Эффективность фосфорных удобрений.

Фосфор благодаря участию во многих жизненно важных физиологических процессах ускоряет развитие и созревание культур. Например, зерновые при оптимальном фосфорном питании созревают раньше на 5-6 дней, что особенно важно для районов с коротким вегетационным периодом. Фосфор смягчает действие на растения экстремальных погодных условий: улучшает перезимовку озимых культур, способствует экономному расходованию влаги и мощному развитию корневой системы, как следствие, повышает устойчивость растений к засухе.

Фосфорные удобрения достаточно эффективны во всех почвенно-климатических зонах нашей страны. От 1 кг фосфора минеральных удобрений можно получить 5-6 кг зерна, 10-15 – картофеля, 5-6 кг сена и т.д.

Эффективность фосфорных удобрений зависит от многих факторов, среди которых важную роль играют агрохимические свойства почвы.

В наибольшей степени выражено действие фосфора на почвах с низким содержанием подвижного фосфора. По мере улучшения фосфатного режима почв прибавки от фосфорных удобрений постепенно снижаются

Эффективность форм фосфорных удобрений во многом зависит от кислотности почвы. На нейтральных и слабокислых почвах лучшей формой является суперфосфат, полурастворимые удобрения ему практически не уступают. На кислых почвах преимущество могут иметь полурастворимые удобрения, так как их фосфор меньше закрепляется в почве, кроме того, щелочные формы (томасшлак и др.) снижают почвенную кислотность.

Фосфоритная мука эффективна только на кислых почвах, причём при определённых условиях может действовать наравне с суперфосфатом. Тем не менее, в большинстве случаев фосфоритная мука уступает водорастворимым удобрениям, и для достижения равного эффекта её необходимо применять в двойных или даже тройных дозах. Известкование кислых почв существенно повышает эффективность суперфосфата, но делает неперспективным использование фосфоритной муки.

Гранулированные суперфосфаты, как правило, на 20-30 % эффективнее порошковидных, так как характеризуются относительно небольшой площадью взаимодействия с почвой, вследствие чего меньше подвергаются хемосорбции.

Простой и двойной суперфосфаты при использовании в эквивалентных по фосфору дозах оказывают практически одинаковое влияние на урожайность культур. На почвах с низкой обеспеченностью серой и при внесении под культуры, потребляющие много серы (бобовые, крестоцветные), простой суперфосфат может даже быть более эффективным. Однако экономически выгоднее применять двойной суперфосфат, затраты на хранение, транспортировку и внесение которого значительно ниже.

На эффективность удобрений влияют сроки и способы их внесения.

Основное внесение фосфорных удобрений осенью под зяблевую вспашку более эффективно, чем применение их весной под культивацию и в подкормки, так как при глубокой заделке фосфор лучше усваивается растениями. Эффективность водорастворимых фосфорных удобрений за счёт уменьшения ретроградации фосфора повышается при локальном основном внесении.

Наибольшая окупаемость фосфорных удобрений обеспечивается в случае использования их при посеве культур. По опытным данным, припосевное внесение 15 кг/га Р2О5 гранулированного суперфосфата обеспечивает ту же прибавку урожая, что и 45 кг/га Р2О5 порошковидного, применяемого вразброс.

Большое значение имеет обеспеченность растений другими элементами питания и, прежде всего, азотом. На богатых азотом чернозёмах фосфор может лимитировать урожайность культур, поэтому фосфорные удобрения оказывают высокое действие. На других типах почв при недостатке азота фосфорные удобрения, как правило, неэффективны.

Фосфорные удобрения повышают и качество продукции: увеличивают содержание сахара в сахарной свёкле, крахмала в картофеле, белка в зерне, уменьшают содержание нитратов в плодах и овощах, улучшают качество волокна прядильных культур.

Кроме того, фосфорные удобрения повышают устойчивость растений к болезням, что также способствует получению более качественной продукции.

