688

Таблица 6.24

Содержание кальция в минеральных удобрениях

*– зерно + солома; ** – на произвесткованных почвах вынос кальция и магния выше на 10-20%.

6.7.2 Место внесения и глубина заделки извести

При внесении извести в оптимальных дозах и в качестве основного внесения учитывают прямое действие и последействие. Лучшим местом в полевых севооборотах признается поле с чистым или занятым паром. При комплексном агрохимическом окультуривании почв желательно известь внести с осени под зяблевую вспашку в предшествующем пару поле после уборки предшествующей культуры или непосредственно в паровое поле – в любое время летом при условии, если не вносят фосфоритную муку для повышения фосфатного уровня почвы. В случае повышения фосфатного уровня почв в севообороте фосфоритную муку вносят до известкования, с осени под зяблевую вспашку чистого пара, а известь весной под культивацию.

Известь также целесообразно вносить в поле с яровой зерновой культурой с подсевом клевера, соблюдая следующее: ⅔ дозы известняковой муки вносят под зяблевую вспашку, а ⅓дозы вносят под предпосевную культивацию для нейтрализации кислотности 5-8 см слоя почвы. Клевер особо чувствителен кислотности почвы в первый год жизни, когда слабо развита его корневая система.

141

Известь можно вносить практически под любую культуру севооборота, однако больший эффект в первый год после внесения получается, если еѐ вносят под те культуры, которые сильней в ней нуждаются. Это такие культуры, как клевер, люцерна, сахарная и кормовая свекла, кукуруза, капуста, зернобобовые и некоторые другие культуры. По данным Ю.М. Гильдебрандта (1975) в начале семидесятых годов объединение «Сельхозхимия» края ежегодно проводило известкование почв на площади 180-190 тыс. га. Высокие темпы известкования наблюдали до середины 80-х годов. С 1990 года и по сегодняшний день темпы известкования резко снизились, в 2002– 2008 гг. известкование проводилось на площади 6 тыс. га. В таблице 6.26 приведены площади почв края по кислотности за 1972, 2001 и 2010гг.

В2001 г. площадь пашни сократилась более чем на 600 тыс. га, а почв требующих известкования было 50 %. К 2011 году площадь пашни составляет всего 947 тыс. га и требующих известкования те же 50 %. Если проводить известкование темпами 70-80 гг. ХХ столетия, то их можно было бы произвестковать к 2020 году этого столетия. Из таблицы 6.26 хорошо видно, что площадь пашни к 2011 году снизилась в 2,1 раза, площадь пашни сильнокислых и среднекислых почв в 3,2 раза. Хозяйства в основном забрасывают кислые почвы.

При ежегодном известковании больших площадей объединению «Сельхозхимия» приходилось проводить работы не только в летнее время, но и зимой. При зимнем известковании приходится учитывать ряд требований. Не рекомендуется проводить известкование:

– на полях с уклоном 3-4°;

– при глубине снежного покрова более 20-30 см;

– на затопляемых весенними паводками угодьях;

– при температуре воздуха ниже 10-12°С.

Влетнее время нельзя проводить известкование:

–при влажности почвы более 20 %;

–при глубине колеи разбрасывания более 7-10 см;

–при высоте растений более 20-30 см;

–во время дождей.

Таблица 6.26

Площади кислых почв Пермского края

Следует помнить, что известь, внесенная на поверхность почвы, должна быть заделана в почву. До тех пор, пока она находится на поверхности почвы, не окажет положительного влияния. Только при тщательном перемешивании с почвой известь сильнее нейтрализует кислотность в ней, поэтому глубина заделки извести имеет существенное значение только для первой культуры. При дальнейшей обработке почвы (вспашке зяби, перепашке пара, весенней перепашке) она будет перемешана с почвой пахотного слоя. Ниже приводится краткая характеристика машин для внесения извести.

Контрольные вопросы

1.Перечислить с.-х. 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.

143

ГЛАВА VII

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Минеральные удобрения получают промышленно-заводским путем в результате механической и химической обработки неорганического сырья, чаще агрономических руд (апатиты, фосфориты, сильвинит, доломит, кальцит и др.), а также путем химического взаимодействия кислот, аммиака, солей и щелочей.

К минеральным удобрениям относят некоторые побочные продукты химических производств, содержащие питательные элементы для растений. К таким удобрениям относится сульфат аммония, получаемый из попутных газов Губахинского коксохимического завода, калий хлористый электролитный при производстве магния на Березниковском титаномагниевом комбинате АВИСМА, карбонат кальция – при производстве соды на Березниковском содовом заводе.

