МАГНИЕВЫЕ УДОБРЕНИЯ

Основным источником для производства магнийсодержащих удобрений являются природные соединения этого элемента. Свыше 200 минералов представлены типично магниевыми соединениями. Многие из них используются непосредственно как источник магния или перерабатываются на магнийсодержащие удобрения: сульфаты, хлориды, карбонаты, силикаты, гидроксилы, алюмосиликаты. Разнообразие сырьевых ресурсов позволяет получать различные формы магнийсодержащих удобрений и использовать их с учетом биологических требований культур и почвенно-климатических условий.

Существует несколько путей обеспечения растений магнием:

- известкование почв магнийсодержащими известковыми удобрениями: в один прием в больших дозах вносятся известковые удобрения, обеспечивающие питание всех культур севооборота магнием и устраняющие - применение магниевых и магнийсодержащих минеральных удобрений под каждую культуру севооборота с учетом ее биологической потребности в этом элементе;

- использование органических удобрений, в химическом составе которых имеется магний в пределах 0,01-0,09%.

В нашей стране наибольший удельный вес в ассортименте магниевых удобрений приходится на известково-магниевые и калийно-магниевые удобрения. По степени их растворимости магниевые удобрения делятся на:

- нерастворимые в воде - тонко размолотые природные материалы или породы (дунит, серпентинит, вермикулит, доломит, магнезит, брусит и доломитизированные известняки), которые при взаимодействии с кислой почвой выделяют в почвенный раствор магний;

- растворимые в воде - сырые соли и продукты их переработки - эпсомит (сульфат магния), каинит, карналлит;

- растворимые в лимонной кислоте и усвояемые растениями - магниевый плавленый фосфат.

Магниевые удобрения по составу подразделяются на простые (магнезит, дунит) и сложные, содержащие два и более питательных элемента: азотно-магниевые (аммошенит, доломит-аммиачная селитра); фосфорно-магниевые (магниевый плавленый фосфат); калийно-магниевые (калийно-магниевый концентрат, калимагнезия, полигалит, каинит, карналлит); бормагниевые (борат магния); известково-магниевые (доломит, доломитизированные известняки и продукты их переработки); содержащие азот, фосфор и магний (магний-аммонийфосфат).

Применение магнийсодержащих известковых удобрений для химической мелиорации кислой почвы приводит к обогащению ее подвижными соединениями магния и является практически самым действенным и дешевым способом решения проблемы снабжения магнием песчаных и супесчаных почв.

Доломитовая мука(СаСО₃∙MgCО₃) содержит около 20% MgO и 30% СаО; содержание углекислых кальция и магния не менее 85%. Применяется для известкования кислых почв в дозе 3-4 т/га. При этом почва обогащается магнием в количестве, достаточном для питания растений в течение одной-двух ротаций севооборота. Лучше применять на легких почвах.

Доломиты нерастворимы в воде, поэтому их эффективность зависит от тонины помола. Наибольшие прибавки урожаев сельскохозяйственных культур обеспечивает доломитовая мука с размером менее 1 мм; увеличение крупности помола доломита до 1-3 мм снижает его эффективность.

Полуобожженный доломит(СаСО₃∙MgCО₃) - продукт обжига доломита. Содержит около 27% MgO, 2% СаО, 57% СаСО₃. Магний этого удобрения хорошо доступен растениям. Используют его для известкования почв.

Карбонат магния (магнезит)содержит 45% MgO. Это самое концентрированное магниевое удобрение, представляющее собой природный минерал и обожженный магнезит (до 89% MgO), получаемый в производстве огнеупоров. Это щелочные, сильно действующие формы с высокой нейтрализующей способностью, превосходящей действие извести. Однако высокие дозы магнезита обостряют кальциевое и борное голодание растений, что может привести к снижению урожая. Поэтому применение этого удобрения необходимо сочетать с внесением бора под требовательные к нему культуры (подсолнечник, свеклу, клевер), а при нейтрализации почвенной кислотности сочетать с карбонатами кальция. Жженую магнезию упаковывают в бумажные многослойные мешки, которые помещают в мешки из прорезиненной ткани или другого водонепроницаемого материала, хранят в сухом помещении.

Дунитовая мука и магниевый змеевик (серпентинит) - отходы горнорудной и асбестовой промышленности. По химическому составу они представлены силикатами магния в труднорастворимой форме, поэтому их рекомендуют применять заблаговременно в высоких дозах. Эти магнийсодержащие удобрения можно использовать как сырье для получения сложных магнийсодержащих удобрений и как местное удобрение для непосредственного внесения. В воде не растворяются, но медленно разлагаются под воздействием почвенных кислот. Тонкоразмолотый дунит содержит 41-47% MgO. Серпентинит состоит в основном из метасиликата магния с содержанием 32-43%MgO.

Вермикулит (гидрослюда)содержит 14-30% MgO и до 5% К₂0. Небольшая часть магния (1,3-1,7% от массы минерала) находится в обменном виде и доступна для растений, остальная часть разлагается под воздействием почвенной кислоты.

