Оптимизация эзотных удобрений

Азот удобрений в мировом земледелии и в нашей стране занимает наибольший удельный вес.

В большинстве случаев под конкретную сельскохозяйственную культуру оптимальную дозу азотного удобрения определяют по данным полевых опытов, по результатам агрохимического анализа почвы на содержание гумуса, легкогидролизуемых форм органического азота, по нитрификационной способности почвы или наличию минеральных форм азота в почве.

В практике мирового земледелия широко распространен метод оптимизации доз азотных удобрений по содержанию минерального (нитратного и аммиачного) азота в почве (метод N_мин).

Для расчета дозы азотных удобрений на планируемый урожай рекомендуется формула:

                            Д = А – (Nисх + Nтн) n,

                                                 С

где А – вынос азота с запланированным урожаем основной и побочной продукции (кг/га);

Nисх – азот нитратов в слое почвы 0–50 см до посева (кг/га);

Nтн – азот текущей нитрификации за период вегетации сельскохозяйственной культуры (кг/га);

n – коэффициент использования N–NO₃ почвы;

С – коэффициент использования растениями азота минеральных удобрений

(n, С - различны для каждой зоны).

 

 

Фосфорные удобрения

Начинают использоваться в первой половине 19 века. Раньше использоволась костная мука (30% фосфора в форме фофсфата кальция), потом – апатиты и фосфориты. Месторождения – Хибины (апатиты), Вятско-Камское (фосфориты).

Недостаток удобрений – большое ко-во балласта. Чтобы избавиться от него, надо прибавлять фосфорную, а не серную кислоту.

2Ca₃(PO₄)₂ + 2H₃PO₄ ® 6Ca(H₂PO₄)₂

Недостаток суперфосфатов – тонкие слеживающиеся порошки, активно взаимодействующие с компонентами почвы. Наличие полуторных окислов приводит к дополнительному расходу кислоты при переработке, а также к ретроградации растворимых солей фосфорной кислоты (процессу обратного перехода фосфорной кислоты в малорастворимые соединения).

При рН 5, 5-6, 5 усвоение растениями РО₄^3- максимально. Р удобрения гранулируют – корневые волоски подходят к грануле и проникают в нее.

 

Руды – апатиты (эндогенное происхождение) – Ca₃(PO₄)₃F, [Ca₃(PO₄)₂)∙ 3CaF₂]. До 18% фтора.

   – фосфориты – осадочная порода (морские осадки), состоящая из кристаллических и аморфных кальциевых фосфатов с примесью кварца, глинистых частиц и др. минералов.

Добыча фосфоритов загрязняет окр. среду тяжелыми металлами.

 

Использование фосфатов в минеральной промышленности

80% - удобрения, 12% - детергенты (моющие средства), 5% - кормовые добавки, 3% - прочее.

 

Фофорное сырье – исчерпаемый ресурс.

Р больше в зерне, чем в соломе. К – наоборот. Max вынос Р – бобовые и овощные к-ры. К – сено, овощи. Большая часть Р закрепляется в почве. Ретроградация.

Загрязнение вод Р

Вызывает эвтрофикацию. Животные – АТФ, навоз, удобрения, растения, детергенты, почва, породы. Зарастание малых рек приводит в ухудшению питания больших.

 

Классификация

1. Водорастворимае фосфаты – суперфосфат простой Cа(Н₂РО₄)₂  - 16-20% Р₂О₅ (примеси гипса)

                                        – суперфосфат двойной Cа(Н₂РО₄)₂  - 45% Р₂О₅

                                                                – суперфос, 38-40% Р₂О₅.

2. Фосфаты, нераств. в воде – преципитат СаНРО₄× 2Н₂О.

                                       – томасшлак Са₄Р₂О₉, не менее 14% Р₂О₅.

                                       – термофосфаты (фосфориты, сплавл. с содой и поташом) – 18-34%.

                                       – обесфторенные фосфаты Са₃(РО₄)₂, 28–32% Р₂О₅

                                          – костяная мука (побочный продукт перераб. костей, обезжир. и обесклеенный). 

                                       – плавленый фосфат магния – 20% Р₂О₅, 12% MgO.

3. Нерастворимые фосфаты – фосфоритная мука (в.с. – 25%, первый – 22%, второй – 19%).

                                     – вивианит (болотная руда) фосфорнокислая закисная соль Fe, 28%.

 

Аммофосы > > NPK > простой суперфосфат > двойной суперфосфат.

 

Особенности применения

1. Растворимые в воде фосфаты можно применять на всех П, под все культуры и в разных приемах.
2. Эффективность фосфатов, р-римых в слабых к-тах (томасшлак, термофосфаты), зависит от почв – на кислых П их действие может быть сильнее, чем суперфосфатов.
3. Труднораств. соединения эффективны на кислых почвах Нечерноземья и на северных черноземах.

Однако на всех почвах более устойчивое положительное действие на урожай оказывают суперфосфат и преципитат.

Растения нуждаются в Р с начального момента развития.

