шпоры по агрохимии. вопросы по агрохим. Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине Агрохимия

• Название: Вопросы для подготовки к экзамену по дисциплине Агрохимия
• Анкор: шпоры по агрохимии
• Дата: 17.02.2021
• Размер: 141.34 Kb.
• Имя файла: вопросы по агрохим.docx
• Тип: Документы; #177165
• страница: 4 из 10

Потенциальные запасы питательных веществ в различных почвах. Мероприятия по повышению эффективного плодородия почв.

По существующей в России классификации все почвы по степени обеспеченности питательными элементами и реакции группируют в 6 классов. Эту классификацию используют при агрохимических обследованиях почв, составлении агрохимических карт (картограмм) и паспортов полей и для разработок рекомендаций по определению оптимальных доз удобрений и мелиорантов под возделываемые культуры в конкретных природно-экономических условиях.

Валовое содержание азота (N) колеблется от 0,07 до 0,5%. Почвенный азот находится в основном в недоступной для растений органической форме. На долю минерального азота приходится только 1-2% его общего количества. Под влиянием микробиологических процессов (аммонификация, нитрификация) органические формы азота переводятся в доступные для растений минеральные формы.

Валовое содержание фосфора (Р₂О₅) во многих почвах составляет 0,03-0,25%. Около половины его находится в минеральной форме, а половина - в форме органических соединений. В слабоокультуренных торфяных почвах на фосфор в органической форме приходится до 70%. Некоторое количество его содержится в поглощенном почвенными коллоидами состоянии. Значительная часть минеральных форм фосфора в кислых подзолистых почвах и красноземах находится в труднодоступных для растений фосфатах железа и алюминия. В нейтральных почвах, например в черноземах, минеральный фосфор представлен более доступными для растений фосфатами кальция и магния.

На долю калия (К₂0) в почве приходится 0,6-3% массы почвы. Больше калия содержится в глинистых и суглинистых почвах, а в почвах легкого механического состава (песчаных и супесчаных) его значительно меньше. В дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах валовое содержание калия составляет 0,5-1,5%, суглинистых и глинистых - 1,5-2,5%, в серых лесных и черноземных почвах - 1-3%, в каштановых и бурых почвах - 1-2%. Меньше всего калия в торфяных почвах - 0,03-0,15%. Около 0,5-1% валового содержания калия находится в поглощенном почвенными коллоидами (обменном) состоянии. Обменный калий доступен для растений. Количество обменного калия в пахотном слое составляет, кг/га: в подзолистых почвах - 150-300, черноземах - 400-900, сероземах - 600-1500.

В отличие от азота и фосфора калий не образует в растениях прочные органические комплексы. Поэтому количество его в органическом веществе почвы незначительно.

Содержание магния (MgO) составляет 0,4-4% и более от массы почвы и зависит от состава материнской породы. В почвах, образовавшихся на суглинках и глинах, больше магния, чем в почвах, возникших на песках.

Около 90-95% магния в почве входит в состав различных минералов, главным образом силикатов и алюмосиликатов, которые трудно растворяются в воде, поэтому содержащийся в них магний не может быть непосредственно использован растениями. Около 5-10% магния находится в поглощенном (обменном) состоянии.

Наиболее богаты магнием черноземы, каштановые почвы и сероземы. Меньше магния в песчаных, супесчаных и некоторых торфяных почвах..

Кальция (СаО) в почвах около 0,2-2% и более от их массы. Он представлен силикатами, карбонатами, гипсом, фосфатами и другими соединениями. Часть кальция находится в поглощенном состоянии. Наиболее богаты обменным кальцием черноземы (около 40 мэкв). Наименьшее количество его встречается в подзолистых почвах (5-8 мэкв), что связано с их кислотностью. Известкованием не только смещается реакция почвы, но и улучшается питание растений кальцием.

