Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Почвенно-агрохимические основы адаптивно-ландшафтной организации систем земледелия ВКЗП. Учебное пособие
.pdf
Система удобрений
вым ставит полузаводские опыты производства суперфосфата из Костромских и Вятских фосфоритов
на Кинешемском и Вятском заводах Ушакова, но
последний отказывается, ссылаясь на отсутствие
спроса. Впоследствии Пермское и Вятское земства
строят суперфосфатный завод для переработки Вятских фосфоритов.
В зависимости от степени замещенности Н-ион
ортофосфорной кислоты, фосфорные удобрения подразделяются на три группы.
Водорастворимые (однозамещенный фосфат) су'
перфосфаты:
n простой с содержанием 14–20% усвояемого фос-
фора. Может быть в виде порошка или гранул;
n двойной, как правило, гранулированный с содер-
жанием 42–49% Р2О5.
Грануляция удобрений осуществляется с целью уменьшения площади контакта удобрения с почвой, чтобы исключить химическое поглощение фосфора удобрения.
Лимоннокислые растворимые (двузамещенный
фосфат) преципитат, азопреципитат.
Фосфор этих двух групп удобрений находится в
доступной растениям форме. С целью уменьшения
площади контакта удобрения с почвой рекомендуется
их использовать способами локализации в зоне расположения основной массы корневой системы растений — припосевное, ленточное и др.
Удобрения, растворимые в кислой среде — (трехзамещенный фосфат) фосфоритная мука, исходным
продуктом для производства которой является фосфоритная руда. Она является существенным резервом
регулирования фосфатного режима в зоне дерновоподзолистых и серых лесных почв. Применительно
именно к этой зоне академик Д.Н. Прянишников [1963]
писал: «...выяснение всех местных возможностей замены суперфосфата фосфоритной мукой является для
нас задачей первостепенной важности, тем более, что
достижение большего экономического эффекта на этом
пути требует меньших кредитов со стороны государства». Детальный обзор и теоретическое обоснование
условий высокоэффективного использования фосфо-
221
ритной муки в зоне распространения кислых почв,
технико-экономические преимущества ее производства, в т. ч. из низкопроцентных фосфоритов, даны
в диссертационной работе Ю.П. Сиротина [1980]. Теоретические основы эффективного использования
фосфоритной муки разработаны давно, впоследствии были уточнены особенности ее применения
на различных почвах, возможность и условия сочетания фосфоритной муки с известкованием, основные принципы фосфоритования кислых почв. Однако игнорирование характера строения всего профиля дерново-подзолистых почв при работе с
фосфоритной мукой исключает четкое прогнозирование ее действия, вообще фосфорных удобрений,
на продуктивность сельскохозяйственных культур.
Известно, что корневая система культурных растений распространяется на значительную глубину
[Станков Н.З. и др., 1974], запасы влаги, элементов
питания подпахотных горизонтов почвенного профиля участвуют в процессах питания растений. Данные же о доступности растениям фосфатов различных генетических горизонтов профиля дерново-подзолистых почв весьма разноречивы [Калинин, 1971;
Дерюгин. и др., 1975].
Фосфориты — одно из немногих полезных ископаемых на западной части ВКЗП, имеющее федеральное значение. Все разведанные запасы фосфоритов
сосредоточены на Вятско-Камском месторождении,
самом крупном из 4-х разрабатываемых месторождений фосфоритов в стране. Балансовые запасы находятся на 18 участках с различной степенью разведанности и составляют 853 млн т. по категориям А + В +
С
, по категориям С2— 1215 млн. т. Кроме разведан-
1
ных запасов Вятско-Камского месторождения, на территории области имеется перспективная фосфоритная Кобринская площадь с разведанными запасами в
350 млн т. При добыче 1 млн тонн руды в год разведанных запасов достаточно для работы в течение 100–200
лет.
Фосфоритные руды по характеру строения (в связи с их происхождением) подразделяются на желвако-
222
Глава II
Система удобрений
вые, зернистые и ракушечные. Наиболее ценными
считаются желваковые, к которым относится фосфоритная руда Вятско-Камского месторождения. Имеются различия в химическом составе фосфоритной муки,
полученной из фосфоритов различных месторождений
(табл. 2.30).