 

Оптимизация доз фосфорных удобрений

Проблемы:

1. Низкий К исп. отдельными к-рами и в агроценозе.
2. Периодическое внесение больших доз Р удобрений нарушает баланс других биогенных элементов.
3. Примеси тяжелых Ме в удобрениях.
4. Ретроградация (иммобилизация) всл почвенного поглощения
5. Мобилизация фосфатов почвы для питания культурных растений.

При решении проблемы оптимизации надо учитывать:

1. Оценка продуктивности не только отдельной к-ры, но и севооборота в целом.
2. Методы оценки фосфатного уровня П и внесения доз Р удобрений зависят от особенностей определения подвижного Р в почве.
3. Надо оценивать не только содержание подвижного Р, но и степень его подвижности в слабо солевых вытяжках.

 

Калийные удобрения

 

Экспортеры – Россия, Канада, Белоруссия. Сырье – сильвинит.

 

Классификация

1. Сырые калийные соли (в 2 раза меньше К) – сильвнит КСl∙ NaCl 12-18%K₂O, 35-40% Na₂O, стандарт – 15% К₂О. Гигроскопичен, слеживается при хранении.

- каинит КСl∙ Mg₂SO₄∙ 3H₂O. 10-12% К₂О. Хорошее удобрение для сах. свеклы на черноземах.

2. Концентрированные калийные удобрения:

- KCl, 63, 2% К. малая гигроскопичность, слеживается. Основное калийное удобрение в России.

- Калийная соль (41-44%), получается путем смешивания KCl с сырами калийными солями, чаше с сильвинитом. Эффективен для корнеплодов и овощных к-р.

- K₂SO₄ (45-52%) – хорошие физ. св-ва, не слеживается. Хорошее удобрение для хлорофобных культур (картофеля, табака).

- Шенит (сульфат калия-магния), 26-28%. Эффективен для картофеля, особенно на легких почвах (там – источник калия и магния).

 

Калий в почве

- в составе п/обр породы и минералов (фиксированный); в почвенных коллоидах, ПР (доступные формы).

 

Эффективность калийных удобрений

Методы определения подвижного К в почве (в-раств. и адсорбционно удерживаемого почвенными коллоидами) – Кирсанова для ДП, Чирикова для ч/з и серых лесных, Мачигина для ч/з, каштановых и сероземов.

Высокоэффективны калийные удобрения на дерново-подзолистых почвах, красноземах, серых лесных почвах и северных черноземах. Бедны обменным калием дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы, осушенные торфяники и торфяно-болотные почвы.

 

Оптимизация

1. При внесении калийных удобрений запасы К пополняются, но всл различий в составе глинистых минералов в ДП возрастает содержание обменной формы К, а в ч/з – необменной. Во всех случаях при исп. растениями обменных форм К поплняется за счет необменных форм.
2. Калий может мигрировать по профилю на легких почвах и накапливаться в верхних горизонтах тяжелых.
3. При известковании доступность К снижается (К и Са – антагонисты).
4. Калиелюбивые культуры (сах. свекла, кукуруза, картофель, подсолнечник, овощи).
5. Есть хлорофобные растения, которые отрицательно реагируют на хлориды К (картофель, табак, виноград).

 

 

МИКРОУДОБРЕНИЯ

 

Способы внесения микроудобрений

Опудривание, опрыскивание, замачивание семян, грануляция семян овощных культур, внесение в составе основного удобрения, опрыскивание растений (внекорневые подкормки).

 

Классификация

 

Извлекают ацетатно-аммонийным буфером с рН 4, 8. Более точный метод – 0, 01-0, 001% р-ры комплексона.

На цинк отзывчивы кукуруза и пшеница, на бор – сах. свекла.

 

 

КОМПЛЕКСНЫЕ УДОБРЕНИЯ

 

Основные элементы – NPK.

 

Особенности получения – нейтрализация фосфорной и азотной кислот ® нитроаммофосы (46% пит. в-в), нитроаммофоски (50%), диаммофоски. Если в состав вводят KCl, то получается нитроаммофоска марки 17: 17: 17, если сульфат калия – 16: 16: 16.

 

Классификация.

1. Сложные удобрения, получаемые путем нейтр. фосфорных к-т аммиаком

- Аммофос (моноаммонийфосфат) NH₄H₂PO₄ – 10-12% N, 46-50% Р₂О₅ (1: 4)

- Диаммофос (диаммонийфосфат) (NH₄)₂HPO₄ – 18% азота, 50% Р₂О₅.

- Полифосфаты аммония – путем аммонизации полифосфорных кислот аммиаком. 13-15% аммиака и 60-65% Р₂О₅.

2. Фосфат мочевины.

получают при взаимодействии фосфорной к-ты с мочевиной. 16-19, 6% N, 41-45% Р₂О₅.

- Полифосфат мочевины – продукт р-ции высококонц. термической фосф. к-ты с мочевиной. 31-35% N  и 24-31% Р₂О₅.

- Карбоаммофосы и карбоаммофоски. При взаимодействии фосф. к-ты и полупродуктов синтеза карбамида (NH₃ и CO₂) получают карбоаммофос марок 25: 30, 34: 17, 33: 20. Введение в комплекс калийных удобрений – получают карбоаммофоску с содержанием пит. в-в до 60-65% (20: 20: 20).

