677

Для гипсования могут быть использованы следующие материалы.

Гипс сыромолотый CaSO4×2Н2O. Тонкоразмолотый серый или белый порошок, содержит 71-73% CaSO4.

Фосфогипс – отход туковых заводов, очень тонкий порошок, содержит 70-75% CaSO4 и 2-3% Р2O5.

Глиногипс добывают из природных залежей; в естественном виде рыхлый, не требует размола, содержит от 63 до 92% CaSO4 и от 1 до 19% глины.

Доза гипса, в зависимости от количества поглощенного натрия и щелочности почвы, может быть от 3 до 10 т/га. Для расчета дозы гипса можно пользоваться формулой:

CaSO4 2Н2O (т/га) = (Na - 0,1× ЕКО)×0,086×H×d,

где Na – содержание поглощенного натрия, мг экв/100г почвы;

0,1–10% Na от ѐмкости поглощения (ЕКО), допустимое содержание поглощенного натрия в почве;

0,086 – 1 мг экв CaSO4 2Н2O, г;

H – глубина пахотного слоя, см;

d – объѐмная масса почвы гипсуемого слоя, г/см3.

При орошении доза гипса может быть уменьшена на 2530%. Полную дозу его можно давать в несколько приѐмов в течение 2-3 лет.

На корковых солонцах гипс вносят после вспашки и заделывают культиватором. На глубокостолбчатых солонцах при залегании солонцового горизонта на глубине более 15 см всю дозу гипса рассеивают и заделывают плугом с предплужником. При расположении солонцового горизонта на глубине 7-15 см гипс можно вносить под вспашку или культивацию, а также в два приема – по половинной дозе под каждую из этих обработок.

141

Гипсование без орошения в Центрально-Черноземной зоне повышает урожайность зерновых в среднем на 0,3- 6,0 т/га, в зоне каштановых почв – на 0,2-0,3 т/га. При орошении эффективность гипсования выше. Действие гипса значительно возрастает при заделке его под глубокую перепашку с одновременным внесением навоза, компостов, применением зелѐного удобрения. При гипсовании повышается эффективность как органических, так и минеральных удобрений.

Положительное влияние гипсования на плодородие почвы наблюдается в течение 8-10 лет, причем вследствие постепенного взаимодействия гипса с почвой эффективность его из года в год возрастает.

Площадь солонцовых почв, нуждающихся в первоочередной химической мелиорации, составляет 3,7 млн. га. С учетом соблюдения необходимого цикла гипсования (10 лет) среднегодовой объем работ по его проведению составляет 350-400 тыс. га при средневзвешенной норме внесения основного мелиоранта (фосфогипса) свыше 8 т/га.

Следует отметить, что гипс вносят не только для химической мелиорации солонцов, но и для улучшения питания растений кальцием и серой на других почвах, прежде всего в Нечерноземной зоне. Гипс, содержащий кальций и серу, как удобрение применяют, прежде всего, под бобовые травы – клевер и люцерну, которые потребляют этих элементов значительно больше, чем другие культуры. Вносят его под травы поверхностно, под другие культуры – в почву (0,3-0,4 т/га).

Положительное действие гипса на рост, развитие и урожайность растений на кислых почвах обусловлено не только улучшением питания кальцием и серой, но и доступностью калия, повышением устойчивости растений к кислотности при увеличении концентрации кальция в почвенном растворе. Прибавка урожая сена клевера от внесения гипса на дер-

142

ново-подзолистых почвах составляет 0,7-1 т/га, на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах – до 0,7 т/га.

Выбор метода мелиорации солонцовых почв и очередности выполнения работ определяется экономическими и экологическими критериями, предусматривающими наиболее высокую отдачу вложенных в мелиорацию средств и повышение экологической устойчивости всего агроландшафта, включающего мелиорируемые земли. К первоочередным объектам мелиорации относятся как орошаемые солонцовые, так и богарные земли, используемые для возделывания наиболее ценных сельскохозяйственных культур.

Технологические схемы применения мелиорантов

Выбор технологической схемы применения мелиорантов зависит, прежде всего, от наличия необходимых машин и механизмов, от расстояния от места загрузки до места внесения, а также состояния подъездных дорог и поля.

Прямоточная технологическая схема предусматривает использование автомобильного или тракторного пневморазбрасывателей в качестве единого средства транспортировки и внесения. Слабопылящие мелиоранты по прямоточной технологии транспортируются на небольшие расстояния от мест загрузки до поля и вносятся преимущественно тракторными кузовными разбрасывателями (РУМ-5, РУМ-8, РУМ-16, 1 РМГ-4, МВУ-12).

