Минеральные удобрения и их применение

Минера́льные удобре́ния – неорганические соединения, содержащие необходимые для растений элементы питания (табл.2.2)

По содержанию питательных веществ минеральные удобрения подразделяют на простые и комплексные. Простые удобрения содержат один основной элемент питания, все другие элементы – в незначительных количествах. К простым, или односторонним, удобрениям относят азотные, фосфорные, калийные и отдельные микроудобрения. По агрегатному состоянию они бывают твердые, жидкие и суспендированные, а по строению – порошковидные, кристаллические и гранулированные. Комплексными называют удобрения, содержащие не менее двух элементов питания растений. Питательные элементы в комплексных удобрениях могут содержаться в одной молекуле, грануле или в смеси отдельных компонентов. По способам производства комплексные удобрения подразделяются на три основных вида: сложные, смешанные и сложносмешанные.

Таблица 2.2. Основные виды минеральных удобрений

*Содержание сопутствующих элементов питания:

серы – сульфат аммония, суперфосфат простой, сульфат калия; натрия – калийная соль;

азота – аммофос, диаммофос, аммонизированный суперфосфат, аммофосфат, калиевая селитра.

.

При хранении, транспортировке и внесении минеральных удобрений необходимо учитывать ряд свойств (рис.2.7)

К основным видам простых минеральных удобрений относятся азотные, фосфорные и калийные.

В зависимости от характера соединений азота азотные удобрения подразделяются на шесть групп (рис.2.8)

Современный ассортимент азотных удобрений в Республике Беларусь представлен в основном карбамидом (мочевиной) – 46% N, сульфатом аммония (сернокислым аммонием) – 20,5% N, КАС (карбамид-аммиачная смесь) – 28–32% N и аммиачной селитрой – 34,5% N.

Рис.2.7 Технологические свойства удобрений

Рис. 2.8 Классификация азотных удобрений

Самым концентрированным (содержит 46% азота) из твердых азотных удобрений является мочевина или карбамид(СО(NН₂)₂) – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Выпускается в гранулированном виде. Гигроскопичность мочевины сравнительно небольшая, при хороших условиях хранения она почти не слеживается. Одно из условий эффективного применения мочевины – немедленная заделка в почву. При применении в виде растворов, при необходимости добавляют ретарданты и пестициды.

Сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄) – кристаллическое вещество белого, желтоватого, зеленоватого или серого цвета, содержит 20,5–21,0 % азота и 24 % серы. Удобрение почти не слеживается, хорошо рассеивается и быстро растворяется в воде.

Смесь концентрированных растворов карбамида и аммиачной селитры с содержанием азота 28-32 % – карбамидо-аммиачная смесь (КАС) – не содержит свободного аммиака, поэтому не требует немедленной заделки в почву.

Аммиачная селитра(NH₄N0₃) широко используется при возделывании большинства сельскохозяйственных культур на разных почвах. Удобрение содержит 34-35% азота, выпускается в гранулированном виде хорошо растворимо в воде, при хранении сильно слеживается.

Медленнодейтсвующие азотные удобрения – новый вид слаборастворимых удобрений, азот которых медленно переходит в растворимую форму, постепенно используется растениями в течение вегетации и не теряется из почвы.

Наряду со стандартными азотными удобрениями в нашей стране разработаны и испытаны новые формы медленнодействующих азотных удобрений: карбамид с фосфатным покрытием (~39% N, ~7% Р₂О₅), карбамид с полимерным покрытием (~39% N), карбамид с регулятором роста гидрогумат (~46% N), сульфат аммония с полимерным покрытием (~20% N), КАС с регулятором роста растений (28–32% N).

При применении азотных удобрений необходимо учитывать то, что их хорошая растворимость может создать повышенную концентрацию солей и высокое осмотическое давление почвенного раствора. В районах достаточного увлажнения, особенно на легких почвах, возможно вымывание внесенного азота. Вносить азотные удобрения рекомендуется весной под предпосевную обработку почвы или в виде подкормок по результатам почвенной и растительной диагностики.

Выпускаемые химической промышленностью простые фосфорные удобрения по степени растворимости делятся на три основные группы (рис. 2.8)

Существует также ряд фосфорных удобрений, которые содержат и водорастворимые, и цитратнорастворимые, и труднорастворимые фосфаты (напр. суперфос).

Из фосфорных удобрений наиболее широкое применение находят суперфосфат (простой и двойной), суперфос, фосфоритная мука.

Суперфосфат простой гранулированный(Са(Н₂Р0₄)·2Н₂О+2CaS0₄·2Н₂О) – гранулы от светло-серого до темно-серого цвета. Содержит 19-21% Р₂0₅ и до 40% сульфата кальция. Удобрение хорошо рассеивается, при хранении не слеживается.