 

 

ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ

 

Гумусное состояние почв

Свыше 45% пашни РФ характеризуется низким содержанием гумуса, в т.ч. критическим – 15%.

В Нечерноземной зоне доля последних возрастает до 45%. Свыше 75% малогумусных почв в пахотных землях Астраханской, Волгоградской, Вологодской, Костромской, Калужской, Смоленской, Ярославской, Владимирской областей, республик Адыгея, Бурятия, Калмыкия, Тува.

Эксперты считают, что в среднем в связи с нерегулярным и недостаточным применением органических удобрений, нарушением системы земледелия, истощение почв России по этому показателю достигло критического уровня: в Нечерноземной зоне – 1, 3-1, 5% в пахотном слое, в Центрально-Черноземных областях – 3, 5-5, 0%. Ежегодные потери гумуса на пашне оцениваются в 0, 6-0, 7 т/га (до 1, 0 т/га – на черноземах), а в целом по стране – примерно 80 млн.т.

 

Классификация

1. Навоз и компосты
2. Торф
3. Сидераты (зеленые удобрения)
4. Нетрадиционные орг. уд. (осадки сточных вод, отходы пищевой пром., деревообработки).

 

ПДК для тяж. Ме - …

 

Навоз

Качество навоза, его химический состав зависят от типа кормов, рациона, вида животных, количества и вида подстилки, способа хранения и других условий.

Из потребляемого корма в навоз переходит около 40% органического вещества, 50 – азота, 80 – фосфора и 25% калия.

По содержанию воды навоз делят на горячий (конский, овечий, козий, кроликов) и холодный (от крупного рогатого скота, свиней, птицы).

Горячий навоз разлагается быстрее.

В зависимости от технологии, применяемой в животноводческих комплексах навоз делится на подстилочный и жидкий.

Лучший подстилочный материал – верховой торф. Он имеет небольшую зольность (1, 5–3%) и высокую способность к поглощению жидкостей и газов: 1 кг верхового торфа способен поглотить 9–18 кг воды, 15–30 г аммиака, а 1 кг соломы – 2–3 кг воды и 2–5 г аммиака. Применение торфяной подстилки на скотных дворах уменьшает содержание аммиака и углекислого газа в воздухе в 2, 5 раза и снижает относительную влажность помещения со 100 до 75%.

В качестве подстилки могут использоваться – солома, листья, древесные опилки, мох.

Подстилка влияет на химический состав навоза.

Качество навоза зависит и от способа его хранения.

Разложение навоза происходит под действием микроорганизмов (бактерий, грибов, простейших).

Скорость разложения органических веществ в навозе зависит от влажности, доступа кислорода воздуха и химического состава навоза. Чем больше навоз содержит легкоразлагающихся органических веществ и чем уже соотношение C: N, тем быстрее в нем протекают процессы брожения.

 

Соотношение С: N –

опилки – 208: 1, подстилочный навоз – 14: 1

птичий помет – 7: 1,    навоз КРС – 18: 1

свиной 6: 1, солома овса 48: 1.

 

Степень разложения навоза

Свежий, слаборазложившийся навоз – солома незначительно изменяет цвет и прочность.

Полуперепревший навоз – солома приобретает темно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается. В этой стадии разложения навоз теряет 10–30% первоначального веса и такое же количество сухого органического вещества.

Перепревший навоз представляет собой однородную массу. Солома разлагается настолько, что нельзя обнаружить отдельные соломины. При такой степени разложения навоз теряет около 50% веса и сухого органического вещества.

Перегной – рыхлая темная масса. В этой стадии разложения навоз теряет до 75% веса и сухого органического вещества.

Не следует доводить навоз до перепревшего состояния или перегноя: при длительном его разложении количество органического вещества уменьшается в 2–3 раза, а процентное содержание азота и фосфора в нем повышается в меньшей степени.

 

Поступление в почву питательных элементов (кг) с 10 т орг. удобрений

 

(N: P: K)

КРС – 30, 10, 45

Свиной – 30, 12, 17

Птичий – 140, 60, 44

 

Торфонавозные компосты

Торфонавозные компосты готовятся обычно в поле, на месте их применения, реже – около животноводческих помещений или в навозохранилище. На весовую часть навоза в зимнее время берут 1 часть торфа; а при весенне-летней заготовке – 1–2 части. Для приготовления таких компостов пригодны все виды торфа: верховой, переходный и низинный, влажность которых не превышает 60%.

В торфонавозный компост рекомендуется добавлять фосфоритную муку (2–3% от массы компостов), а если компост готовится для внесения под картофель на легких почвах, то рекомендуется добавлять и калийную соль в количестве 0, 5% от массы компоста, однако при непременном условии тщательного перемешивания минеральных удобрений в компосте и равномерного разбрасывания компоста по полю навозоразбрасывателями.

Заготовку торфонавозных компостов можно осуществлять разными способами.

 

Вермикомпостирование

Для этого вида компостирования используют кроме навоза любые пищевые отходы, бумагу, траву.

Основное условие успеха: оптимальная температура (15-250С) и влажность.

 

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться: