Агрохимия и плодородие земель

Загрязнение вод Р

Вызывает эвтрофикацию. Животные – АТФ, навоз, удобрения, растения, детергенты, почва, породы. Зарастание малых рек приводит в ухудшению питания больших.

 

Классификация

1. Водорастворимае  фосфаты – суперфосфат простой Cа(Н₂РО₄)₂ - 16-20% Р₂О₅ (примеси гипса)

                                             – суперфосфат двойной Cа(Н₂РО₄)₂ - 45% Р₂О₅

                                                                     – суперфос, 38-40% Р₂О₅.

2. Фосфаты, нераств.  в воде – преципитат СаНРО₄×2Н₂О.

                                            – томасшлак Са₄Р₂О₉, не менее 14% Р₂О₅.

                                            – термофосфаты (фосфориты, сплавл. с содой и поташом) – 18-34%.

                                            – обесфторенные фосфаты Са₃(РО₄)₂,  28–32% Р₂О₅

                                            – костяная мука (побочный продукт перераб. костей, обезжир. и обесклеенный). 

                                            – плавленый фосфат магния – 20% Р₂О₅,12% MgO.

3. Нерастворимые  фосфаты – фосфоритная мука (в.с.  – 25%, первый – 22%, второй –  19%).

                                          – вивианит (болотная руда) фосфорнокислая закисная соль Fe, 28%.

 

Аммофосы >> NPK > простой суперфосфат > двойной суперфосфат.

 

Особенности применения

1. Растворимые в воде фосфаты можно применять на всех П, под все культуры и в разных приемах.
2. Эффективность фосфатов, р-римых в слабых к-тах (томасшлак, термофосфаты), зависит от почв – на кислых П их действие может быть сильнее, чем суперфосфатов.
3. Труднораств. соединения эффективны на кислых почвах Нечерноземья и на северных черноземах.

Однако на всех почвах более устойчивое положительное  действие на урожай оказывают суперфосфат  и преципитат.

Растения нуждаются  в Р с начального момента развития.

 

Оптимизация доз фосфорных удобрений

Проблемы:

1. Низкий К исп. отдельными к-рами и в агроценозе.
2. Периодическое внесение больших доз Р удобрений нарушает баланс других биогенных элементов.
3. Примеси тяжелых Ме в удобрениях.
4. Ретроградация (иммобилизация) всл почвенного поглощения
5. Мобилизация фосфатов почвы для питания культурных растений.

При решении проблемы оптимизации надо учитывать:

1. Оценка продуктивности не только отдельной к-ры, но и севооборота в целом.
2. Методы оценки фосфатного уровня П и внесения доз Р удобрений зависят от особенностей определения подвижного Р в почве.
3. Надо оценивать не только содержание подвижного Р, но и степень его подвижности в слабо солевых вытяжках.

 

 

 

Калийные удобрения

 

Экспортеры  – Россия, Канада, Белоруссия. Сырье  – сильвинит.

 

Классификация

1. Сырые калийные соли (в 2 раза меньше К) – сильвнит КСl∙NaCl 12-18%K₂O, 35-40% Na₂O, стандарт – 15% К₂О. Гигроскопичен, слеживается при хранении.

      - каинит КСl∙Mg₂SO₄∙3H₂O. 10-12% К₂О. Хорошее удобрение для сах. свеклы на черноземах.

2. Концентрированные  калийные удобрения:

- KCl, 63,2% К. малая гигроскопичность, слеживается. Основное калийное удобрение в России.

- Калийная соль (41-44%), получается путем смешивания KCl с сырами калийными солями, чаше с сильвинитом. Эффективен для корнеплодов и овощных к-р.

- K₂SO₄ (45-52%) – хорошие физ. св-ва, не слеживается. Хорошее удобрение для хлорофобных культур (картофеля, табака).

- Шенит (сульфат  калия-магния), 26-28%. Эффективен для  картофеля, особенно на легких  почвах (там – источник калия  и магния).

 

Калий в почве

- в составе  п/обр породы и минералов (фиксированный); в почвенных коллоидах, ПР (доступные формы).

 

 

 

Эффективность калийных удобрений

Методы определения  подвижного К в почве (в-раств. и  адсорбционно удерживаемого почвенными коллоидами) – Кирсанова для ДП, Чирикова для ч/з и серых лесных, Мачигина для ч/з, каштановых и сероземов.