Содержание серы (SO3) колеблется от 0,1 до 0,5% массы почвы. Сера в почве представлена органическими соединениями (80-90%), где она находится в восстановленной форме, и минеральными соединениями с кальцием, железом, калием, натрием (10-20), являющимися источником питания растений. Процесс окисления серы, входящей в состав гумуса и органических остатков, происходит под влиянием аэробных бактерий (сульфофикация).

Валовое содержание железа (Fе₂O₃) в почвах колеблется от 1 до 11%. В легких по механическому составу почвах его меньше, чем в тяжелых.

Бора в почвах сравнительно мало - всего тысячные доли процента массы почвы (2-120 мг/кг). Меньше всего бора содержится в дерново-подзолистых почвах и красноземах, больше - в сероземах и засоленных почвах. Бор в почве находится в виде силикатов и других солей (75-90%) и в органической форме (10-25%). На долю водорастворимых, доступных для растений соединений бора приходится 10-25% общего количества его в почве.

Молибдена содержится 0,2-7,5 мг/кг почвы, в том числе усвояемого растениями - 0,02-0,97 мг, причем в сильнокислых почвах его меньше, а в щелочных - больше.

Валовое содержание меди в почвах составляет 0,001-0,08% (1,5-100 мг/кг почвы и более). Количество усвояемой меди колеблется от 0,05 до 14 мг/кг почвы. Наиболее бедны медью песчаные и особенно торфяные почвы (2-3 мг/кг сухого торфа). При этом медь в торфяных почвах находится в малодоступных для растений медьорганических соединениях. Больше всего меди в красноземах и желтоземах.

Валовое содержание марганца в почвах колеблется от 100 до 4000 мг/кг почвы, а подвижного марганца - от 1 до 150 мг. В тяжелых почвах марганца больше, чем в легких. Кислые почвы богаче подвижным марганцем, при этом чем выше кислотность почвы, тем больше его переходит в обменную форму.

Количество цинка составляет 25-100 мг/кг почвы, в том числе усвояемого 0,03-20 мг. Этого элемента больше в подзолистых почвах, меньше в сероземах, каштановых, бурых и нейтральных черноземных почвах.

Дерново-подзолистые почвы. Имеют кислую реакцию (pH 4—5), значительную обменную (1—2 мг • экв/100 г, 80—90 % которой приходится на алюминий) и гидролитическую (3—6 мг • экв/100 г) кислотность, низкие ЕКО (5—15 мг • экв/100 г) и степень насыщенности основаниями (30—70 %). Поэтому в большинстве своем эти почвы нуждаются в известковании.

Агрохимические показатели этих почв зависят от гранулометрического состава и степени окультуренности. Песчаные и супесчаные почвы наиболее бедны гумусом (до 0,5—1,0 %), азотом (до 0,003—0,08 %), фосфором (0,03—0,6%), калием (0,5—1,0%), а также кальцием, магнием и другими макро- и микроэлементами. Суглинистые и глинистые разности гораздо богаче по содержанию гумуса (2—4%), азота (0,1—0,2), фосфора (0,07—0,12), калия (более 1,5 %), а также других макро- и микроэлементов.

Большинство этих почв бедны подвижными (минеральными) формами азота, фосфора, а легкие — калия. При высокой окультуренности кислотность их снижается до pH 5,1—6,0 и резко возрастают содержание гумуса (2,5—4,0 %), подвижных форм фосфора (до 150—200 мг/кг), калия (200—300 мг/кг), а также ЕКО, степень насыщенности основаниями и обеспеченность другими питательными элементами.

Эти почвы распространены в зоне достаточного увлажнения, и применение удобрений и известкование здесь высокоэффективны. Из отдельных элементов в первом минимуме здесь, как правило, азот, а на слабоокультуренных почвах и фосфор. На легких почвах этой зоны высокоэффективно наряду с азотно-фосфорными удобрениями применение калийных, особенно магнийсодержащих форм.

