АГРОНОМИЧЕСКИЕ РУДЫ

Каждую почву человек оценивает по способности производить урожай растений, т.е. по ее плодородию.

Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать корневые системы достаточным количеством воздуха и тепла.

Каждая почва имеет различное плодородие, но даже самые плодородные со временем постепенно его снижают или утрачивают. Ряд почв имеет неблагоприятные для возделывания растений свойства. Одни из них имеют кислую реакцию среды, другие, напротив, – щелочную. Различны они по водо- и воздухопроницаемости, способности поглощать из раствора различные вещества. Для того чтобы повышать плодородие почв и поддерживать его на достаточно высоком уровне, чтобы улучшать свойства почв, необходимо периодически или постоянно вносить минеральные и органические удобрения, а при необходимости – мелиорирующие вещества. Большинство таких веществ получают из пород и минералов, извлекаемых из недр Земли и называемых агрономическими рудами, или агрорудами.

Агроруды – это породы и минералы, используемые для производ-ства удобрений и улучшения свойств почв. По своему назначению они делятся на ряд групп.

Азотнокислые агроруды используются для изготовления азотных удобрений. К ним относятся различные селитры. Все селитры хорошо растворимы в воде, и азот, входящий в их состав, легко усваивается растениями.

Наиболее широкое применение имеет натриевая (чилийская) се-литра – NaNO₃. Залежи ее обнаруживаются во многих местах зем-ного шара, но они незначительны. Большие скопления ее находятся в засушливых районах Чили, Калифорнии, Невады. В пределах России селитра имеется в Доронинских озерах Забайкалья. Запасы ее невелики. Кроме натриевой селитры, в значительно меньших количествах встречается калиевая селитра.

В настоящее время азотные удобрения получают промышленным способом из азота воздуха в присутствии катализаторов.

Фосфорные агроруды – сырье для изготовления фосфорных удобрений. К ним относятся различные фосфорсодержащие минералы и горные породы. Основными из них являются апатиты, фосфориты и вивианиты.

Апатитовые агроруды всегда содержат в своем составе какое-то количество минерала апатита. В зависимости от этого выделяют три разновидности апатитовых пород:

– пятнистые, состоящие почти из чистого апатита, содержание P₂O₅ в них достигает 28,5–30,0%;

– полосатые, представляющие чередование полос апатита и других пород, содержание P₂O₅ в них изменяется в пределах от 20 до 26%;

– сетчатые, «пустые» породы, содержание P₂O₅ составляет 7–15%, такие породы только по мелким трещинам пронизаны апатитом.

В апатитах часть катионов кальция может быть замещена кати-онами стронция. Апатитовые агроруды непосредственно в почву не вносятся. После обогащения они идут на изготовление суперфосфата, применяемого на любых почвах.

Запасы апатитовых агроруд в России огромны и оцениваются сотнями миллионов тонн. Наиболее крупные месторождения: Хибинское (Кольский полуостров), Ошурковское и Белозиминское (Бурятия), Якутские и ряд других.

К фосфорнокислым агрорудам относятся также фосфориты. Фосфориты могут быть кристаллическими и аморфными. В кристал-лических фосфоритах содержание Р₂О₅ достигает 60–80%, в аморф-ных – 20–60%.

Фосфориты, как и апатиты, нерастворимы в воде, но растворяются в слабых кислотах. Поэтому в мелкораздробленном состоянии (фосфоритная мука) могут применяться на почвах с кислой реакцией среды, а для приготовления компостов. Чаще всего из фосфоритов, также как и из апатитов, готовят суперфосфат.

Месторождений фосфоритов в России довольно много (Москов-ская, Курская, Орловская области, Алтайский и Красноярский края, Горная Шория и др.).

Фосфорнокислой агрорудой является также вивианит
(Fe₃ (PO₄)₂·8H₂O). Содержание Р₂О₅ в чистом вивианите составляет 28,3%, но в чистом виде он встречается крайне редко.

Месторождения вивианита обнаруживаются в болотных торфах, глеевых горизонтах болот и тундр. Вивианит – хороший источник фосфора для возделываемых культур на дерново-подзолистых, серых лесных почвах и выщелоченных черноземах. Известкование почв усиливает его действие.

