конспект лекций 2011

Агрохімія. Конспект лекцій.

концентрація основних елементів мінерального харчування, порушується співвідношення елементів у поживному балансі. Нестачу цього елемента інколи по- в'язують з появою хлорозу в рослин, сірої плямистості у злаків і плямистої жовтяниці у цукрового буряка.

У ґрунті марганець знаходиться переважно у виді важко розчинних оксидів. Як добрива використовуються відходи підприємств марганцево-рудної промисловості з вмістом Mn до 10-18%. Сірчанокислий марганець використовується в тепличному овочівництві. Враховуючі, що марганець ефективний на тлі фосфорних добрив, доцільно робити марганизований суперфосфат. Використовується також марганизований гранульований суперфосфат і відходи переробки марганцевих руд. Доза внесення марганцю в розрахунку на елемент 2,5 кг/га. Способи застосування марганцю - обпудрювання насіння та позакореневе підживлення.

14.6. Молібден. Вміст у рослинах 0,1-300 мг Mo на 1 кг сухої маси. Локалізується в молодих зростаючих органах. Більше його у листі, ніж у стеблах і коренях. З врожаєм з 1 га виноситься Mo: пшениці - до 6 г, конюшини - до 10 г. У рослинах молібден входить до складу ферменту нітратредуктази, бере участь у відновленні нітратів до нітритів. За участю молібдену протікають такі біохімічні процеси як біосинтез амінокислот, фіксація молекулярного азоту бульбочковими бактеріями, біосинтез нуклеїнових кислот і білків. При різкому дефіциті молібдену гальмується ріст рослин, не розвиваються бульбочки на коренях бобових рослин, рослини мають блідо-зелене фарбування, листові пластинки деформуються і листи передчасно відмирають. Високі дози молібдену дуже токсичні для рослин. У випадках, коли вміст молібдену в рослинах досягає 20 мг на 1 кг сухої маси, у тварин спостерігається молібденовий токсикоз, у людини - ендемічна подагра.

У ґрунті молібден міститься в окисленій формі у вигляді молібдатів кальцію й інших металів. Кількість його коливається від 0,20 до 2,40 мг валових форм і 0,10-0,27 мг на 1 кг ґрунти - рухливих форм.

Агрохімія. Конспект лекцій.

Асортимент молібденових добрив: молібдат амонію. молібдат амоніюнатрію. відходи електролампової промисловості, суперфосфат простий гранульований з молібденом, суперфосфат подвійний гранульований з молібденом. Способи застосування: передпосівна обробка насіння та позакореневе підживлення. Молібденовий суперфосфат вносять у рядки в дозі 50 кг/га.

14.7. Цинк. Винос з врожаєм складає від 75 до 2250 г з 1 га. Цинк підвищує жаро- і морозовитривалість рослин, впливає на процес поглинання фосфору рослинами. При його нестачі виявляється висока концентрація неорганічного фосфору в рослинах, сповільнюється перетворення неорганічних фосфатів в органічні форми. Відомо більш ніж 30 ферментів, які містять цинк. При цинковому голодуванні виникає плямистість листя, у кукурудзи - побіління або хлороз верхніх листів, у томатів - скручування листових пластинок і черешків. Усі рослини затримуються в рості.

Найбільш високий валовий вміст Zn у тундрових ґрунтах (53-76 мг на 1 кг) і чорноземах (24-90 мг на 1 кг), а найбільш низький - у дерново-підзолистих (20-67 мг на 1 кг ґрунти).

Як цинкові добрива застосовують деякі відходи промисловості: - технічний сірчанокислий цинк (22% Zn); полімікродобриво (ПМУ-7) - відходи від виробництва цинкових білил. Ці препарати вносяться при посіві в рядки або опудрюють насіння.

14.8. Кобальт. У рослинах вміст його не більш 0,00002% сухої маси, причому, біля половини в іонній формі, 1/4 частина − у формі кобамідних сполук і в складі вітаміну В12, близько 1/3 складають неідентифіковані дуже стабільні органічні сполуки.