Высокоэффективны  калийные удобрения на дерново-подзолистых  почвах, красноземах, серых лесных почвах и северных черноземах. Бедны обменным калием дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы, осушенные торфяники  и торфяно-болотные почвы.

 

Оптимизация

1. При внесении калийных удобрений запасы К пополняются, но всл различий в составе глинистых минералов в ДП возрастает содержание обменной формы К, а в ч/з – необменной. Во всех случаях при исп. растениями обменных форм К поплняется за счет необменных форм.
2. Калий может мигрировать по профилю на легких почвах и накапливаться в верхних горизонтах тяжелых.
3. При известковании доступность К снижается (К и Са – антагонисты).
4. Калиелюбивые культуры (сах. свекла, кукуруза, картофель, подсолнечник, овощи).
5. Есть хлорофобные растения, которые отрицательно реагируют на хлориды К (картофель, табак, виноград).

 

 

МИКРОУДОБРЕНИЯ

 

Способы внесения микроудобрений

Опудривание, опрыскивание, замачивание семян, грануляция семян овощных культур, внесение в составе основного удобрения, опрыскивание растений (внекорневые подкормки).

 

Классификация

 

Извлекают ацетатно-аммонийным буфером с рН 4,8. Более точный метод  – 0,01-0,001% р-ры комплексона.

На цинк отзывчивы  кукуруза и пшеница, на бор – сах. свекла.

 

 

 

 

КОМПЛЕКСНЫЕ УДОБРЕНИЯ

 

Основные элементы – NPK.

 

Особенности получения  – нейтрализация фосфорной и  азотной кислот ® нитроаммофосы (46% пит. в-в), нитроаммофоски (50%), диаммофоски. Если в состав вводят KCl, то получается нитроаммофоска марки 17:17:17, если сульфат калия – 16:16:16.

 

Классификация.

1. Сложные удобрения, получаемые путем нейтр. фосфорных к-т аммиаком

- Аммофос (моноаммонийфосфат) NH₄H₂PO₄ – 10-12% N, 46-50% Р₂О₅ (1:4)

- Диаммофос  (диаммонийфосфат) (NH₄)₂HPO₄ – 18% азота, 50% Р₂О₅.

- Полифосфаты  аммония – путем аммонизации  полифосфорных кислот аммиаком. 13-15% аммиака и 60-65% Р₂О₅.

2. Фосфат мочевины.

получают при  взаимодействии фосфорной к-ты с  мочевиной. 16-19,6% N, 41-45% Р₂О₅.

- Полифосфат  мочевины – продукт р-ции высококонц. термической фосф. к-ты с мочевиной. 31-35% N и 24-31% Р₂О₅.

- Карбоаммофосы  и карбоаммофоски. При взаимодействии  фосф. к-ты и полупродуктов синтеза  карбамида (NH₃ и CO₂) получают карбоаммофос марок 25:30, 34:17, 33:20. Введение в комплекс калийных удобрений – получают карбоаммофоску с содержанием пит. в-в до 60-65% (20:20:20).

 

 

ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ

 

Гумусное  состояние почв

Свыше 45% пашни  РФ характеризуется низким содержанием  гумуса, в т.ч. критическим – 15%.

В Нечерноземной  зоне доля последних возрастает до 45%. Свыше 75% малогумусных почв в пахотных землях Астраханской, Волгоградской, Вологодской, Костромской, Калужской,  Смоленской, Ярославской, Владимирской областей, республик Адыгея, Бурятия, Калмыкия, Тува.

Эксперты считают, что в среднем в связи с нерегулярным и недостаточным применением органических удобрений, нарушением системы земледелия, истощение почв России по этому показателю достигло критического уровня: в Нечерноземной зоне – 1,3-1,5% в пахотном слое, в Центрально-Черноземных областях – 3,5-5,0%. Ежегодные потери гумуса на пашне оцениваются в 0,6-0,7 т/га (до 1,0 т/га – на черноземах), а в целом по стране – примерно 80 млн.т.

 

Классификация

1. Навоз и компосты
2. Торф
3. Сидераты (зеленые удобрения)
4. Нетрадиционные орг. уд. (осадки сточных вод, отходы пищевой пром., деревообработки).

 

ПДК для тяж. Ме - …

 

Навоз

 

Качество навоза, его химический состав зависят от типа кормов, рациона, вида животных, количества и вида подстилки, способа хранения и других условий.

