свеклы, плодов и ягод, белковости зерна, масличности под–сол–нечника и др.).
   Уровень обеспечения минеральных удобрений 1 га посева является одним из основных показателей интенсификации сельскохозяйственных культур производства и его важнейшей отрасли – земледелия.
   Почти все минеральные удобрения вырабатываются химической промышленностью (получают их переработкой агрономических руд или синтезом), в относительно небольших количествах в сельском хозяйстве используют природные соли, например калийные, натриевую (чилийскую) селитру, а также отходы промышленности.
   По агрономическому назначению среди минеральных удобрений выделяют прямые и косвенные. Прямые минеральные удобрения (содержат элементы непосредственного питания растений – N, Р, К, Mg, В, Cu, Mn и др.) подразделяют на односторонние и комплексные.
   Односторонние минеральные удобрения содержат преимущественно какой-либо один питательный элемент. К ним относятся азотные удобрения (аммиачная, натриевая, кальциевая селитры, сульфат аммония, мочевина и др.), фосфорные (суперфосфат, фосфоритная мука, преципитат и др.), калийные (хлористый калий, 30 – и 40 %-ная калийная соль, сульфат калия и др.), микроудобрения.
   Комплексные удобрения (двойные и тройные) содержат два и более питательных элементов (нитрофос, аммофос, нитрофоска и др.).
   Косвенные минеральные удобрения применяют для улучшения агрохимических и физико-химических свойств почвы и мобилизации ее питательных веществ (например, известковые удобрения, гипс). Одно и то же удобрение может оказывать прямое и косвенное действие. Так, внесение фосфоритной муки не только повышает уровень фосфорного питания растений, но и ослабляет кислотность почвы.
   Минеральные удобрения бывают твердые – порошковидные и гранулированные (их большинство) – и жидкие – аммиачная вода, жидкий аммиак, аммиакаты.
   В зависимости от влияния на реакцию почвенного раствора различают физиологически кислые, щелочные и нейтральные минеральные удобрения. К физиологически кислым относят удобрения, катионы которых лучше поглощаются почвой, чем анионы, а последние подкисляют почвенный раствор. К физиологически щелочным принадлежат удобрения, анионы которых лучше ассимилируются растениями, а катионы постепенно накапливаются и подщелачивают почву. Физиологически нейтральные минеральные удобрения не изменяют реакции почвенного раствора.
   Эффективность минеральных удобрений повышается в условиях орошения и высокой технологии возделывания культуры. Минеральные удобрения в севообороте применяют в определенной системе, которая называется системой удобрения. В ней предусматриваются распределение их по полям, нормы, сроки и способы внесения, определяемые по данным агрохимического анализа почвы и результатам полевых опытов.
   Минеральные удобрения вносят осенью или весной (основное удобрение), одновременно с посевом (посевное удобрение) и во время вегетации (подкормка растений).

   Рис. 1. Плуг трехкорпусный

   Способы внесения: разбросный (туковыми сеялками, с самолета) с заделкой в почву плугом (рис. 1), культиватором или бороной (рис. 2)– удобрения смешиваются с почвой всего пахотного слоя; локальный – в рядки или лунки с помощью комбинированных сеялок (рис. 3) и сажалок при посеве семян, посадке клубней, рассады, сеянцев.

   Рис. 2. Борона дисковая садовая тяжелая

   Минеральными удобрениями также обрабатывают семена перед посевом (опыливание, намачивание в растворе).

   Рис. 3. Сеялка садовая

   Неправильное применение минеральных удобрений (например, избыточные дозы, плохая заделка) может понизить плодородие почвы, вызвать гибель растений и животных, загрязнение рек и водоемов.