У ґрунті кобальт знаходиться в двовалентній формі і здатний давати комплексні сполуки з органічними речовинами.. Значна його частина знаходиться в ґрунті в розсіяному вигляді в ґратках алюмосилікатів; інша частина зв'язана із

Агрохімія. Конспект лекцій.

силікатами в результаті обмінної сорбції. Середній вміст кобальту в ґрунтах - близько 3·10-7%.

Як добриво вноситься в ґрунт по 200-400 г/га (у розрахунку на елемент) для некореневих підживлень.

14.9. Нікель. Нікель є активатором окислювально-відновних процесів у рослинних клітках. Внесення 3-9 мг Nі/кг ґрунту під люцерну підвищує активність аскорбіноксидази, пероксидази, каталази, що веде до підвищення врожайності на 10-15%. Нікель також входить у групу мікроелементів, зв'язаних у клітках рослин із протеїнами.

Нікель є постійною складовою глинистих мінералів у вигляді ізоморфних домішок. У ґрунті знаходиться в розсіяному вигляді в ґратах алюмосилікатів, а частина його більш пов'язана в результаті обмінної сорбції із силікатами. Середній вміст у ґрунтах складає близько 4·10-3%.

Використовуються в сільському господарстві сульфіди і сульфати нікелю, а також гідроаерозолі хлориду нікелю (усе це відходи промисловості).

Агрохімія. Конспект лекцій.

ЛЕКЦІЯ 15. КОМПЛЕКСНІ ДОБРИВА

15.1.Комплексними називаються добрива, які містять у різному співвідношенні два, три або більше елементів живлення: азоту, фосфору, калію і мікроелементів. Їх підрозділяють на подвійні (фосфорно-калійні, азотно-фосфорні, азотно-калійні) і потрійні (азотно-фосфорно-калійні).

15.2.У залежності від способів одержання комплексні добрива підрозділяються на: складні, комбіновані (складно-змішані), змішані; рідкі.

15.3.Складні добрива. Амофос NH4H2PO4. Складові цієї солі - іони (амоній і фосфат) легко засвоюються рослинами на всіх ґрунтах. Аммофос містить 11-12% N, 46-60% Р2О5. У ньому немає баласту. Головний недолік амофосу – нестандартне співвідношення між азотом і фосфором 1:4, 1:5, що обмежує широке застосування цього добрива в виробництві.

15.4.Складні добрива. Діамофос (NH4)2HPO4. Виробництво аммофоса засноване на насиченні аміаку вільною фосфорною кислотою. Якщо продовжити цей процес, то виходить діамофос, у якому співвідношення між азотом і фосфором дорівнює 1:2,5 (2,8). У діамофосі міститься 18% і більш азоту і близько 50% Р2О5. Це найбільш концентроване з усіх складних добрив.

15.5.Складні добрива. Калійна селітра KNO3. Ця сіль містить близько

13% N і до 45% К2О, не містить баластових речовин і відрізняється гарними фізичними властивостями. Як джерело калію особливо важлива для культур, які чуттєві до надлишковому хлору. Співвідношення між азотом і калієм складає 1:3,5, що є головним недоліком цього добрива.

15.6.Комбіновані, або складно-смішані добрива. Нітрофоски. При взає-

модії азотної кислоти з фосфорною сировиною одержують кальцієву селітру та однозаміщений фосфат кальцію з домішкою преципітату (діфосфату кальцію). Для одержання потрійного добрива на цій стадії процесу додають у необхідній пропорції хлористий калій. Далі масу висушують і гранулюють. У кожній гра-

нулі знаходяться сполуки CaHPO4∙2H2O, Ca(H2PO4)2∙H2O, NH4NO3, NH4Cl, KCl,

Агрохімія. Конспект лекцій.

KNO3, CaSO4 і домішки, які утримуються у вихідній фосфатній сировині. Це добриво називається сульфатною нітрофоскою. Використовується для всіх ґрунтів.

