Фізіологічні основи використання добрив. Мікориза. Гідропоніка

Аміачна вода, як і рідкий аміак і аміакати, викликає корозію кольорових металів (міді, цинку, олова та їх сплавів, бронзи і латуні), отже, все обладнання має бути виготовлене лише з чорних металів (сталі або чавуну).

Порівнюючи з рідким аміаком, використання аміачної води як добрива з технічного боку значно легше і менш небезпечне.

Проте недоліком  його є відносно невеликий вміст  поживної речовини, тому застосовувати  аміачну воду доцільно лише в господарствах, розташованих поблизу підприємств, що виробляють це добриво.

Норми водного  аміаку за поживною речовиною і його ефективність такі самі, як інших форм азотних добрив. Поверхневе внесення аміачної води не допускається із-за великих втрат азоту, а також з метою запобіганню опікам сільськогосподарських культур.

Аміакати — рідкі концентровані азотні добрива, безколірні або жовтуватого кольору. Одержують їх шляхом розчину в аміачній воді аміачної селітри, аміачної селітри і сечовини, аміачної та кальцієвої селітри. Аміакати дуже різноманітні за складом і властивостями. Залежно від компонентів вміст азоту в них коливається від 30 до 50%, а вільного аміаку — від 4 до 43 %. Пружність парів аміаку невелика (до 150 кПа), тому транс-. портувати і зберігати їх можна в цистернах або балонах, розрахованих на невеликий тиск.

Аміакати, які  містять в своєму складі аміачну  чи кальцієву селітру, призводять до корозій чорних металів, отже, місткості, обладнання і техніку для їх зберігання та транспортування необхідно виготовляти із спеціальних марок сталі й алюмінію. Ці добрива значно різняться за температурою початку кристалізації (від 14 до 70°С), яка підвищується із зменшенням вмісту в них аміаку і збільшенням вмісту води, а також при введенні в склад сечовини і кальцієвої селітри. Тому аміакати, які передбачені для зберігання взимку, повинні мати низьку, а літом, навпаки, вищу температуру кристалізації.

У зв'язку з тим, що азот аміакатів, крім вільного аміаку, представлений більш дорогими твердими формами азотних добрив, одиниця азоту аміакатів дорожча, ніж рідкого аміаку.

На врожайність  сільськогосподарських культур аміакати впливають так само, як і тверді азотні добрива, їх можна використовувати для основного внесення і в підживлення.

Вуглеаміакати — водні розчини карбонату і бікарбонату амонію ((NH₄)₂CO₃, NH4HCO3) і сечовини прозорого, зеленкувато-сірого або коричневого кольору з запахом аміаку. Містять 18-35% загального азоту, близько 12 % двоокису вуглецю (СО₂) і 4-7 % аміаку, який викликає подразнення слизових оболонок очей і дихальних шляхів. Вуглеаміакати зберігають рідкий стан при температурі до -20 °С, при низьких температурах кристалізуються, містять не менше 29 % загального азоту.

Амідні добрива містять азот, зв'язаний в амідну форму  (NH₂).

Сечовина (карбамід, діамід  вугильної кислоти) - СО(NH₂)₂, найбільш концентроване з твердих азотних добрив, що містить 46 % азоту в формі аміду, не більше 0,9 % біурету і 0,25 % вологи. Одержують її синтезом із аміаку і вуглекислого газу при температурі 185- 200 °С і тиску 18000-2000 кПа. Сечовина має невелику фізіологічну кислотність, добрі фізичні властивості, мало гігроскопічна, при нормальних умовах зберігання майже не злежується, добре розчиняється у воді, зберігає задовільну розсіюваність, відносно стійка проти вилуговування. Для зниження злежуваності гранули добрива покривають невеликою кількістю тваринного жиру (0,05%).

У процесі грануляції в добриві утворюється біурет -  кристалічна речовина, розчинна у воді (15,4 г/л). Високий вміст біурету в карбаміді токсично діє на рослини, знижуючи врожай і його якість. Проте наявна кількість біурету в добриві, яке зараз виробляється, не шкідлива для рослин, бо являє собою нестійку сполуку, яка досить легко розкладається в ґрунті.

Внесена в грунт  сечовина під впливом уробактерій протягом 2-З днів амоніфікується, перетворюючись в малостійку сполуку — вуглекислий амоній, який швидко розкладається на вуглекислоту і аміак.

Сечовина за потенціальною кислотністю і ефективністю в усіх випадках (за винятком поверхневого застосування) не поступається аміачній селітрі. В умовах зрошення ефективність сечовини за рахунок зменшення вимивання дещо вища, ніж аміачної селітри, її можна застосовувати як основне добриво та для підживлення під всі культури на різних ґрунтах. Однак при поверхневому внесенні цього добрива можуть спостерігатись втрати азоту внаслідок звітрювання аміаку із вуглекислого амонію, особливо на . слабокисдих, нейтральних і карбонатних грунтах. При низькій' вологості та підвищених температурах вони можуть досягати 10% і більше. Значні втрати аміаку можуть бути при використанні сечовини для підживлення лук і пасовищ, оскільки дернина має підвищену уреазну активність. Сечовина може бути використана і для позакореневого підживлення рослин.

