688

реакций в почве. 2-х валентный марганец может переходить в 4-х валентный и становиться недоступным для растений и наоборот 4-х валентный в результате восстановления может переходить в 2-х валентный. При нейтральной реакции среды марганец в виде МnО2 выпадает в осадок. Окультуривание почв за счет внесения органических удобрений повышает содержание подвижного марганца в почве, а нейтрализация кислотности почвы известью снижает его подвижность. Возникают условия проявления недостатка марганца и на кислых почвах.

Взоне Предуралья довольно хорошо изучено валовое и подвижное содержание марганца в почвах Удмуртии (Кузнецов Ф.М., 1994): дерновоподзолистых, серых лесных и дерново-карбонатных, установлена степень его подвижности 9,5-15,0 %, но отсутствуют исследования по эффективности удобрений.

Первые исследования по изучению эффективности марганца при внесении в почву проведены в Пермской области в 60-х годах прошлого столетия А.А. Ламановым (1967) с пшеницей и кукурузой на дерновомелкоподзолистой тяжелосуглинистой и серой лесной почвах. Марганец в

виде MnSO4 и шлама вносили из расчета 2 кг/га. Математически доказанные прибавки урожайности зерна пшеницы составили от 805 до 1508 %, урожайности зеленой массы кукурузы – 16,7 %. В опытах Т.А. Кротких (1993-1994)

скормовой свеклой по фону N90P60K90 и извести из расчета по Нг при внесении марганца из расчета 1,5 кг/га прибавка урожайности составила 24,3 %. Результаты опытов показывают, что при определенных условиях марганцевые удобрения могут быть эффективны и на кислых почвах.

Вдерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах Пермского края содержание подвижного марганца от 13,8 до 62,5 мг/кг, серых лесных от 6,3 до 52,5 мг/кг и преобладают на пахотных угодьях и можно отнести к слабо и среднеобеспеченным (Ламанов А.А., 1967).

Группировка почв по обеспеченности марганцем приведена в табли-

це 7.33.

Таблица 7.33

Группировка почв по содержанию подвижного марганца, мг/кг почвы (Анспок П.И. 1981)

Ассортимент марганцевых удобрений. Сульфат марганца

(MnSO4×4Н2О) – кристаллический порошок светло-серого цвета с содержанием марганца 21-21 %, хорошо растворим в воде, можно применять для смачивания и намачивания семян, внекорневых подкормок в концентрации 0,01-0,5 % раствор удобрения.

201

Марганизированный суперфосфат (Са(Н2РО4)2×Н2О

+СаSO4×2Н2О + Мn) – обычный простой гранулированный суперфосфат с добавлением марганцевого концентрата, содержит 20 % Р2О5 и 1-2 % Мn (Ту 6-08-287-74). Лучше всего применять при посеве в рядки или посадке в гнездо.

Порошок, содержащий марганец – механическая смесь тонко из-

*– Мn мг/кг на абсолютно сухое вещество в органических удобрениях и на воздушно-сухое в минеральных удобрениях, (Каталымов М.В., 1961).

Применение и эффективность марганца. Марганцевые удобрения можно вносить под зерновые, злаковые травы, кормовую свеклу на почвах с содержанием подвижного марганца меньше 50 мг/кг почвы в дозах 2- 3 кг/га д.в. под культивацию, при посеве зерновых в рядки 0,5 кг/га в виде марганизированного суперфосфата.

Порошок, содержащий марганец, следует использовать для опудривания семян из расчета: зерновые – 250 и зернобобовые – 300 г на 1 ц семян; кормовая свекла – 550; огурцы – 200; томаты – 300; капуста – 100 г/кг.

Согласно исследований Б.А. Ягодина (1964) весьма эффективно намачивание семян томатов в 0,5 % растворах, содержащих марганец, цинк; 0,1 % растворах меди, кобальта и марганца лука севка. Прибавка томатов при намачивании сернокислым цинком составила 142 %, сернокислым марганцем 20 %. Прибавки лука-севка от микроэлементов от 110 до 154,7 % к фону.

