Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник задач по агрономической химии. Учебное пособие.pdf
аммиака. Рассчитайте дозу внесения (л/га) данного удобрения, если его
плотность при температуре 18 0С составила 0,928 г/см3.
10.25. Какую площадь можно удобрить одной заправкой с
помощью подкормщика–опрыскивателя универсального (ПОУ), если
вместимость его равна 600 л. Доза внесения азота 45 кг д.в./га.
Плотность аммиачной воды при температуре 18 0С 0,922 г/см3.
10.26. Рассчитайте дозу подкормки кукурузы на силос водным
аммиаком в л/га, если на каждый гектар необходимо вносить по 60 кг
азота. Замеры показали, что при температуре 20 0С плотность водного
аммиака составляет 0,926 г/см3.
10.27. Рассчитайте дозу допосевного внесения водного
аммиака в л/га, если на каждый гектар необходимо вносить по 50 кг
азота. Замеры показали, что при температуре 13 0С плотность водного
аммиака составляет 0,938 г/см3.
10.28. Замеры, проведенные 15 апреля и 15 мая, показали, что
в резервуаре объем аммиака уменьшился с 56,2 м3 до 56,0 м3, однако
плотность раствора увеличилась с 0,934 до 0,936 г/см3. Известно также,
что температура водного аммиака возросла с 13 0С (в апреле) до 17 0С
(в мае). Рассчитайте потери аммиака в тоннах и процентах к исходному
количеству.
10.29. Вычислите общую потребность (в кубических метрах) в
водном аммиаке для кормовых корнеплодов, возделываемых на
площади 150 га. Согласно годовому плану применения удобрений, в
составе водного аммиака на каждый гектар нужно вносить по 60 кг
азота. Замеры показали, что при температуре 19 0С плотность водного
аммиака равна 0,916 г/см3.
10.30. Из прирельсового склада в хозяйство привезли 2 м
3
водного аммиака (плотность 0,912 г/см
3
при температуре 19 0С) в
автоцистерне АЦА – 2,2-52. Измерения, проведенные после слива
водного аммиака из автоцистерны в резервуар склада, показали, что
объем удобрения уменьшился на 32 л, плотность не изменилась, а
температура повысилась на 10С. Рассчитайте потери аммиака во время
слива из автоцистерны в резервуар склада в килограммах.
Пример решения задачи. От завода-поставщика прибыла цистерна
водного аммиака. Согласно сертификату в цистерне находится 54,0 т
111
груза с содержанием 21,12 % аммиака. Анализы показали, что
фактическая масса водного аммиака при температуре 19 оС составляет
53,98 т при плотности раствора 0,924 г/см3. Вычислите потери азота в
процентах к исходному количеству.
Решение.
1.По таблице 10.1 находим процентное содержание азота в
исходном растворе водного аммиака. Как видно, 21,12 % аммиака
соответствует 17,34 % азота.
2.Рассчитываем исходное количество азота в 54,0 т водного
аммиака: (54,0∙17,34)/100=9,3636 (т).
3.Пользуясь данными таблицы 10.1, находим процентное
содержание азота в прибывшей цистерне водного аммиака при
плотности раствора 0,924 г/см3. При плотности 0,924 поправка на 1 0С –
0,00045. Так как фактическая температура аммиака больше 15 0С на 4
о
С, то умножая 0,00045 на 4 получим 0,00180. Прибавив эту величину к
плотности 0,924, получим 0,9258≈0,926. Этому показателю плотности
соответствует содержание азота – 16,35 %.
4.Рассчитываем количество азота в 53,98 т водного аммиака
при плотности раствора 0,924 г/см3: (53,98∙16,35)/100=8,82573 (т).
5.Находим потери азота при транспортировке в тоннах: 9,3636-
8,82573=0,53787 (т).