36Источники получения калийных удобрений– природные соли.

Крупнейшее месторождение калийного сырья в России (Верхнекамское) расположено около городов Соликамск и Березники. Ближе к поверхности земли находится слой карналлита KCl·MgCl2·6H2O. Под ним залегает мощный пласт сильвинита KCl·NaCl, представляющего собой смесь минералов сильвина KCl (20-40 %) и галита NaCl (60-80 %). Сильвинит – это минерал с пёстрой окраской, образованной сочетанием красного, розового, белого и голубого цветов. Содержание калия в нём варьирует от 10 до 25 %.

Заволжское месторождение находится на территории Саратовской, Оренбургской областей и Башкирии. Наряду с каинитом KCl·MgSO4·3H2O, включает минералы, которые содержат калий в форме сульфата: полигалит K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O и глазерит 3K2SO4·Na2SO4.

Промышленные залежи бесхлорных минералов лангбейнита K2SO4·2MgSO4 и шенита K2SO4·MgSO4·6H2O расположены на Украине.

Применение

Сельское хозяйство

Калий сернокислый применяется в качестве удобрения, особенно для хлорофобных культур, как в открытом, так и в закрытом грунте.[6] Может использоваться в качестве серосодержащего удобрения.[4]

Получение

Калий сернокислый производится двумя методами:

1. Обменного разложения KCl и MgSO4:

2KCl + 2MgSO4 → K2SO4 * MgSO4 + MgCl2

K2SO4 * MgSO4 + 2 KCl → 2K2SO4 + MgCl2

Сульфат калия из-за невысокой растворимости выпадает в осадок, а сильно растворимый хлорид магния остается в растворе. Осадок сульфата калия (сернокислого калия) отфильтровывают и сушат.[5]

2. Термического восстановления:

2K2SO4 * 2MgSO4 + С → K2SO4+ 2MgO + 2SO2 + CO2

Сернокислый выщелачивается водой при +100°C. Окись магния остается в осадке. Сернистый газ восстанавливается метаном до элементарной серы.[5]

38 Хлористый калий (хлорид калия) KCl (КХ) содержит 54-62 % К2О. Получают из сильвинита. Отделение сильвина от галита может производиться несколькими способами.

Наиболее распространённый в России флотационный основан на различной способности сильвина и галита к смачиванию водой. Измельчённую руду взмучивают в воде и добавляют реагент-собиратель (жирные амины), который адсорбируется только поверхностью частиц сильвина. Затем через пульпу продувают воздух, сильвин вместе с пузырьками воздуха всплывает на поверхность в виде пены, а галит остаётся на дне. Высушивая пену, получают флотационный хлористый калий – кристаллическую соль розового цвета с красноватым оттенком, хорошо растворимую в воде, обладающую благодаря гидрофобному реагенту-собирателю слабой гигроскопичностью и слёживаемостью.

Реже используется галургический способ, основанный на неодинаковой растворимости хлоридов калия и натрия в воде при разных температурах. Размолотый сильвинит обрабатывают нагретым до 100-110 оС насыщенным раствором NaCl (растворительным щёлоком). Растворяется в щёлоке только сильвин, галит выпадает в осадок и удаляется. Полученный раствор охлаждают до 20 оС, растворимость NaCl при снижении температуры практически не изменяется, а растворимость KCl уменьшается в два раза, и он наполовину выпадает в осадок. Полученный галургический хлористый калий – белая или светло-серая мелкокристаллическая соль. Более гигроскопичен по сравнению с флотационным, часто слёживается.

Для улучшения физических свойств оба вида хлористого калия гранулируют. Гранулированный хлористый калий – это красно-бурые гранулы неправильной формы размером 1-4 мм.

Существенный недостаток хлористого калия – содержание хлора (около 1 кг на 1 кг К2О), оказывающего негативное влияние на урожайность и качество продукции чувствительных к нему культур (картофеля, гречихи, льна и др.)