2.30. Некоторые показатели химического состава
фосфоритной муки [Мартынова, 1970]
Месторождение í.î. P2O5 R2O3 CaO F ÑÎ
Êàðà-Òàó 8,00, 26,57 2,17 42,15 2,50 5,45
Подольские 6,08 35,17 4,62 44,77 1,61 2,62
Ашинские 14,06 20,98 8,74 34,80 2,71 5,98
Верхнекамские 21,16 19,35 8,80 28,39 2,05 4,51
Егорьевские 16,62 21,25 10,18 31,82 2,25 5,00
Кольские апат иты 1,73 38,13 2,74 46,00 3,31 0,00
2
Примечание. н.о. — нерастворимый осадок.
За годы реформ в России добыча фосфоритной
руды и производство фосфоритной муки снизились
более, чем в 6 раз (табл. 2.29).
Таблица 2.29. Динамика добычи фосфоритов и
производства фосфоритной муки ВКФ рудником, тыс. т.
Фосфоритная руда
Ãîäû 1991 1992 1993 1994 1995
Поставк а фосфоритной муки 695 432 419 189 105
в т. ч в Кировскую область 187 120 34 6 7
Ãîäû
Фосфоритная руда 140 280 220 275 260
Поставк а фосфоритной муки 108 71 8 128
в т. ч в Кировскую область 6 4 0,009 0,5
1665 1390 835 780 700
1996 1997 1998 1999 2000
íåò
данных
Между тем в РФ почв с низким содержанием фосфора имеется 43,8 млн га; почв, нуждающихся в известковании — 42,8 млн га, преимущественно в зоне
распространения дерново-подзолистого типа. Считается, что именно эти почвы представляют собой фонд
наиболее эффективного применения фосфоритной
муки в нормах до 2 т/га. В последнее время была доказана высокая эффективность фосфоритования серых
лесных почв, а также выщелоченных и оподзоленных черноземов, площади которых составляют более 40 млн га. Таким образом, общая площадь прило-
223
жения удобрений на основе фосфоритов только в РФ
составляет около 100 млн. гектар.
Действие фосфоритной муки на продуктивность
растений определяется свойствами почвы, в частности в кислых почвах разложение фосфоритной муки
ускоряется. Оно выше на почвах, богатых органическим веществом (или при внесении органических удобрений). Здесь лучше водный, воздушный и тепловой
режим, углекислота, выделяемая при разложении
органического вещества, растворяет фосфорнокислую известь фосфоритной муки. Нитриты и нитраты,
образующиеся при минерализации органического вещества, также усиливают разложение фосфоритной
муки. Наоборот, при высоком содержании оснований
(кальций, магний) разложение фосфоритной муки ослабляется. Высокое содержание подвижного алюминия
также может быть помехой — через образование фосфата алюминия, даже растворимые формы фосфорной кислоты могут потерять подвижность, доступность
растениям (химическое поглощение).
Действие фосфоритной муки зависит от биологических особенностей минерального питания растений.
Корневые выделения растений, микроорганизмов содержат различные кислоты: угольную, щавелевую,
яблочную, молочную и др. Все они способствуют растворению минеральных солей (в нашем случае фосфоритной муки) и почвенных минералов. Наибольшей
растворяющей способностью обладают люпин, гречиха, горох, горчица (наверное, и рапс). Вероятно, это
связано с более интенсивным поглощением этими
культурами кальция и магния, которое приводит к подкислению почвы, особенно в ризосфере. Другие культуры (злаковые, лен, томаты, корнеплоды) в ранние
фазы роста и развития слабо используют фосфор фосфоритной муки, но в дальнейшем усваивают в такой
же степени, как из суперфосфата.
Фосфоритная мука Верхнекамского рудника отличается высокой агрономической эффективностью в
прямом и последействии на урожайность сельскохозяйственных культур (табл. 2.31).
224
Глава II
Система удобрений
Таблица 2.31. Эффективность фосфоритной муки
различных месторождений. Горьковский СХИ
[Мартынова, 1970]
Варианты
Контроль 20,4 100 17,9 100 19,3 100
Кара-Тау 21,6 106 19,1 107 19,4 100
Подольские 22,0 108 19,1 107 20,1 104
Ашинские 26,2 129 20,9 116 21,6 112
В.Камские 31,3 154 22,3 125 23,3 121
Ð
из апатита 32,5 160 24,0 134 24,1 125
ñã
Контроль 10,8 100 13,1 100 10,9 100
Кара-Тау 11,2 104 13,5 103 10,9 100
Подольские 11,8 109 14,0 107 11,7 109
Ашинские 13,0 120 15,4 118 13,0 122
В.Камские 14,3 132 16,8 128 14,8 138
Ð
из апатита
ñã
Просо Îâåñ Гречиха
г/сосуд % г/сосуд % г/сосуд %
Прямое действие. Средние данные за 1965-1967 гг.