Азотные удобрения, их классификация

   Азот является одним из основных элементов питания, которые необходимы для жизни растений. Азот играет исключительно важную роль в обмене веществ. Он входит в состав таких важных органических веществ, как белки, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды, хлорофилл, алкалоиды, фосфатиды и др. В среднем содержание его в белках составляет 16–18% от массы. Нуклеиновые кислоты играют важную роль в обмене веществ в растительных организмах. Они являются также носителями наследственных свойств живых организмов. Поэтому трудно переоценить роль азота в этих жизненно важных процессах у растений. Кроме того, азот является важнейшей составной частью хлорофилла, без которого не может протекать процесс фотосинтеза и, следовательно, не могут образовываться важнейшие для питания человека и животных органические вещества. Нельзя не отметить также большого значения азота как элемента, входящего в состав ферментов – катализаторов жизненных процессов в растительных организмах. Азот входит в органические соединения, в том числе в важнейшие из них – аминокислоты белков. Азот, фосфор и сера вместе с углеродом, кислородом и водородом являются строительным материалом для образования органических веществ и, в итоге, живой ткани.
   Содержание азота в растениях существенно изменяется в зависимости от их вида, возраста, почвенно-климатических условий выращивания культуры, приемов агротехники и т. д. Например, в семействе зерновых культур азота содержится 2–3%, в бобовых – 4–5%. Наибольшее содержание азота отмечается в вегетативных органах молодых растений. По мере их старения азотистые вещества передвигаются во вновь появившиеся листья и побеги. Источниками азота для растений могут служить соли азотной и азотистой кислот (нитраты, нитриты), аммиачные формы азота, некоторые органические соединения азота – мочевина и аминокислоты. Бобовые растения, как известно, с помощью клубеньковых бактерий усваивают молекулярный азот атмосферы (N2). Однако в какой бы форме ни поступал минеральный азот в процессе питания растений, в синтезе аминокислот, белков и других азотсодержащих органических веществ он может принимать участие только в восстановленной форме в виде аммония. Поэтому поступивший в растения нитратный азот в результате окисления углеводов восстанавливается до аниона азотистой кислоты, а затем до аммиака. Весь сложный цикл синтеза азотистых органических веществ в растениях начинается с аммиака, и распад их завершается его образованием.
   Запас азота в почве в некоторой степени пополняется азотом атмосферных осадков. Обычно он поступает в виде аммиака и отчасти нитратов. Эти соединения азота образуются в атмосфере и под действием грозовых разрядов. По данным большинства специалистов, с осадками на каждый гектар ежегодно поступает от 2 до 11 кг азота.
   Перечисленные источники пополнения природных запасов азота представляют несомненный практический интерес, но они доставляют лишь часть азота, который выносится с урожаями сельскохозяйственных культур. Поэтому необходимо принимать меры для –оптимального увеличения плодородия почвы и прежде всего пополнения в ней запасов органических и минеральных удобрений.
   Недостаток азота часто является фактором, лимитирующим рост урожая. В природе существуют многочисленные пути потерь азота. Основные из них следующие:
   1. Иммобилизация, то есть потребление азота почвенной микрофлорой.
   2. Выщелачивание, и прежде всего нитратных форм азота в грунтовые воды.
   3. Улетучивание аммиака, окислов азота и молекулярного азота в воздух.
   4. Фиксация аммония в почве или необменное его поглощение.
   Нитраты же могут накапливаться в растениях до определенного предела без вреда. Кроме того, переход нитратов в аммиак совершается по мере использования его на синтез аминокислот. Нет синтеза – нет и образования аммиака из нитратов.
   Нитраты – лучшая форма питания растений в молодом возрасте, когда листовая поверхность небольшая, вследствие чего в растениях еще слабо проходит фотосинтез и не образуются в достаточном количестве углеводы и органические кислоты. С увеличением листовой поверхности усиливается фотосинтез углеводов, при окислении которых образуются органические кислоты, что, в свою очередь, способствует связыванию аммиака дикарбоновыми кислотами с образованием аминокислот, а затем и белков.
   Для культур, в которых содержится достаточное количество углеводов (например, клубни картофеля), аммиачные и нитратные формы азота в начале роста растений практически равноценны. Для культур, в семенах которых углеводов содержится мало (например, сахарная свекла), нитратные формы азота имеют преимущество перед аммиачными.
   Условия азотного питания оказывают большое влияние на рост и развитие растений. При недостатке азота рост их резко ухудшается. Особенно сильно сказывается недостаток азота на росте листьев: они мельчают, имеют светло-зеленую окраску, преждевременно желтеют. Стебли становятся тонкими и слабо ветвятся. Такие растения дают низкий урожай. При нормальном азотном питании растений повышается синтез белковых веществ, ускоряется рост и несколько замедляется старение листьев. Листья имеют интенсивно-зеленую окраску, растения образуют мощные стебли, хорошо растут и кустятся. Избыточное азотное питание в течение вегетации задерживает развитие растений, они образуют большую вегетативную массу в ущерб репродуктивным органам.
   Для развития листовой поверхности растению в начале жизни необходимо усиленное питание азотом. Но избыток аммиачного азота во время прорастания семян, бедных углеводами, оказывает отрицательное действие. Аммиачный азот в этом случае не полностью используется растением, накапливается в тканях, вызывая аммиачное отравление. При нитратном питании этого не происходит.
   Все овощные культуры предъявляют высокие требования к азотному питанию в течение всего периода вегетации. Наиболее интенсивный прирост урожая капусты наблюдается в июле–августе, в это время она поглощает основную массу азота. Морковь больше всего азота усваивает в конце августа – начале сентября. Поступление азота в огурцы возрастает постепенно, достигая максимума в период наибольшего роста завязей.
   Экспериментально доказано, что только через 3–4 недели после появления всходов большинство овощных культур использует питательные вещества удобрений, внесенных перед посевом на глубину 20 см. Недостаток питания в начальный период роста, когда корневая система еще слабая и не проникла глубоко, значительно снижает последующий урожай. Поэтому, чтобы получить высокий урожай овощных культур, необходимо вносить небольшие дозы удобрений в рядки и лунки сразу после посева семян и высадки рассады, что обеспечивает нормальное питание в раннем возрасте.
   Главное место в ассортименте выпускаемых азотных удобрений занимают концентрированные формы азота: аммиачная селитра, мочевина, безводный аммиак, а также сложные удобрения; доля низкопроцентных удобрений, например кальциевая и натриевая селитры, аммиачная вода, сульфат аммония, постоянно снижается.
   Азотные удобрения подразделяются на следующие группы:
   – нитратные удобрения (селитры), которые содержат азот в нитратной форме;
   – аммонийные и аммиачные удобрения (твердые и жидкие), которые содержат азот в аммонийной и аммиачной форме;
   – аммонийно-нитратные удобрения, они содержат азот в аммонийной и нитратной форме (аммиачная селитра);
   – удобрения, в которых азот находится в амидной форме (мочевина, или карбамид);
   – водные растворы мочевины (карбамида) и аммиачной селитры, которые получили название КАС (карбамид-аммиачная селитра).
   Производство различных азотных удобрений основано на получении синтетического аммиака из молекулярного азота и водорода. Азот получают пропусканием воздуха в генератор с горящим коксом, а источниками водорода служат природный газ, нефтяные и коксовые газы.
   Синтетический аммиак используют не только для производства мочевины, аммонийных солей и жидких аммиачных удобрений, но также и азотной кислоты, из которой получают аммонийно-нитратные удобрения.

Нитратные удобрения

   Нитратные удобрения – натриевая и кальциевая селитры – составляют около 1% выпускаемых азотных удобрений.
   Натриевая селитра (нитрат натрия, чилийская селитра) содержит 16% азота и 26% натрия. Она является побочным продуктом при получении азотной кислоты из аммиака и представляет собой мелкокристаллическую соль белого или желтовато-бурого цвета, хорошо растворимую в воде. Обладает слабой гигроскопичностью. Если хранить данное удобрение в неподходящих для него условиях, то оно может слежаться. При правильном хранении сохраняет хорошую рассеи–ваемость.
   Кальциевая селитра (нитрат кальция) содержит около 13% азота. Получают ее при нейтрализации азотной кислоты известью, а также в качестве побочного продукта при производстве комплексных удобрений – нитрофосов – путем азотнокислотной переработки фосфатов. Кальциевая селитра представляет собой кристаллическую соль белого цвета, хорошо растворимую в воде. Обладает высокой гигроскопичностью. При неправильных условиях хранения (например, при повышенной влажности воздуха в помещении) сильно отсыревает, слеживается и расплывается. Хранят и перевозят ее в специальной водонепроницаемой упаковке. Для уменьшения гигроскопичности кальциевую селитру гранулируют с применением гидрофобных покрытий.
   Кальциевая и натриевая селитры – физиологически щелочные удобрения. Растения потребляют больше анионов, чем катионов. Использование кальциевой селитры на кислых, бедных основаниями почвах дает хорошие результаты. При ее внесении уменьшается кислотность, а физические свойства почвы улучшаются.
   В условиях влажного климата или при обильном орошении нитратный азот может вымываться из почвы, а также теряться в виде газообразных продуктов в ходе денитрификации.
   Не рекомендуется вносить селитры осенью, их лучше заделывать весной под предпосевную культивацию. Эти удобрения можно использовать в качестве подкормки озимых и пропашных культур, а натриевую селитру – при посеве сахарной свеклы, кормовых и столовых корнеплодов в рядки. Эффективность натриевой селитры связана с ролью натрия. Он усиливает отток углеводов из листьев, в результате чего повышается урожай корнеплодов и содержание в них сахара.

Аммонийные и аммиачные удобрения

   Твердые аммонийные удобрения составляют примерно 4% валового производства азотных удобрений. Производство твердых удобрений постоянно возрастает. К твердым аммонийным удобрениям относятся сульфат аммония и хлористый аммоний.
   Сульфат аммония содержит примерно 21% азота. Сульфат аммония представляет собой кристаллическую соль, хорошо растворимую в воде. Гигроскопичность удобрения слабая, при нормальных условиях хранения слеживается мало и сохраняет хорошую рассеваемость. Получают сульфат аммония путем улавливания серной кислотой аммиака из газов, которые образуются при коксовании каменного угля, или нейтрализацией синтетическим аммиаком отработанной серной кислоты различных химических производств. Большое количество сульфата аммония вырабатывается в качестве побочного продукта при производстве капролактама. Синтетический сульфат аммония белого цвета, а коксохимический имеет серую, синеватую или красноватую окраску. Удобрение содержит 24% серы и служит хорошим источником этого элемента питания для растений.
   Хлористый аммоний является побочным продуктом при производстве соды. Удобрение содержит около 25% азота. Для культур малопригоден, так как содержит большое количество хлора.
   Сульфат аммония и хлористый аммоний – физиологически кислые удобрения. При однократном внесении умеренных доз этих удобрений подкисление почвы не наблюдается, но если их использовать постоянно, то малобуферные почвы значительно подкисляются. После внесения в почву аммонийные удобрения быстро растворяются в почвенной влаге и вступают в обменные реакции с катионами.
   Поглощенный аммоний хорошо доступен для растений. Подвижность его в почве и опасность вымывания в условиях обычного увлажнения уменьшаются. Аммонийные удобрения лучше всего вносить с помощью специальных машин (рис. 4) осенью под вспашку.