Из потребляемого  корма в навоз переходит около 40% органического вещества, 50 – азота, 80 – фосфора и 25% калия.

По содержанию воды навоз делят на горячий (конский, овечий, козий, кроликов) и холодный (от крупного рогатого скота, свиней, птицы).

Горячий навоз  разлагается быстрее.

В зависимости  от технологии, применяемой в животноводческих комплексах навоз делится на подстилочный и жидкий.

Лучший подстилочный материал – верховой торф. Он имеет  небольшую зольность (1,5–3%) и высокую  способность к поглощению жидкостей  и газов: 1 кг верхового торфа способен поглотить 9–18 кг воды, 15–30 г аммиака, а 1 кг соломы – 2–3 кг воды и 2–5 г аммиака. Применение торфяной подстилки на скотных дворах уменьшает содержание аммиака и углекислого газа в воздухе в 2,5 раза и снижает относительную влажность помещения со 100 до 75%.

 

В качестве подстилки  могут использоваться – солома, листья, древесные опилки, мох.

Подстилка влияет на химический состав навоза.

Качество навоза зависит и от способа его хранения.

Разложение  навоза происходит под действием  микроорганизмов (бактерий, грибов, простейших).

Скорость разложения органических веществ в навозе зависит от влажности, доступа кислорода воздуха и химического состава навоза. Чем больше навоз содержит легкоразлагающихся органических веществ и чем уже соотношение C:N, тем быстрее в нем протекают процессы брожения.

 

Соотношение С:N –

опилки – 208:1,  подстилочный навоз – 14:1

птичий помет  – 7:1,   навоз КРС – 18:1

свиной 6:1,   солома овса 48:1.

 

Степень разложения навоза

Свежий, слаборазложившийся навоз – солома незначительно изменяет цвет и прочность.

Полуперепревший навоз – солома приобретает темно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается. В этой стадии разложения навоз теряет 10–30% первоначального веса и такое же количество сухого органического вещества.

Перепревший навоз представляет собой однородную массу. Солома разлагается настолько, что нельзя обнаружить отдельные соломины. При такой степени разложения навоз теряет около 50% веса и сухого органического вещества.

Перегной – рыхлая темная масса. В этой стадии разложения навоз теряет до 75% веса и сухого органического вещества.

Не следует  доводить навоз до перепревшего состояния  или перегноя: при длительном его  разложении количество органического  вещества уменьшается в 2–3 раза, а  процентное содержание азота и фосфора  в нем повышается в меньшей  степени.

 

Поступление в почву питательных элементов (кг) с 10 т орг. удобрений

 

(N:P:K)

КРС – 30, 10, 45

Свиной – 30, 12, 17

Птичий – 140, 60, 44

 

Торфонавозные компосты

Торфонавозные компосты готовятся обычно в поле, на месте их применения, реже – около  животноводческих помещений или в навозохранилище. На весовую часть навоза в зимнее время берут 1 часть торфа; а при весенне-летней заготовке – 1–2 части. Для приготовления таких компостов пригодны все виды торфа: верховой, переходный и низинный, влажность которых не превышает 60%.

В торфонавозный  компост рекомендуется добавлять  фосфоритную муку (2–3% от массы компостов), а если компост готовится для  внесения под картофель на легких почвах, то рекомендуется добавлять  и калийную соль в количестве 0,5% от массы компоста, однако при непременном условии тщательного перемешивания минеральных удобрений в компосте и равномерного разбрасывания компоста по полю навозоразбрасывателями.

Заготовку торфонавозных  компостов можно осуществлять разными  способами.

 

Вермикомпостирование

Для этого вида компостирования используют кроме навоза любые пищевые отходы, бумагу, траву.

Основное условие  успеха: оптимальная температура (15-250С) и  влажность.

 

Влияние навоза на свойства почвы

Длительное  применение навоза и минеральных  удобрений способствует обогащению почвы общим углеродом и азотом, увеличивает во всех типах почв содержание подвижных органических веществ.

В почвах с низким содержанием гумуса при длительном применении навоза накапливалось больше водорастворимого гумуса.

При расчете  баланса гумуса в почве необходимо учитывать, что внесение навоза повышает содержание гумуса как за счет гумификации навоза, так и образующихся за счет его применения корневых и пожнивных остатков растений, а при внесении минеральных удобрений – только за счет этих растительных остатков.