Рис. 2.8 Классификация фосфорных удобрений

Суперфосфат двойной гранулированный (Са(Н₂РО ₄)·Н₂О) часто выпускают с добавками микроэлементов, в частности, бора. Содержание усвояемого фосфора в расчете на Р₂О₅ – 42–49 %, не содержит гипса, представляет собой гранулы светло-серого или темно-серого цвета.

При использовании суперфосфата следует учитывать, что в почве фосфор, внесенный с этим удобрением, частично переходит в малорастворимую форму, хорошо закрепляется и становится труднодоступным для растений.

В качестве основного удобрения суперфосфат вносят под вспашку. Целесообразно локальное его внесение: ленточное до посева, в рядки или гнезда при посеве.

Рядковое или припосевное внесение, позволяет улучшить фосфорное питание проростков и растений на ранних стадиях роста и развития.

Простой и двойной суперфосфат являются эффективными удобрениями, однако в связи с резким сокращением сырьевых запасов, загрязнением окружающей среды при их производстве, выпуск этих удобрений в Республике Беларусь был прекращен. Суперфос – гранулы темно-серого цвета. Общее содержание в нем Р₂О₅ от 35 до 44 % причем более половины в водорастворимой форме.

Фосфоритная мука (Са₃(РО ₄)₂) – порошок серовато-землистого цвета, нерастворимый в воде и слабых кислотах, содержание Р₂О₅ от 19 до 30%. Удобрение негигроскопично и не слеживается. На кислых почвах по эффективности приравнивается к суперфосфату. Фосфоритную муку в виде основного удобрения рекомендуется применять с осени под зяблевую вспашку. Наибольший эффект можно получить при внесении ее одновременно с навозом, а также при компостировании с навозом и кислым торфом.

В настоящее время, практически весь ассортимент фосфорных удобрений для сельскохозяйственных предприятий Беларуси реализуется в форме комплексных удобрений.

При внесении в качестве основного фосфорные удобрения следует заделывать в почву, с тем чтобы удобрение находилось в более глубоком и постоянно влажном слое почвы, где размещается основная масса корней растений. Поверхностное внесение фосфорных удобрений в подкормку без заделки малоэффективно.

Рядковое или припосевное внесение, позволяет улучшить питание растений фосфором в начальный период его развития и благоприятно отражается на росте корневой системы и дает существенные прибавки урожая. Доза фосфора для припосевного удобрения составляет 10-20 кг/га.

Фосфоритную муку в виде основного удобрения рекомендуется применять с осени под зяблевую вспашку. Наибольший эффект можно получить при внесении ее одновременно с навозом, а также при компостировании с навозом и кислым торфом.

Калийные удобрения получают из природных калийных руд, содержащих от 8 до 20% К₂О. Подразделяются на три группы: концентрированные – продукт заводской переработки природных калийных солей (хлористый калий, сульфат калия и др.); сырые калийные соли – размолотые природные руды (каинит, сильвинит); калийные 30-40%-ные соли, получаемые смешиванием сырых солей с концентрированными. В ассортименте минеральных удобрений в Беларуси основное место занимает хлористый калий (хлорид калия, ~60% К₂О). В небольших количествах используется калийная соль (~40% К₂О) и сульфат калия (~50% К₂О).

По химическому составу калийные удобрения подразделяют на хлоридные (хлористый калий и смешанные соли) и сульфатные (сульфат калия, калимагнезия и калимаг).

Хлористый калий(КCL) – кристаллическое вещество красно-бурого цвета, содержит от 57 до 60% К₂О, при хранении слеживается.

Сернокислый калий(K₂S0₄) - мелкокристаллическая соль сероватого цвета, содержит 46-50% К₂0, растворима в воде. Используется под культуры чувствительные к хлору, такие как картофель, гречиха, огурец, лук и др.

Калийная соль– удобрениесерого цвета с включением розовых кристаллов.СодержитК₂0 не менее 40% и NaCl – 35%, вносится осенью под зяблевую вспашку. Удобрение эффективно при возделывании сахарной свеклы и кормовых корнеплодов, которые положительно реагируют на натрий и малочувствительны к токсическому действию хлора.

Все калийные удобрения хорошо растворимы в воде, но при внесении калий поглощается коллоидной фракцией почвы, подвижность калия снижается и предотвращается его вымывание.

Хлорсодержащие калийные удобрения следует вносить с осени под зяблевую вспашку. Хлор остается в почвенном растворе, поэтому легко вымывается за осенний период.

Общей тенденцией в мировой практике и в нашей стране является увеличение объемов применения сложных удобрений. Основной ассортимент сложных комплексных удобрений, используемых в республике Беларусь, представлен в табл.2.3

Таблица 2.3 Сложные комплексные удобрения

АммофосNH₄Н₂РО₄ содержит азот (12%) и фосфор (около 52%) в хорошо усвояемой растениями преимущественно водорастворимой форме. Удобрение не слеживается, нетоксично, малогигроскопичено, хорошо растворимо в воде. Используется для рядкового внесения под все культуры, в качестве подкормок пропашных, овощных и при основном удобрении озимых культур.