   Рис. 4. Машина для внесения твердых минеральных удобрений

   Для подкормки лучше использовать нитратные удобрения, аммонийные применяют до посева в качестве основного удобрения. С течением времени разница в подвижности нитратных и аммонийных удобрений сглаживается, так как аммонийный азот постепенно подвергается нитрификации и переходит в нитратную форму. Хлористый аммоний нитрифицируется медленнее, чем сульфат аммония, что связано с отрицательным влиянием хлора на деятельность нитрифицирующих бактерий.
   При постоянном применении аммонийных удобрений, особенно на малобуферных и слабоокультуренных дерново-подзолистых почвах, повышается активная, обменная и гидролитическая кислотность, уменьшается степень насыщенности почвы основаниями, увеличивается содержание подвижных форм алюминия и марганца. В результате ухудшаются условия роста растений и снижается эффективность удобрений. Возрастает потребность в известковании. На подкисляющее действие аммонийных удобрений сильно реагируют культуры, чувствительные к почвенной кислотности, – такие, как пшеница, ячмень, капуста, свекла. Для этих растений аммонийные удобрения уже с первых лет их применения оказываются менее эффективными, чем нитратные. Хорошая заправка почвы навозом, повышающая ее буферность, также снижает отрицательное действие этих удобрений на свойства почвы и имеет большое значение для более эффективного их применения.
   К жидким аммиачным удобрениям относятся безводный аммиак и аммиачная вода.
   Безводный аммиак содержит 82% азота. Его получают сжижением газообразного аммиака под давлением. По внешнему виду бесцветная, подвижная жидкость, температура кипения 20°С. При хранении в открытых сосудах быстро испаряется. Безводный аммиак обладает высокой упругостью паров, поэтому его хранят и перевозят в стальных баллонах или цистернах, которые выдерживают высокое давление.
   Аммиачная вода – это водный 25% – и 22%-ный раствор аммиака, выпускаемый двух сортов с содержанием азота 20, 5% и 18%. Раствор представляет собой бесцветную или желтоватую жидкость с резким запахом аммиака. Упругость паров небольшая. Транспортировать и хранить аммиачную воду нужно в герметически закрывающихся резервуарах, которые рассчитаны на невысокое давление.
   Преимущество жидких азотных удобрений заключается в том, что производство и применение их обходятся значительно дешевле, чем твердых. При производстве жидких аммиачных удобрений отпадает необходимость в строительстве цехов азотной кислоты, а также кристаллизации, упаривания, гранулирования, сушки, что позволяет значительно снизить капиталовложения на строительство азотно-тукового завода равноценной мощности. При правильном применении жидкие азотные удобрения дают такие же прибавки урожаев культур, как и равная доза азота в аммиачной селитре.
   Жидкие аммиачные удобрения вносят специальными машинами (рис. 5), которые обеспечивают немедленную заделку их на глубину 12 см на тяжелых почвах и до 18 см на легких почвах. Поверхностное внесение этих удобрений недопустимо, так как аммиак быстро испаряется. При мелкой заделке возможны его значительные потери, особенно на легких песчаных и супесчаных поч–вах. Из влажной почвы потери аммиака значительно меньше, чем из сухой.

   Рис. 5. Машина для внесения жидких минеральных удобрений

   При внесении жидких аммиачных удобрений ион аммония поглощается и поэтому слабо передвигается в почве. В первые дни после заделки удобрений почва подщелачивается, а затем по мере нитрификации аммиачного азота ее реакция сдвигается в сторону подкисления. При нитрификации азота удобрений возрастает его подвижность в почве. В зоне внесения безводного аммиака происходит временная стерилизация почвы, и скорость нитрификации замедляется.
   Жидкие аммиачные удобрения можно применять для основного внесения под все культуры не только под предпосевную культивацию, но и осенью под вспашку. Их можно применять и для подкормки пропашных культур. В этом случае во избежание ожогов растений удобрения заделывают в середину междурядий или на расстояние не менее 12 см от растений.
   При работе с жидкими аммиачными удобрениями следует соблюдать правила техники безопасности, так как пары аммиака вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, удушье и кашель. При осмотре и ремонте емкостей из-под этих удобрений необходимо принимать меры предосторожности, так как смесь аммиака с воздухом взрывоопасна.

Аммонийно-нитратные удобрения

   Аммиачная селитра является основным азотным удобрением, которое содержит 34% азота. Удобрение выпускают в виде кристаллов белого цвета или гранул размером до 3 мм различной формы (сферической, в виде чешуек, пластинок). Негранулированная кристаллическая аммиачная селитра обладает высокой гигроскопичностью, при хранении слеживается, поэтому хранить ее нужно в водонепроницаемых мешках в сухом помещении. Выпускаемая для сельского хозяйства гранулированная селитра менее гигроскопична, меньше слеживается, сохраняет хорошую рассеваемость, особенно если в процессе получения удобрения в него вводят в небольших количествах специальные кондиционирующие добавки.
   Аммиачная селитра представляет собой хорошо растворимое высококонцентрированное универсальное удобрение. Ее можно применять под любые культуры и на всех почвах перед посевом, при посеве в рядки или лунки и в качестве подкормки.
   В удобрениях половина азота находится в нитратной, половина в аммонийной форме. Аммиачная селитра физиологически кислое удобрение, но подкисляет почву слабее, чем сульфат аммония. На почвах, насыщенных основаниями, в растворе образуются нитраты кальция, и почвенный раствор не подкисляется даже при постоянном внесении высоких доз удобрения. Для таких почв аммиачная селитра является одним из лучших форм азотных удобрений. На кислых дерново-подзолистых почвах, содержащих в поглощенном состоянии мало кальция и много ионов водорода, в результате чего почвенный раствор подкисляется, подкисление носит временный характер, так как оно исчезает по мере потребления нитратного азота растениями. В первое время, особенно при внесении большой дозы аммиачной селитры и неравномерном ее рассеве, в почве могут создаваться очаги с высокой кислотностью. При длительном применении аммиачной селитры на малобуферных дерново-подзолистых почвах подкисление может быть очень сильным, в результате эффективность этого удобрения, особенно при внесении под культуры, чувствительные к повышенной кислотности, заметно снижается.
   Для повышения эффективности аммиачной селитры на кислых почвах большое значение имеет их извест–кование. На кислых дерново-подзолистых почвах более высокий эффект, особенно при постоянном применении, дает нейтрализованная, или известковая, аммиачная селитра. Она содержит до 23% азота и получается сплавлением или смешением азотнокислого аммония с эквивалентным количеством извести, мела или доломита.