15.7.Комбіновані, або складно-смішані добрива. Нітроамофос. Комбі-

новане добриво, одержуване на основі моноамонійфосфату при введенні в нього калію називається нітроамофоскою. На основі діамонійфосфата роблять відповідно діамонітрофос і діамонітрофоску.

15.8.Комбіновані, або складно-смішані добрива. Карбоамофоска. Міс-

тить азот в амідній і аміачної формах, а фосфор і калій – у водорозчинній формі. Карбоамофоску одержують із сечовини, фосфорної кислоти, аміаку і солей калію. Вона містить до 60% поживних речовин (по 20% N, P2O5, K2O). Без додавання калію одержують карбоамофос, який містить до 60% поживних речовин (по 30% N і Р2О5).

15.9.Змішані добрива. Механічні суміші одержують без істотних хімічних перетворень компонентів, вони підрозділяються на порошкоподібні і гранульовані. Перевага гранульованих сухих сумішей полягає в тому, що виробництво їх можливе з будь-яким співвідношенням поживних речовин. Сухе змішування добрив - найбільш доступний, простий і економічний метод одержання комплексних добрив. Одне з головних вимог до гранульованих сумішей це одержання добре сипучих добрив, які не злежуються та придатні до механізованого розсіву. Для приготування сумішей звичайно використовуються наступні добрива: сечовина, аміачна селітра, подвійний і простий суперфосфат, амофос, хлористий калій. Фізичні властивості змішаних добрив поліпшують уведенням нейтралізуючих добавок: крейди, вапняку, фосфоритного борошна. Особливості фізико-хімічних властивостей добрив часто обмежують можливість їхнього змішування.

15.10.Рідкі комплексні добрива (РКД). До цих добрив відносяться роз-

чини поживних солей, що мають у своєму складі два або три основних поживних елементи (N, Р, К), вторинні елементи живлення (Са, Mg, S) і мік-

Агрохімія. Конспект лекцій.

роелементи (Fe, Mn, B, Cu, Zn, Mo, Co). РКД не мають у своєму складі вільного аміаку, тому їх транспортування не обов'язково повинно бути в герметично закритій тарі. РКД можна вносити не тільки на визначену глибину в ґрунт, але і розприскувати по поверхні, а також вносити в рядки; при необхідності в РКД можна вводити мікроелементи, деякі пестициди і стимулятори росту. РКД прості в зберіганні, вибухота пожежонебезпечні, не отрутні. Відзначені переваги РКД роблять їх досить перспективними для вітчизняного землеробства. Співвідношення азоту, фосфору і калію в ЖКУ може бути різним, вміст N − 5-10%, P2O5-5-10% і K2O − 6-10%. У нашій країні випускається в основному ЖКУ зі співвідношенням поживних речовин 9:9:9, а також з іншим співвідношенням

(7:14:7; 6:18:6; 8:24:0 тощо).

15.11. Суспензії. Можливе введення в розчин стабілізуючих добавок колоїдної глини або кремнієвої кислоти, які охороняють пересичений розчин від випадання твердої фази – один з кардинальних способів підвищення суми поживних речовин РКД. На виготовлення 1 т добрива витрачається 9-22 кг сухої глини.

Агрохімія. Конспект лекцій.

ЛЕКЦІЯ 16. ОРГАНІЧНІ ДОБРИВА

16.1.Домогтися розширеного відтворення родючості ґрунтів і систематичного зростання продуктивності землеробства можна лише при використанні органічних добрив. Застосування органічних добрив поліпшує властивості ґрунту, а саме, забезпечує рослини макро- і мікроелементами живлення; збагачує ґрунт органічними речовинами, ферментами, вітамінами та іншими біологічно активними речовинами, які стимулюють розвиток рослин і ґрунтової мікрофлори; збагачує ґрунт корисними мікроорганізми, які активують діяльність нітрофікуючих та азотфіксуючих бактерій; поліпшує фізичні властивості ґрунту − його структуру, водний та повітряний режим тощо; під час розкладання органічних речовин приґрунтовий шар повітря збагачується вуглекислим газом, що посилює ефективність фотосинтезу.

