Минеральные удобрения

Минеральные удобрения

Растения корневой системой поглощают из почвы ионы (катионы и анионы) солей. Так осу­ществляется минеральное питание растений. Поглощенные корнями ионы солей вступают в химические соединения с различными органи­ческими веществами, которые образуются в рас­тениях при усвоении листьями углекислоты из воздуха. Каждый элемент минерального пита­ния участвует в жизненных процессах, проис­ходящих в растениях. Недостаток хотя бы од­ного из них сильно задерживает рост растений и снижает урожай.

До недавнего времени считалось, что для пи­тания растений необходимы семь элементов: азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и железо. Но в последнее время ученые уста­новили, что растениям нужны и некоторые дру­гие элементы, хотя и в очень небольших коли­чествах. Они названы микроэлементами, в отличие от семи перечисленных выше макроэлементов (по-гречески «микрос» — маленький, «макрос» — большой). К не­обходимым микроэлементам относятся бор, медь, цинк, молибден, йод и др.

Для улучшения питания растений в почву вносят в первую очередь азот, фосфор и калий. На песчаных почвах растения нередко испыты­вают недостаток магния, на торфяных почвах — меди, на кислых подзолистых почвах — молиб­дена, на черноземах — марганца и т. д. Почвенную кислотность устраняют при помощи угле­кислых солей кальция и магния .

Применение удобрений — один из основных приемов интенсивного земледелия. С помощью минеральных удобрений можно резко повысить урожаи любых культур на уже освоенных пло­щадях без дополнительных затрат на обработку новых земель. При помощи минеральных удобре­ний можно использовать даже самые бедные, так называемые бросовые земли.

Большинство искусственных минеральных удобрений содержит обычно один какой-нибудь питательный элемент: азот, фосфор или калий. Выпускаются также удобрения, содержащие два или три элемента, иногда с добавлением и микроэлементов.

Азотные удобрения производят на заводах, связывая азот воздуха с водородом. В результате образуется аммиак, который затем окисляется до азотной кислоты. Соединяя ам­миак с азотной кислотой, получают наиболее

распространенное азотное удобрение — ам­миачную селитру, которая содержит около 34% азота.

В последние годы начали применять как удобрение водный раствор аммиака , содержащий около 20% азота. Его произ­водство обходится значительно дешевле, чем аммиачной селитры. Но перевозить жидкий ам­миак и вносить его в почву сложнее: нужны специальные цистерны и особые культиваторы-растениепитатели. Инженеры сконструировали такие машины. Водный раствор аммиака из бака поступает по системе распределителей в металлические трубки, расположенные у сош­ников культиватора с таким расчетом, чтобы аммиак попадал на дно борозды и сразу же засыпался землей. Для того чтобы аммиак не улетучивался из почвы, его необходимо заде­лывать по меньшей мере на глубину 10—15 см.

Из других азотных удобрений у нас приме­няются сернокислый аммоний, содержащий до 20% азота, натриевая селитра (16% азота), калийная се­литра (13,5% азота и 46,5% окиси калия) и мочевина — наиболее богатое азотом соединение: она содержит его до 46%.

Азотные удобрения ускоряют рост растений и на большинстве почв повышают их урожай­ность сильнее других удобрений. Если расте­ния хорошо обеспечены всеми другими пита­тельными элементами, а также влагой и теплом, внесение одного центнера аммиачной селитры может повысить урожаи пшеницы на 5 ц с гек­тара, зерна кукурузы — на 8 ц, хлопка-сырца— на 2,5 ц, картофеля — на 30 ц, сахарной свек­лы — на 45 ц, капусты — на 50 ц, помидо­ров — на 60 ц. Эти расчеты сделаны теорети­чески, исходя из известного содержания в рас­тениях азота. Такие прибавки действительно получаются при правильном применении удобрений и при благоприятных условиях для роста растений.

Сырьем для изготовления фосфорных удобрений служат минералы апатит и фосфорит. Громадные залежи апатита разраба­тываются у нас на Кольском полуострове. За­лежи фосфоритов имеются в ряде районов Европейской части СССР. Богатые залежи фосфоритов разрабатываются на юге Казахской ССР (Каратау).

Тонкоразмолотый апатит или фосфорит обра­батывают серной кислотой и получают супер­фосфат — основное фосфорное удобрение. Почти вся фосфорная кислота, находящаяся в суперфосфате, растворяется в воде и хорошо усваивается растениями.

Хорошее фосфорное удобрение —томас-шлак, особенно для кислых почв. Его полу­чают из отходов при переработке железной ру­ды, содержащей фосфор. Изготовляются также термофосфаты. Их получают, сплавляя минералы, содержащие фосфор, с содой и щело­чами.

Применяют как удобрение и фосфоритную муку, т. е. тонкоразмолотые, но не обработанные химически фосфориты некоторых месторождений (например, Егорьевского, Щигровского, Брянского). Фосфор в таком удобре­нии все же малодоступен растению. Хорошие результаты фосфоритная мука дает только на почвах со значительной кислотностью — на под­золистых и на северных черноземах. Но не­которые растения, например гречиха и лю­пин, отличаются высокой способностью ис­пользовать фосфорную муку даже на мало­кислых почвах.