Аммошенит ((NH₄)₂SО₄∙MgSО₄∙6H₂О) - двойная соль сульфата аммония и сульфата магния. Представляет собой кристаллический минерал от светло-коричневого до серого цвета. Применяется как азотно-магниевое удобрение; содержит не менее 7% N и 10% MgO. Магниевые удобрения хорошо усваиваются растениями. Перевозят аммошенит в многослойных мешках, пропитанных битумом.

Для наиболее полного и своевременного обеспечения культур магнием наряду с широким использованием доломитов для известкования кислых, бедных магнием супесчаных почв необходимо применение магнийсодержащих удобрений, производимых туковой промышленностью. В качестве источника магния для растений используют как односторонние, так и сложные магнийсодержащие удобрения, в том числе калийно-, фосфорно-, азотно-магниевые и другие многокомпонентные комплексные удобрения.

Из односторонних магниевых удобрений наиболее распространены сульфат магния (эпсолит)- содержит не менее 84% MgS0₄∙7H₂0 и не более 6% NaCl (17,7% MgO) - и кизерит(25-30% MgO). Это водорастворимые быстродействующие сернокислые соли магния. Рекомендуется их применять в интенсивном земледелии в условиях дефицита магния на слабокислых и нейтральных почвах, на интенсивных лугах, в тепличных хозяйствах, в овощеводстве открытого грунта. Удобрение имеет большое значение в устранении острого (определяемого визуально по признакам магниевого голодания) недостатка этого элемента путем проведения некорневой подкормки растений. При внесении этих удобрений в почву большая часть магния переходит в обменное состояние.

Калимагнезия(K₂SO₄∙MgS0₄∙6Н₂0) - полупродукт, получаемый при переработке сульфата калия из каинита. Удобрение содержит в основном минерал шенит, поэтому его называют иногда также шенитом. В гранулированном виде удобрение выпускается двух сортов, в которых содержание веществ в пересчете на сухой продукт следующее (%):

1-й сорт 2-й сорт

окись калия >30 >28

окись магния >10 >8

хлор <5 не нормируется

влажность <2 <2

Калийно-магниевый концентратполучают из каинито-лангбейнитовой руды методом флотации. В состав удобрения входит в основном минерал лангбейнит K₂S0₄∙2MgSО₄, а также в небольшом количестве полигалит, галит, гипс и др. В среднем он содержит 30-38% K₂SО₄, 39-40 - MgSО₄, 4-5 - КС1 и 8-10% NaCl.

Калийно-магниевый концентрат выпускают двух сортов: в первом содержится не менее 19% К₂О и 9% MgO, во втором - не менее 17,5% К₂О и 8% MgO, с влажностью не более 5%. Количество хлора не нормируется, но в удобрении первого сорта - не более 8%.

Полигалитовые соли(K₂SО₄∙MgSО₄∙CaSО₄∙6H₂О) - низкопроцентные удобрения (10-11% К₂О, 8-12% MgO), в воде растворяются медленно, но калий и магний их доступны растениям. Применение полигалитовых солей давало положительные результаты на разных культурах, и особенно на лугах и пастбищах.

Каинит(КС1∙MgSО₄∙3H₂О) - минерал с большой примесью NaCl (составляет 45-17% от общей массы). В нем содержится 10-12% К₂О, 22-25 - Na₂О; 6-7 - MgO, 15-17 - S₂О₃ и 32-35% - С1. Удобрение низкопроцентное, поэтому в настоящее время применяется в основном на лугах и пастбищах, где оно часто имеет преимущества перед хлористым калием благодаря наличию в нем магния.

Отечественная промышленность выпускает калимагнезию (8-10% MgO) и каинит (6-7% MgO). В общем ассортименте калийно-магниевые удобрения имеют незначительный удельный вес. Калимагнезия как легкорастворимое и достаточно уравновешенное по калию и магнию удобрение высокоэффективно на песчаных дерново-подзолистых почвах. В интенсивных кормовых севооборотах на супесчаных почвах внесение калимагнезии в отличие от концентрированных калийных удобрений позволяет поддерживать в растениях оптимальный состав одно- и двухвалентных катионов, соотношение которых является важным показателем качества приемов.

Применение калийно-магниевых удобрений может быть расширено за счет отходов калийных комбинатов и магниевых заводов - обезвоженного карналлита (23-24% К₂О, 18-20 - MgO, 0,9 - Na₂О, 50-51% С1) и хлор-калий-электролита (39-42% К₂О, 4 - MgO, 50% С1). Отрицательное влияние на растения избытка хлора, содержащегося в них, устраняется заблаговременным внесением удобрений, поскольку хлор легко вымывается из почвы. Эффективен обезвоженный карналлит под различные культуры на супесчаных почвах.