Серые лесные почвы. По мощности гумусового горизонта, содержанию гумуса и степени оподзоленности характеризуются неодинаковыми агрохимическими показателями. В светло-серой почве pH 4,8—5,4, содержание гумуса 1,6—3,4%, Н_г и S соответственно 2,3—3,8 и 10—18 мг • экв/100 г, К 72—82 %, содержание подвижных форм фосфора и калия в пределах 3-го класса (табл. 35). В серых лесных все показатели улучшаются и достигают максимума в темно-серых лесных: pH 5,5—6,0, гумус 3,5—7,0 %, Н_г и S соответственно 2,3—5,4 и 20—36 мг • экв/100 г, V 80—86 %, обеспеченность подвижными фосфором и калием соответствует 4-му классу.

В первом минимуме на светло-серых и серых лесных почвах находится азот, во втором — фосфор, а на темно-серых почвах возможна обратная зависимость. Потребность во внесении калийных удобрений на этих почвах появляется при возделывании калиелюбивых культур (картофель, свекла и др.).

В зависимости от уровня интенсификации земледелия легкоизменяемые агрохимические показатели (pH, обеспеченность подвижными формами элементов и др.) могут существенно изменяться, причем не только в сторону улучшения, но и в противоположную.

Черноземы. Это наиболее плодородные почвы. Они содержат в пахотном горизонте много гумуса (4—12 %), общих запасов азота (0,2—0,5 %), фосфора (0,1—0,3 %) и калия (2,5—3,0 %). Реакция от нейтральной в типичном черноземе подкисляется до слабокислой при переходе через выщелочные к оподзоленным подтипам, соответственно возрастает (от 0,5—3,0 до 5—7 мг • экв/100 г) гидролитическая кислотность, а при переходе к югу через обыкновенный к южному подтипу подщелачивается до pH 7—8, а гидролитическая кислотность исчезает. Максимальные ЕКО (50—60 мг • экв/100 г), гумусированность (8—12 %), общие запасы азота (0,4—0,5 %) и фосфора (0,25—0,35 %) в типичном черноземе снижаются при переходе к северным и особенно южным подтипам.

Несмотря на высокое потенциальное плодородие, обеспеченность старопахотных и слабоудобрявшихся или неудобрявшихся почв подвижными формами фосфора и азота заметно уменьшается и нередко не превышает 2—4-го класса. Поэтому на таких почвах наиболее эффективны фосфорные, а при благоприятных условиях увлажнения и азотные удобрения. На старопахотных и малоудобрявшихся почвах под калиелюбивые культуры наряду с форсфорно-азотными могут быть эффективны и калийные удобрения. В более увлажненных западных районах Черноземной зоны эффективность удобрений выше, а при продвижении на восток она снижается в зависимости от увеличения засушливости климата.

Каштановые почвы. При переходе с севера на юг они подразделяются на подтипы: от темно- до светло-каштановых. Плодородие их при этом снижается. Содержание гумуса уменьшается с 4—5 до

2—3%, общего азота —с 0,2—0,3 до 0,10—0,15%, фосфора —с 0,1—0,2 до 0,08—0,15%, ЕКО —с 30—35 до 12—15 мг • экв/100 г, возрастает щелочность (рН_С0Л) с 7,0—7,2 до 7,4—8,0, а среди поглощенных катионов — удельный вес натрия. Каштановые почвы богаты калием, но часто имеют низкую обеспеченность усвояемыми формами азота и фосфора. Из-за недостатка влаги эффективность фосфорных и азотных удобрений низкая. В богарных условиях на этих почвах рекомендуют только минимальные дозы (10—15 кг/га) фосфорных удобрений, которые вносят при посеве. При орошении резко возрастает эффективность азотных и фосфорных удобрений, а калийные в большинстве случаев неэффективны.

19. 
    Роль почвенной и растительной диагностики.
    

Минеральное питание — наиболее доступный фактор регулирования роста, развития растений и качества получаемой продукции с помощью удобрений, мелиорантов с учетом уровня обеспеченности почвы теми или иными элементами и реакции ее.

Гранулометрический состав, содержание гумуса, валовое содержание питательных элементов, емкость поглощения (ЕКО) и другие свойства почвы, установленные при почвенном обследовании, изменяются медленно и длительно служат характеристикой конкретной почвенной разности.

