Удобрения и их классификация

Растения в основном состоят из кислорода, углерода и водорода. Но если провести полный химический анализ, то во взрослом растении можно будет обнаружить около 70 элементов таблицы Менделеева, большинство из которых необходимы растению в процессе его развития и роста. 

Некоторые из них — макроэлементы — необходимы растениям в больших количествах; другие же — микроэлементы — требуются в незначительных коли­чествах:

1. Макроэлементы — углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера, магний, калий, кальций. Три важнейших макроэлемента — азот (N), фосфор (Р) и ка­лий (К).

2.  Микроэлементы — железо, марганец, бор, медь, цинк, молибден, кобальт и др. При наличии микроэлемента бора растения лучше усваива­ют азот, фосфор и калий.  Медь, марганец и цинк ускоряют окислительно-восстановительные процессы и тем самым способствуют росту растений. Железо участвует в синтезе хлорофилла.

Все необходимые химические элементы растения получают из почвы. Однако в природе взятые из почвы вещества постепенно возвращаются обратно и никуда не улетучиваются (закон возврата – важнейший закон земледелия). На землях, обрабатываемых человеком, часть минеральных веществ выносится с урожаем. Кроме того, из-за рыхления земли полезные вещества "выветриваются". Круговорот элементов нарушается, и ежегодное внесение удобрений становится необходимым для возмещения "убытков" нашей почве.

По происхожде­нию удобрения разделяют на: орга­нические, органоминеральные, неорганические (минеральные), бактериальные.

Органические удобрения - питательные элементы в них находятся в органических веществах растительного и животного происхож­дения. При разложении органических удобрений в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов образуются доступные растениям минеральные соединения N, Р, К, Са, S и др. Выделяющийся при этом углекислый газ насыщает почвенный воздух и приземной слой атмосферы, улучшая углеродное питание растений. К ним относятся навоз, торф, компост, птичий помет, зеленое удобрение (растения сидераты - люпин, клевер, вика – запахивают в почву), отходы городского коммунального хозяйства (мусор и компосты из него, осадки сточных вод, фекальные массы), а также сапропель (ил), солома, гуано (помет морских птиц) и др. Органические удобрения известны с раннего периода истории земледелия. В Азии (Китай, Япония) их начали применять 3 тыс. лет назад.

Органоминеральные удобрения содержат органические и минеральные вещества. Их получают путем обработки амми­аком и фосфорной кислотой органических веществ (торфа, сланцев, бурого угля) или путем смешивания навоза либо тор­фа с фосфорными удобрениями.

Минеральные удобрения — неорганические вещества (в ос­новном соли), содержащие необходимые для растений элемен­ты питания. В 1761 году шведский ученый Валериус высказал гипотезу о том, что растения питаются гумусом. Этот ошибочный взгляда под названием "гумусовая теория" был достаточно распространен. Однако гумус появляется в почве только в результате гниения растений, т.е. является образованием вторичным. И только с 1859 года, когда ученые Кноп и Сакс вᴨервые доказали возможность выращивания растений на растворах минеральных солей, теория минерального питания растений стала безраздельно господствующей. Именно она дала толчок к развитию производства минеральных удобрений.

Минеральные удобрения получают химической или механической об­работкой неорганического сырья. По агрохимическому воздействию минеральные удобрения могут быть прямые и косвенные. Прямые удобрения предназначаются для непосредст­венного питания растений и делятся на простые (содержат один из элементов питания - азотные, фосфорные, калийные, микроудобрения: борные, медные, марганцевые и т. д.) и комплексные (содержат не менее двух пита­тельных элементов). Комплексные удобрения делят на смешанные и сложные. Смешанные удобрения - это смеси простых удобрений. Сложные удобрения содержат два или три питательных элемента в составе одного химического соединения. Например, аммофос - NH₄H₂PO₄, калийная селитра - KNО₃, магний – аммоний фосфат MgNH₄PO₄.

До революции производства минеральных удобрений в России практически не было; вся продукция нескольких мелких заводов составляла в 1913 г. только 89 тыс. т. Строительство новых заводов началось лишь в 1925-1926 гг. и приобрело в дальнейшем большой размах.

Особенно выросло производство минеральных удобрений после окончания второй мировой войны. Если в 1940 г. было произведено всех минеральных удобрений только 3,2 млн. т, то в 1954 г. выработка удобрений составила почти 8 млн. т, а через 10 лет - уже 25,6 млн. т.

Косвенные удобрения применяют для химического, физического, микробиологического воздействия на почву с целью улучшения условий использования удобрений. Напри­мер, для нейтрализации кислотности почв применяют моло­тые известняки, доломит, гашеную известь; для мелиорации солонцов используют гипс; для подкисления почв используют гидросульфит натрия.

Бактериальные удобрения — препараты, которые не содержат самих питательных элементов, а лишь полезные для сельскохозяйственных растений почвенные микроорганизмы. При внесении этих удобрений усиливаются биохимические процессы, фиксирующие органическое ве­щество почвы и удобрений (азотобактерин, нитрагин почвен­ный).

Рис. 1.1.1 Общая классификация удобрений