Последействие. Средние данные за 1967-1968 гг.
13,9 129 17,0 130 14,5 136
На Фаленской селекционной станции в 1931–
1934 гг. в травопольном севообороте при внесения 90,
135, 180 кг д. в. Р
в фосфоритной муке прибавки
2О5
урожая зерна озимой ржи составили 2,92–3,64 ц/га.
Здесь же с 1949 года продолжался 9-летний опыт по
изучению нейтрализующей почвенную кислотность
способности большой дозы фосфоритной муки (6,8 т/га
тука или 1200 кг/га Р
2О5
).
Установлено незначительно уменьшило кислотности почвы (+0,3 ед. рН), она прочно связала 70%
подвижного алюминия, при этом содержание фосфора увеличилось в 10 раз. В опытах И.Г. Юлушева
[1989] была показана одинаковая эффективность
ежегодного внесения суперфосфата и разового фосфоритной муки в 5-летнем звене зернотравяного севооборота.
Способы улучшения качества фосфоритной муки.
Основной недостаток фосфоритной муки — слабая доступность фосфора растениям. Наиболее эффективными способами устранения этого недостатка являются:
n выбор кислых почв без подвижного алюминия;
n ее компостирование с навозом, при котором органи-
ческие кислоты (как содержащиеся в навозе, так и
образующиеся при минерализации органического
вещества) способствуют разложению фосфорита,
225
Глава II
сопровождаемое значительным повышением эффективности этого удобрения (табл. 2.19). Такой
компост можно использовать почти на любой почве.
При рациональном использовании природных ресурсов необходимо учитывать возможность использования глауконитовых песков, которые сопровождают
фосфориты Верхнекамских месторождений. Эти пески содержат целый ряд элементов питания (табл. 2.32),
являются улучшателями физико-химических свойств
почв (повышение поглотительной, буферной способности). Этим объясняется положительное влияние глауконитовых песков на урожайность сельскохозяйственных культур [Ишкаев, Аблямитов, Хасанов и др.,
1997].
Таблица 2.32. Содержание некоторых химических
элементов в глауконитовых песках, %
[Рубцов, Жилевский, 1987]
SiO
2
Al2O
3
TiO
2
Fe2O3, общий 10,3-16,2 9,7-15,3
CaO 1.9-10.4 3.0-6.3 7.4
MgO 1.4-7.3 1.8-2.8 1.65
Na2O 0.15-0.45 0.11-0.37 0.45
K2O 2.85-4.95 3.16-4.94 4.42
SO3. общее 0.32-7.17 0.31-3.37 4.54
P2O
5
вмещающ ие перекрывающие хв остов обогащения
44,04-57,6 48,2-58,4 45,1
7,7-11,7 10,2-13,1 9,0
0,18-0,37 0,21-0,51 0,24
3,20-7,80 6,53-9,20 7,79
Пески Компоненты
Запасы и прогнозные ресурсы глауконитовых песков на Верхнекамских месторождениях оцениваются в
следующих объемах (табл. 2.33).
Таблица 2.33. Запасы и прогнозные ресурсы глауконитовых
песков, млн. тонн [Рубцов, Жилевский, 1987]
балансовые забалансовые
Пески вмещающие 776,9 324,5
Пески надрудные 557,5 206,2
Вероятно, состав и свойства фосфоритных руд,
глауконитовых песков в определенной мере отражают
226
Система удобрений
специфику локальных условий их формирования. Поэтому в каждом конкретном случае требуется их изучение с целью выяснения элементного состава и всех
специфических свойств.
2.5.3.3. Калийные удобрения
В зависимости от элементного состава и технологии производства калийные удобрения условно можно
разделить на четыре группы:
n концентрированные (калий хлористый, калий сер-
нокислый, поташ, калийные смешанные соли, хлор-
калий-электролит);
n побочные продукты калийно-магниевого производ-
ства (калимагнезия, калийно-магниевый концент-
рат), отходы промышленности (цементная пыль);
n размолотые природные соли (каинит, сильвинит);
n бытовые отходы (печная зола).
Исходным сырьем для производства основных коммерческих калийных удобрений, распространенных в
провинции, являются карналлит (KCl.MgCl
.6H2O) или
2
сильвинит (m.KCl. nNaCl) Соликамских месторождений. Это различные модификации хлористого калия, калийных солей, которые относятся к хлорсодержащим.