Содержание подвижных (усвояемых растениями) форм питательных элементов, реакция почвы, состав поглощенных катионов, степень насыщенности основаниями изменяются гораздо быстрее, особенно под влиянием мелиорантов и удобрений. Поэтому агрохимические обследования почв по этим показателям необходимо проводить через определенные периоды (1, 3, 5, 7 лет или более), которые тем короче, чем выше насыщенность посевов минеральными и органическими удобрениями и мелиорантами. Результаты таких обследований представляют в виде агрохимических карт, паспортов полей (картограмм) и используют для определения оптимальных доз, форм, сроков и способов внесения удобрений, а также степени нуждаемости и доз химических мелиорантов.

Систематическое (через определенные промежутки времени) определение относительно быстро меняющихся агрохимических показателей почв — основа почвенной диагностики. Результаты этих обследований позволяют специалистам наиболее рационально, с учетом изменяющихся уровней обеспеченности почвы усвояемыми формами питательных элементов, реакции среды и других показателей, наиболее рационально приобретать и применять удобрения и мелиоранты, максимально повышать их агротехническую и экономическую эффективность и экологическую безопасность и, следовательно, обеспечивать максимальные урожаи культур наилучшего качества с минимальными затратами.

Из всех агрохимических показателей, определяемых при почвенной диагностике, наиболее неустойчивым и быстроменяющимся даже в течение нескольких дней является содержание минеральных форм азота. Поэтому этот показатель при составлении агрохимических карт, картограмм, паспортов полей не используют. Однако для экономичного и экологически безопасного применения минеральных азотных удобрений необходимы ежегодные данные о запасах минеральных форм азота в почвах. Следовательно, надо обязательно проводить оперативную почвенную диагностику азотного питания растений.

Существует несколько модификаций коррекции или расчетов доз азотных удобрений по результатам диагностики минерального азотного питания. Во всех них запасы аммиачного и нитратного азота в том или ином слое почвы пересчитывают в кг/га и с учетом возможных коэффициентов использования азота почвы конкретными культурами полученную величину вычитают из величины общей потребности культур в этом элементе.

20. 
    Удобрения и их классификация.
    

Удобрения – вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия почв. Целью внесения удобрений является увеличение урожая сельскохозяйственных культур и улучшение качества получаемой продукции.

По характеру воздействия 

на почву и питательный режим растений различают прямые и косвенные удобрения.

• 
  Прямые удобрения улучшают питание растений питательными элементами (азотом, фосфором, калием, микроэлементами). К этой группе относятся многие минеральные удобрения и органические удобрения.
  
• 
  Косвенные удобрения улучшают свойства почвы, мобилизуют имеющиеся в ней питательные вещества. К этой группе относятся средства химической мелиорации почв (известь, гипс и пр.), бактериальные удобрения, способствующие усилению биологических процессов в почве. 
  

По способу производства

 удобрения разделяют на промышленные и местные.

• 
  Промышленные – это минеральные удобрения, получаемые в результате химического или механического процесса на специальных заводах по производству удобрений (туковых заводах).
  
• 
  Местные – это удобрения, получаемые в местах использования, непосредственно в хозяйствах или недалеко от них. К этой группе относятся навоз, навозная жижа, птичий помет, компосты, торф, зола, известковое удобрение и пр.
  

По химическому составу

 удобрения делят на минеральные удобрения и органические удобрения

Минеральные удобрения

Минеральные удобрения представляют собой промышленные или ископаемые продукты, содержащие питательные элементы в виде солей, чаще минеральных, но иногда и органических (карбамид)

По содержанию элементов питания различают однокомпонентные (односоставные) удобрения, содержащие только один основной элемент питания (азот, фосфор, калий, магний, бор и пр.).

По агрегатному состоянию они бывают твердые, жидкие или суспензированные.

По строению – порошковидные, кристаллические, гранулированные.