При выплавке чугуна и стали получают побочные фосфорсодержащие удобрения – томасшлак и мартеновский фосфатшлак. Согласно ИСО (Международной организации по стандартизации) минеральные удобрения – это технические продукты, основные минеральные вещества которых содержат усвояемые питательные элементы, необходимые для роста и развития растений и повышения плодородия почв.

Минеральные удобрения можно классифицировать по видам питательных элементов (азотные, фосфорные, калийные, цинковые, магниевые и др.); виды минеральных удобрений включают различные формы и делятся по химическим соединениям, в которых находится питательный элемент. Так, например, азотные удобрения делятся на следующие формы:

–нитратные [Са(NО3)2, NаNО3], аммонийные [(NН4)2SО4, NН4Сl], аммонийно-нитратные [NH4NO3], аммиачные [NH3, NH3 + H2O];

–по процентному содержанию питательных элементов (низкоконцентрированные 20-25 %, концентрированные 30-60 % и высококонцентрированные – свыше 60 %);

–по степени растворимости (водорастворимые, полурастворимые и нерастворимые);

–по агрегатному состоянию (твердые и жидкие). Твердые минеральные удобрения в свою очередь подразделяются на порошковидные, гранулированные, а жидкие – на водные растворы и суспензии;

–в зависимости от количества питательных элементов минеральные удобрения делятся на простые (одинарные или односторонние) и комплексные (сложные, сложносмешанные и смешанные).

Простые минеральные удобрения содержат один элемент питания. Следует отметить, что такое определение подходит не к каждому простому удобрению, так как в одинарных удобрениях, кроме основного питательного элемента, может содержаться сопутствующий и также участвующий (хо-

144

тя и незначительно) в питании растений. Например, азотнокислый кальций [Cа(NO3)2] считается простым азотным удобрением, в нем основным элементом является азот. Однако в этом удобрении кальций также участвует в питании растений. Такое же участие кальция в питании растений мы наблюдаем при использовании суперфосфата двойного и простого. В простом суперфосфате кроме кальция содержится и сера.

Комплексные удобрения содержат два и более питательных элемента. По способу производства они подразделяются на сложные, сложносмешанные (комбинированные) и смешанные.

Сложные удобрения представляют соли, полученные в едином технологическом процессе, имеют один химический состав.

Сложносмешанные удобрения получают путем обработки фосфатного сырья смесью азотной и фосфорной кислот или азотной и серной кислотами с последующим добавлением к пульпе сульфата аммония или аммиака и серной кислоты с хлористым калием. В зависимости от добавок получают нитрофосы и нитрофоски разного состава.

Смешанные удобрения получают путем механического смешивания двух или более, как простых, так и сложных удобрений. Они могут быть изготовлены как на заводах, так и непосредственно в хозяйствах перед внесением в почву.

Содержание питательных веществ в удобрениях выражают в процентах, оно носит название действующее вещество: в азотных удобрениях в пересчете на азот (N), для фосфорных и калийных в пересчете на оксиды

(Р2О5 и К2О).

Удобрения, вносимые на гектар пашни и на общую удобряемую площадь, выражают в действующем веществе и в физической массе. Например, на 1 га пашни внесено 60 кг азота, что составляет 130 кг мочевины или 176 кг аммонийной селитры.

При оценке качества минеральных удобрений учитывают влажность, гигроскопичность, сыпучесть, слеживаемость, гранулометрический состав, прочность гранул, рассеваемость, массу и плотность.

Не останавливаясь на производстве, в книге приводится ассортимент основных минеральных удобрений, их физические и химические свойства и условия эффективного применения.

7.1АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ

7.11 Нитратные азотные удобрения

Кудобрениям, содержащим азот в нитратной форме, относятся натриевая и кальциевая селитра.

Натриевая селитра (чилийская селитра) [NaNO3] используется 3-х

видов: 1-го сорта с содержанием 16,4 % азота; 2-го сорта – 16,3 % (ГОСТ 828-77Е); и техническая – 15,5 % азота (МРТУ 0-45-66).

145

Удобрение – мелкокристаллическая соль, белого цвета, горькосоленое, хорошо растворимо в воде, слабо слеживается при хранении, в почве вызывает подщелачивание среды, так как растение потребляет больше анион NO3 в обмен на выделяющийся анион НCO3¯, который с Na образует гидролитически щелочную соль NaНСО3 по уравнению: NaНСО3 + НОН = Na+ + ОН- + Н2СО3. Поэтому удобрение физиологически щелочное. Анион NO3– не закрепляется почвой, свободно передвигается по профилю почвы с почвенной влагой, поэтому на легких почвах и в районах с промывным водным режимом не рекомендуется вносить заблаговременно и с осени.