1 ц суперфосфата, внесенного в почву, в ко­торой мало доступного для растений фосфора, при благоприятных условиях для роста растений может обеспе­чить следующие прибавки урожаев в центнерах на гектар посева: пшеницы — 4; кукурузы-зер­на — 4; хлопка-сырца — 2,5; картофеля — 25; сахарной свеклы — 20; капусты — 40; поми­доров —30.

В 1925 г. на Урале, в районе Соликамска, были открыты громадные залежи калийных солей (сильвинита, карналлита и каинита). Най­дены и разрабатываются также залежи калий­ных солей в Западной Украине и в Белорус­сии. Из этих так называемых сырых калийных солей изготовляют удобрения: хлористый калий и калийную соль. В сырых калийных солях содержится много хлористого натрия (поваренной соли) и другие соли.

Для удаления из сильвинита ненужных примесей (в основном хлористого натрия) ис­пользуют различную растворимость хлористого натрия и хлористого калия в воде при измене­нии температуры раствора. При 100° в 1 м³ насы­щенного раствора сильвинита содержится 22,2 кг хлористого калия и 15,2 кг хлористого натрия. При охлаждении раствора до 10° весь хлорис­тый натрий остается в растворе, а 13,4 кг хло­ристого калия выпадает в виде кристаллов. По­сле высушивания их получается соль, содержа­щая до 96% хлористого калия и около 4% примесей.

Хлористый калий, оставшийся в растворе, не пропадает, так как этот раствор используется повторно для растворения новых порций силь­винита.

Наиболее распространенное калийное удоб­рение в СССР — сорокапроцентная калий­ная соль. Ее готовят из хлористого калия, добавляя к нему соответствующее количество сильвинита или каинита. С ними в калийную соль попадает немного натрия, который хорошо действует на некоторые культуры, особенно замет­но повышается урожай сахарной свеклы и уве­личивается сахаристость плодов помидоров. Внесение калийной соли на почвах, нуждаю­щихся в калийных удобрениях, например на торфяных или болотных почвах, может давать значительную прибавку урожая.

С каждым годом все больше выпускают удоб­рений, содержащих два или три питательных элемента. По два питательных элемента в калийной селитре и аммофосе, три элемента в нитрофосках и аммофосках. В таких комбинированных удобрениях меньше балласта — ненужных для растений сое­динений, поэтому дешевле обходится их пере­возка на далекие расстояния. Но комплексные удобрения содержат питательные элементы в постоянных соотношениях, а это не всегда удоб­но: ведь потребности растения могут быть раз­ными в зависимости от почвы. Поэтому иногда комбинированные удобрения приходится до­полнять простыми.

Молодые, только что образовавшиеся из се­мян проростки растений имеют слабую корне­вую систему и плохо усваивают питательные вещества из почвы. А между тем они сильно нуждаются в питании и, получив его, могли бы расти гораздо быстрее. Значит, нужно высе­вать удобрения вместе с семенами. Но порош­ковидные удобрения, засыпанные в посевной ящик вместе с семенами, нельзя распределить по полю равномерно. Выход был найден. Про­фессор Н. С. Авдонин предложил гранулиро­вать суперфосфат, т. е., длительно перемеши­вая его в слегка увлажненном состоянии с ше­лухой проса, превращать порошок в гранулы — округлые комочки размером с зерно пшеницы.

Теперь большая часть суперфосфата вы­пускается заводами в гранулированном виде. Главное преимущество гранулированного су­перфосфата в том, что он хорошо усваивается растениями. Фосфорная кислота из суперфос­фата, внесенного в почву в виде порошка, быстро переходит в соединения, малодоступные для растений. В гранулах же фосфорная кисло­та значительно дольше остается в том состоянии, в котором она легко усваивается растениями.

Многочисленные полевые опыты, прове­денные с гранулированным суперфосфатом, показали, что 0,5 ц этого удобрения, внесен­ного в рядки вместе с семенами зерновых культур, дает прибавку урожая зерна 2—3 ц с гектара.

Применяется также гранулирование амми­ачной селитры и кальциевой селитры. От этого улучшаются физические свойства удобрений: они лучше хранятся, оставаясь сухими и не слеживаясь, их удобно высевать вместе с семе­нами.

Практики-садоводы и огородники часто изготовляют ручным способом крупные органо-минеральные гранулы из перегноя, торфа и различных минеральных удобрений. Такие гра­нулы диаметром от 1 до 5—6 см, заложенные в почву, составляют резерв питательных эле­ментов на долгое время. Это особенно полезно при выращивании многолетних культур, когда почву обрабатывают не ежегодно.

Обычно удобрения вносятся в смеси, в один прием. Для этого надо знать, какие удобрения и когда можно смешивать. При неправильном смешивании могут ухудшиться физические свойства удобрений и даже снизиться их пита­тельность. Например, если смешать аммиачную селитру с суперфосфатом, селитра притянет влагу, смесь вскоре начнет мазаться и станет непригодной для высева. Кроме того, свободная серная кислота суперфосфата вытесняет азот­ную кислоту из аммиачной селитры, и та улету­чивается.