39 Сроки и способы внесения калийных удобрений. Основное внесение целесообразнее проводить осенью под зяблевую вспашку, чтобы удобрения попали в более глубокий и влажный слой почвы, где находится основная масса корней растений. Кроме того, в относительно постоянных условиях увлажнения фиксируется меньше калия, чем при попеременном увлажнении и высушивании поверхностного слоя почвы. Важно вносить осенью хлоридные удобрения, хлор которых вымывается весной талыми водами в подпахотные горизонты.

Основное внесение сульфатных удобрений, а также хлоридных под толерантные к хлору культуры, можно проводить и весной под культивацию.

Только весной следует вносить калийные удобрения на лёгких почвах, торфяных и пойменных. Лёгкие почвы обладают слаборазвитым ППК, который не может удержать весь поступивший калий. Поэтому внесение удобрений осенью приводит к потерям калия в результате вымывания талыми снеговыми водами. Переувлажнение торфяных и пойменных почв также вызывает значительные потери калия.

Калийные удобрения можно вносить в запас на 2-4 года. Однократное применение увеличенных в 2-4 раза доз позволяет обеспечить растения калием в течение указанного периода и в то же время снизить финансовые затраты на применение удобрений.

При посеве и в подкормки калийные удобрения используются редко. На пропашных культурах калий может применяться для припосевного и послепосевного внесения в составе комплексных удобрений.

Эффективность калийных удобрений. Калий повышает устойчивость растений к неблагоприятным погодным условиям: кратковременным засухам, суховеям, заморозкам. Оптимальное калийное питание улучшает перезимовку озимых культур и многолетних трав.

Калий в составе полного минерального удобрения обеспечивает 17-26 % общей прибавки урожайности основных сельскохозяйственных культур. При грамотном применении удобрений от 1 кг К2О можно получить 2-5 кг зерна, 20-33 – картофеля, 35-40 – корней сахарной свёклы, 1-1, 5 – льноволокна, 20-30 кг сена многолетних бобовых трав и т.д.

Эффективность калийных удобрений подчиняется географическим закономерностям: в европейской части страны снижается при движении с севера на юг и с запада на восток по мере ухудшения условий увлажнения и повышения обеспеченности почв калием (С 69, 70). Наиболее эффективны калийные удобрения в нечернозёмной зоне, особенно на торфяно-болотных и лёгких дерново-подзолистых почвах, где калий может находиться в первом минимуме и лимитировать урожайность культур. Лучше обеспечены калием суглинистые и глинистые разновидности дерново-подзолистых почв, в середине 20 века считалось, что они не нуждаются во внесении калийных удобрений. Однако формирование высоких урожаев при регулярном использовании только азотных и фосфорных удобрений приводит к истощению почвенных запасов калия. Поэтому возникает необходимость в применении калийных удобрений.

Чернозёмы, как правило, хорошо обеспечены калием, поэтому калийные удобрения обычно неэффективны.

В рамках одного типа почв эффективность изменяется в зависимости от содержания подвижного калия. Наиболее эффективны калийные удобрения на почвах с очень низким и низким содержанием подвижного калия.

При одной и той же обеспеченности почв калием более высокого эффекта следует ожидать при возделывании калиелюбивых пропашных культур.

Большое влияние на эффективность калийных удобрений оказывает кислотность почвы. Сильнее действуют они на слабокислых и нейтральных почвах (С 71). Значительно повышает эффективность известкование кислых почв. Однако в известкованных почвах подвижность калия снижается, кроме того, высокая концентрация кальция препятствует поступлению калия в растения вследствие ионного антагонизма, поэтому приходится использовать увеличенные в 1, 5-2 раза дозы калийных удобрений.

