Экологическое земледелие с основами агрохимии. Учебное пособие

Рисунок 14 – Классификация азотных удобрений

2.2.2 Фосфорные удобрения

Фосфор для растений является очень важным элементом питания. Особенно требовательны растения к данному элементу на первых этапах своего развития, так как он принимает непосредственное участие в ростовых процессах растений (синтез белковых соединений) и, что немаловажно, участвует в передаче наследственное

31

информации (входит в состав нуклеиновых кислот). Является фосфор и составной частью некоторых ферментов и витаминов.

Источник фосфора – анионы фосфорной кислоты: одновалентные (Н2РО4),

двухвалентные (НРО4) и трехвалентные (РО4) [39].

Распределение этого питательного элемента в растении неравномерно. Если сравнивать вегетативные органы растения то в биомассе листьев его содержание выше, чем в стебле и корнях. В семена зерновых культур показатели фосфора в 5–8

раз превышают таковые показатели в соломе.

Наиболее требовательные к данному элементу питания корнеклубнеплоды

(сахарная и кормовая свекла, картофель), кукуруза на зерно и силос, подсолнечник,

зернобобовые и масличные, менее – яровые и озимые зерновые, однолетние кормовые.

При недостатке фосфора у растений наблюдается появление синевато– голубоватый оттенок листьев, за счет сочетания зеленой окраски хлорофилла и красной окраски накапливающегося пигмента антоциана (вследствие накопления сахаров). Происходит значительная задержка периодов вегетации, которые могут затягиваться на 5 – 10 дней и более. Признаки недостатка фосфора могут наблюдаться при низких атмосферных и почвенных температурах, которые ослабляют его поступление в растение.

Антагонистами поступления фосфора в растительных организм являются анионы нитратов и хлора, синергистом – ионы аммония. В свою очередь повышенные концентрации фосфора препятствуют накоплению железа и цинка.

Общее содержание фосфора в почвах значительно меньше содержания азота или калия, находится в пределах 0,04–0,30% (P2O5). По почвенному профилю он распространен относительно равномерно с обогащением в пахотном слое, где его запасы составляют 1,5 – 6,0 т/га. Подвижные формы фосфатов составляют незначительную долю от общих запасов, около 0,2 – 2,0 %.

Сравнительная характеристика содержания фосфора в разных слоях почвы: 1. Пахотный слой почвы:

- дерново-среднеподзолистые – 50 мг/100 г;

32

-лесные темно-серые – 74 мг/100 г;

-типичный чернозем – 145 мг/100 г;

-обыкновенный чернозем – 148 мг/100 г;

-южный чернозем – 132 мг/100 г;

-выщелоченный чернозем – 130 мг/100 г;

-темно-каштановые – 131 мг/100 г.

2. Подпахотный слой:

-дерново-среднеподзолистые – 30 мг/100 г;

-лесные темно-серые – 50 мг/100 г;

-типичный чернозем – 147 мг/100 г;

-обыкновенный чернозем – 157 мг/100 г;

-южный чернозем – 130 мг/100 г;

-выщелоченный чернозем – 118 мг/100 г;

-темно-каштановые – 105 мг/100 г.

Фосфор органических соединений находится главным образом в составе гумуса. Содержание его в гумусовых веществах достигает в: серых лесных почвах –

1,78 – 2,46 %; черноземах типичных – 0,81 – 1,25; черноземах обыкновенных – 0,90

– 1,27; черноземах выщелоченных – 1,10 – 1,43; темно-каштановых почвах – 0,97 – 1,30 % [35 - 37].

Минеральные фосфаты в почвах находятся в виде солей кальция, магния,

железа и алюминия.

Основным сырьем для производства фосфорных удобрений является естественные фосфорсодержащие руды – апатиты (до 30 %) и фосфориты (15 – 35% P2O5), а также богатые фосфором отходы металлургической промышленности.

Большие запасы фосфорных руд в нашей стране были открыты в 1925 г. на Кольском полуострове.

В производстве фосфорных удобрений используют два способа: термический

(обработка высокими температурами) и экстракционный (воздействие на руды серной либо комбинацией серной + азотной кислоты).

33

Классифицируют фосфорные удобрения в зависимости от растворимости и

доступного состояния для растений:

1)хорошо растворимые в воде, легкодоступные для растений; в виде порошка

игранул;

2)не растворимое в воде, но растворимые кислотах (лимонно- и

цитратнорастворимые: растворимые в аммиачном растворе лимоннокислого аммония

илимонной кислоте (преципитат, обесфторенный фосфат и другие термические фосфаты)), легкодоступные для растений; изготавливается в виде порошков;

3)водонерастворимые, плохо растворимые в слабых кислотах, растворимы в сильных кислотах; труднодоступные для растений (используют в сочетании с кислыми минеральными удобрениями); производят в виде тонкопомолотого порошка.

Виды фосфорных удобрений.