Калийные агроруды используются для пополнения запасов калия в почвах. Для этих целей применяют калийсодержащие минералы и породы. К их числу относятся сильвин (КСl), сильвинит (КСl·NaCl), карналлит (KCl·MgCl₂·6H₂O), лангбенит (K₂SO₄·MgSO₄) и др. Все эти минералы хорошо растворимы в воде.

Производство калийных удобрений сводится к измельчению породы и выделению из нее KCl.

Месторождений калийсодержащих пород в России довольно много. Наиболее крупные из них – Соликамское, Заволожское, Урало-Эмбинское.

Известковые агроруды используются для нейтрализации кислотности в почве. В качестве известковых удобрений применяются различные известняки, известковые туфы, мергели, доломиты, мел и др. В почвы известковые агроруды вносят в размолотом виде. Дозы внесения зависят от степени кислотности почв.

Гипсовые агроруды применяются для нейтрализации щелоч-ности почв и мелиорации солонцов и содово-засоленных почв.

В основном для гипсования используются сыромолотые гипсо-содержащие породы и минералы (гипс, ангидрит), но так как эти минералы широко используются в строительстве, архитектуре, учиты-вая их относительно высокую стоимость, можно для целей мелио-рации почв использовать фосфогипс. Фосфогипс представляет собой отход, образующийся при производстве фосфорных удобрений.

Агроруды, увеличивающие поглотительную способностьпочв. К ним относятся такие минералы, как глауконит, вермикулит, цеолиты. Вопрос применения этих агроруд в практике сельскохозяйственного производства изучен слабо. Но опытными данными доказано, что применение вспученного (термически обработанного) вермикулита способствует увеличению емкости поглощения почв, удерживанию и экономному расходованию влаги. Кроме того, вермикулит и глауконит улучшают калийное питание растений.

В России промышленные месторождения вермикулита имеются на Урале, цеолитов – в Забайкалье, Восточной Сибири, глауконита – в отложениях восточного склона Урала, в Поволжье.

Органические агроруды являются полными удобрениями, так как в них содержатся все элементы, необходимые для питания растений. К органическим агрорудам относятся: торф, сапропель, озерный и прудовый илы.

Торфы по происхождению могут быть низинными, переходными и верховыми. Наибольшую ценность в качестве органической агроруды имеют высокозольные низинные торфы, меньшую – переходные. Верховые торфы могут использоваться в качестве подстилки для скота или компостироваться с известью и только после этого – как органические удобрения. Часто торфы содержат различное количество вивианита, и тогда они являются отличными фосфороорганическими удобрениями. При наличии в них болотных мергелей или известковых туфов, торфы могут служить для удобрения и мелиорации подзолистых почв. Наша страна обладает огромными запасами торфа, составляющими около 62% от мировых запасов.

Сапропель, озерный и прудовый илы содержат от 6 до 30% перегноя; 0,25–4,8% – N, 0,25–0,5 – Р₂О₅ и 0,2–0,8% – К₂О. Четыре тонны сапропеля могут заменить одну тонну аммиачной селитры. Кроме того, в этих агрорудах содержатся многие микроэлементы. Однако, прежде чем использовать эти агроруды, необходимо проведение химического анализа на содержание тяжелых металлов. В сапропелях часто количество кадмия может достигать 90–180 мг/кг сухой массы.

Агроруды, содержащие микроэлементы. Для нормального развития, кроме макроэлементов, растения нуждаются в незначитель-ном количестве еще и таких элементов, как марганец, бор, медь, цинк, молибден, йод, кобальт и др. Эти элементы играют большую роль в развитии растений. Они называются микроэлементами. Содержание микроэлементов в этой группе агроруд обычно невысокое. В качестве микроудобрений могут быть использованы бедные непромышленные руды или отходы промышленных предприятий, содержащие микроэлементы.

Наиболее распространенными агрорудами, содержащими микро-элементы, являются пиролюзит (MuO₂), цинковая обманка (ZnS), бура (Na₂B₄O₇·10H₂O), меднистый песчаник и др.

Определение агроруд производится по такой же схеме, как у минералов и горных пород. Результаты определения запишите в таблицу по форме табл. 15.

Таблица 15