Чтобы правильно установить дозы мине­ральных удобрений, необходимо знать, сколь­ко питательных элементов нужно растениям для образования планируемого урожая, насколько почва богата питательными элементами и, ко­нечно, свойства удобрений.

Дозы удобрений устанавливаются в ки­лограммах действующего вещества на гектар, т. е. азота для азотных удобрений, пятиокиси фосфора для фосфорных, окиси калия для ка­лийных. Обычно для полевых культур дозы около 120 кг /га и больше считаются очень вы­сокими, меньше 30—45 кг/га вносить нет смыс­ла: такие дозы дают небольшие прибавки уро­жаев. Точные дозы удобрений устанавливаются агрохимическими лабораториями на основе ана­лизов почв каждого поля.

Надо иметь в виду, что для получения при­бавки урожая необходимо одновременно обес­печивать растения всеми видами удобрений. Так, например, для получения при­бавки урожая картофеля в 25 ц с гектара надо внести на этой площади одновременно 0,8 ц ам­миачной селитры, 1 ц суперфосфата и 1 ц калийной соли. Исключение любого вида удобрений сильно задерживает рост растений и снижает урожай.

Основная доза удобрений рассеивается по поверхности почвы перед вспашкой и заделывается на полную глубину пахотного слоя. Она обеспечивает питание растений в пе­риод наиболее сильного роста. В это время корневая система растений находится на зна­чительной глубине и поэтому хорошо усваи­вает удобрения, заделанные плугом на 25 — 30 см.

Но растениям необходимо питание и гораз­до раньше, при появлении всходов. Поэтому применяют так называемое припосевное внесение удобрений, как правило, в рядки вме­сте с семенами или же отдельно. Для культур сплошного посева с узкими междурядьями, например зерновых, при отсутствии комбини­рованных сеялок (вносящих удобрения вместе с семенами) удобрения разбрасывают по всему полю, а затем заделывают боронованием. Для культур с более широкими междурядьями (са­харной свеклы, овощных растений) удобрения вносят в рядки. При квадратно-гнездовой по­садке и для растений, высаживаемых рассадой, удобрения вносят в лунки.

Дозы удобрений для молодых растений должны быть небольшими. На гектар доста­точно 30 — 70 кг аммиачной селитры, 50 — 100 кг суперфосфата, 20 — 40 кг хлористого калия.

Для получения высоких урожаев или в том случае, если перед посевом было внесено недо­статочно удобрений, применяют подкормки растений во время их роста. Раньше под­кормка вносилась вручную под отдельные кусты или около рядков растений; теперь для этого используют машины, культиваторы-растениепитатели, заделывающие удобрения в поч­ву на нужную глубину. Для под­кормки зерновых и сплошных посевов других культур удобрения распыляются с самолетов. При этом часть удобрений попадает на листья

и поступает прямо в ткани растении, а часть — на землю, после дождя эти удобрения прони­кают в почву и усваиваются корневой системой. Наиболее высокий урожай сельскохозяйствен­ных культур получают, применяя все три спо­соба внесения удобрений: перед вспашкой, припосевной и подкормку. Как было сказано в начале статьи, некоторые почвы бедны отдель­ными микроэлементами. В этих случаях вно­сятся микроудобрения.

Для внесения в почву микроудобреиий ис­пользуются различные отходы промышленно­сти или основные удобрения (чаще всего супер­фосфат), обогащенные микроэлементами.

Бор вносят в почву в виде боромагниевого удобрения, содержащего около 6% борной кислоты. Сейчас промышленность начинает вы­пускать двойной борный суперфосфат, содер­жащий 36% фосфорной кислоты и около 7% борной кислоты. Для питания растений доста­точно вносить на гектар 6 кг борной кислоты.

Медь вносят в виде пиритных огарков (отходов, получаемых при производстве сер­ной кислоты), которые содержат только около 0,5% меди. Поэтому их вносят в больших количествах — по 300—500 кг на гектар. Хоро­шим источником меди для растений может слу­жить медный купорос, которого достаточно внести 25 кг на гектар.

Марганцевыми удобрениями служат марганцевые шлаки, содержащие до 15% марганца, а также сернокислый марга­нец. Но наибольшее распространение получил марганизированный суперфосфат, содержащий около 2—3% марганца.

Микроудобрения применяют также в виде внекорневых подкормок, опры­скивая растения соответствующим раствором или замачивая в нем семена перед посевом. В этих случаях затрачивается значительно мень­ше микроудобрений и получаются хорошие ре­зультаты. Для опрыскивания растений в каж­дом литре воды растворяют 1 г борной кислоты, или 0,4 г медного купороса, или 0,8 г сернокислого марганца.

С каждым годом наша химическая промыш­ленность будет выпускать все больше минераль­ных удобрений. Дальнейшее повышение уро­жайности в основном будет зависеть от пра­вильного их применения.