Азотные удобрения 

– удобрительные вещества, содержащие в качестве действующего вещества азот. В настоящее время промышленность выпускает азотные удобрения в следующих формах:

• 
  аммиачные – удобрения, содержащие азот в виде аммиачной группы;
  
• 
  нитратные – удобрения, содержащие азот в виде нитратной группы;
  
• 
  аммиачно-нитратные – удобрения, содержащие азот и в нитратной, и в аммиачной форме одновременно;
  
• 
  амидная – удобрения, содержащие азот в амидной форме органического соединения мочевины (мочевина или карбамид);
  
• 
  жидкие азотные удобрения – удобрения, содержащие азот и находящиеся в жидком агрегатном состоянии (аммиачная вода, безводный аммиак, КАС).^[6] (фото)
  

Фосфорные удобрения 

– удобрительные вещества, содержащие в качестве действующего вещества фосфор. Подразделяются фосфорные удобрения по степени доступности (растворимости) фосфорных соединений.

• 
  Содержащие фосфор в водорастворимой форме – фосфор хорошо доступен растениям. К этой группе относятся простой суперфосфат, двойной суперфосфат, суперфос.
  
• 
  Содержащие фосфор, не растворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах (2 % лимонной кислоты) – фосфор этих удобрений доступен растениям в несколько меньшей степени. К этой группе удобрений относятся преципитат, томасшлак, мартеновский фосфатшлак, обесфторенный фосфат.
  
• 
  Содержащие фосфор, не растворимый в воде, плохо растворимый в слабых кислотах и полностью растворимый в сильных кислотах (серной, азотной) – фосфор этих удобрений труднодоступен для большинства растений. К этой группе относятся фосфоритная мука, костяная мука.
  

Фосфор не имеет естественных источников пополнения запасов в почве, как азот, однако естественные запасы фосфора в почве довольно значительны. Тем не менее, большинство почвенных соединений фосфора труднодоступны для растений. Кроме того, сельскохозяйственные культуры осуществляют вынос некоторой части фосфора с урожаем, что и обуславливает необходимость применения фосфорных удобрений.

Сырьем для производства фосфорных удобрений служат апатиты и фосфориты – природные фосфорсодержащие руды, и отходы металлургии

Калийные удобрения 

– удобрительные вещества, содержащие в качестве действующего вещества калий. Калийные удобрения делят на сырые калийные соли и концентрированные калийные удобрения.

Сырые калийные соли

 получают при механической переработке (дробление и размол) природных калийных солей в непосредственной близости от источников добычи. К данной группе удобрений относят сильвинит и каинит.

Концентрированные калийные удобрения 

получают путем химической переработки из менее концентрированных пластов месторождений калийных солей. К данной группе относят хлористый калий, калийную соль, сульфат калия, сульфат калия – магния, калимагнезию.

Обеспечение пахотных почв калием в России лучше, чем фосфором. Однако более трети площадей имеют низкий и средний уровень его содержания и нуждаются во внесении калийных удобрений.^[3]

Комплексные удобрения

 – удобрительные вещества, содержащие не менее двух элементов питания. Эта группа удобрений имеет ряд преимуществ перед односоставными удобрениями. Они более концентрированы, что приводит к экономии при транспортировке, хранении и внесении. Благодаря явлению синергизма потребность растений в питательных веществах удовлетворяется полнее.

Комплексные удобрения в зависимости от количества питательных компонентов бывают двойные и тройные. По способам производства – сложные, сложно-смешанные и смешанные. По форме выпуска – жидкие, суспензированные, гранулированные.

Все технологии получения сложных удобрений сводятся к азотнокислому разложению фосфатного сырья или использованию фосфорных кислот.