Мочевина

   Мочевина (карбамид) содержит не менее 46% азота. Ее получают синтезом из аммиака и диоксида углерода при высоких давлениях и температуре. Белый мелкокристаллический продукт, хорошо растворимый в воде. Гигроскопичность при температуре до 20° С небольшая. При хороших условиях хранения слеживается мало, сохраняет нормальную рассеваемость. Хорошими физическими данными обладает гранулированная мочевина. Во время грануляции мочевины образуется биурет, обладающий токсическим действием, однако его содержание в гранулированном удобрении не превышает 1% и почти безвредно для растений при обычных способах применения. В почве под влиянием уробактерий, выделяющих фермент уреазу, мочевина на 2–3 дня аммонифицируется с образованием карбоната аммония.
   В первые дни после внесения мочевины вследствие образования гидролитической щелочной соли происходит временное местное подщелачивание почвы. Образующаяся щелочная соль поглощается почвой и постепенно нитрифицируется, причем нитрификация протекает быстрее, и временное подщелачивание почвы сменяется некоторым подкислением. На малобуферных легких почвах смещения реакции почвенного раствора могут быть особенно заметными.
   Мочевина является одним из лучших азотных удобрений и по эффективности равноценна аммиачной селитре. Ее можно применять как основное удобрение или в качестве подкормки под все культуры и на различных почвах. При внесении мочевины в почву необходимо заранее ее заделать, так как при поверхностном размещении удобрения возможны потери азота вследствие улетучивания аммиака из карбоната аммония, легко разлагающегося в воздухе. Значительные потери в форме аммиака могут происходить при использовании мочевины в подкормку на лугах и пастбищах, поскольку дернина обладает высокой уреазной активностью. Кроме того, мочевину можно применять для некорневой подкормки овощных и плодовых культур, а также для поздних подкормок пшеницы с целью повышения содержания белка в зерне.
   В отличие от других азотных удобрений мочевина даже в повышенной концентрации не обжигает листья и вместе с тем хорошо усваивается растениями. Также мочевину применяют в животноводстве как азотную добавку к углеводистым кормам.

Водные растворы аммиачной селитры и мочевины

   В качестве жидких азотных смесей применяют аммиакаты и КАСы.
   Аммиакатами называют растворы, полученные совместным или раздельным растворением в аммиачной воде заданных количеств аммиачной или кальциевой селитры, карбамида или других азотсодержащих веществ.
   КАСами называют жидкие азотные удобрения, состоящие из водных растворов карбамида и аммиачной селитры. В отличие от жидких аммиачных удобрений КАС почти не содержит свободного аммиака, его можно вносить с помощью высокопроизводительных наземных агрегатов без одновременной заделки в почву. КАС с ингибитором коррозии можно перевозить в обычных железнодорожных цистернах и автоцистернах, особенно выгодна транспортировка КАС по трубопроводам и водным транспортом. Низкая температура кристаллизации и замерзания дает возможность транспортировать и хранить КАС круглогодично, особенно в заглубленных в почву естественно утепленных хранилищах из бетона и асфальта с внутренним пленочным покрытием, из армированного стекловолокна или мягкой стали. КАС обладает высокой плотностью, что позволяет значительно сократить капитальные вложения на транспортировку и хранение.
   При использовании КАС обеспечивается высокая точность дозирования и равномерность внесения по всей площади. Для транспортировки и внесения КАС можно использовать ту же технику, что и для жидких комплексных удобрений, аммиачной воды. Использование КАС в сельском хозяйстве имеет свои преимущества перед твердыми удобрениями. Во-первых, полная механизация всех погрузочно-разгрузочных работ, уменьшение затрат на производство и применение. Во-вторых, улучшаются условия труда, исключается расход тары, обеспечение равномерности внесения и дозирования азота. В-третьих, упрощается приготовление необходимых тукосмесей, в том числе с добавкой микроэлементов и пестицидов.
   Жидкие азотные удобрения лишены недостатков, которые часто наблюдаются у твердых удобрений. Они обладают свободной текучестью, не пылят и не слеживаются. Сырая погода и даже дождь не оказывают на них негативного влияния. Также они значительно дешевле твердых, меньше и затраты труда на их внесение. В почву жидкие азотные удобрения вносят прицепными или навесными машинами в агрегате с плугами или культиваторами на определенную глубину (чтобы избежать потерь аммиака): аммиачную воду и аммиакаты – на 10–12 см, жидкий безводный аммиак – на 15–20 см (в зависимости от механического состава почвы).
   Жидкие удобрения можно применять не только весной, но и в конце лета (под посев озимых) и осенью (под урожай яровых следующего года). Растворы аммиачной селитры и мочевины (до 30–32%) не содержат аммиака, поэтому их можно вносить в качестве подкормки, разбрызгивая по поверхности почвы. Дозы жидких удобрений (по азоту) такие же, как и твердых азотных удобрений.
   Сложные жидкие удобрения – водные растворы, содержащие до 27% азота, фосфора и калия. При введении стабилизирующих добавок, например коллоидной глины, бентонита, предохраняющих раствор от кристаллизации, концентрацию питательных веществ в удобрении можно увеличить до 40%. Сложные жидкие удобрения не содержат свободного аммиака, поэтому их можно вносить поверхностно под вспашку, культивацию или боронование и в рядки при посеве.
   С точки зрения потребительских свойств применение растворов (суспензий) позволяет полностью механизировать трудоемкие процессы погрузки и разгрузки удобрений, внесение их в почву.

Повышение эффективности азотных удобрений

   До недавнего времени считалось, что растения используют до 80% азота удобрений. Коэффициент использования азота растениями определяли разностным методом (по разнице в выносе азота с урожаем при внесении азота и без внесения) и выражали в процентах внесенного количества удобрения. Применение в агрохимических исследованиях метода меченых атомов позволило установить, что в полевых условиях растения усваивают непосредственно из удобрений только 30–50% азота. Однако при внесении азотных удобрений усиливается минерализация почвенного азота и усвоение его растениями. Коэффициенты использования азота различных форм азотных удобрений существенно не различаются. Превращение азота в органическую форму резко возрастает при запашке в почву органического вещества с низким содержанием азота. Закрепившийся азот медленно минерализуется и слабо усваивается растениями.
   Потери азота при денитрификации нитратов, образующихся при нитрификации аммонийного азота почвы и аммонийных азотных удобрений и мочевины, а также из нитратных азотных удобрений, весьма существенны. Потери азота удобрений резко возрастают в парующей почве и достигают 50%. Наиболее интенсивно газообразные потери азота в ходе биологической и косвенной денитрификации происходят в первые 20 дней после внесения азотных удобрений и в условиях ограниченного биологического поглощения в почве. С увеличением доз азотных удобрений потери возрастают. Потери азота удобрений за счет вымывания нитратов на связных почвах незначительны, а на легких дренированных почвах с промывным режимом увлажнения могут составлять значительные величины. Большие потери за счет улетучивания аммиака наблюдаются при нарушении технологии внесения аммиачных форм жидких азотных удобрений, а также при поверхностном внесении и несвоевременной заделке мочевины на карбонатных и щелочных почвах.
   Повышение эффективности азота удобрений и снижение потерь обеспечиваются при увеличении размеров усвоения азота сельскохозяйственными культурами за счет оптимизации режима и условий питания растений, а также агротехнических мероприятий и создания благоприятного водного режима и реакции почвы.
   Под влиянием азотных удобрений усиливается минерализация органического вещества и возрастают не только усвоение растениями почвенного азота, но и его потери. Потери азота удобрений могут быть снижены за счет усиления иммобилизации или торможения минерализации органического вещества почв путем внесения органических удобрений, в том числе соломы, проведения агротехнических почвозащитных и природоохранных мероприятий, выращивания пожнивных и промежуточных культур, возделывания трав, использования зеленого удобрения.
   Чтобы избежать потерь азота и устранения опасности загрязнения нитратами растений и окружающей среды разрабатываются новые формы азотных удобрений – медленнорастворимые, капсулированные с контролируемой скоростью высвобождения азота, модифицированные ингибиторами нитрификации. Последние препараты при внесении в почву в небольших дозах тормозят нитрификацию в течение двух месяцев и сохраняют минеральный азот почвы и удобрений в аммонийной форме. Подавляя нитрификацию азота удобрений, ингибиторы снижают в 2 раза его потери в газообразной форме вследствие вымывания нитратов. В результате повышаются урожаи различных культур и эффективность азотных удобрений.