202

Контрольные вопросы

1.Вынос и динамика потребления азота растениями на протяжении вегетационного периода.

2.Аммонийные удобрения - сульфат аммония, хлористый аммоний, их получение, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

3.Аммонийно-нитратные удобрения - аммонийная селитра, их получение, свойства, взаимодействие с почвой, применение. Техника безопасности при хранении аммонийной селитры.

4.Нитратные удобрения - кальциевая и натриевая селитры, их получение, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

5.Мочевина (карбамид) их получение, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

6.Жидкие азотные удобрения (жидкий NH3, аммиачная вода, аммиакаты, получение, состав, свойства, особенности применения.

7.Технология применения азотных удобрений, дозы, сроки, способы внесения.

8.Влияние азотных удобрений на урожайность и качество с.-х. продукции. Понятие ПДК нитратов в продукции.

9.Охрана окружающей среды от загрязнений азотными удобрениями

10.Среднее содержание фосфора в разных видах растений и их орга-

нах.

11.В состав каких органических соединений растений входит фосфор, и их физиологическая роль.

12.Поступление фосфора в растения по фазам развития.

13.Общие и доступные запасы фосфора в разных видах почв.

14.Формы фосфора в почвах и их превращение. Подвижность соединений фосфора в почвах в зависимости от реакции среды, доступность их для растений.

15.Группировка растений по способности усваивать фосфор из труднорастворимых фосфатов.

16.Картограммы содержания подвижного фосфора в почвах и использование их в производстве.

17.Химическое связывание (поглощение) фосфора в разных почвах, показать на примерах, его роль в питании растений фосфором.

18.Ассортимент фосфорных удобрений, группы фосфорных удобрений по растворимости в воде и других растворителях.

19.Суперфосфат простой (порошковидный, гранулированный), его состав, производство, взаимодействие с почвой, применение КИУ (коэффициент использования фосфора из удобрений).

20.Фосфоритная мука, ее получение, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

21.Содержание калия в растениях и его физиологическая роль.

203

22.Содержание и формы калия в почвах, их превращения, доступность для растений.

23.Хлористый калий, его виды, состав, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

24.Калийная соль, ее состав, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

25.Сернокислый калий, его состав, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

26.Калимагнезия, ее состав, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

27.Ассортимент магниевых удобрений.

28.Технология применения магниевых удобрений (дозы, сроки, способы применения).

29.Понятие комплексных удобрений и их классификация.

30.Преимущества комплексных удобрений перед простыми. Их эффективность в сравнении с эквивалентными смесями простых удобрений.

31.Аммофос и диаммофос, их состав, свойства, применение (дозы, сроки, способы и культуры).

32.Нитрофоска сульфатная, ее производство, состав, свойства, применение (дозы, сроки, способы и культуры).

33.Азофоска, ее получение, состав, свойства, применение.

34.Диаммофоска, ее получение, состав, свойства, применение.

35.Жидкие комплексные удобрения, их применение.

36.Суспензированные комплексные удобрения. Перспективы их применения.

37.Понятие смешанные удобрения. Основные условия подготовки смешанных удобрений.

38.Какие удобрения нельзя смешивать друг с другом, объяснить, почему нельзя смешивать.

39.Какие удобрения можно смешивать друг с другом заблаговременно, какие за месяц, какие перед внесением и объяснить почему?

40.Содержание бора в почвах, доступность для растений.

41.Ассортимент борных удобрений, их состав, свойства и примене-

ние.

42.Содержание молибдена в почвах, доступность для растений.

43.Молибденовокислый аммоний, его состав, свойства, способы и дозы применения под бобовые, зернобобовые и технические культуры.

44.Сернокислая медь, пиритные огарки, их характеристика и применение под зерновые культуры.

45.Цинксодержащие удобрения, их характеристика, дозы и способы применения под различные культуры.

46.Марганцевые удобрения, их характеристика, дозы и способы применения под различные культуры.