Сложные удобрения хорошо растворимы и отличаются высокой эффективностью на всех типах почв.^]

Серосодержащие удобрения 

– комплексные минеральные удобрения, содержащие серу в виде ионаSO₄^2-(исключение – элементарная сера). К этой группе удобрений относятся азофоска с серой, сульфат магния, калимагнезия, сульфат аммония – натрия, сульфат аммония, суперфосфат простой.^[1]

Микроудобрения 

– удобрительные вещества, содержащие микроэлементы. В зависимости от питательного элемента различают:

• 
  Борные удобрения (борная кислота, боросуперфосфат, бормагниевые удобрения, натриевая соль (бура)). В борных удобрениях нуждаются дерново-глеевые и темноцветные заболоченные почвы, а также известкованные дерново-подзолистые, насыщенные основаниями, песчаные и супесчаные почвы.^[4]
  
• 
  Молибденовые удобрения (молибдат аммония). Максимальный эффект показывает применение молибдена под зерновые бобовые и овощные культуры, многолетние и однолетние бобовые травы на лугах и пастбища с присутствием бобовых в травостое на кислых дерново-подзолистых, серых лесных почвах и выщелоченных черноземах
  
• 
  Марганцевые удобрения (марганец сернокислый пятиводный). Особенно нуждаются в этом элементе растения на песчаных, супесчаных почвах и карбонатных торфяниках.^[4]
  
• 
  Медные удобрения (пиритные огарки, медный купорос). Особенно страдают от недостатка меди культуры на вновь освоенных низинных торфяниках и заболоченных почвах с нейтральной или щелочной реакцией, а также дерново-глеевые почвы.
  
• 
  Цинковые удобрения (сульфат цинка). От недостатка цинка чаще всего страдают плодовые и цитрусовые культуры на карбонатных почвах с нейтральной и слабощелочной реакцией.
  

Микроэлементы необходимы растениям в небольших количествах. При этом каждый из них выполняет строго определенные функции в обмене веществ, питании растений и другим элементом заменен быть не может.

Органические удобрения

Органические удобрения – полные удобрения, представляют собой органические вещества животного, растительного, растительно-животного и промышленно-бытового происхождения разной степени разложения. Формы органических удобрений достаточно разнообразны.

Самое распространенное органическое удобрение – навоз.

Навоз 

– смесь твердых и жидких выделений различных животных с подстилкой (подстилочный навоз) или без нее (бесподстилочный). При хранении навоза в определенных условиях образуется навозная жижа. Химический состав навоза и его удобрительная ценность зависят от вида животного, кормов, количества подстилки, способа хранения навоза. Конский и овечий навоз богаче питательными веществами, чем навоз крупного рогатого скота и свиней. При скармливании концентрированных комбикормов содержание питательных элементов в навозе выше, чем при кормлении грубыми кормами. На торфяной подстилке навоз богаче азотом, чем на соломенной

Торф – растительная масса, разложившаяся в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. Тип торфа определяется расположением болота и видовым составом растительности. Различают верховой, низинный и переходный тип торфа. Применяют торф чаще всего для компостирования. Непосредственно в качестве удобрения могут использоваться только определенные, богатые питательными веществами виды торфа.

Птичий помет 

– ценное концентрированное быстродействующее местное органическое удобрение. Содержит (от общего количества азота) до 50 % аммиачного азота в бесподстилочном виде и до 10 % – в подстилочном виде. Химический состав зависит от вида птиц, качества кормов, технологии содержания птиц и способе хранения

Солома

 – местное органическое удобрение. Улучшает физико-химические свойства почвы, предотвращает вымывание водорастворимых форм азота, повышает биологическую активностью почвы, доступность питательных элементов из почвы и удобрений.

Для удобрения земель солома используется во многих странах мира и в значительно больших объемах, чем в России. Примером может служить Германия, где доля соломы в общем объеме органических удобрений составляет под сахарной свеклой 72 %, под пшеницей – 71 %, под озимым ячменем – 58 %, тогда как в начале семидесятых годов этот показатель не превышал 25 %.

Наиболее эффективным является применение соломы одновременно с навозной жижей и минеральными удобрениями

Зеленые удобрения (сидераты)

 – сельскохозяйственные культуры, выращенные на зеленую массу для запашки в почву в качестве органического удобрения. Применение сидератов является наиболее эффективным способом повышения плодородия почв. Зеленое удобрение является источником питательных элементов, гумуса. Улучшает свойства почвы, усиливает биологическую активность почвы, выполняет экологические функции.