Эффективность во многом зависит от применяемых форм. На хлорофобных культурах (картофель, гречиха и т.д.) более эффективны бесхлорные удобрения (С 72). Магнийсодержащие формы (калимагнезия, калимаг и др.) эффективнее на бедных магнием почвах (лёгких дерново-подзолистых и торфяных), а также на требовательных к магнию культурах (картофеле, кукурузе и т.д.) (С 73). Удобрения, в состав которых входит натрий (калийная соль, сильвинит и др.), эффективнее при внесении под сахарную свёклу и кормовые корнеплоды (С 74). Наличие серы в сульфатных удобрениях положительно влияет на продуктивность крестоцветных и бобовых культур.

Эффективность калийных удобрений, особенно хлорсодержащих, возрастает при внесении их осенью под зяблевую вспашку. Применение весной под культивацию, как правило, менее эффективно за исключением лёгких дерново-подзолистых почв, торфяных и пойменных.

Эффективность калия обычно проявляется лишь при хорошей обеспеченности растений азотом и фосфором.

По фону навоза, содержащего значительное количество калия, отмечается низкая эффективность калийных удобрений.

Калийные удобрения повышают качество продукции: повышается содержание крахмала в картофеле, сахара в сахарной свёкле, углеводов в овощных и плодово-ягодных культурах, улучшается качество волокна прядильных культур. Более высокое качество продукции хлорофобных культур достигается при использовании сульфатных калийных удобрений. Калийные удобрения также повышают устойчивость растений к различным болезням как в течение вегетации, так и в период хранения, поэтому улучшают лёжкость плодов и овощей.

Кроме того, при использовании калийных удобрений снижается содержание в растениях одного из наиболее долгоживущих радионуклидов – 137Cs, что особенно актуально для радиоактивно загрязненных территорий.

40 Классификация комплексных удобрений

Комплексные удобрения подразделяют по составу на двойные (азотно-фосфорные, азотно-калийные, фосфорно-калийные) и тройные (азотно-фосфорно-калийные или полные) удобрения. По способу производства их делят на сложные, сложно-смешанные (или комбинированные) и смешанные удобрения.

Сложные удобрения содержат два или три питательных элемента в составе одного химического соединения, т.е. это одна соль, катионы и анионы которой безусловно необходимы растениям. Соотношения между питательными элементами в этих удобрениях определяется их формулой. К сложным удобрениям относятся: аммофос, диаммофос, калийная селитра, магний-аммоний фосфат и другие.

Сложно-смешанные (комбинированные) удобрения – это комплексные удобрения, получаемые в едином технологическом процессе и содержащие в 1 грануле два или три элемента питания, хотя и в виде разных химических соединений. Их получают «мокрым способом» - смешиванием односторонних удобрений с последующим или одновременным введением в смесь аммиакатов, газообразного аммиака, серной или фосфорной кислот и других азот -фосфорсодержащих продуктов, пара, воды с последующей грануляцией. К ним относятся: нитрофос и нитрофоска, нитроаммофос и нитроаммофоска, полифосфаты аммония и калия, карбоаммофосы, жидкие комплексные удобрения (ЖКУ). Соотношение между элементами питания в этих удобрениях определяется количеством исходных материалов при их получении.

Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ) - это жидкие смеси растворов питательных солей (N, Р, К), так называемых вторичных элементов питания (Са, Mg, S) и микроэлементов (Fe, Mn, В, Сu, Zn, Мо, Со).

Для сложных и сложно-смешанных удобрений характерна большая концентрация основных питательных элементов и отсутствие либо малое количество балласта, что значительно повышает экономическую эффективность применения этих удобрений. Однако соотношение между отдельными питательными элементами в составе комплексных удобрений не всегда соответствует потребности культур при выращивании на почвах с различной обеспеченностью этими элементами. Поэтому приходится часто либо дополнять применяемые комплексные удобрения простыми, либо использовать тукосмеси.

Смешанные удобрения (тукосмеси) получают в результате механического смешивания двух или более простых или сложных удобрений, находящихся в гранулированном или порошкообразном виде. Смеси получают как в заводских условиях, так и на тукосмесительных установках.