677

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

Л.А. Михайлова

АГРОХИМИЯ

Часть 1 Удобрения: виды, свойства, химический состав

Курс лекций

Пермь

ИПЦ «Прокростъ»

2015

1

УДК 631.8 ББК 40.4

М 69

Рецензенты:

С.Л. Елисеев, заведующий кафедрой растениеводства Пермской государственной сельскохозяйственной академии, доктор сельскохозяйственных наук, профессор;

А.И. Косолапова, заведующая отделом земледелия и агрохимии ГНУ Пермского НИИИСХ Россельхозакадемии, доктор сельскохозяйственных наук;

Э.Д. Акманаев, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства Пермской государственной сельскохозяйственной академии;

Т.В. Соромотина, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Пермской государственной сельскохозяйственной академии.

М 69 Михайлова Л.А.

Агрохимия: курс лекций. В 3 ч. Ч 1.Удобрения: виды, свойства, химический состав / Л.А. Михайлова; М-во с.-х. РФ, федеральное гос. бюджетное образоват. учреждение высшего. образов. «Пермская гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишникова». – Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2015. – 426 с.

ISBN 978-5-94279-283-1

ISBN 978-5-94279-284-8

Часть 1. Удобрения: виды, свойства, химический состав.

Часть 2. Научные основы применения удобрений под основные полевые культуры.

Часть 3. Научные основы применения удобрений под основные садовые куль-

туры.

В пособии освещены вопросы питания, ассортимент минеральных и органических удобрений. Рассмотрены факторы, влияющие на эффективность удобрений.

Цель пособия – облегчить освоение вопросов, связанных с питанием растений и рациональным применением удобрений.

Главная задача пособия – ознакомить студентов с ассортиментом органических и минеральных удобрений, особенностями их применения.

Курс лекций предназначен для студентов, аспирантов по направлениям «Агрономия», «Садоводство» «Агрохимия и агропочвоведение».

При написании курса лекций использовано учебное пособие: «Экологоагрохимические основы применения удобрений в Среднем Предуралье».

УДК 631.8 ББК 40.4

Печатается по решению методической комиссии факультета почвоведения, агрохимии, экологии и товароведения.

ISBN 978-5-94279-283-1

ISBN 978-5-94279-284-8

© Михайлова Л.А., 2015 © ИПЦ «ПрокростЪ», 2015

2

СОДЕРЖАНИЕ

Гипсование солонцовых почв…………………………..……………….. 138 Технологические схемы применения мелиорантов……….…………… 143 III. МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ…………………………………………….. 145

Лекция 1. Азот в почвах, растениях, удобрениях………………………………. 145 Агрохимические и физиологические основы применения азотных удобрений………………………………………………………………… 145

Ассортимент и классификация азотных удобрений, состав, свойства,

применение………………………………………………………………... 167

Пути повышения эффективности азотных удобрений………………… 184

Лекция 3. Калийные удобрения…………………………………….…………... 216

Содержание и роль калия в растениях………………………………….. 216

Калий в почвах……………………………………………………………. 221 Калийные удобрения…………………………………………………… 227

микроудобрений…………………………………………………………………... 247

Роль и содержание бора в растениях, почвах и применение борных микроудобрений………………………………………………………..… 249

Роль и содержание молибдена в растениях, почвах и применение молибденовых микроудобрений……………………………………….... 258 Роль и содержание кобальта в растениях, почвах и применение кобальтовых микроудобрений…………………………………………... 268 Роль и содержание меди в растениях, почвах и применение медных микроудобрений …………………………………………………………. 274

Роль и содержание цинка в растениях, почвах и применение цинковых микроудобрений ………………………………………….….. 282 Роль и содержание марганца в растениях, почвах и применение марганцевых микроудобрений…………………………………………... 289

Лекция 6. Комплексные удобрения, состав, свойства, условия эффективного применения…………………………………………………………………………... 296

Понятие о комплексных удобрениях. Факторы, обуславливающие необходимость их применения…………………………………………..… 296 Классификация комплексных удобрений……………………………….… 297 Характеристика комплексных удобрений……………………………….… 300