Впервую очередь в хозяйствах ее следует использовать в качестве подкормки озимых зерновых, многолетних злаковых трав и овощных культур. Удобрение эффективно на озимой ржи, сахарной, кормовой и столовой свекле и других корнеплодах, которые положительно реагируют на натрий, его содержится 26 %. Перед внесением натриевую селитру можно смешивать с суперфосфатом и хлористым калием.

Кальциевая селитра [Ca(NO3)2 × 3H2O] (ТУ2181-028-32496445-01)

содержит 15-17,5 % N и 14 % воды. Обладает сильной гигроскопичностью

ислѐживаемостью, физиологически щелочное удобрение, поэтому подщелачивает почвенный раствор. Является хорошим удобрением на кислых дерново-подзолистых и серых лесных почвах. Азот кальциевой селитры, как и натриевой, очень подвижен, вносить с осени под урожай будущего года не рекомендуется. Удобрение эффективно на яровой пшенице, многолетних злаковых травах, овощных культурах при использовании в подкормку и менее эффективно на картофеле. Это единственное удобрение из простых, содержащее кальций в водорастворимой форме, поэтому широко применяется в защищенном грунте для корневых и некорневых подкормок. В виду высокой гигроскопичности кальциевая селитра мало пригодна для внесения в рядки. Ее также не рекомендуется смешивать с другими удобрениями, так как смеси удобрений приобретают тестообразную массу.

Вассортименте азотных удобрений на долю натриевой и кальциевой селитр приходится не более 2 %, поэтому эти удобрения чаще приобретают овощеводческие хозяйства. Ввиду невысокого содержания азота в этих удобрениях транспортировать их на далекие расстояния экономически невыгодно, затраты на транспортировку не окупаются прибавками урожая.

7.1.2 Аммонийно-нитратные азотные удобрения

Аммонийная селитра [NH4NO3] по ГОСТ 2-85 содержит 34,65 %,

марка А – 34,2 % и Б – 34,0 % N.

Это удобрение называют также азотнокислым аммонием, нитрат аммонием и аммиачной (аммонийной) селитрой. Аммонийная селитра является одним из самых эффективных азотных удобрений на всех почвах и куль-

146

турах, стандартное азотное удобрение. Азот в удобрении находится наполовину в аммонийной и в нитратной формах, примеси 0,1 %, содержание воды не более 0,2 %. Азотнотуковые комбинаты и заводы выпускают аммонийную селитру в порошковидном (20 %) и гранулированном виде (80 %). Размер гранул 1-3 мм, цвет белый или желтоватый. Удобрение хорошо растворимо в воде, при хранении слеживается, гигроскопичное. Для уменьшения гигроскопичности аммонийной селитры при ее производстве добавляют: молотый известняк или фосфоритную муку, фосфогипс и аморант, за счет которых цвет может быть белый, желтоватый или розовый. Для аммонийной селитры в ассортименте азотных удобрений 55-60 %. Удобрение в большинстве случаев физиологически кислое, растения больше усваивают аммоний.

При внесении в почву аммоний переходит в ППК, нитраты усваиваются растением, частично вымываются в нижние слои почвы.

ППК)нкнк + 4NH4NO3 = ППК)NH4NH4NH4NH4 + 2KNO3 + 2HNO3.

Аммоний удобрения подвергается процессу нитрификации, переходит в NO3- при благоприятной температуре 25-28ºС и влажности 60-70 % от ПВ при доступе О2.

Аммонийную селитру можно вносить на всех почвах в качестве основного удобрения (под вспашку на водоразделах, в основном под культивацию, боронование), рядкового (не более 0,5 ц/га) и в подкормку (1-2 ц/га). Не следует еѐ вносить под вспашку в пониженных элементах рельефа, на почвах легкого гранулометрического состава и на аллювиальных в поймах. На таких почвах внесение аммонийной селитры под зяблевую вспашку приведет к промыванию нитратов на глубину до 1 м и частичным потерям с паводковой водой.