16.2.Із всіх видів органічних добрив особливе місце належить гною. Він

єважливим джерелом азоту, зольних макроелементів і мікроелементів. Головні складові частини свіжого підстилкового гною – в основному тверді й рідкі екскременти тварин і підстилка. В екскременти надходить приблизно 40-50% органічної речовини, стільки ж азоту та 60-70% фосфору й калію від вихідного вмісту їх у кормі. Якість гною залежить від умов і тривалості зберігання. Чим довше зберігається гній, тим вище відносний зміст у ньому азоту, фосфору, калію за рахунок розкладання органічної речовини. Хімічний склад й удобрювальна цінність гною залежать також від виду тварин, кормів, виду та кількості підстилки, способу зберігання гною тощо.

16.3.Під впливом органічної речовини гною підсилюються мікробіологічні процеси в ґрунті, у результаті підвищується розчинність, а отже, і доступність рослинам елементів мінерального живлення. Наприклад, нерозчинні фосфати кальцію, заліза, алюмінію й інші форми переходять у сполуки, які засвоюються рослинами. Фосфор, який був спожитий мікроорганізмами при їхньому відмиранні, переходить у легкозасвоювані рослинами сполуки.

Агрохімія. Конспект лекцій.

16.4.Якість гною залежить і від способу його зберігання. Розкладання гною відбувається під дією мікроорганізмів. Під дією уреази, яку виробляють уробактерії, сечовина дуже швидко перетворюється у вуглекислий амоній. Азотисті сполуки сечі при розкладанні перетворюються в газоподібний аміак, який

єголовним джерелом втрат азоту з гною. Частина азоту іммобілізується мікрофлорою ґрунту.

16.5.Залежно від строків зберігання, умов, ступеня розкладання органічних компонентів гною він здобуває відповідний зовнішній вигляд і консистенцію. По строках зберігання розрізняють чотири ступеню розкладання гною, приготовленого на солом'яній підстилці: свіжий, напівперепрілий, перепрілий і перегній. Свіжий, слабо розкладений гній – це коли солома незначно змінює колір і міцність. Напівперепрілий гній – солома здобуває темно-коричневий колір, не міцна і легко розривається. У цій стадії розкладання гній втрачає 10-30% первісної ваги й таку ж кількість сухої органічної речовини. Перепрілий гній являє собою однорідну масу. Солома розклалася настільки, що не можна виявити окремі соломини. При такому ступені розкладання гній втрачає близько 50% ваги та сухої органічної речовини. Перегній - це пухка темна маса. У цій стадії розкладання гній втрачає до 75% ваги й сухої органічної речовини.

16.6.Для одержання гною гарної якості його треба правильно зберігати. Існуює пухкий, або гарячий, спосіб зберігання (коли гній не ущільнюється), і холодний, або щільний, спосіб зберігання (коли вилучений із тваринницького приміщення гній відразу ущільнюється).

16.7.На тваринницьких промислових комплексах у великій кількості одержуються рідкий гній. Традиційна технологія утримання тварин на солом'я- ній підстилці вимагає значних витрат праці на збирання соломи з полів, транспортування до ферм, видалення із приміщень у складі гною, вивезення в поле та його розкидання. Більші витрати на застосування підстилки твариною стали стримувати ріст продуктивності праці на великих фермах. Тому в практику проектування й будівництва великих тваринницьких комплексів і ферм проми-

Агрохімія. Конспект лекцій.

слового типу широко впроваджується технологія безпідстилкового утримання худоби.