204

ГЛАВА VIII

ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ

Органическими удобрениями называют свежие, полуразложившиеся или разложившиеся, под воздействием микроорганизмов вещества растительного и животного происхождения, вносимые в почву для повышения плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур.

К органическим удобрениям относят подстилочный и бесподстилочный навоз, навозную жижу, торф, птичий помет, компосты, фекалии, сапропель, зеленое удобрение, хозяйственные отходы и пр. Часто все эти материалы называют местными удобрениями, так как их получают или готовят в тех хозяйствах, в которых они будут использованы. Органические удобрения повышают плодородие почв и урожайность культур благодаря тому, что содержат почти все необходимые питательные вещества для растений, поэтому их называют полным удобрением. В таблице 8.1 приведено содержание основных элементов питания в некоторых органических удобрениях, применяемых в Пермском крае.

Таблица 8.1

Содержание питательных веществ в одной тонне органических удобрений, кг

С 40 т навоза в почву поступает 200 кг азота, 100 кг фосфора, 240 кг калия, что соответствует 6 ц аммонийной селитры, 2,5 ц двойного суперфосфата и 4 ц хлористого калия, 280 кг карбоната кальция (извести). Почти все органические удобрения, кроме макроэлементов, содержат и микроэлементы.

Применяя органические удобрения, человек влияет определенным образом на круговорот питательных веществ в земледелии. С навозом, навозной жижей, птичьим пометом, фекалием в почву вносят элементы, которые поглощаются из нее растениями для формирования урожая, а затем через корм животных и подстилку (навоз) азот, фосфор, калий и другие элементы частично снова возвращаются обратно в почву, используются другими растениями. Питательные вещества, вносимые в почву с минеральными удобрениями через урожай, а затем с кормами и подстилкой животных поступают в навоз, с ним обратно на поля. Из трех основных макро-

205

элементов, при рациональном использовании растениеводческой и овощеводческой продукции в хозяйствах, вынесенный растениями азот возвращается в почву на 20-30 %, фосфор на 15-20 %, калий на 50-60 %.

В хозяйствах, применяющих высокие дозы торфа и компостов, приготовленных на его основе, почва обогащается питательными элементами, ранее не участвующими в круговороте питательных веществ. Большое значение в повышении плодородия почв и урожайности имеет возделывание бобовых культур в качестве зеленого удобрения, при этом происходит вовлечение в круговорот азота атмосферы. Органические удобрения являются не только источником питательных элементов, но и углекислоты. При разложении микроорганизмами органических удобрений (минерализации) образуется большое количество углекислоты, которая насыщает почвенный воздух и приземный слой атмосферы. Так при внесении 40 т полуперепревшего навоза в период интенсивного разложения его, количество ежедневно выделяемой на одном гектаре углекислоты составляет 250-300 кг. Такого количества углекислоты достаточно для получения 40 ц зерна и 400500 ц картофеля с одного гектара. Особенно сильно нуждаются растения в углекислоте в период максимального развития вегетативной массы. Минеральные удобрения не могут обеспечить растения углекислотой, поэтому для достижения высокой урожайности необходимо планировать совместное использование как органических, так и минеральных удобрений.

Углекислота, образующаяся при разложении органических удобрений, не только улучшает питание растений, но и положительно действует на процессы, протекающие в почве. Она способствует образованию подвижных форм фосфора, карбонат кальция (известь) переходит в растворимый в воде двууглекислый кальций, и способствует свертыванию коллоидных частиц почвы, то есть образованию структурных почв. Органические удобрения являются энергетическим материалом и источником пищи для почвенных микроорганизмов. Навоз, навозная жижа, фекалии, богаты микроорганизмами, а торф очень беден ими. Скорость минерализации органических удобрений в почве зависит, прежде всего, от количества в них микроорганизмов. В 1 г полуперепревшего навоза насчитывается 8-12 млн., а в 1 г торфа менее 200-500 тыс. микроорганизмов. Для ускорения минерализации органического вещества торфа его компостируют с более богатыми микроорганизмами органическими удобрениями, чаще с навозом, навозной жижей, фекалиями и др. Навоз, компосты в почве активизируют жизнедеятельность азотфиксирующих бактерий, аммонификаторов, нитрификаторов и других полезных микроорганизмов.