Фосфорные удобрения

   Фосфор (точнее его оксид P2O5) – относительно распространенный в природе элемент. Его содержание в земной коре составляет 0, 08–0, 125% от всей массы. Сегодня насчитывается около 120 известных минералов, в состав которых входит фосфор. Для производства фосфорных удобрений применяют апатитовые руды, содержащиеся в фосфорных рудах. Фосфорные руды, в свою очередь, входят в понятие агрономических руд, используемых в производстве минеральных удобрений.
   По своему содержанию фосфорные руды подразделяют на очень богатые, в них содержится до 35% фосфора; богатые, содержащие 28–35% фосфора; среднего качества – 18–28% фосфора; бедные – 10–18% фосфора; очень бедные – 5–10% фосфора; фосфатсодержащие – 0, 5–5% фосфора. По своему происхождению фосфорные руды делятся на апатиты, породы –эндогенного происхождения, и фосфориты, породы экзогенного происхождения.
   В чистом минерале апатита содержится до 42% фосфора, но в производстве процент содержания апатита в руде несколько меньше (15–20%) из-за присутствия в ней других минералов. Апатит – бесцветный минерал с зеленоватым или желто-зеленым оттенком с шестигранными кристаллами. Среди апатитосодержащих руд выделяют магматические и карбонатитовые.
   Фосфориты – осадочная порода, в состав которой входят кристаллические и аморфные кальциевые фосфаты с примесью кварца, глинистых частиц и других минералов. Фосфориты отличаются от апатитов большой пористостью частиц и мелкокристаллической структурой. Основными типами фосфоритных месторождений являются платформенные и геосинклинальные. Месторождения платформенного типа залегают на больших участках земной коры и характеризуются горизонтальным залеганием. Геосинклинальные фосфоритные месторождения возникают в результате движений земной коры, при которых сформировались горные образования. Отличительным признаком месторождений геосинклинального типа является наличие мощных фосфатосодержащих слоев, которые часто сочетаются с фосфатно-кремнистыми и фосфатно-карбонатными породами. К другим типам фосфоритных месторождений относятся метаморфизированные, образованные под действием высокой температуры и давления, месторождения континентального происхождения, появившиеся в результате вторичных процессов, протекающих в континентальных условиях, под действием текучих вод и ветра на бедные породы фосфоритов.
   Фосфориты делятся на желваковые (конкреционные), пластовые (массивные), зернистые и ракушеч–никовые.
   Фосфорные удобрения производят двумя способами. В первом случае в результате обработки сырья получаются готовые удобрения. Во втором случае при обработке сырья получают такие промежуточные продукты, как фосфорная кислота или элементарный фосфор, из которых затем производят фосфор. При первом и втором способах происходит разрушение кристаллической решетки фосфатного вещества агрономической руды и удаление фтора.
   Фосфорные удобрения принято делить на водорастворимые и водонерастворимые. Последние, в свою очередь, делятся на растворимые в лимоннокислом аммонии и лимонной кислоте и растворимые в сильных кислотах.
   Водорастворимые удобрения являются более универсальными, так как их можно использовать и на щелочной, и на кислой почве. Их вносят на подзолистых почвах в дозах 60–90 кг фосфора на 1 га. Водорастворимые удобрения не обязательно глубоко заделывать в почву, а в некоторых случаях это даже вредно, так как может привести к уменьшению усвояемости удобрения растениями.
   Труднорастворимые удобрения – такие, как фосфоритная и костная мука, – применяют только на кислых почвах (подзолистые, серые лесные, деградированные, северные черноземы). Фосфор в подобных удобрениях усваивается растениями только после воздействия на него кислоты из почв. Труднорастворимые удобрения вносятся в почву заблаговременно и хорошо перемешиваются с ней. Внесенные в повышенных дозах, они снабжают растение фосфором на протяжении нескольких лет, значительно дольше, чем суперфосфат. Фосфорные удобрения не проникают с водой в глубинный слой земли. Поэтому в почву их необходимо заделывать на достаточную глубину, как можно ближе к корням растений. Вносят их обычно под глубокую обработку. В зависимости от срока проведения глубокой обработки почвы определяется срок внесения фосфорных удобрений. В случае, когда почва перекапывается и в осенний, и в зимний период, труднорастворимые фосфорные удобрения вносят осенью, а суперфосфат – зимой.
   Суперфосфат простойпредставляет собой мягкий порошоксерого или светло-серого цвета, содержащий около 19% фосфорной кислоты, главным образом в водорастворимом состоянии. Это кислое удобрение, в состав которого входит небольшое количество свободной кислоты. Но тем не менее при его внесении кислотность почвы обычно не изменяется.
   Суперфосфат получают путем разложения фосфатосодержащих руд серной кислоты. Технология изготовления суперфосфата состоит из трех фаз. На первой происходит разложение серной кислоты фосфатной руды. Этот процесс длится несколько минут. Затем суперфосфат в течение нескольких часов созревает в специальных камерах, после чего отправляется на склад, где дозревает еще 2–3 недели. Сегодня используют способ получения фосфата, когда все три стадии сменяют друг друга без перерыва. Готовый фосфат содержит некоторое количество свободной фосфорной кислоты, которую можно ликвидировать путем нейтрализации ее твердыми добавками – такими, как известь, мел, извест–няк, доломит, костяная мука, фосфоритная мука, обесфторенный фосфат и др., а также аммиаком и аммиакатами. Приготовленный фосфат обычно гранулируется с целью уменьшения перехода внесенного в почву фосфора суперфосфата в труднорастворимые соединения, другими словами, для снижения поверхностного контакта частиц суперфосфата с частицами почвы. Особенно это необходимо при заделке удобрения в кислую почву.
   Среди фосфорных удобрений суперфосфат является наиболее быстродействующим.
   Двойной суперфосфат – высококонцентрированное фосфорное удобрение, содержащее 36–52% кислоторастворимой фосфорной кислоты. Оно отличается от простого суперфосфата лишь тем, что приготавливается путем действия фосфорной, а не серной кислоты на фосфоросодержащую руду. В двойном суперфосфате находится большее количество кислоты и отсутствуют примеси гипса. Данное удобрение производится в виде гранул светло-серого цвета с содержанием усвояемого фосфора не ниже 45% и кислотностью не выше 2, 5%. Двойной суперфосфат производится двумя способами: камерным и поточным.
   Камерный способ схож со способом производства простого суперфосфата. Однако он имеет несколько недостатков. Во-первых, приходится применять концентрированную фосфорную кислоту, во-вторых, удобрение очень долго дозревает, в-третьих, во время дозревания происходит выброс в атмосферу фтористых газов.
   При поточном способе используется неупаренная экстракционная фосфорная кислота (из апатитового концентрата), разлагающая фосфориты. Преимуществом данного способа является отсутствие фазы дозревания удобрения в складских помещениях и таким образом исключение выделения в атмосферу фтористых соединений.
   Также существуют фосфаты, полученные термическим путем. При их приготовлении природные фосфаты сплавливают с различными примесями: содой, смесью сульфатов с углем, кварцем, известняком и другими соединениями. При термической обработке фосфор природных фосфатов переходит в усвояемую растениями форму.
   Преципитат– концентрированное фосфорное удобрение, в состав которого входит от 25 до 35% фосфорной кислоты. Преципитат представляет собой белый или светло-серый порошок, не слеживающийся, растворимый только в слабых кислотах. Удобрение можно использовать на всех видах почв. На подзолистых почвах он ни в чем не уступает суперфосфату.