16.8.Як органічне добриво може використовуватися торф. За способами утворення торф поділяють на „верховий”, „перехідний” та „низовий”. Верховий торф утворюється на верхових болотах і складається з залишків сфагнових мохів, пухівки, богульників. Верховий торф визначається низькою попільністю, високою теплотворністю, високою вологоємністю, підвищеною кислотністю та низьким ступенем розкладання. Низинні й перехідні торфи утворюються, відповідно, на низинних і перехідних болотах і складаються з перепрілих залишків деревної та трав'яної рослинності.

16.9.Види і властивості торфу різноманітні і нерівноцінні по якості, тому і способи використання його на добриво неоднакові. Ступінь розкладання торфу визначається за вмістом гуміфікованих речовин: слабо розкладені – 5- 25%, середньо розкладені – 25-40 та сильно розкладені – більш 40%. Сирий торф містить 80-90% води. З одною тонною такого торфу вноситься лише 100200 кг сухої речовини. Крім цього сирий торф не можна внести якісно і рівномірно розподілити по полю. Щоб підвищити доступність азоту торфу для рослин, його компостують з біологічно активними компонентами (найчастіше, це гній та гноївка), а також використовують його для підстилки худобі.

16.10.Пташиний послід по своїх поживних якостях перевершує гній, а по швидкості дії не уступає мінеральним добривам. Вміст поживних речовин у посліді залежить від виду птахів і кормів. Свіжий безпідстилковий послід можна піддати швидкому сушінню на сушильних установках. З 1 т сирого посліду виходить 300-350 кг гранульованого або порошкоподібного концентрованого органічного добрива вологістю 15-20 %. При вологості 20% воно містить: N - 4,5%, P2О5 - 3,7, К2О - 1,8, СаО - 4,5, Mg - 1,6%. Термічно висушений послід є в значній мірі знезараженим і біологічно малоактивним матеріалом, але придатним для тривалого зберігання.

Агрохімія. Конспект лекцій.

16.11.Солома може бути важливим джерелом органічної речовини для ґрунту. Хімічний склад соломи досить широко змінюється в залежності від ґрунтових і погодних умов. У середньому вона містить 0,5% азоту, 0,25 - фосфору (P2О5), 0,8 - калій (К2О) і 35-40% вуглецю у формі різних органічних сполук. У соломі знаходяться деякі кількості сірки, кальцію, магнію, різних мікроелементів (бор, мідь, марганець, молібден, цинк, кобальт тощо). Солома − активний енергетичний матеріал не тільки для утворення гумусу ґрунту і підвищення мікробіологічної активності ґрунту. Широке відношення С:N у соломі (7080:1) дуже впливає на процес розкладання її в ґрунті. Установлено, що для нормального протікання процесів розкладання соломи відношення С:N повинно бути 20-30:1. Більш вузьке співвідношення цих елементів приводить до мінералізації азотистих з'єднань, а більш широке − підсилює процеси іммобілізації азоту. Ефективність удобрення соломою помітно зростає при додатковому внесенні азоту.

16.12.Зелене добриво (сидерати) – це сільськогосподарські культури, які вирощуються на зелену масу для заорювання в ґрунт як органічне добриво. Зелене добриво − найважливіше джерело гумусу й азоту в ґрунтах, змінює фракційний склад гумусу, поліпшує агрохімічні, фізико-хімічні і фізичні властивості ґрунту (підвищується величина рН в кислих ґрунтах, зростає сума поглинених основ, знижується величина гідролітичної кислотності та вміст рухомого алюмінію); посилюється біологічна активність ґрунту, ґрунтове і приґрунтове повітря збагачується вуглекислим газом, а це поліпшує повітряне живлення рослин; зорювання рослин посилює діяльність ґрунтової мікрофлори, що в свою чергу посилює процеси нітрифікації; виконує і важливу фіто санітарну роль.

16.13.У результаті складних фізичних, хімічних та біологічних процесів залишки рослинних і тваринних організмів, які відмирають у прісноводних озерах (ставках, водоймищах і т.п.) створюють сапропелі. Верхні шари покладів сильно перезволожені, і саме в них протікає процес утворення у результаті складних хіміко-біологічних процесів сапропелю з відмерлого планктону. У