6.Рассчитываем потери азота в процентах к исходному
количеству составляя следующую пропорцию:
9,3636 т – 100 %
0,53787 т - Х Х=(0,53787∙100)/9,3636=5,7442≈5,74 (%).
Ответ. 5,74 %
112
11 ПРОГНОЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ТРУДНОРАСТВОРИМЫХ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ ПО
АГРОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ ПОЧВЫ
Пояснения и справочная информация
Труднорастворимые фосфорные удобрения -
трехзамещенные соли ортофосфорной кислоты, которые в воде
практически нерастворимы и плохо растворимы в слабых кислотах, но
они растворяются в растворе сильных кислот. Эти удобрения
оценивают по количеству Р2О5, растворимого в 2 % растворе
муравьиной кислоты (НСООН). В группу труднорастворимых
фосфорных удобрений входят фосфоритная мука, вивианитовая мука
и, по П.М. Смирнову и А.В. Петербургскому (1975) костяная мука.
Доступность фосфора труднорастворимых удобрений для
большинства сельскохозяйственных культур крайне низкая, однако,
под действием кислотности почвы, корневых выделений растений,
физиологической кислотности удобрений и т. д. фосфор этих
удобрений постепенно переходит в усвояемую для растений форму.
Доступность фосфора, следовательно, эффективность
труднорастворимых фосфорных удобрений, в первую очередь
обуславливается кислотностью почвы.
График Б.А. Голубева - график, позволяющий
прогнозировать эффективность применения труднорастворимых
фосфорных удобрений в зависимости от величины гидролитической
кислотности и емкости катионного обмена (рисунок).
Б. А. Голубевым было экспериментально доказано, что
действие фосфоритной муки начинает заметно проявляться при
величине гидролитической кислотности (Нг) не ниже 2,5 ммоль/100 г
почвы (2,5 мг-экв./100 г), начиная с величины Нг, равной 3 + 0,1 Т
(емкости катионного обмена) и выше действие фосфоритной муки
113
было не ниже, чем суперфосфата. Следовательно, зная величину
гидролитической кислотности и емкости катионного обмена почвы,
можно, пользуясь графиком Б. А. Голубева, сделать прогноз действия
фосфоритной муки.
Емкость катионного обмена (ЕКО, емкость поглощения) -
общее количество поглощенных катионов почвы, способных к
обмену. Величина емкости катионного обмена в основном
определяется наличием в почвах обменных катионов Са++, Мg++, Na+,
K+, NH
4
+
, H+, Al
+++
. В специальной литературе емкость поглощения
обозначается буквой Е или Т, и измеряется в ммоль/100 г почвы.
Гидролитическая кислотность - разновидность
потенциальной (скрытой) кислотности, которая обусловлена наличием
в почвенно-поглощающем комплексе (ППК) Н+ и Al
+++
, и определяется
при обработке почвы раствором 1 Н раствора уксуснокислого натрия
(СН3СООNa). В этом случае из ППК вытесняются все или почти все
поглощенные катионы Н+ и Al
+++
, чему способствует щелочная реакция
раствора, вызванная гидролитической
114
Рисунок. График прогноза действия труднорастворимых
фосфорных удобрений по величине ЕКО и гидролитической
кислотности
щелочностью уксуснокислого натрия. Гидролитическая кислотность
обозначается буквой Нг, и измеряется в ммоль/100 г почвы.
Фосфоритование - внесение высоких доз фосфоритной муки
или других труднорастворимых фосфорных удобрений (1-2 т/га) с
целью увеличения содержания подвижных форм фосфора кислых почв.
Задачи
В задачах 11.1-11.30, пользуясь графиком Б.А. Голубева,
оцените ожидаемую эффективность фосфоритной муки на конкретном
поле севооборота по результатам агрохимических анализов, если в
почве обнаружены нижеприведенные количества поглощенных
катионов (таблица 11.1).