Суперфосфат простой Ca(H2PO4)2∙H2O + 2CaSO4 – получается при воздействии серной кислоты на природные фосфаты. В виде порошка или

отсутствие в составе гипса. Экономически более выгодное удобрение: меньше затрат при перевозке, хранении и внесении.

Аммонизированный суперфосфат – удобрение, получаемое при насыщении суперфосфата безводным аммиаком. Он содержит не менее 15 % P2O5 и 1,5 – 2,5%

азота. При производстве суперфосфата к нему добавляют микроэлементы.

Суперфосфаты используют в качестве основного удобрения, под любые культуры и типы почв.

Преципитат (CaHPO4∙2H2O)— двузамещенный фосфат кальция, содержащий

35–41% P2O5. Фосфор в нем содержится в виде гидрофосфата кальция, растворимого в щелочном растворе цитрата аммония. Применяют как основное удобрение под

34

различные культуры. Он меньше, чем суперфосфат, закрепляется в почве, поэтому более эффективен на кислых почвах и карбонатных сероземах.

Фосфоритная мука Ca3(PO4)2∙CaCO3 с примесью Ca3(PO4)2∙CaF2. Содержание

P2O5 равно 20 – 30 %. Порошок темно-серого цвета. Фосфор в составе данного удобрения не растворим в воде, а только в кислотах, вследствие чего труднодоступен для растений. Эффективна мука на кислых подзолистых и дерновоподзолистых почвах. Вносят ее, как правило, с периодичностью раз в 5 лет. Наиболее отзывчивые культуры: люпин, горох, гречиха, горчица, рожь озимая [39].

2.2.3 Калийные удобрения

Калий – удивительных химический элемент, который содержится во всех живых и неживых материях (минеральные породы – более 300 разновидностей,

объекты биологического разнообразия). Калий – элемент «молодых» органов растения. Установлено его максимальное содержание именно в растущих органах, и

по мере старения происходит его отток в органы интенсивного роста.

Калий играет для растений важную роль, являясь элементом необходимым для протекания процесса фотосинтеза, а также образования и накопления различных углеводов (сахара, крахмал и др. углеводы). Нехватка данного питательного элемента приводит к нарушениям метаболических процессов растения, страдает репродуктивная система (снижается всхожесть семенного материала). Визуально определяется недостаток калия по побурению края листовых пластинок растений

(краевой ожог). Еще одним признаком калийного голодания является укорочение междоузлий растений. Все признаки нехватки элемента сначала наблюдаются на нижних листьях, а затем постепенно продвигаются вверх.

Поглощение калия растениями в период вегетации разнообразно: у зерновых культур наибольшая потребность в период трубкования и колошения, у сахарной

35

свеклы – в период интенсивного роста листовой массы и клубней, у льна – фаза цветения.

Наименьшее содержание калия установлено в супесчаных и песчаных почвах

(1,5 – 2,0 %), торфяных почвах (≤ 1 %). По мере увеличения дисперсности почвенных частиц возрастает и содержания калия в разных фракциях почв.

Основным источником калия для растений является обменный, или поглощенный калий. Он составляет лишь 0,5 – 1,0 % общего количества этого элемента в почве.

Калийные удобрения подразделяются на группы: 1) концентрированные калийные удобрения 2) сырые соли 3) отходы промышленной деятельности [39].

Виды калийных удобрений

Сильвинит (KCl+NaCl) – получают путем измельчения сильвинитовой породы.

Преставляет собой порошок в виде кристаллов (1–5 мм), красного, серого, голубого оттенка. Содержит 15 – 20% K2O, 35 – 40 % Na2O. Содержит достаточн много хлора

(53–55%). Хорошо растворяется в воде.

Каинит (KCl+MgSO4+3H2O) – измельченный минерал с большим содерджанием хлористого натрия (до 47%). Содержание K2O чуть меньше, чем в сильвиние и равно от 10 до 12 %. Кристаллы розовато-бурого оттенка. Удобрение хорошо растворимо в воде, не слеживается.

Сильвин и каинит относят к сырым солям, содержащим довольно малое количества калия. Используют в качестве основного удобрения.

Хлористый калий (KCl) – кристаллическая соль (гранулы 1–4 мм) белого цвета,

содержащая небольшие примеси хлористого натрия. Содержание K2O от 54 до 62 %.

Удобрение хорошо растворяется в воде, способно к слеживанию. Широко используется в сельскохозяйственной практике. Подкисляет почву, из за высокого содержания хлора.

Калийная соль (KCl+KCl∙NaCl) – представляет собой сочетание хлористого калия с каинитом или сильвинитам тонкого помола. Содержание K2Oв пределах 40 – 42 %. Соль с крупными розоватыми кристаллами. Хорошо растворима в воде,

слеживается. Рекомендуется использовать только под культуры хорошо отзывчивые

36

на подкисление почвы, так как содержит хлор (больше чем хлористый калий):

корнеплоды, в частности свекла сахарная.

Сернокислый калий (K2SO4) – кон центрованное удобрение (45 – 50 % K2O) в

составе которого, в отличие от ранее описанных видов, отсутствуют молекулы хлора.