Органические удобрения и особенно навоз при систематическом применении способствуют снижению почвенной кислотности, повышению степени насыщенности основаниями, улучшают буферные свойства почвы, снижают содержание подвижного алюминия и железа в кислых почвах. Особен-

206

но велико значение органических удобрений в повышении содержания гумуса в почве. Поддерживать бездефицитный баланс гумуса в почве можно только за счет рационального использования органических удобрений.

8.1 ПОДСТИЛОЧНЫЙ НАВОЗ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ

Из всех видов органических удобрений, применяемых в сельском хозяйстве, главное место по объемам и удобрительным свойствам принадлежит навозу. Д.Н. Прянишников считал навоз «самым важным источником азота, фосфора и калия, как по громадным абсолютным их количествам, в нем содержащихся, так и по их дешевизне». Он также отмечал, что навоз является полным удобрением потому, что в его состав входят те самые (важные с точки зрения удобрения) вещества, которые уже участвовали в образовании растительной массы; главные составные части навоза (твердые и жидкие выделения животных, с одной стороны, и подстилка – с другой) представляют собой растительные продукты, отчасти изменившиеся при прохождении через организм животного и при их хранении. Другими словами, навоз представляет отход животноводства, состоящий из твердых выделений (экскрементов) и мочи животных. В зависимости от условий содержания животных в состав навоза может входить подстилка или вода, используемая для смыва экскрементов, получают подстилочный твѐрдый или бесподстилочный жидкий навоз. Подстилочный навоз в среднем содержит 25 % сухих веществ и около 75 % воды.

На крупных животноводческих комплексах, в основном, крупный рогатый скот и свиньи содержатся без подстилки, а экскременты при этом удаляются с помощью воды. В зависимости от технологии удаления навоза получается жидкий и полужидкий навоз. В полужидком навозе сухого вещества 10 % и воды 90 %, в жидком соответственно 5 и 95 %.

Агрохимическая наука края провела большое количество опытов по изучению влияния подстилочного и в меньшей степени бесподстилочного навоза на плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур. По результатам наших исследований и многих исследователей в других регионах страны с экономической точки зрения и экологической безопасности подстилочный навоз является более эффективным удобрением, чем жидкий и полужидкий.

Выделения (экскременты) животных состоят из непереваренного корма и продуктов обмена организма. Принято считать, что в экскременты поступает примерно 40-50 % органического вещества, столько же азота, 6070 % фосфора и калия от исходного содержания их в корме. В моче животных содержится мало фосфора, много азота и калия.

Химический состав подстилочного навоза разнообразен, не постоянен и зависит от качества корма, вида животных, количества подстилки, ее химического состава, сроков и способов хранения навоза (табл. 8.2). При

207

скармливании животным концентрированных комбикормов экскременты животных намного богаче элементами питания, чем при кормлении грубыми и сочными кормами (сено, солома, силос и др.).

Таблица 8.2

Состав свежего навоза по данным НИУИФ, ВИУА и других учреждений, %

Навоз на торфяной подстилке богаче азотом, чем приготовленный на опиле или соломе. Навоз на соломистой подстилке богаче калием, чем на торфяной. Овечий и конский навоз по содержанию питательных элементов превосходит навоз крупного рогатого скота и свиней. В свежем подстилочном навозе азот большей частью представлен белковыми соединениями, аминокислотами, на долю аммиака приходится около 25 %. В первый год растения из навоза усваивают 25-30 % азота. Этот азот находится в виде углекислого аммония [(NН4)2СО3] и мочевины [СО(NН2)2].