IV. ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ……………………………………………. 318 Лекция 1. Подстилочный навоз……………………………………………….…. 318 Понятие об органических удобрениях, их роль………………………... 318

4

Подстилочный навоз, его состав и свойства в зависимости от вида животных и условий их содержания…………………………………… 322 Основные способы хранения подстилочного навоза…………………... 329 Время внесения и глубина заделки навоза в почву…………………….. 336 Эффективность навоза и особенности его применения в различных почвенно-климатических условиях……………………………….…….. 340

Лекция 2. Бесподстилочный навоз, навозная жижа, птичий помѐт, торф, их состав, свойства, применение……………………………………………………. 344

Состав и выход бесподстилочного навоза……..……………………….. 344 Хранение бесподстилочного навоза………………………………….…. 347 Применение бесподстилочного навоза………………………...……..… 349

Навозная жижа…………………………………………………..……..… 357 Птичий помѐт…………………………………………………………..…. 361 Торф, состав и свойства……………………………………………...…... 365

Компосты на основе торфа, способы их приготовления и применение……………………………………………………………..… 372

Дозы, сроки, способы эффективного применения торфа, торфяных компостов………………………………………………………….…..….. 382

Лекция 3. Зелѐное и другие виды органических удобрений…………………… 387 Характеристика основных сидератов…………………………………… 387 Условия, определяющие эффективность зелѐного удобрения………... 394 Солома зерновых злаковых культур…………………..………………… 396

Сапропель…………………………………………………………………. 402

Древесные отходы в качестве удобрения………………...……………... 403

Биогумус…………………………………………………………………... 405 Гуматы ……………………………………………………………………. 411 Предметный указатель……………………………………………………..…….. 413

Словарь терминов и персоналий (глоссарий)………………………………..…. 415 Использованная литература……………………………………………………... 424 Список рекомендуемой литературы…………………………………………….. 426

5

ВВЕДЕНИЕ

Одно из важнейших мест в системе агротехнических мероприятий, обеспечивающих получение стабильных урожаев сельскохозяйственных культур и повышение плодородия почв, принадлежит применению органических и минеральных удобрений. Органические и минеральные удобрения представляют сильное средство воздействия на почву (еѐ химические, физические и биологические свойства) и растения – их питание, рост и развитие, устойчивость к неблагоприятным условиям, урожай и его качество. В совокупности органические и минеральные удобрения, пестициды составляют основу химизации земледелия.

Разнообразие почв, большинство из которых имеют низкий уровень естественного плодородия, предполагает необходимость разработки систем земледелия, в максимальной степени учитывающих почвенно-экологические условия конкретного региона, то есть отвечающих требованиям адаптивного земледелия. Ключевым звеном этой системы является сбалансированное применение удобрений, базирующееся на знании закономерностей действия всего комплекса поч- венно-агрохимических, агроэкологических и агротехнических факторов, определяющих уровень корневого питания и продуктивность растений.

Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами контролирует многочисленные процессы обмена веществ и играет ключевую роль в формировании урожая и его качества. К настоящему времени накоплен значительный практический опыт, свидетельствующий о реальной возможности целенаправленного регулирования условий минерального питания растений для получения продукции заданного количества и качественного состава.

6

I. ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

И ПРИЁМЫ ЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Лекция 1. Агрохимия – основа химизации земледелия

Предмет, объекты, методы и задачи агрохимии.

Понятие химизации земледелия.

Состояние и перспективы применения минеральных удобрений в Российской Федерации. Эффективность применения удобрений в различных зонах РФ.

Предмет, объекты, методы и задачи агрохимии

Агрохимия – это наука, изучающая взаимоотношение между растением, почвой и удобрениями в процессе минерального питания сельскохозяйственных культур. Агрохи-

мия – наука биологическая и сельскохозяйственная. Центральное место занимают три проблемы: питание растений, плодородие почвы и применение удобрений.

Цель агрохимии – создание оптимальных условий пита-

ния растений. Изучение питания сельскохозяйственных растений всегда было одной из важнейших задач агрохимии. Она исследует также обмен веществ в растениях в связи с условиями питания, которые определяют не только величину, но и качество урожая. Изучение этих вопросов связывает агрохимию с физиологией и биохимией растений.