   Преципитат изготавливают путем осаждения фосфора фосфорной кислоты известковым молоком или мелом. Его производство делится на две стадии: получение фосфорнокислых растворов и осаждение фосфора в виде дикальцийфосфата веществами, содержащими известь.
   Фосфоритная мука представляет собой мелкий землистый порошок, от светлого до темно-серого или бурого цвета, содержащий 19–25% фосфорной кислоты. Удобрение растворимо преимущественно в сильных кислотах, но благодаря тому, что оно обычно мелко размолото, иногда растворяется и в слабых кислотах.
   Размельченная фосфоритная мука в кислой почве становится усвояемой для растений. Усвояемость зависит от нескольких факторов: степени размельчения фосфоритной муки, тщательности смешивания ее с почвой, от кислотности почвы, процессов, происходящих в ней, от свойств самого растения. Чем лучше фосфоритная мука смешана с почвой, тем эффективнее будет ее использование. Фосфоритная мука применяется на кислых подзолистых почвах, на серых лесных землях или деградированном и выщелоченном черноземе.
   В случае необходимости известкования почвы следует предварительно заделать фосфоритную муку глубоко в почву, а затем уже вносить известь. Известкование рекомендуется проводить через год после внесения удобрения.
   Усвояемость фосфоритной муки увеличивается, если ее смешать с кислыми азотистыми удобрениями, например сернокислым аммонием. Такой же эффект можно получить, если удобрение прокомпостировать с кислым торфом или навозом. Нельзя смешивать фосфоритную муку с известковыми удобрениями, цианамидом кальция и золой, так как растворимость фосфорной муки в этом случае снижается.
   Фосфоритная мука несколько уменьшает кислотность почвы, но не заменяет полностью известь. Вносят ее в тех же дозах, что и суперфосфат, иногда немного больше. Преимущество фосфоритной муки перед суперфосфатом состоит в том, что она легче проникает в поч–ву. К тому же она обладает длительным действием и вносить ее можно один раз в несколько лет.
   Фосфоритную муку в чистом виде заделывают в почву до посадки растений или в первые годы после посадки. Сначала ее равномерно распределяют по участку, затем его перекапывают, тщательно смешивая удобрение с почвой.
   Томасшлак – отход от переработки руд, содержащих большое количество фосфора. Это негигроскопичное, щелочное удобрение. На сильнокислых почвах оно действует лучше, чем суперфосфат. При внесении в почву его необходимо хорошо смешивать с землей.
   Томасшлак получают путем размола побочного продукта переработки на сталь и железо богатых фосфором чугунов щелочным способом. Фосфор в томасшлаке представлен в виде нескольких соединений, а именно, тетракальцийфосфата и силикокарнатина. В него входит также ряд силикофосфатов кальция и железа: томасит, стедит.
   Мартеновский шлак(фосфатшлак)так же, как и томасшлак, является побочным продуктом переработки чугуна, но в отличие от него получается по мартеновскому методу, при котором при плавке чугуна добавляют большое количество плавикового шпата. В результате этого мартеновский шлак содержит фосфора меньше, чем томасшлак. В мартеновский шлак фосфор входит преимущественно в виде силикокарнатита. Это сильнощелочное удобрение.
   Обесфторенный фосфат– фосфорное удобрение, в состав которого входит 21–24% или 30–32% (в зависимости от сырья, из которого он изготавливается) лимоннорастворимой фосфорной кислоты. Это негигро–скопичное удобрение, похожее по своему действию на суперфосфат.
   Обесфторенный суперфосфат получают путем гидротермической обработки смеси фосфатного сырья с небольшим количеством кремнезема. Обесфторивается вещество при высокой температуре, доходящей до 1550° С. При этом образуется трикальцийфосфат в a–форме, которая сохраняется при быстром охлаждении и при обычных температурах.
   Костяная мука (трехкальциевый фосфат, фосфоазотин) является продуктом переработки костей. По способам производства различают костяную муку, в состав которой входит около 15% фосфорной кислоты и 3–5% азота; обезжиренную (обесклеенную) костяную муку, содержащую 30–35% фосфора; пареную (из необработанной кости) с содержанием 20–25% фосфорной кислоты и 3–4% азота. Фосфорная кислота костяной муки не растворима в воде, растворяется она в слабых кислотах.
   По своим свойствам костяная мука занимает промежуточное положение между суперфосфатом и фосфоритной мукой. Ее используют таким же образом, как и фосфоритную муку.
   Вивианит– синяя болотная железная руда (минерал-фосфат закиси железа). Ее можно найти в некоторых болотах в виде примеси к фтору (торфовивианита). О наличии в болоте торфовивианита судят по характерным маслянистым пятнам и желтым налетам ржавчины. Изначально он представляет собой серую или грязно-белую массу, при соприкосновении с воздухом моментально приобретает синюю окраску, при высыхании становится серовато-голубой.
   Торфовивианиты перед внесением в почву необходимо окислить на воздухе. В чистом вивианите содержится 28% фосфора. Но из-за смеси его с торфом количество фосфора в торфовивианите меньше – от 3 до 20%. По своим свойствам торфовивианит напоминает фосфоритную муку.
   Кроме перечисленных фосфорных удобрений, используют плавленый магниевый фосфат (20% фосфора, 8% магния), марганизированный гранулированный суперфосфат. В качестве фосфорных удобрений можно применять и другие соли фосфорной кислоты – такие, как фосфорнокислый калий, фосфорнокислый натрий, фосфорнокислый аммоний.
   Фосфорные удобрения в своем прямом действии применяются только на 10–15%. Это связано со слабой способностью передвижения продуктов реакции удобрения в почве. Эффективность различных фосфорных удобрений в первые годы после их внесения в почву определяется их химическим составом. При длительном взаимодействии с почвой туков все легкорастворимые удобрения примерно одинаковым образом воздействуют на плодородие почвы. Результативность действия труднорастворимых фосфатов зависит от скорости растворения их в почве.
   При взаимодействии удобрений с почвой происходит формирование устойчивых минеральных соединений, состав которых зависит от особенностей почвы. В кислых почвах образуются преимущественно фосфаты полуторных окислов, в нейтральных и карбонатных почвах – фосфаты кальция.
   Наименьшее количество доступного растениям фосфора содержится в красноземах. Здесь он представлен на 75–80% железофосфатами. Неудобренные дерново-подзолистые почвы характеризуются низким содержанием рыхлосвязанных фосфатов. В черноземных и каштановых почвах активные минеральные фосфаты на 60–80% представлены высокоосновными фосфатами кальция. На серых почвах активные минеральные фосфаты на 90% состоят из высокоосновных фосфатов кальция.
   При внесении фосфорных удобрений в почве увеличивается запас фосфатов, повышается их подвижность, образуются соединения, лучше растворимые в почве, и т. д. Накопление в земле подвижных и доступных фосфатов приводит к зафосфачиванию почвы, при котором обеспечение растений фосфором происходит за счет последействия ранее внесенных фосфорных удобрений. Подобное последействие обнаруживается на всех типах почвы. Для того чтобы избежать слишком больших затрат при внесении фосфора, азота и калия, необходимо определить оптимальный уровень обеспеченности почвы этими веществами. Основным критерием оптимального фосфатного состояния почвы является содержание в ней подвижного фосфора, достаточное для получения наибольшего урожая культур. Например, оптимальным уровнем содержания фосфора в сероземных почвах считается 3–4 мг на 100 г почвы.