Щоб забезпечити рівномірне розсіювання добрива на поверхні ґрунту, сечовину доцільно перед внесенням змішувати з фосфорними (преципітат) і калійними (сульфат калію) добривами, її можна вносити також у вигляді розчинів з іншими рідкими азотними добривами під зяблеву оранку і перед сівбою сільськогосподарських культур, ранньою весною або у підживлення в період міжрядних обробітків. У цьому разі використовують кристалічну сечовину, в якій міститься біурету не більше 0,1-0,2%. Сечовину можна використовувати не тільки як безпосереднє добриво, а й для виробництва складних і нових видів повільнодіючих добрив.

Повільно  діючі слаборозчинні азотні добрива. Концентровані добрива, які містять азот в нерозчинній або слаборозчинній формі. Вміст загального азоту становить 32-42 %, у тому числі 4-10 % водорозчинного. Являють собою продукти конденсації сечовини СО(NH₂)₂ і аліфатичних альдегідів: формальдегіду, ацетальдегіду, кротонового альдегіду та ін.

На відміну  від звичайних легкорозчинних азотних добрив, вони поступово переходять у засвоювану форму і забезпечують рослини азотом протягом усього вегетаційного періоду. Перевагою повільнодіючих добрив перед іншими азотними добривами є те, що азот цих добрив не вимивається з грунту і не виноситься висхідними токами води у поверхневий шар.

До повільнодіючих добрив належать: сечовино-формальдегідне добриво (СФД), сечовино-ацетальдегідне, кротонілодендисечовина (КДС), ізо-бутилдендисечовина (ІБДС) і оксамід. Ефективність дії цих добрив значно залежить від розміру їх часток. Чим вони менші, тим більша швидкість перетворення азоту в доступну для рослин форму.

Плав — це безколірна або злегка забарвлена рідина з питомою вагою 1,26-1,33, містить 30% азоту і складається з розчинів аміачної селітри й сечовини. Кристалізується при температурі -3°С. Транспортують його в автомобільних чи залізничних цистернах. Строк зберігання плаву в місткостях не повинен перевищувати 7 місяців, оскільки за цей період поверхні вуглецевої сталі не встигають піддатися корозії. Місткості, механізми і обладнання після внесення плаву в грунт слід промивати водою. Використовують його як допосівне добриво і для підживлення.

Фосфорні  добрива

Фосфорні добрива  являють собою продукти переробки  природних мінералів – фосфоритів і апатитів, а також деякі відходи металургійної промисловості. Фосфорити використовують безпосередньо на добриво у вигляді фосфоритного борошна. Апатитове борошно флотованого апатиту застосовують лише для виготовлення суперфосфату.

У фосфоритах і  апатитах фосфор міститься в основному в формі трикальцієвого фосфату.

Фосфорні добрива, які виготовляє промисловість і  поставляє сільському господарству України, за розчинністю поділяють  на три групи: водорозчинні — звичайний та подвійний (концентрований) суперфосфати; розчинні в лужному цитратному розчині (реактив Петермана) або в 2-процентному розчині цитратної кислоти — мартенівський фосфатшлак, знефторений фосфат; важкорозчинні, які лише частково розчиняються в 2-процентній цитратній кислоті — фосфоритне борошно. Фосфор водорозчинних та цитратнорозчии-них фосфорних добрив легко засвоюється рослинами на всіх ґрунтових відмінах, а важкорозчинних — на кислих ґрунтах.

У рік внесення рослини використовують 15-20% фосфору добрив. Проте останні впливають на врожайність протягом кількох років.

Отже, при застосуванні фосфорних добрив у сівозміні  в поєднанні з азотними та калійними коефіцієнт використання фосфору дорівнює 40-60 %.

Водорозчинні  добрива

Суперфосфат звичайний (порошкоподібний та гранульований).

Суперфосфат являє  собою найуніверсальніше фосфорне добриво, придатне для застосування на всіх ґрунтах і під усі сільськогосподарські культури. Звичайний порошкоподібний суперфосфат за зовнішнім виглядом являє собою порошок сірого або темно-сірого кольору, дещо в'язкий, слабо-гігроскопічний, який трохи злежується. Фосфор міститься у формі монокаль-цієвого фосфату Са (НРО₄)₂·Н₂О (близько 60-75%), розчинного у воді, та вільної фосфорної кислоти (1-1,5%). Є також невелика кількість нерозкладеної під впливом сірчаної кислоти фосфатної сировини.