Агрохимия тесно взаимодействует с земледелием, растениеводством и агроэкологией в достижении общих целей – обеспечении устойчивого производства качественной сельскохозяйственной продукции, рациональном использовании природного биоэнергетического потенциала агроэкосистем, сохранении и воспроизводстве основного природного ресурса аграрного сектора – почвенного плодородия, исключении

7

или минимизации негативного воздействия средств химизации на окружающую среду. С этих позиций агроном с высоким уровнем агрохимической подготовки является важнейшим участником решения всего комплекса экологических проблем, возникающих при использовании органических, минеральных удобрений, химических мелиорантов почв и других средств химизации сельского хозяйства.

Основным объектом исследования в агрохимии являет-

ся растение. При изучении питания растений и разработке способов его регулирования с помощью удобрений необходимо учитывать также особенности биологии и технологии возделывания отдельных культур. Здесь прослеживается связь агрохимии с растениеводством, овощеводством.

Второй объект исследования агрохимии – почва. Изу-

чение содержания питательных веществ в почве, их доступности растениям, разнообразных процессов превращений удобрений, их действия на свойства и плодородие почвы – важный раздел агрохимии. По этому направлению исследований агрохимия связана с почвоведением и почвенной микробиологией, земледелием.

Третьим объектом исследований в агрохимии – удобрения и средства химической мелиорации почв. Изучая их со-

став, свойства и эффективность, агрохимия связана не только с сельскохозяйственным производством, но и с химической промышленностью, так как в задачу агрохимии входит обоснование потребности сельского хозяйства в минеральных удобрениях и оптимального их ассортимента, а также оценка новых видов и форм выпускаемых удобрений.

Три основных объекта, изучаемые агрохимией, – растение, почва и удобрения – находятся в тесной взаимосвязи и взаимодействии.

8

Диалектическую систему связей, которые изучает агрохимия, Д.Н. Прянишников изобразил в виде треугольника, три вершины которого обозначают растение, почву и удобрение, а двойные стрелки – взаимное влияние каждого из этих объектов на остальные (рис. 1). З.И. Журбицким был введѐн четвѐртый фактор – климат (рис 2).

Изучение питания растений и взаимодействия между растением, почвой и удобрением составляет теоретические основы агрохимии. Знание их позволяет творчески решать многие практические задачи применения удобрений. Это вопросы о наиболее эффективных формах, дозах и соотношениях удобрений, рациональных сроках и способах их внесения под различные культуры на разных почвах, о правильном сочетании применения удобрений с системой обработки почвы, севооборотом, орошением и другими агротехническими приемами.

Методы агрохимических исследований могут быть разделены на две группы: биологические и лабораторные, используемые совместно и взаимно дополняющие друг друга.

9

Биологические методы, включают полевой опыт, вегетационный и лизиметрический методы.

Лабораторные методы агрохимического анализа рас-

тений, почв и удобрений. Включают химические, биохимические и микробиологические методы, а также метод изотопных индикаторов (стабильные и радиоактивные изотопы). Ведущая роль среди лабораторных методов принадлежит химическому анализу агрономических объектов.

Агрохимический анализ растений проводят в целях:

–оценки качества урожая сельскохозяйственных культур, сертификации продукции растениеводства и кормов;

–оценки изменений химического состава, питательной, кормовой и технологической ценности растениеводческой продукции в зависимости от условий выращивания, в том числе применения удобрений;

–определения величины выноса элементов питания с урожаем и динамики их потребления в течение вегетации;

–диагностики обеспеченности элементами питания растений и определения потребности в удобрениях;

–изучения использования культурами питательных элементов из удобрений.

Агрохимический анализ почв позволяет:

–оценить обеспеченность растений элементами питания

ипотребность в удобрениях;

–осуществить мониторинг плодородия и сертификацию почв земельных участков и грунтов;

–изучить изменение агрохимических, агрофизических и биологических свойств почвы при применении удобрений и мелиорантов;

–выявлять изменения содержания питательных веществ в почве и их доступность растениям в зависимости от приемов возделывания и применения удобрений;

–изучать взаимодействие удобрений с почвой.

10