Аммонийную селитру можно смешивать с суперфосфатом и хлористым калием в день внесения в почву. При заблаговременном смешивании смесь становится влажной липкой, неравномерно вносится на поверхность поля. Нельзя смешивать аммонийное удобрение со щелочными удобрениями (известь, томасшлак, зола), это приводит к потере азота в виде аммиака:

2NH4NO3 + К2СО3 = 2КNO3 + (NН4)2СО3,

(зола) (NН4)2СО3 = 2NН3↑ + СО2↑+ Н2О

С целью расширения рынков сбыта, и сохранения спроса ряд предприятий продолжает работать по совершенствованию ассортимента выпускаемой селитры.

На предприятиях Холдинга «Акрон» – ОАО «Дорогобуж» налажено производство известково-аммиачной селитры [NH4NO3 + CaCO3 – 20-30 % N] и магниево-известково-аммиачной [NH4NO3 + CaCO3 + MgCO3 – 2530 % N и 2,0-4,0 % MgO]. Из-за пониженной концентрации питательных

147

компонентов эти удобрения не нашли широкого применения в сельском хозяйстве. Полученные удобрения полностью поставляются на экспорт в ФРГ и Канаду.

Для уменьшения слѐживаемости селитры ОАО «Кирово-Чепецкий ХК» при производстве пробует заменить фосфорно-кислотные добавки на азотнокислую магнезиальную смесь. Новомосковская АК «Азот» планирует выпустить медленно действующее удобрение на основе аммиачной селитры и цеолита, на Березниковском комбинате при производстве селитры добавляют амины жирного рода.

7.1.3Аммонийные азотные удобрения

Каммонийным азотным удобрениям относят сульфат аммония, хлористый аммоний, сульфат аммония-натрия, бикарбонат аммония.

Сульфат аммония или сернокислый аммоний [(NH4)2SO4] (ГОСТ

9097-82) выпускается высшего сорта и технический в порошковидном виде.

Ввысшем сорте азота содержится 21,0-20,8 %, в техническом – 20,8-19,0 %. Высший сорт имеет светлую окраску, технический – всевозможную в зависимости от содержания примесей. В России является отходом капролоктама и побочным продуктом коксохимического производства. Его удельный вес в структуре производства азотных удобрений в 1985 г. составлял 4,9 %, а в 2000 г. – всего 0,2 %. Удобрение хорошо растворяется в воде, не слеживается, малогигроскопичное, в процессе хранения образуется корочка. В нѐм находятся примеси свободной серной кислоты (0,2 %), следы роданистого аммония и некоторое количество органических веществ (не более 0,5 %). Аммоний удобрения в почве вступает в обменную реакцию с катионами почвенно-поглощающего комплекса, прочно закрепляется и не вымывается осадками:

ППК)нкнк + 2(NH4)2SO4 = ППК)NH4NH4NH4NH4 + K2SO4 + H2SO4.

в растворе

На хорошо аэрируемых почвах при температурах более 10°С, влажности 60-70 % от ПВ подвергается процессу нитрификации, переходит азот

NH4 в NO3.

Это удобрение можно вносить заблаговременно, то есть под зяблевую вспашку на глинистых и суглинистых почвах. Сульфат аммония – физиологически кислое удобрение. Для нейтрализации образующейся кислоты расходуется 1,5 ц извести. Удобрение можно вносить в качестве основного удобрения под все сельскохозяйственные культуры. Особенно эффективно удобрение на картофеле, так как он сильнее, чем другие культуры нуждается в сере и переносит кислую реакцию среды.

Хлористый аммоний [NH4Cl] (ГОСТ 2210-75) содержит 24-25 %.

Представляет собой мелкокристаллический, белый или желтоватый поро-

148

шок. Получают его как побочный продукт при производстве соды. Удобрение сильно подкисляет почвенный раствор, содержит большое количество хлора. Вносить рекомендуется с осени под зяблевую вспашку, при этом хлор вымывается и не оказывает вредного влияния на растения:

ППК)КН + 2NH4Cl = ППК)NH4NH4 + KCl + HCl,

Аммонийная форма азота при благоприятных условиях может подвергаться нитрификации.

Еще реже, чем хлористый аммоний, в сельское хозяйство поступает

сульфат аммония-натрия [(NH4)2SO4 + Na2SO4] (ТУ 6-01-192-78). Содер-

жит 16-17 % N и 8 % Na. Удобрение хорошо растворяется в воде, серого или желтоватого цвета. По своему действию приравнивается к сернокислому аммонию, сильно подкисляет почву. На известкованных почвах можно вносить в качестве основного удобрения под культуры отзывчивые на натрий, а также для подкормки пастбищ и сенокосов.