При работе по перегрузочной технологии функции этих машин разделены: автомобильный производит транспортировку до поля, а тракторный – внесение мелиоранта. Загрузка машин мелиорантом может производиться непосредственно на заводе-поставщике или на прирельсовом силосном складе, куда мелиорант доставляется железнодорожной цистерной-минераловозом.

143

Расстояние от места загрузки мелиоранта до поля не должно превышать для автомобильных машин 100 км, а для тракторных – 10 км как при прямоточной, так и при перегрузочной технологической схеме.

Перегрузочная технология используется также, если затруднено передвижение автомобильной машины по полю. Тогда от места загрузки до поля химический мелиорант доставляется автомобильной машиной и перегружается в тракторный агрегат, который и рассеивает мелиорант по поверхности поля.

По перевалочной технологии мелиоранты из более удаленных складов (или мест добычи мягких известковых пород – известкового туфа, гажи) транспортируют автомобилями-самосвалами и складируют в бурты на обочине полей, подлежащих известкованию. Затем с помощью универсальных погрузчиков загружают мелиорантом тракторные разбрасыватели.

Вопросы для повторения:

1. Перечислить сельскохозяйственные культуры, которые могут произрастать в условиях кислой реакции среды и которые не выносят еѐ. 2. Определение нуждаемости почв в известковании. Картограммы кислотности. Основное и поддерживающее известкование. 3. Действие извести на почву. 4. Расчет доз СаСО3 для основного и поддерживающего известкования. 5. Виды и характеристика известьсодержащих удобрений. 6. Известкование в полевых, кормовых и овощных севооборотах (сроки, способы внесения). 7. Влияние известкования на урожайность сельскохозяйственных культур. 8. Какие почвы, и по каким показателям нуждаются в гипсовании? 9. Как определить дозу гипса? 10. Материалы используемые для гипсования почв. 11. Основные приѐмы гипсования. 12. Что такое самогипсование солонцовых почв? 13. Какие технологические схемы используются при проведении химической мелиорации почв?

144

III. МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Лекция 1. Азот в почвах, растениях, удобрениях

Агрохимические и физиологические основы применения азотных удобрений.

Ассортимент и классификация азотных удобрений, состав, свойства, применение.

Пути повышения эффективности азотных удобрений.

Агрохимические и физиологические основы применения азотных удобрений

Роль азота в жизни растений. Азот – один из основных и важнейших элементов питания растений. Он входит в состав белков (16-18% их массы), которые являются составной частью протоплазмы растительных клеток. Азот входит в состав нуклеиновых кислот (рибонуклеиновая кислота – РНК и дезоксирибонуклеиновая – ДНК), играющих важную роль в обмене веществ в организме и передаче наследственных функций. Он входит в состав ферментов, выполняющих роль катализаторов во многих окислительно-восстановительных процессах растений. Азот является составной частью хлорофилла. Без азота хлорофилл не образуется. Он также входит некоторых других соединений как, например, фосфатиды, алкалоиды.

Азот среди элементов минерального питания наиболее мощный регулятор роста, хотя это не гормональное вещество. Регулированием уровня азотного питания можно добиться увеличения урожайности у зерновых, кормовых и овощных культур за счѐт роста ассимиляционного листового аппарата, у плодовых – за счѐт увеличения размера плодов, повышения их числа, усиления дифференциации плодовых почек и уменьшения осыпания плодов.

145

Содержание азота в растениях различно, зависит от биологических свойств, фазы развития, применяемых удобрений. Больше его в бобовых (3-4%), меньше всего в плодовоягодных, овощных и кормовых культурах (0,01-0,5%), зерновые занимают промежуточное положение (2-3%) (табл. 52, 53).

Внесение удобрений, и особенно азотных, значительно увеличивает содержание его в растениях. На содержание азота большое влияние оказывает плодородие почвы и агротехника возделывания растений. В зерновых культурах, выращиваемых на окультуренной дерново-подзолистой почве, содержание его может быть на 0,5-2,0% выше, чем выращенной на бедной по содержанию элементами почве.

Таблица 52

Содержание азота в урожае различных сельскохозяйственных культур, % к общей массе (Минеев В.Г., 2006)

Таблица 53

Содержание азота в овощах и плодах, % на сырую массу (Дерюгин И.П., Кулюкин А.Н.., 1988)

Вынос и динамика потребления азота растениями. В

начальный период роста растение потребляет азот мало, но недостаток его резко сказывается на урожайности сельскохо-

146

зяйственных культур, это нельзя исправить последующим внесением азотных удобрений. Этот период называется критическим (табл. 54). У зерновых злаков уже в период развертывания первых 3-4 листочков начинаются закладка и дифференциация репродуктивных органов – колоса или метелки. Недостаток азота в это время даже при усиленном питании в дальнейшем приводит к уменьшению числа колосков в метелке или колосе и снижению урожая. Для удовлетворения растений в азоте в этот период рекомендуется вносить азотные удобрения при посеве 10-30 кг/га.

У плодовых культур критический период в отношении азота отмечается весной. Растения наиболее интенсивно поглощают и усваивают азот в период максимального роста и образования вегетативных органов (стеблей и листьев).

С периода плодоношения у плодово-ягодных культур ежегодно проходят два периода интенсивного потребления элементов: весной при распускании почек, цветении и образовании листьев и после сбора плодов осенью при накоплении запасных пластических веществ, накапливаемых как в корнях, так и древесине, коре штамба и ветвях и второй волны роста корней. Весенний период почти в три раза интенсивнее по всем элементам, чем осенний период.

147

По динамике и интенсивности поглощения азота в период вегетации культуры очень сильно отличаются между собой. Так, ячмень к началу фазы колошения потребляет до 71% азота, сахарная свѐкла, картофель, капуста, озимые отличаются более продолжительным или растянутым периодом потребления азота. Капуста наибольшее количество азота потребляет в июле – августе, морковь – в конце августа – сентябре. Поступление его в огурцы возрастает постепенно, достигая максимума в период наибольшего роста завязей.

Для культур с коротким периодом потребления необходимо обеспечить азотное питание до посева, а с длинным – есть смысл использовать подкормки.

Из физиологически устаревших частей растений, в которых преобладает распад белка, продукты его гидролиза передвигаются в молодые растущие вегетативные, а затем репродуктивные органы, где снова используются на синтез белка. Поэтому растущие органы растений отличаются повышенной концентрацией азота. В листьях она обычно выше, чем в стеблях и корнях. По мере старения относительное содержание азота в тканях вегетативных органов снижается. Например, в фазе кущения зерновых злаков оптимальная для их роста и развития концентрация азота составляет 4-6% на сухое вещество (что значительно выше, чем в зерне даже сильной пшеницы), к фазе трубкования она снижается до 3,5- 5,0%, а к колошению – до 3,0-3,5%.

Вынос азота урожаями сельскохозяйственных культур.

Общий вынос азота зависит от биологических особенностей культур (табл. 55), сорта, урожайности, почвенноклиматических условий, удобрений. Ранние сорта характеризуются более высоким выносом на единицу продукции. Из овощных культур высоким выносом характеризуются цветная капуста (9,5 кг на 1 т).

148

Вынос азота растениями из почвы возрастает с увеличением урожайности сельскохозяйственных культур. Капуста, картофель, сахарная свѐкла, хлопчатник, подсолнечник, капуста, столовые корнеплоды и силосные культуры для создания высокого урожая потребляют гораздо больше азота, чем зерновые и плодово-ягодные (табл. 56).

Таблица 55

Примерный вынос азота (кг) на создание 1 т товарной продукции (Справочник агрохимика, 1976; Дудина Н.Х. и др., 1991)

Таблица 56

Примерный вынос азота с урожаем сельскохозяйственных культур

(Кидин В.В., 2009)

У корне- и клубнеплодов, подсолнечника в зависимости от условий выращивания может сильно изменяться структура урожая. Это вызывает резкие различия в размерах потребления азота. Например, в лесостепных районах на каждые 10 т урожая корнеплодов и соответствующего количества ботвы сахарная свѐкла потребляет 50 кг азота, в Нечерноземной зоне свѐкла формирует больше ботвы, и на каждые 10 т корнеплодов ей требуется 80-100 кг азота.

Уровень азотного питания определяет размеры и интенсивность синтеза белка и других азотистых органических соединений в растениях, ростовые процессы. Недостаток азота особенно сильно сказывается на росте вегетативных органов. Слабое формирование фотосинтезирующего листового и стеблевого аппарата вследствие дефицита азота, в свою очередь, ограничивает образование органов плодоношения и ведет к снижению урожая и уменьшению количества белка в продукции.

Избыточное азотное питание ухудшает и качество продукции. В корнеплодах сахарной свеклы снижается концентра-

150