9

Лекция №

Количество часов:

Минеральные удобрения

1. Понятие об агрохимии. Классификация удобрений

2. Азотные, фосфорные и калийные удобрения

3. Известковые и серосодержащие удобрения. Микроудобрения

4. Комплексные удобрения

Недостаток знаний нельзя заменить избытком удобрений. Академик Д.Н. Прянишников

1. Понятие об агрохимии. Классификация удобрений

Во второй половине XX века произошло резкое увеличение производства пищевых продуктов. Это явление получило название «зеленой революции». Эта была одна из наиболее успешных попыток реформирования сельского хозяйства. «Зеленая революция» - комплекс мер по мелиорации, химизации и механизации сельского хозяйства, а также внедрению в производство высокоурожайных сортов. Во многом успех был связан с достижениями агрохимии и в частности с использованием минеральных удобрений и средств защиты растений. Агрохимия – наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений при производстве сельскохозяйственной продукции. Как писал академик Д.Н. Прянишников «Изучение взаимоотношений между растением, почвой и удобрениями всегда являлось главной задачей агрохимиков». Многие приемы агрохимии (например, применение ряда органических удобрений) вошли в практику земледелия в глубокой древности. Однако как наука агрохимия сформировалась лишь в XIХ в. Агрохимия тесно связана с почвоведением, земледелием, растениеводством, физиологией растений, химией, биохимией и некоторыми другими науками. Основными объектами изучения агрохимии являются растения, почва и удобрения. В XX в. агрохимики стали изучать также агробиоценоз в целом, химические средства защиты растений и регуляторы роста растений. Вначале исследования выполняют в лабораторных условиях обычными химическими методами. Затем проводят опыты на небольших участках с участием живых растений. Практические рекомендации выдают на основании полевых опытов и производственных испытаний, проводимых на больших площадях в течение ряда лет. Ученые по-разному оценивают значение удобрений в повышении урожайности. По данным различных ученых за счет удобрений получают до 50-70% прироста урожайности.

В зависимости от состава удобрения можно разделить на три группы: минеральные, органические и бактериальные. Минеральные удобрения содержат питательные вещества в виде различных минеральных солей, органические – в виде органических соединений. Бактериальные удобрения не содержат элементов питания и представляют собой препараты высокоактивных микроорганизмов, улучшающих условия питания сельскохозяйственных культур. Органические удобрения действуют на растения медленнее, чем минеральные. Это связано с тем, что для усвоения элементов питания растениями органические соединения должны минерализоваться. Минеральные удобрения по сравнению с органическими являются высококонцентрированными. Так содержание элементов питания в минеральных удобрениях измеряется десятками процентов, а в органических обычно долями их. Высокие урожаи можно получить как при использовании только одних минеральных, так и при использовании только одних органических удобрений. Однако при совместном использовании их урожайность, качество урожая и плодородие почвы выше, чем при раздельном. Питательные вещества для растений можно подразделить на две группы. К первой относятся макроэлементы: азот, фосфор и калий, необходимые растениям в больших количествах. Другую группу образуют микроэлементы, необходимые растениям в микродозах. К этой группе относятся бор, медь, марганец, молибден и цинк. Для здорового роста растениям необходимы также кальций, магний и сера. Эти три элемента могут рассматриваться как промежуточные между первой и второй группами. В зависимости от этой классификации минеральные удобрения можно разделить на четыре группы:

Азотные, фосфорные и калийные.

Известковые (удобрения, содержащие кальций и магний).

Серосодержащие.

Микроудобрения (удобрения, содержащие микроэлементы).

По содержанию основных элементов питания минеральные удобрения делятся на простые (однокомпонентные) и сложные (комплексные). Простые удобрения содержат только один элемент питания. В зависимости от типа элемента питания простые удобрения подразделяются на азотные, фосфорные и калийные. В состав комплексных удобрений входят два или три основных элемента питания (азот и фосфор; фосфор и калий; азот и калий; азот, фосфор и калий).  По строению минеральные удобрения бывают порошковидные, кристаллические и гранулированные, по агрегатному состоянию – твердые и жидкие суспензированные. К важнейшим свойствам минеральных удобрений относят растворимость, гигроскопичность, слеживаемость, влагоемкость, рассеиваемость, гранулометрический состав и прочность гранул.

Содержание основного элемента питания в минеральном удобрении называется действующим веществом (д. в.).

Содержание действующего вещества в удобрении выражается в процентах от физической массы: в азотных удобрениях – в расчете на N, в фосфорных – на P₂O₅, калийных – на K₂O. Дозу внесения конкретного минерального удобрения можно рассчитать по следующей формуле: Н = Дx100/n, где Н –доза внесения удобрения, кг/га; Д –доза внесения этого же удобрения в действующем веществе, кг/га; n - содержание питательных веществ в удобрении, %. Например, под томаты требуется внести 90 кг/га д.в. K₂O (справочные данные). В качестве калийного удобрения планируется использовать сульфат калия. Действующее вещество сульфата калия содержит 49% д. в. K₂O, таким образом Н = Дx100/n = (90x100)׃49. Следовательно, доза внесения сульфата калия составит 184 кг/га или 18,4 г/м². В домашних условиях для отмеривания небольших количеств минеральных удобрений можно использовать подсобные емкости: мерный стакан, столовую ложку и т.д.

Питательные вещества поступают в растения в результате питания. Питание растений – это обмен веществ между растением и окружающей средой. Различают воздушное и корневое питание растений. Воздушное питание заключается в усвоении растением (преимущественно листьями) углекислого газа с помощью световой энергии; корневое – в поглощении корнями минеральных элементов. В результате питания растения приобретают определенный химический состав. Химический состав растений – содержание в них органических и минеральных веществ, а также отдельных химических элементов. Выражается в процентах от массы сухих веществ. Реже используются другие единицы измерения. Растение состоит из сухого вещества и содержит большое количество воды. Большинство сельскохозяйственных культур в вегетативных органах содержит 85-95% воды и 5-15% сухих веществ. В созревших семенах сухие вещества занимают до 85-90%, вода – 10-15%. Так зерно хлебных злаков и бобовых содержит 85-88% сухого вещества и 12-15% воды, а плоды томатов и огурцов соответственно 4-8% сухого вещества и 92-96% воды. В составе сухого вещества растений 90-95% приходится на органические соединения и 5-10% на минеральные соли. Основные органические соединения представлены в растениях белками, жирами, крахмалом, сахарами, клетчаткой, пектиновыми веществами. Причем различные растения содержат неодинаковые количества этих веществ.