Суперфосфат аммонизированный – гранулы серого цвета. Помимо 3% азота и 17% фосфора, содержит 12% серы (40-55% сульфата кальция CaS04), что особенно ценно на почвах, где необходимо дополнительно использовать серосодержащие удобрения. Удобрение химически кислое, водорастворимое. Вследствие нейтрализации кислотной действия аммиаком, он не окисляет почву

Аммофосфатсодержит: 6-7% N и 45-46% Р₂0₅ или 38-39% Р₂0₅ и 4-5% N. Применяют для рядкового внесения, также можно использовать в качестве основного внесения под лен, зернобобовые, овощные на почвах слабо обеспеченных фосфором.

Диаммонийфосфат (диаммофос)– гранулированное неслеживающееся удобрение темно-серого цвета, содержит 19-21% N и 35-48% Р₂0₅ в водорастворимой форме. Обладает хорошими физическими свойствами. Можно использовать под все сельскохозяйственные культуры.

Нитрофоскавыпускается в гранулированном виде, содержит11%N, 11% Р₂0₅ и 11% К₂0 (31-33% общего содержания питательных веществ). Вносят в качестве основного, рядкового удобрения, а также в подкормку пропашных культур.

Жидкое комплексное удобрение (ЖКУ)производят в виде растворов и суспензий. Чаще всего используется ЖКУ марки 10:34:0 (N:P₂0₅:K₂0). Благодаря отсутствию свободного аммиака, его можно вносить на поверхность почвы с последующей заделкой под любые культуры.

В базовый раствор можно вводить любые недостающие питательные вещества, в том числе микроэлементы, можно добавлять пестициды.

Суспензированные жидкие комплексные удобрения(СЖКУ). Суммарное содержание питательных веществ в них может быть доведено до 40%. Для формирования суспензии с более продолжительным сроком хранения добавляют техническую глину (до 3% по массе).

Селитра калиеваяKN0₃ – кристаллический белый порошок с желтовато-сероватым оттенком, содержит не менее 13% азота и 38-46% К₂0. Хорошо растворяется в воде, слабо гигроскопично, но при длительном хранении может слеживаться. Калиевая селитра – двойное комплексное водорастворимое удобрение Используется под различные и особенно под чувствительные к хлору культуры (лен, картофель, капуста и др.) на различных почвах,

Тукосмеси с разным соотношением N:P₂0₅:K₂0 в зависимости от потребностей удобряемой культуры и свойств почвы. Они вносятся в один след и более равномерно распределяются по полю, что обеспечивает экономию трудовых затрат и времени по сравнению с раздельным внесением.

На основании фосфатов аммония, аммиачной селитры и хлористого калия изготавливают смешанное удобрение, содержащее по 18% азота, фосфора и калия. При введении мочевины вместо аммиачной селитры получают смеси по 20% азота, фосфора и калия.

Выпускаются гранулированные тукосмеси, содержащие по 12% азота, фосфора и калия.

Возможно заблаговременное смешивание с последующим хранением аммофоса, хлористого калия, суперфосфата и сульфата аммония, а также мочевины, суперфосфата и аммофоса. Непосредственно перед внесением можно смешивать аммиачную селитру с суперфосфатами и хлористым калием.

Необходимость и особенности применения микроудобрений определяются в зависимости от градации почв по их содержанию (табл.2.4., рис.2.8).

Таблица 2.4 Градация почв Беларуси по содержанию

подвижных форм микроэлементов

Рис. 2.8 Применение микроудобрений.

Некорневые подкормки микроэлементами (борная кислота, медный купорос, сернокислый цинк, молибденовокислый аммоний) используют как самостоятельный прием (табл.2.5), так и в сочетании с азотными подкормками и операциями по защите посевов от сорняков.

Таблица 2.5 Применение микроудобрений под сельскохозяйственные культуры

Обработку семян сельскохозяйственных культур микроэлементами целесообразно проводить одновременно с предпосевным протравливанием или инкрустацией.

Простые формы микроудобрений в Республике Беларусь представлены борной кислотой (17,3% бора), сульфатом меди (сернокислой медью – 25% меди), сульфатом цинка (сернокислым цинком – 22% цинка), сульфатом марганца (сернокислым марганцем – 22,8% марганца), молибдатом аммония (молибденовокислым аммонием – 52% молибдена). Наряду с простыми формами микроудобрений, на рынке нашей страны присутствуют комплексные формы микроудобрений в виде органо-минеральных и хелатных соединений микроэлементов (Басфолиар, Эколист, Витамар, Агрикола, ЖКУ с хелатными формами микроэлементов и др.).