Хлор с катионами, встречающимися в почве ( Ca, Mg,
Fe и т. д.), дает растворимые соли, чем и объясняется
усиление вымывания из почвы Са и Mg при внесении
таких удобрений.
Многие растения страдают от избытка хлора, например, картофель. Хлор снижает вязкость плазмы, возрастает гидрофильность. Агроруды, содержащие сульфаты и
хлориды калия, натрия, кальция, магния (например, шеинит — K
.MgSO4.6H2O; каинит — KCl.MgSO4.3H2O;
2SO4
лангбейнит — K2SO4.2MgSO4.NaCl.KCl) являются более
ценными для производства калийных удобрений с низким содержанием хлора. Наиболее важные их месторождения после распада СССР остались за рубежом, но имеются значительные запасы в Заволжье, в Саратовской,
Оренбургской областях, в Республике Башкортстан. Удобрения, полученные из этих агроруд (например,калиймагнезия), хотя и называются бесхлорными, содержание
227
этого элемента достигает значительных величин — до 30–
35%. К действительно бесхлорным удобрениям можно
отнести сернокислый калий (K
), поташ (К2СО3), бес-
2SO4
хлорную азофоску и бесхлорную азофоску с сульфатом.
Ассортимент калийных удобрений, содержание
действующего вещества и некоторые их свойства приведены в таблице 2.34.
Из побочных продуктов различных производств
представляют интерес нефелин (Na,K)
O, Al2O3. 2SiO
2
в нефелиновых хвостах), содержащий до 5–6% К
10–13% Na
O и 8–10% Ca2O. Нерастворим в воде,
2
рекомендуется применять на кислых почвах. Калий
содержится в глауконитовых песках (табл. 2.32), сопровождающих фосфоритные желваки. Cильно гигроскопическое удобрение — цементная пыль, в которой содержатся: К
О — 14–35%, СаО — 19,3%, Na2O — 1%,
2
СО3 — до 20%, SiO3 — 1,8%, Fe2O — 1,8%, MgO — 3–4%.
Из местных удобрений следует выделить древесную
золу. В золе содержание калия составляет 10–15%, фосфора 2–7%, кальция до 30%, поэтому она высокоэффективна на кислых почвах. Зола лиственных пород богаче
всеми элементами питания, чем зола хвойных пород.
Калий в золе находится в форме поташа (К
2СО3
му легко вымывается (хранить надо в сухом помещении).
Калийные удобрения легко растворяются в почве и
адсорбируются на поверхности почвенных коллоидов
чем ограничивается передвижение калия в почве. По
этой же причине применение калийных удобрений в
подкормку нецелесообразно, по крайней мере, для культуры текущего вегетационного периода. Наоборот, в
хорошо организованном земледелии практикуют залповые нормы калийных удобрений — внесение в запас.
Известкование кислых почв существенно изменяет
характер взаимодействия калийных удобрений с почвой.
Если насыщенность кальцием после известкования не
более 80%, подвижность калия возрастает, если выше —
может быть уменьшение подвижности калия и снижение его доступности растениям. В этих случаях нельзя
забывать возможность проявления антагонизма ионов.
Несколько снижается потребность в калийных
удобрениях на фоне навоза, особенно на почвах среднего и тяжелого гранулометрического состава.
228
Глава II
О,
2
), поэто-
Система удобрений
Таблица 2.34. Ассортимент калийных удобрений
марка
Калий хлористый мелкий
Калий хлористый
гранулированный
Калий сернокислый - 46,0 2 ÒÓ 6-13-12-76
40%-ная калийная соль - 40,0 2 ÒÓ 113-13-13-82
Калимагнезия: порошок - 28,0+9
гранулы - 28,0+9* 5 ТУ 6-13-11-76
Калимаг: порошок - 18,5+9
гранулы - 18,5+9* 5 ТУ 6-13-7-76
Каинит природный - 9,5 - ТУ 6-13-8-79
Силь винит молоты й - 22,0 - ÒÓ 6-13-6-75
Первый 60,0 1 ÃÎÑÒ 4568-83
Второй 58,0 1 ÃÎÑÒ 4568-83
Третий 57,0 1 ÃÎÑ Ò 4568-83
Первый 60,0 0,5 ÃÎÑÒ 4568-83
Второй 58,0 0,5 ÃÎÑÒ 4568-83
Третий 57,0 0,5 ÃÎÑÒ 4568-83
Второй 50,7 ÃÎÑÒ 10690-73 Калий углекислый (поташ)
Третий 50,0
À 45,5 4 ÒÓ 48-10-40-76 Хлоркалий-электролит
В 31,6 4 ÒÓ 48-10-40-76
Содержание, % Удобрение Ñîðò,
Ê
Î,
2
не менее
*
*
влага,
не более
нормы
* Процент Mg в пересчете на обезвоженное вещество.