Из фосфорно-магниевых удобрений в практике сельского хозяйства находят применение магнийсодержащие фосфорные удобрения типа термофосфатов и томасшлак - побочный продукт металлургии. Питательные вещества в этих удобрениях представлены лимонно-растворимыми формами и хорошо усваиваются растениями. Представителем этой группы удобрений является плавленый магниевый фосфат(ПМФ), содержащий усвояемые растениями фосфор и магний (Са₃(РО₄)₂ + MgSО₄ SiО₃). Получают сплавлением природных фосфатов с магниевым сырьем (дунитом, кизеритом, серпентинитом, оливинитом) при температуре 1350-1400°С с последующим быстрым охлаждением плава водой. Он состоит из стекловидных прозрачных гранул разной формы и величины. Цвет гранул изменяется от ярко-зеленого до почти черного в зависимости от исходного сырья. Плавленый магниевый фосфат содержит 19-21% усвояемой лимонно-растворимой Р₂О₅ и 8-14% MgO. Фосфор в плавленом магниевом фосфате находится в виде модификации трикальцийфосфата, хорошо растворимой в 2%-й лимонной кислоте. Производство его не требует применения дефицитной серной кислоты, не связано с большим расходом энергии и воды, позволяет использовать низкопроцентные природные фосфаты без предварительного их обогащения. Удобрение обладает хорошими физическими свойства­ми, не слеживается, не содержит свободной кислотности.

Тонко размолотый ПМФ - высокоэффективное удобрение при основном внесении на всех типах почв. На кислых песчаных и супесчаных почвах, нуждающихся в магниевых удобрениях, ПМФ не только фосфорное, но и магниевое удобрение, в некоторой степени нейтрализующее почвенную кислотность. В условиях влажного тропического климата удобрение выгодно отличается от водорастворимых форм тем, что не слеживается и меньше теряет питательных веществ от вымывания атмосферными осадками.

Проблема запыленности слаборастворимыми термическими фосфатами при их внесении решается путем гранулирования их с хлористым калием и внесения смеси в зернистом виде.

Магний-аммонийфосфат(МАФ) (MgNH₄PО₄∙nН₂O) - концентрированное удобрение, содержащее три питательных элемента: фосфор, азот и магний. Производят его из фосфорной кислоты, аммиака и гидрата окиси магния или солей магния - хлористой, сернокислой или углекислой. Он может быть в виде кристаллогидрата, содержащего одну (MgNH₄PО₄∙Н₂О) или шесть (MgNH₄PО₄∙6Н₂О) молекул воды; MgNH₄PО₄∙6Н₂О очень неустойчив при хранении, при 30-50°С выделяет аммиак. Разработана технология получения одноводного магний-аммонийфосфата, который резко отличается от шестиводного, - он негигроскопичен, устойчив до 230°С, не выделяет аммиака при хранении. Благодаря меньшему количеству кристаллизационной воды одноводная соль содержит на 35% больше питательных элементов, чем шестиводная. МАФ содержит азот в водонерастворимой форме, что уменьшает его вымывание на легких почвах и не повышает осмотическое давление почвенного раствора. В одноводном МАФ содержится 45,7% Р₂О₅, 10,9 - N и 25,9% MgO.

В МАФ фосфор содержится в лимонно-растворимой форме, поэтому это удобрение следует вносить в виде порошка. При использовании его в дозе 45-60 кг Р₂0₅/га с ним вносится такое количество магния, которое может обеспечить потребность в этом элементе всех культур на песчаных и супесчаных оподзоленных почвах, нуждающихся в магниевых удобрениях. МАФ на таких почвах целесообразно применять как основное допосевное удобрение. Магний-аммонийфосфат можно использовать и как концентрированное азотно-фосфорное удобрение. В этом случае его применяют в условиях орошаемого земледелия, где до посева рекомендуется вносить фосфор и азот малыми дозами, а затем в виде подкормок. Наличие в МАФ нерастворимого в воде азота предотвращает его от вымывания.

Магний-аммонийфосфат благодаря его хорошим физическим свойствам можно использовать в качестве компонента для приготовления концентрированных тукосмесей или сложных удобрений. При этом его обогащают азотом и калием до обычных соотношений между азотом и фосфором.

От применения магниевых удобрений увеличивается урожайность культур и качество получаемой продукции (содержание крахмала, сахара, белка, витамина С). Отмечается при этом улучшение семенного качества урожая - повышение всхожести и энергии прорастания получаемых семян и усиление устойчивости выращиваемых растений к неблагоприятным условиям внешней среды, различным грибным заболеваниям.

Для оптимизации магниевого питания сельскохозяйственных культур в севообороте и применения рациональных доз удобрений важно знать следующее:

- потребность сельскохозяйственных культур в магнии на планируемый урожай;

- обеспеченность почвы доступными для растений формами магния;

- наиболее надежные методы диагностики необходимости применения магниевых удобрений (хорошо коррелирующие с урожайностью культур);

- состояние баланса магния в системе почва-растение конкретного севооборота.

Важным источником пополнения содержания обменных форм почвенного магния, следовательно, улучшения питания растений этим элементом являются органические удобрения. Систематическое их внесение заметно увеличивает накопление поглощенного магния в почве, что приводит к росту урожаев сельскохозяйственных культур севооборота, особенно на дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах. Применение навоза снижает эффективность минеральных форм магниевых удобрений, что подтверждает важную роль его как источника магниевого питания растений. На супесчаных почвах в условиях дефицита магния максимальные урожаи могут быть получены при совместном применении органических удобрений и минеральных форм магния.