Сульфонитрат аммония (сульфат-нитрат аммония, сульфонатрий, нитросульфат аммония) [(NH4)2SO4 × 2NH4NO3 – 25,0-27,0 % N] – смесь, сплав или двойная соль, состоящая из нитрата и сульфата аммония. Удобрение хорошо растворимо в воде, сероватого цвета, мелкокристаллическое. Является хорошим удобрением для технических культур (свекла, хлопчатник, лен). Условия применения те же, что и для сульфата аммония. Физиологическая кислотность средняя между нитратом аммония и сульфатом аммония.

7.1.4 Жидкие аммиачные удобрения

Аммиак жидкий синтетический [NH3] (82,0 % N – ГОСТ 6221-90

марка В) представляет собой желтоватую с резким запахом жидкость. Хранится и транспортируется в стальных цистернах или баллонах, рассчитанных на давление 25-30 атмосфер. Единица азота в жидком аммиаке на 40100 % дешевле, чем в твердых азотных удобрениях (в зависимости от формы). При внесении на поверхность почвы азот в форме аммиака быстро испаряется, поэтому вносить его необходимо на глубину 14-18 см специальными машинами. В России широкого применения безводный аммиак не нашел, много применяют его фермерские хозяйства США. В 1985 г. в ассортименте составлял 7 %, а в 2000 г. – 2 %.

Аммиак водный (аммиачная вода) [NH4OН+ NH3] (ТУ 9-92)– это раствор аммиака в воде. Промышленностью выпускается двух сортов:

–первый сорт содержит азота 20,5 % (25 % NН3);

–второй сорт – не менее 18,0 % азота и 22 % NН3. В ассортименте азотных удобрений в 1980 г. составлял 11 %, в 2009 г. – 1 %;

–в техническом безводном аммиаке содержание азота – 16-17 %. Азот в аммиачной воде представлен двумя формами: свободным ам-

миаком – NН3 и гидратом окиси аммония – NН4ОН.

149

Упругость пара аммиачной воды около 0,5 атмосфер, температура замерзания первого сорта – 56 °С, второго – 33 °С. Вносить аммиачную воду поверхностно нельзя. Вносится она специальными машинами (ГАН-8 и др.) на глубину 14-15 см, на легких почвах – 18-20 см. Технология внесения аммиачной воды более сложна по сравнению с твердыми, при этом строго должны соблюдаться меры безопасности в работе.

Впочве водный аммиак вступает в физико-химические связи с ее коллоидами, прочно закрепляется, поэтому его можно вносить с осени под зяблевую вспашку, не боясь потерь азота. Водный аммиак можно применять также в составе основного удобрения в весеннее время под все культуры и летом в подкормку овощных и пропашных культур.

Впоглощенном состоянии находится он недолго. При температуре почвы 20 °С и выше уже через месяц почти весь аммонийный азот в результате нитрификации переходит в нитратную форму, то есть образуются нит-

раты – соли азотной кислоты [КNO3, Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, NaNO3 и др.] на долю водного аммиака (аммиачная вода) в ассортименте азотных удобрений в 80-е годы приходилось 10-12 %.

7.1.5 Амидные азотные удобрения

Карбамид (мочевина) [CO(NH2)2] по ГОСТ 2081-92 высший сорт содержит 46,2 %, первый сорт – 46,0 % азота. Содержание биурета (вредная для растений примесь) не должно превышать 1,0 %, влаги не более 0,5 %. Выпускается в порошковидном и гранулированном состоянии (от 1 до 4 мм не менее 94 %), хорошо растворяется в воде, белого цвета, мылкая на ощупь, при хранении слеживается незначительно. В ассортименте азотных удобрений в начале XX века мочевина составляла 10 %, а в конце столе-

тия – 23-27 %.

В почве при температуре 15 °С мочевина быстро (2-3 дня) аммонифицируется с образованием углекислого аммония:

СО(NH2)2 + 2H2O (в присутствии уробактерий) = (NH4)2CO3.

В первые дни карбонат аммония вызывает подщелачивание почвенного раствора, а затем превращается в HNO3 и ее соли:

(NH4)2CO3 + H2O → NH4HCO3 + NH4ОН.

При поверхностном внесении могут быть частичные потери азота в виде NH3, поэтому необходима заделка в почву сразу после внесения:

(NH4)2CO3 → 2NH3↑+CO2↑+ H2O NH4HCO3 →↑NH3+ 2H2O + СО

NH4ОН→↑NH3+ H2O

Мочевину можно вносить с осени под зяблевую вспашку, если стоит прохладная погода и почва не прогревается выше 15°С. При более высокой

150