Качество продукции при внесении фосфорных удобрений

   Проведенные в этой области исследования показали, что при выборе оптимального количества вносимых удобрений большое значение имеет правильное соотношение присутствующих в почве калия, азота и фосфора.
   В большинстве случаев фосфорные и калийные удобрения не оказывают существенного влияния на качество зерна, но иногда ухудшают его. Исследования показали, что внесение фосфорных удобрений без увеличения дозы азота в некоторых случаях приводит к снижению белковости зерна и клейковины. Одностороннее внесение фосфора приводит к нарушению очень важного для растений соотношения азота, калия и фосфора, что ведет к ухудшению качества зерна.
   Считается, что высокое качество урожая достигается при преобладании азотного питания над фосфорным. В то же время слишком большая разница между уровнем содержания азота и фосфора в посевах озимой пшеницы приводит к снижению эффективности внесения удобрения.
   При выращивании кормового и пищевого ячменя рекомендуется вносить в почву повышенное количество азотно-фосфорных удобрений при пониженном содержании калия, что способствует увеличению содержания спирторастворимой и щелочерастворимой фракций белка, повышению количества аминокислот.
   Для получения высококачественного пивоваренного ячменя, наоборот, необходимо преобладание калия над фосфором и азотом. Только в этом случае формируется зерно с высоким содержанием экстракта, крахмала и солерастворимых фракций белка.
   Установлено, что сахарная свекла активно реагирует на изменение условий фосфорного питания. Фосфорные удобрения увеличивают урожайность и сахаристость этой культуры. Фосфор положительно влияет на синтез белков, что улучшает технологические качества корней. Действие фосфорных удобрений прямо пропорционально связано с количеством выпадающих осадков. При малой норме осадков фосфорные удобрения действуют слабо или совсем не действуют.
   Проведенные исследования показали, что усиленное фосфорное питание увеличивает содержание жира в семенах подсолнечника. Азотные удобрения усиливают синтез белков, что приводит к снижению содержания жира. При недостатке фосфора ослабляются процессы аккумулирования и трансформирования энергии дыхания, что приводит к появлению повышенного содержания небелковых форм азота и свободных аминокислот, в результате чего замедляется синтез белков и нуклеиновых кислот.

Калийные удобрения

   Калийное удобрение является одним из самых необходимых элементов минерального питания растений. Калий не входит в состав органических соединений в растении, а находится в растительных клетках в ионной форме в виде растворимых солей клеточного сока и образует частично адсорбционные комплексы с коллоидами цитоплазмы. Больше всего калия находится в молодых жизнедеятельных частях растения. При его недостатке в питательной среде происходит отток его из более старых органов и тканей в молодые растущие, где он подвергается повторному использованию.
   В растительном организме калий выполняет различные функции. Он оказывает положительное влияние на физическое состояние коллоидов цитоплазмы, повышает их оводненность, набухаемость и вязкость. Это имеет большое значение для нормального обмена веществ в клетках, а также для повышения устойчивости растений к засухе. При недостатке калия растения быстрее теряют тургор и вянут. Калий положительно влияет на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов и образование органических кислот в растении, он участвует в углеводном и азотном обмене. Если в растении недостаток калия, то тормозится синтез белка, в результате нарушается весь азотный обмен. Недостаток калия особенно заметен при питании растений аммонийным азотом. При его недостатке задерживается превращение простых углеводов в более сложные. Калий также повышает активность ферментов, которые участвуют в углеводном обмене, в частности сахаразы и амилазы. Под влиянием калия повышается морозоустойчивость растений, что связано с большим содержанием сахаров и увеличением осмотического давления в клетках.
   Если калия в растениях достаточно, то у них повышается устойчивость к разным заболеваниям. Также калий способствует развитию механических элементов сосудистых пучков и лубяных волокон, поэтому положительно влияет на прочность стеблей и устойчивость растений к полеганию, на выход и качество волокон льна и конопли. При недостатке калия угнетается развитие репродуктивных органов – задерживается развитие бутонов и зачаточных соцветий, зерно получается щуплым, с пониженной всхожестью.

Потребление калия разными культурами, его количество в растения

   Внешние признаки калийного голодания проявляются у растений при снижении содержания в них калия в 5 раз по сравнению с нормальным. Кончики и края листьев буреют, на листовой пластинке появляются мелкие ржавые пятна.
   Калия больше в вегетативных органах, чем в семенах, клубнях и корнях. Содержание калия в листьях подсолнечника, табака и сахарной свеклы составляет 6% на сухую массу, в соломе злаков 1, 5%, в капусте до 0, 5%.
   Из всех зольных элементов калий потребляется растениями в наибольшем количестве. Особенно много поглощают калия подсолнечник, свекла, картофель, гречиха, капуста и другие культуры, меньше – пшеница, рожь, овес и ячмень.

Формы калия и его содержание в почве

   В разных почвах количество калия колеблется от 0, 5 до 3% и зависит от их гранулометрического состава. В глинистой фракции почвы калия содержится больше всего, и поэтому тяжелые суглинистые и глинистые почвы богаче калием, чем песчаные и супесчаные.
   Соединения калия по степени подвижности и доступности для растений можно разделить на следующие группы:
   1. Калий, входящий в состав прочных алюмосиликатных минералов, главным образом полевых шпатов (ортоклаза) и слюд (мусковита, биотита).
   Калий полевых шпатов для растений малодоступен. Но под влиянием воды, изменений температуры среды и деятельности почвенных микроорганизмов происходит постепенное разложение этих минералов с образованием растворимых солей калия.
   2. Калий обменный, поглощенный почвенными коллоидами, составляет 1, 5% общего содержания этого элемента в почве. Ему принадлежит основная роль в питании растений. Хорошая доступность для растений обменного калия обусловлена его способностью при обмене с другими катионами легко переходить в раствор, из которого он усваивается растениями. При усвоении растениями калия из раствора новые порции его переходят из поглощенного состояния в почвенный раствор. По мере использования обменного калия этот процесс замедляется, а остающийся калий все прочнее удерживается в поглощенном состоянии.
   Содержание обменного калия может служить показателем степени обеспеченности почвы усваиваемым калием. Типичные черноземы и сероземы богаче обменным калием, чем дерново-подзолистые почвы, особенно песчаные и супесчаные.
   3. Водорастворимый калий представлен разными солями, растворенными в почвенной влаге (фосфаты, нитраты, сульфаты, хлориды, карбонаты калия), которые непосредственно усваиваются растениями. Содержание его в почве незначительно, так как из раствора калий сразу переходит в поглощенное состояние и потребляется растениями.
   Водорастворимый калий в некоторых почвах может поглощаться в необменной форме, в результате снижается его доступность для растений. Необменная фиксация калия сильно выражена в черноземах и сероземах, особенно при их попеременном увлажнении и высушивании.
   У зерновых культур калия содержится больше в соломе, чем в зерне, а у картофеля и свеклы – больше в ботве, чем в клубнях и корнях. При более полном использовании растительных отходов в корм и на подстилку скоту большая часть калия с навозом снова возвращается в почву.