Сапропель 

– донное органоминеральное отложение пресноводных водоемов. Применяемый в качестве удобрения сапропель содержит 60 % влаги, не менее 10 % органики, кислотность не менее 6,5

Бытовые отходы 

городов составляют бумажные и органические компоненты. Путем извлечения из общей массы отходов металлических, пластиковых и прочих примесей, сушки и дробления готовят мелко измельченную массу, которую используют в качестве удобрения в тепличном хозяйстве. Бытовые отходы можно использовать при компостировании

Гидролизный (технический лигнин)

 – отход гидролизной промышленности. Эффективен при компостировании в связи с высокой влагоемкостью и поглотительной способностью. Содержит мало элементов питания

Древесная кора и опилки 

используются после компостирования с навозом, навозной жижей и другими добавками. Для улучшения качества удобрения добавляют фосфорную муку и хлористый калий.

Гуминовые препараты (удобрения на основе гуминовых кислот) 

отличаются разнообразием препаративных форм. Производятся путем кислотной, щелочной и электроимпульсной переработки углей, торфа, каустобиолитов

Осадки сточных вод (ОСВ) 

концентрируются в крупных городах на очистных сооружениях, отличаются высокой влажностью. Применяются для удобрения после компостирования, сбраживания или термической сушки. Содержание питательных элементов зависит от состава сточных вод и технологии получения. ОСВ нуждаются в обеззараживании и очищении от вредных примесей

Бактериальные (микробиологические) удобрения 

представляют собой препаративные формывысокоактивных микроорганизмов, улучшающих условия питания растений. Больше всего востребованы препараты, содержащие азотофиксирующие микроорганизмы

Компосты 

проставляют собой однообразную рассыпчатую массу, образующуюся в результате компостирования. Компостирование – биотермический процесс минерализации и гумификации двух органических компонентов (иногда с добавками минеральных). В процессе компостирования уменьшаются потери питательных элементов навоза, его жижи и стоков, фекалий, помета птиц, ОСВ и других, одновременно ускоряется разложение торфа, соломы, опилок, бытового мусора и перевода в доступные для растений формы питательных элементов фосфоритной муки. Компосты делят на торфонавозные, торфопометные, торфожижевые, торфофекальные, навозолигнинные, компосты из бытовых отходов и сборные

Вермикомпост (биогумус)

 – продукт переработки органических отходов и навоза красным калифорнийским червемEuseniafoetieda. В результате воздействия колонии червей на компост ускоряется процесс разложения с одновременным обогащением ее различными питательными веществами. Вермикомпост представляет собой очень ценное органическое удобрение.

21. 
    Способы и сроки применения удобрений.
    

В практической сельскохозяйственной деятельности различают следующие способы (приемы) внесения удобрений:

• 
  Основное внесение (допосевное, предпосевное) – производится осенью или весной в зависимости от вида и формы удобрения. Удовлетворяет потребности растений в течение всего вегетационного периода.
  
• 
  Предпосевная обработка семян перед – комплекс мер по подготовке семян к посеву путем их обработки микроэлементами, пестицидами и другими веществами, способствующими ускорению их роста и развития.
  
• 
  Припосевное внесение (рядковое) – обеспечивает растения питательными веществами на период от прорастания до появления полнозрелых всходов.
  
• 
  Подкормка (послепосевное удобрение) служит для обеспечения растений питательными элементами на этапах интенсивного роста и максимальной потребности в питательных элементах.
  

22. 
    Натриевая селитра, получение, свойства, применение.
    

 (нитрат натрия, азотнокислый натрий, чилийская селитра) — NaN0₃. Содержит 15—16% азота и 26 % натрия.