11.1. Первое поле первого севооборота
11.2. Второе поле первого севооборота
11.3. Третье поле первого севооборота
11.4. Четвертое поле первого севооборота
11.5. Пятое поле первого севооборота
11.6. Первое поле второго севооборота
11.7. Второе поле второго севооборота
11.8. Третье поле второго севооборота
11.9. Четвертое поле второго севооборота
11.10. Пятое поле второго севооборота
11.11. Шестое поле второго севооборота
11.12. Первое поле третьего севооборота
11.13. Второе поле третьего севооборота
11.14. Третье поле третьего севооборота
11.15. Четвертое поле третьего севооборота
11.16. Первое поле четвертого севооборота
11.17. Второе поле четвертого севооборота
11.18. Третье поле четвертого севооборота
11.19. Четвертое поле четвертого севооборота
11.20. Пятое поле четвертого севооборота
11.21. Шестое поле четвертого севооборота
11.22. Первое поле пятого севооборота
11.23. Второе поле пятого севооборота
11.24. Третье поле пятого севооборота
115
11.25. Четвертое поле пятого севооборота
11.26. Первое поле шестого севооборота
11.27. Второе поле шестого севооборота
11.28. Третье поле шестого севооборота
11.29. Четвертое поле шестого севооборота
11.30. Пятое поле шестого севооборота.
Таблица 11.1
Содержание поглощенных катионов в пахотном слое почв
Номер Поглощенные катионы в почве
севооборота поля Ca
++
Mg
++
K
+
Na+NH
+
4
H
+
АI
+++
в миллиграммах на 100 г почвы
I 1 200 24 2 - 18 5 9
I 2 210 28 2 - 27 2 2
I 3 320 32 4 - 36 3 6
I 4 230 48 4 - 18 8 4
I 5 240 56 4 - 27 3 5
II 1 250 49 2 - 36 3 7
II 2 260 68 2 - 54 10 6
II 3 480 78 4 46 27 2 II 4 280 56 8 - 36 4 3
II 5 300 80 6 12 18 2 4
II 6 320 64 2 5 56 7 2
III 1 440 78 3 23 10 6 1
III 2 420 82 4 32 20 2 III 3 380 78 3 35 35 4 III 4 400 92 5 46 18 3 -
в граммах на 1 кг почвы
IV 1 3,20 0,84 0,02 - 0,32 0,05 0,05
IV 2 2,80 0,90 0,03 - 0,40 0,07 0,04
IV 3 3,04 0,96 0,02 - 0,26 0,05 0,03
IV 4 2,62 1,02 0,04 - 0,36 0,06 0,04
IV 5 3,45 1,08 0,03 0,30 0,42 0,03 IV 6 3,60 1,14 0,04 0,36 0,36 0,02 -
V 1 4,83 1,20 0,05 0,46 0,45 0,03 V 2 4,02 1,14 0,03 0,35 0,18 0,02 -
116
V 3 2,47 1,08 0,02 - 0,36 0,08 0,04
V 4 2,28 1,02 0,06 - 0,24 0,07 0,03
VI 1 2,09 0,96 0,05 - 0,42 0,09 0,06
VI 2 4,24 0,90 0,04 0,50 0,48 0,04 VI 3 4,46 0,84 0,08 0,46 0,24 0,02 VI 4 4,61 0,78 0,07 0,39 0,36 0,03 VI 5 4,83 0,72 0,05 0,52 0,28 0,02 -
Пример решения задачи. Пользуясь графиком Б.А. Голубева, оцените
ожидаемую эффективность фосфоритной муки на 1-ом поле II-ого
севооборота, если результаты агрохимических анализов пахотного
слоя почвы показали следующее содержание поглощенных катионов
(мг/100 г почвы): Ca
++
= 220; Mg++ = 48; K+ = 3; NH
+
4
= 18; H+ = 6; АI
+++
=18.
Решение.