Классификация калийных удобрений

   В ассортименте выпускаемых калийных удобрений преобладают высококонцентрированные формы – хлористый калий и 40%-ная калийная соль. Сульфат калия производится в ограниченных количествах. Также выпускаются магнийсодержащие калийные удобрения – калимагнезия и хлоркалий-электролит. Часть калия будет входить в состав комплексных удобрений. В сельском хозяйстве в качестве калийных удобрений используют сырые калийные соли, цементную пыль.
   Сырые калийные соли получают путем размола природных калийных солей. Для них характерно низкое содержание калия и большое количество примесей, что, в свою очередь, увеличивает расходы на транспортировку и внесение этих удобрений.
   Из сырых калийных солей наиболее распространены сильвинит и каинит. Они содержат большое количество хлора, что также ограничивает их применение.
   Сильвинит выпускается в грубом размоле и представляет собой смесь крупных кристаллов белого, розового, синего или бурого цвета. Он обладает небольшой гигроскопичностью. Если его хранить во влажном помещении, то он может отсыреть, при подсушивании слеживается. Вносят его в качестве основного удобрения с осени под зяблевую обработку. Содержащийся в нем хлор частично вымывается в нижние слои почвы, калий же поглощается почвой. Содержание в сильвините большого количества натрия полезно для таких сельскохозяйственных культур, как свекла, кормовые и столовые корнеплоды.
   Каинит получается путем размола каинитовой или каинито-лангбейнитовой породы. Применяется каинит в качестве основного удобрения. Внесение каинита под корнеплоды, капусту, сахарную свеклу, клевер и другие культуры дает хорошие результаты, особенно на легких почвах.

Промышленные калийные удобрения

   Из промышленных калийных удобрений можно выделить следующие: хлористый калий, сульфат калия, калимагнезия, хлоркалий-электролит.
   Хлористый калий получают путем разделения кальция хлора и натрия, что основано на различной их растворимости с повышением температуры. Этот метод называется методом перекристаллизации. Грануляция продукта улучшает физические свойства удобрения.
   Хлористый калий является основным калийным удобрением. Содержит он в 5 раз меньше хлора, чем сильвинит. Применяется под все культуры и на любых почвах.
   40%-ная калийная соль получается при механическом смешивании хлористого калия с тонкоразмолотым сильвинитом или каинитом. По своим свойствам и составу занимает промежуточное положение между хлористым калием и сильвинитом. Калийная соль наиболее эффективна для сахарной свеклы и кормовых корнеплодов. Для культур, которые чувствительны к избытку хлора, она менее пригодна, чем хлористый калий. Используют калийную соль в качестве основного удобрения с глубокой запашкой под плуг, лучше с осени под зябь.
   Сульфат калия представляет собой кристаллическую соль сероватого цвета, которая растворима в воде. Он обладает хорошими физическими свойствами, негигроскопичен, не слеживается. Применять сульфат калия можно на любых почвах и под все культуры, но особенно его рекомендуется использовать под культуры, которые особенно чувствительны к хлору. К таким культурам относятся виноград, цитрусовые, лен, табак, картофель.
   Калимагнезию получают в небольших количествах из природных сульфатных калийных солей путем их перекристаллизации. Калимагнезия является хорошим удобрением для культур, которые чувствительны к хлору и потребляют вместе с калием много магния. К таким культурам относятся лен, картофель, клевер.
   Хлоркалий-электролит получается при производстве магния из соликамского карналлита. Применяют в качестве основного удобрения при внесении с осени под все культуры.
   Калийные удобрения хорошо растворимы в воде, при внесении в почву они быстро растворяются и вступают во взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом.
   На почвах тяжелого и среднего гранулометрического состава калийные удобрения нужно вносить с осени под зяблевую обработку. Размещаются они во влажном слое почвы, где развивается основная масса деятельных корней, и поэтому калий лучше усваивается растениями. На легких почвах, где возможно вымывание калия, удобрения целесообразно вносить весной под культиватор.
   Калийные удобрения являются физиологически кислыми солями, но кислотность у них меньше, и проявляется она в более заметных размерах только при длительном применении этих удобрений под культуры, которые потребляют много калия. В резкой форме подкисление наблюдается при систематическом внесении больших доз калийных удобрений. Чтобы предотвратить отрицательное воздействие калийных удобрений необходимо проводить известкование почвы и вносить содержащие кальций азотные и фосфорные удобрения.

Эффективное применение калийных удобрений

   Калийные почвы эффективны на легких песчаных, супесчаных и на торфянистых почвах. Эти почвы бедны калием, и внесение калийных удобрений сильно влияет на сельскохозяйственные культуры. На торфяниках, содержащих много азота, внесение калийных удобрений дает ощутимый результат. Важным условием для эффективного применения калийных удобрений является обеспечение растений фосфором и азотом. На почвах, бедных азотом и фосфором, внесение калийных удобрений не даст должного эффекта. На суглинистых и глинистых, а также дерново-подзолистых почвах, содержащих много калия, потребность в нем у культур проявляется при одновременном внесении азотных и фосфорных удобрений. На богатых калием почвах (к таким относятся черноземные ) потребность в этом элементе возникает только у культур, которым нужно его много (подсолнечник, кукуруза, сахарная свекла). На солонцах, которые богаты калием, калийные удобрения эффекта не дают, а их внесение приводит к засолению почв.
   При постоянном применении фосфорных и калийных удобрений эффективность последних возрастает.
   Для определения доз калия руководствуются размерами потребления его с планируемыми урожаями культур и уровнем обеспеченности почв подвижным калием. При высокой обеспеченности калием потребность во внесении калийных удобрений снижается. В условиях достаточного калийного питания наблюдается меньшая поражаемость растений болезнями и повреждаемость вредителями, повышение устойчивости к полеганию, заморозкам и повышенным температурам, неблагоприятным условиям водного режима.
   Сбалансированное калийное питание растений способствует получению продукции высокого качества, снижает потери при хранении. Когда в почве находится достаточное количество калия, растения более экономно расходуют влагу. Для контроля за правильностью доз калийных удобрений, которые применяются в севообороте, целесообразно определить баланс калия. При этом необходимо учитывать поступление и использование калия навоза. На почвах тяжелого гранулометрического состава возможно внесение калийных удобрений в запас на четыре года. При таком внесении удобрений в севообороте с учетом состава возделываемых культур позволяет рационально использовать технику, складские помещения, более гибко маневрировать сроками агротехнических работ.
   
Купить и читать книгу за 44 руб.

Вы читаете ознакомительный отрывок. Если книга вам понравилась, вы можете купить полную версию и продолжить читать