Производится в виде соли белого с сероватым оттенком цвета. Хорошо растворяется

вводе. При хранении не слеживается. Возможно применение в качестве основного удобрения под любые культурные растения, особенно под чувствительные к хлору культуры. Магний в составе удобрения оказывает положительный эффект на некоторые культуры: капуста, горох и др.

Калий-электролит (KCl) – концентрированное удобрение, являющееся побочным продуктом при производстве магния, именно поэтому содержит много его

всоставе. Представлен порошком тонкого помола (пыль). Цвет белый с желтым оттенком. Содержит в среднем от 32 до 45 % K2O.

Калимагнезия (шенит) K2SO4∙MgSO4 – содержит 27 – 28 % K2O, и 10 % MgO.

Пылевидный порошок белого цвета с серым или розовым оттенком. Гранулы неправильной формы. Хорошо растворимо в воде, не слеживается. Применяется под культуры, отрицательно реагирующие на хлор.

Все калийные удобрения считаются кислыми, поэтому значительно подкисляют почву. Поэтому рекомендуется известковать почвы при систематическом внесении калийных удобрений. Рекомендуется вносить удобрения под основную либо предпосевную обработку.

2.2.4 Комплексные минеральные удобрения

Комплексными называют удобрения в состав которых входит как минимум два элемента питания растений. В состав таких удобрений могут входить одновременно как макро– так и микроэлементы. Комплексные удобрения имеют высокую

37

экономическую и агротехническую выгоду, так как снижают затраты на транспортировку и сокращают сроки внесения.

По агрегатному состоянию могут быть твердыми, в виде гранул и жидкие.

Выделяю следующие группы комплексных удобрений: сложные,

сложносмешанные, смешанные.

Сложные удобрения – удобрения, содержащие питательные вещества в одной молекуле данных удобрений. Получают такие удобрений за счет химического взаимодействия исходных компонентов. Могут содержать два – три химических элемента в своем составе. К сложным удобрениям относятся: калийная селитра

(КNО3), аммофос (NH4H2PO4), аммофосфат, магний – аммонийфосфат

(MgNH4PO4×Н2О), МФА – метафосфат (NH4PO3), МФК – метафосфат калия КРО3,

ПФА – полифосфат аммония, ПФК – полифосфат калия.

Сложно-смешанные удобрения – удобрения, содержащие в одной грануле несколько элементов питания разных химических соединений. Получают на производстве в результате смешивания готовых моно–удобрений и добавления к ним аммиакатов, различных кислот, фосфоро– и азотсодержащих веществ, газообразного аммиак и воды. К таким удобрениям можно отнести: НФ – нитрофос и НФК – нитрофоску, НАФ – нитроаммофос и НАФК – нитроаммофоску, фосфорно-калийные удобрения, ЖКУ – жидкие комплексные удобрения, КАФ – карбоаммофос и КАФК – карбоаммофоска, ДАФК – диаммофоска, ЖКУ – жидкие комплексные удобрения [23, 26].

Смешанные удобрения (тукосмеси) – удобрение, изготавливаемое путем смешивания готовых гранулированных, порошковидных или кристаллических удобрений. Для приготовления могут использоваться как сложные так и простые

(односторонние) макро– и микроудобрения. Как правило, смешивание таких удобрений происходит непосредственно перед внесением их в почву.

Требования к производству комплексных удобрений:

1) учет требовательности культуры растений к конкретным элементам питания

(период развития, сортовая принадлежность); 2) соответствие типу почв;

38

3)легкодоступность для поглощения растениями;

4)как можно выше концентрация основного элемента питания.

Следует знать, что не все удобрения можно смешивать, так как химические реакции которые могут протекать результате такого смешивания приводят к неблагоприятным последствиям (таблица 2).

Таблица 2 – Схема возможных вариантов смешивания удобрения

«++» - смешивание удобрений допустимо; «+» - допустимо смешивание удобрений только при внесении; «-» - смешивать удобрения запрещается

39

2.2.5 Микроудобрения

Микроудобрения – это удобрения, питательными веществами в которых являются микроэлементы, в которых нуждаются растения для нормального роста и развития. Несмотря на то, что они требуются растениям в микродозах, недостаток их может существенно снизить жизнедеятельность растительного организма. Кроме того, подкормка растений такими удобрениями способствует повышению активизации и эффективности действия азотных, калийных, фосфорных и других удобрений.

Наиболее распространенные микроудобрения отображены на рисунке 15.

Рисунок 15 - Виды микроудобрений

Хотелось бы отметить еще одно удобрение из этой группы это кобальтовые

микроудобрения. Установлено, что кобальт усиливает интенсивность фотосинтеза,

положительно оказывая влияние на синтез хлорофилла. Также этот элемент усиливает азотофиксирующую способность бактерий клубеньков. Наименьшее его содержание отмечено в дерново-подзолистых и торфяных кислых почвах.

40