1.Содержание поглощенных катионов, выраженных в мг/100 г
почвы, переводим в ммоль/100 г почвы. Для этого количество
миллиграмов (мг) делим на эквивалентную массу соответствующего
катиона [ммоль(экв)]. Напомним, что миллимоли эквивалентов
катионов находятся делением атомных масс элементов (катионов) на
их валентность (см. раздел 3). Содержания поглощенных катионов в
ммоль/100 г почвы равны: Ca++=220/20=11,00; Mg++=48/12=4,00;
K+=3/39=0,08; NH
+
4
=18/18=1,00; H+= 6/1=6,00; АI
+++
=18/9=2,00.
2.Суммируя количество поглощенных катионов, выраженных
в ммоль/100 г почвы, находим величину емкости катионного обмена
(ЕКО). ЕКО=11,00+4,00+0,08+1,00+6,00+2,00=24,08 (ммоль/100 г).
3.Суммируя количество поглощенных катионов водорода и
алюминия находим величину гидролитической кислотности (Нг).
Нг=6,00+2,00=8 (ммоль/100 г).
4.По графику Б.А. Голубева определяем ожидаемую
эффективность фосфоритной муки на данной почве, где величины ЕКО
и Н
г
соответственно равны 24,08 и 8,00 ммоль/100 г. Как видно, точка
пересечения двух перпендикуляров, поднятых с оси абсцисс (ЕКО,
24,08 ммоль/100 г) и оси ординат (Нг, 8,00 ммоль/100 г), находится в
зоне «действие фосфорита не ниже суперфосфата».
Ответ. Действие фосфоритной муки не ниже суперфосфата.
117
12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОГО,
БИОЛОГИЧЕСКОГО И НОРМАТИВНОГО ВЫНОСОВ
ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ КУЛЬТУРАМИ
Пояснения и справочная информация
Биологический вынос питательного элемента – общее
количество питательного элемента, необходимое для формирования
всей биомассы растений, включая корневую систему, на единицу
площади. Рассчитывается исходя из процентов содержания
питательного элемента в той или иной части растений и величины
биомассы (зерно, солома, корневая система) сельскохозяйственной
культуры. При расчете биологического или хозяйственного выносов
необходимо учесть содержание влаги в биомассе растений, ибо
процентное содержание того или иного питательного элемента в
растениях обычно рассчитывается в процентах на абсолютно сухой вес
зерна, соломы или корней.
Хозяйственный вынос элемента питания – количество
элемента питания, отчуждаемого из почвы в составе урожая основной
и побочной продукции на единицу площади. В хозяйственный вынос
не включается количество питательного элемента, остающаяся в почве
в составе корневой системы. Хозяйственный и биологический выносы
выражаются в кг/га.
Потребление или нормативный вынос элемента питания.
Потребление или нормативный вынос элемента питания может быть
рассчитан исходя из биологического или хозяйственного выносов. В
сельскохозяйственной практике чаще всего устанавливается и
используется для расчетов норм удобрений «потребление или
нормативный хозяйственный вынос элемента питания»
Потребление или нормативный хозяйственный вынос
элемента питания. - количество элемента питания, необходимое для
118
создания единицы основной продукции с учетом соответствующего
количества побочной продукции. Нередко вместо «потребление
элемента питания», «нормативный вынос элемента питания»
используется термин «хозяйственный вынос на единицу основной
продукции». Потребление или нормативный вынос элемента питания
измеряется в кг/ц или кг/т. Для нахождения «нормативного
хозяйственного выноса элемента питания» хозяйственный вынос
необходимо разделить на величину основной продукции. Примерные
размеры нормативного хозяйственного выноса азота, фосфора и калия
основных сельскохозяйственных культур даны в приложении 6.
Задачи
12.1. Рассчитайте хозяйственный вынос азота (кг/га) озимой
пшеницей при урожайности зерна 4,0 т/га и соотношение «зерно:
солома» 1:1,45. Содержание общего азота в зерне и соломе на
абсолютно сухое вещество составило соответственно 2,65 и 0,51 %.