ÃÎÑÒ èëè ÒÓ
áåç
ÃÎÑÒ 10690-73
12 ÒÓ 6-13-11-76
5 ÒÓ 6-13-7-76
По мере окультуривания почв, при известковании, в севооборотах с клевером, роль калийных удобрений возрастает. На глинистых и суглинистых минеральных почвах все виды хлорсодержащих калийных удобрений лучше вносить с осени под плуг при
вспашке зяби.
Калийные удобрения, если не повышают урожай
всех культурных растений, то всегда улучшают его
качество. Типичными потребителями калия в больших
дозах являются картофель, корнеплоды, травы.
2.5.3.4. Микроудобрения
В таблице 2.35 приведен ассортимент микроудобрений.
Таблица 2.35. Ассортимент микроудобрений
Удобрение С одержание д. в., % ГОСТ или Ту
Борная кислота 17,3 ГОСТ 18704-73
Борсуперфосфат 2,0 ÃÎÑÒ 24290-80
Ð
с добав кой бора 0,4 ÒÓ 6-08-315-74
ñäã
Бормагниевое удобрение 2,27 ÒÓ 6-08-279-73
Молибдат амм ония 52 ÒÓ 48-29-1-73
Молибденсуперфосфат 0,2 ÃÎÑÒ 24290-80
229
Глава II
Продолжение таблицы 2.35.
Сульфат меди 23 ÃÎÑÒ 24290-80
Медьсуперфосфат 1 ÃÎÑÒ 24290-80
Сульфат марганца 21 ÒÓ6-09-1781-72
Суперфосфат с Mn 1,5-2,0 ÃÎÑÒ 24290-80
Сульфат цинка 22 ÃÎÑÒ 8723-75
Цинксуперфосфат 0,1 ÃÎÑÒ24290-80
Сульфат кобальта 20 ÃÎÑÒ44-62-68
Кобальтсуперфосфат 0,2 ÃÎÑÒ 24290-80
Примечание. Р
— двойной гранулированный суперфос-
сдг
фат.
Микроудобрения прежде всего необходимо применять на плодородных почвах, где возможно получение высокого урожая сельскохозяйственных культур
с учетом их потребности и отзывчивости. Об обеспеченности почв микроэлементами необходимо судить
по количеству подвижных соединений, которые могут
составить от общих запасов бора 1–3%, цинка — 2–
6% и до 10–30% молибдена, меди, марганца. По содержанию подвижных форм микроэлементов почвы
группируются следующим образом (табл. 2.36).
Таблица 2.36. Группировка почв по содержанию
подвижных форм некоторых микроэлементов, мг/кг
Степень
обеспечен-
ности
Низкая < 0,2 < 0,1 < 2,0 < 20 < 1,0 < 1,0
Средняя 0,2 - 0,6 0,1 - 0,3 2,0 - 3,5 20 - 50 1,0 - 3,0 1,0 - 3,0
Высокая > 0,6 > 0,3 > 3,5 > 50 > 3,0 >3,0
Условия проявления недостатка: B, Mn, Zn, Co - карбонатность;
Низкая < 0,4 < 0,2 < 5,0 < 40 < 2,0 < 2,0
Средняя 0,4 – 0,1 0,2 - 0,6 5,0 - 7,0 40 - 100 2,0 – 6,0 2,0 - 6,0
Высокая > 1,0 > 0,6 >7,0 > 100 > 6,0 > 6,0
B Mo Cu Mn Zn Co
Í
Î
2
Mo - высокая кислотность, Cu – оторфованность.
Определяется в вытяжке
оксалат-
íîì
Минеральные почвы
Торфяно-болотны е почвы
1 n.
HCl
0.1 n.
H
2SO4
1 n. KCl 1 n.
Основные способы применения микроудобрений —
внесение в почву до посева, посадки сельскохозяйственных культур, обработка семян и клубней, внекорневая
подкормка. Внесение микроудобрений в почву ввиду
высокой их стоимости широкого распространения не
получило. Рекомендуемые нормы внесения микроудобрений представлены в таблице 2.37.
230
HNO
3
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]