Основним компонентом  звичайного суперфосфату, крім фосфорних сполук, є гіпс — Са₅О₄, що утворюється при обробці фосфату сірчаною кислотою. Він становить половину маси суперфосфату і є, по суті, баластом, що підвищує вартість застосування цього фосфорного добрива. Звичайний порошкоподібний суперфосфат з апатитового концентрату містить 19—20 % засвоюваного фосфору (Р₂О₅); вільної фосфорної кислоти не більше 5%; вологи — не більше 12-ІЗ %. Внаслідок грануляції вміст води в суперфосфаті зменшується до І-4 %, а фосфору збільшується до 20-22 %.

Суперфосфат подвійний — концентроване фосфорне добриво. Одержують його розкладом розмелених фосфатів (апатитів або фосфоритів) концентрованою фосфорною кислотою. Виробляють його у гранульованому вигляді.

Це добриво містить фосфор у формі водорозчинного монокальцієвого фосфату. Подвійний суперфосфат залежно від якості сировини, використаної для його виготовлення, містить 43-49 % Р₂О₅, вільної фосфорної кислоти 2,5-5%. За гранулометричним складом близький до звичайного суперфосфату, але не містить сульфату кальцію, тому при його застосуванні витрати на зберігання, транспортування й внесення в грунт значно менші.

За впливом  на врожай сільськогосподарських культур подвійний суперфосфат не відрізняється від суперфосфату звичайного.

Цитратнорозчинні  фосфати

Фосфатшлак мартенівський є побічним продуктом металургійних заводів.

Фосфатшлак  — важкий, темно-сірий, дрібнорозмелений порошок, що проходить без залишку через сито діаметром отворів 2 мм. Залишку на ситі з отворами 0,18 мм — не більше 2 %. Транспортують добриво в паперових мішках. Маса 1 м3 фосфатшлаку — 2т.

Фосфор у  фосфатшлаку знаходиться в сполуках з кальцієм та залізом переважно у вигляді сілікофосфатів. Загальний вміст Р₂О₅ у кондиційному фосфатшлаку  - 13,8-15,8 %, у тому числі 8-12 % цитратнорозчинного, який вважається засвоюваним рослинами. Водорозчинного фосфору в добриві немає. Фосфатшлак за вмістом фосфору, що переходить у двохвідсотковий розчин цитратної кислоти, поділяють на два класи: клас А, в якому міститься не менше 12 % цитратнорозчинного фосфору, і клас Б — не менше 8 %. Вологи в добриві 1 %.

Крім фосфору, до складу фосфатшлаку входять окиси кальцію (25-30%), магнію (7-9%) і марганцю, а також сполуки заліза, кремнію та ін. Фосфатшлак має лужну реакцію, тому його позитивна дія на врожай є не тільки прямою, а й посередньою — знижується кислотність ґрунту.

Дослідженнями встановлено високу ефективність дії фосфатшлаку в основному удобренні під цукрові буряки, озиму пшеницю та інші сільськогосподарські культури.

Знефторений фосфат одержують з апатиту з невеликою добавкою піску (2-3 %) обробкою парою при температурі 1400-1500°. При цьому фосфор перетворюється у засвоювані рослинами форми — цитратнорозчинні сполуки альфатрикальційфосфату і невелику кількість бетатрикальційфосфату. Ці форми становлять близько 80 % загальної кількості фосфору, що міститься у знефтореному фосфаті.

Вміст цитратнорозчинного фосфору (Р₂О₅) у цьому добриві становить 30-32%, фтору — не більше 0,2, миш'яку менше 0,005 %. Знефторений фосфат має добрі фізичні властивості. Залишок добрива на ситі з діаметром отворів 0,15 мм — не більше 10%.

Важкорозчинні добрива

Фосфоритне борошно одержують розмелюванням фосфоритів різних покладів, розташованих на території Росії та СНД. Це тонкий порошок сірого або бурого кольору різних відтінків. Воно негігро-скопічне, не злежується.

Залежно від  вмісту фосфору фосфоритне борошно  поділяють на чотири сорти: вищий  сорт містить 30%, перший —25, другий — 22 і третій — 19% Р₂О₅. Згідно з стандартом у фосфоритному борошні не повинно бути часток діаметром понад 0,18 мм більше 10 %, вміст вологи не повинен перевищувати 1,5-3 % (у вищого сорту). Маса 1 м3 становить 1,7-1,8 т.

Якість фосфоритного борошна тим вища, чим більше в  ньому фосфору і чим тонший помел фосфориту.

Транспортують добриво насипом. У разі перевезення  автотранспортом треба вкривати його брезентом.

Ефективність  дії фосфоритного борошна підвищується при застосуванні його з фізіологічне кислими добривами (сульфат амонію, хлористий калій тощо).

Особливо добре  засвоюють фосфор з фосфоритного борошна люпин, гречка, коноплі та горох. Під ці культури насамперед замість суперфосфату треба вносити фосфоритне борошно.