Влажность зерна и соломы равнялась соответственно 15,0 и 17,0 %.
12.2. Рассчитайте хозяйственный вынос фосфора (кг/га) яровой
пшеницей, если урожайность соломы равнялась 6,0 т/га, а соотношение
«зерно: солома» 1:1,20. Процентное содержание общего фосфора в
пересчете на абсолютно сухое вещество в зерне и соломе составило
соответственно 0,95 и 0,24 %. Влажность зерна и соломы следует брать
равной соответственно 15,5 и 17,5 %.
12.3. Рассчитайте процентное содержание общего калия в
зерне (влажность 15,5 %) озимой ржи, если хозяйственный вынос его
составил 64 кг/га. Урожайность зерна равнялась 4,2 т/га, а соломы в 1,5
раза выше. Кроме того, известно, что содержание общего калия в
соломе на абсолютно сухое вещество составило 0,75 %. Содержание
влаги в соломе следует брать равным 18,0 %.
12.4. Урожайность зерна и соломы вики составила 2,8 и 3,4
т/га, а их влажность соответственно 15,0 и 16,5 %. Рассчитайте
нормативный хозяйственный вынос азота (кг/т), если содержание
общего азота в зерне на абсолютно сухое вещество составило 4,95 %, а
в соломе в три раза меньше (в процентах).
12.5. Урожайность зеленой массы люпина составила 25 т/га.
Анализы показали, что зеленая масса имела влажность 78 %, а
119
содержание общего азота в урожае в пересчете на абсолютно сухое
вещество составило 2,50 %. Рассчитайте нормативный хозяйственный
вынос азота данной культурой в кг/т.
12.6. Рассчитайте хозяйственный вынос фосфора (кг/га)
озимой пшеницей при урожайности зерна 4,5 т/га и соотношение
«зерно: солома» 1:1,32. Содержание общего фосфора в зерне и соломе
на абсолютно сухое вещество составило соответственно 0,94 и 0,25 %.
Содержание влаги в зерне и соломе равнялась соответственно 14,5 и
17,0 %.
12.7. Рассчитайте биологический вынос калия яровой
пшеницей, если урожайность зерна (влажность 15,5 %) составила 3,8
т/га при соотношении «зерно: солома: корни» 1:1,15:0,85. В пересчете
на абсолютно сухое вещество содержание калия в зерне составило 0,74
%, а в соломе и корневой массе, по сравнению с зерном,
соответственно в 2,5 и 2,0 раза выше. Влажность соломы и корневой
массе следует брать равными 17,0 и 32,0 %.
12.8. Рассчитайте хозяйственный вынос азота яровым ячменем,
если процентное его содержание на абсолютно сухое вещество в зерне
и соломе составило соответственно 2,52 и 0,54 %. Урожайность зерна
(влажность 14,8 %) равнялась 4,6 т/га при соотношении «зерно:
солома» 1:1,05. Кроме того, известно, что процентное содержание
влаги в соломе оказалось в 1,15 раза выше, чем в зерне.
12.9. Урожайность соломы гороха при влажности 17,4 %
составила 4,2 т/га, что в 1,40 раза выше урожайности зерна.
Рассчитайте нормативный хозяйственный вынос фосфора (кг/т), если
содержание фосфора на абсолютно сухое вещество в зерне и соломе
равнялось соответственно 1,18 и 0,43 %. Влажность зерна следует
брать равной 15,0 %.
12.10. Урожайность зеленой массы (влажность 80,0 %) гороха
составила 23 т/га. Лабораторные анализы показали, что содержание
общего калия в надземной и корневой массе в пересчете на абсолютно
сухое вещество равнялось соответственно 2,50 и 0,74 %. Рассчитайте
биологический вынос калия (кг/га), если влажность и масса корней
оказались в 1,6 и 2,5 раза меньше аналогичных показателей надземной
массы.
120