Фосфор в свежем навозе входит в состав органических соединений: нуклеопротеиды, сахарофосфаты, нуклеиновые кислоты, минерализация которых происходит очень быстро, и в первый год растения усваивают фосфор из навоза на 30 %. В отличие от азота и фосфора, калий почти полностью находится в жидкой фракции навоза, усвояемость его в первый год внесения приравнивается к усвояемости калия из минеральных удобрений и составляет 50-60 %. Следует отметить, что подстилочный навоз кроме макроэлементов содержит почти все необходимые для растений микроэлементы. Количество микроэлементов в навозе зависит от количества их в почве, на которой выращивались кормовые культуры, которые были полностью или частично использованы на корм и подстилку (солома). В таблице 8.3 приведено среднее содержание некоторых микроэлементов в 40 т навоза.

208

Таблица 8.3

Содержание микроэлементов в 40 т подстилочного навоза при влажности 75%,г

При внесении 60-70 т подстилочного навоза один раз в 7-8-польном севообороте, растения бывают полностью обеспечены микроэлементами и в дополнительном внесении их с минеральными удобрениями не нуждаются.

8.1.1 Накопление подстилочного навоза

Выход подстилочного навоза в хозяйстве зависит от поголовья скота, видов скота, скармливаемых кормов, количества используемой подстилки и длины стойлового периода. В большинстве хозяйств основную массу навоза получают от крупного рогатого скота.

При использовании подстилки выход подстилочного навоза увеличивается почти на 1/3, а качество его значительно повышается за счет снижения потерь жидкой фракции, аммиака и углекислого газа. Количество подстилки, рекомендуемой для скота, приведено в таблице 8.4.

Наиболее распространенной подстилкой являются солома, торф, опилки. Сухая подстилка впитывает значительно больше жидкости, чем увлажненная. Верховой торф с влажностью 40-50 % способен удерживать 8-10 частей жидкости, резаная солома озимой ржи 4-6, опилки 2-3 частей.

Таблица 8.4

Количество подстилки на одну голову разных видов животных, (кг в сутки)

Выход навоза в хозяйстве можно рассчитать несколькими способами. Первый способ. С учетом экскрементов и подстилки определяют количество навоза от одной головы животного за сутки, далее подсчитывают выход за стойловый период от одной головы, а затем – от всех животных. В

209

таблице 8.5 приведѐн возможный выход от одного животного при содержании на соломенной подстилке.

Таблица 8.5

Возможный выход подстилочного навоза за стойловый период от одного животного при содержании на соломенной подстилке, т

Данные, приведенные в таблице 8.5, являются ориентировочными. В одном и том же районе, или даже хозяйстве выход навоза может изменяться в зависимости от наличия кормов, нормы и вида подстилки даже в течение недели. Следует предполагать также, что фактический выход навоза окажется значительно ниже, чем рассчитанный за счѐт неизбежных потерь его жидкой фракции, при транспортировке и хранении.

Второй способ (автор Буссенго). Количество навоза, т (Н) рассчитывают умножением количества израсходованного корма (К) и подстилки (П) на 2:

Н = (К + П) × 2.

Третий способ (автор Вольф). Количество навоза определяют по формуле:

Н = (К/2 + П) × 4,

где Н – выход навоза, т; К – сухое вещество корма; П – количество подстилки;

4 – коэффициент, указывающий, что масса сырого навоза в 4 раза больше, чем сухого вещества. В свежем навозе содержится только ¼ сухого вещества и ¾ воды.

8.1.2 Хранение подстилочного навоза и его виды по степени разложения

При хранении навоза происходит минерализация (разложение) его органических веществ, потеря воды, углекислого газа и азота, поэтому уже через месяц химический состав навоза отличается от свежего, концентрация в нем почти всех элементов увеличивается, а количество воды и общей массы навоза уменьшается.

По степени разложения подстилочный навоз делят на 4 вида.

1. Свежий, слаборазложившийся навоз. В таком виде подстилка

(солома, торф, опилки и др.) сохраняют цвет и прочность, вытяжка из навоза получается мутной, иногда зеленоватого или красновато-жѐлтого цвета, наименьшие потери органической массы.

210