Чилийская селитра была первым минеральным азотным удобрением. Самое большое месторождение этой соли находилось в Чили. Значительные залежи селитры были обнаружены также в Калифорнии, на юго-западе Африки и в других местах. В настоящее время натриевую селитру получают как побочный продукт при производстве азотной кислоты из аммиака. Не поглощенные водой в окислительных башнях оксиды азота N0 и N0₂ (так называемые «хвостовые газы») пропускают через поглотительные башни, орошаемые раствором соды или NaOH. При взаимодействии образуется смесь нитрата и нитрита натрия:

Na₂C0₃ + 2N0, = NaN0₃ + NaN0₃ + С0₂.

Для перевода нитрита в нитрат смесь подкисляют слабой азотной кислотой:

3NaN0₂ + 2HN0₃ = 3NaN0₃ + 2N0 + Н₂о.

Оксиды азота вновь возвращают в окислительные башни для окисления в N0₂. Подкисленный раствор нейтрализуют, затем выпаривают и центрифугированием отделяют осадок NaN0₃ от маточного раствора. NaN0₃ — мелкокристаллическая соль белого, серого или буровато-желтого цвета, хорошо растворяется в воде. Она обладает заметной гигроскопичностью, при повышенной влажности перекристаллизовывается в более крупные кристаллы. В сухом состоянии при правильном хранении не слеживается, сохраняет рассыпчатость и удобна для внесения в почву.

Натриевую и кальциевую селитры предпочтительнее применять весной под предпосевную культивацию и в подкормки растений во время их вегетации. И в летний период нитраты из-за их высокой подвижности на легкодренируемых почвах в условиях влажного климата или при обильном орошении могут вымываться. Поэтому в зонах с влажным климатом и в орошаемых районах под рис и другие культуры предпочтительнее вносить аммиачные, а не нитратные удобрения.

Натриевую селитру можно вносить и в рядки с семенами: кальциевая селитра для этих целей малопригодна ввиду ее высокой гигроскопичности.

Длительное применение нитратных удобрений на кислых дерново-подзолистых почвах оказывает нейтрализующее действие. Систематическое внесение селитр, особенно на легких малобуферных почвах, заметно снижает их кислотность. Поэтому на дерново-подзолистых почвах селитры более эффективны, чем физиологически кислые аммиачные удобрения. Но на черноземных почвах они теряют свое преимущество. Натриевую селитру не рекомендуют вносить на засоленных почвах и солонцах.

23. 
    Кальциевая селитра, получение и применение.
    

Как уже упоминалось, кальциевая селитра была первым синтетическим азотным удобрением. Производство ее в промышленных масштабах было начато в 1905 г. в Норвегии.

В наше время кальциевую селитру производят как побочный продукт при получении азотной кислоты из аммиака (в результате насыщения известнякового молока отходящими нитрозными газами — N0 и N0₂), а также при производстве комплексных удобрений по методу азотнокислого разложения фосфатного сырья.

Кальциевая селитра относится к сильногигроскопичным удобрениям. По этому показателю ее балл 9,5 по 10-балльной системе. При обычных условиях хранения она сильно отсыревает, расплывается и слеживается. Поэтому ее перевозят и хранят во влагонепроницаемых мешках. Для уменьшения гигроскопичности кальциевую селитру смешивают с гидрофобными добавками (гипс, парафинистый мазут). Для улучшения физических свойств продукта к его раствору в процессе производства добавляют 4—7 % аммиачной селитры. Выпускают также гранулированную кальциевую селитру (15—16% азота), которую получают путем добавления небольшого количества (4—7 %) нитрата аммония к упаренному сильноконцентрированному раствору кальциевой селитры с последующей ее грануляцией.

Кальциевая селитра для большинства растений совершенно равноценна натриевой селитре. Только при внесении под сахарную свеклу и другие корнеплоды она уступает по эффективности натриевой селитре вследствие положительного действия натрия на эти культуры. Последнее объясняется положительным влиянием Na на отток углеводов из листьев в корни, в результате чего урожай корней и содержание в них сахаров повышаются.

24. 
    Нитратные удобрения, взаимодействие их с почвой, условия эффективного применения.
    

К этой группе относятся удобрения, содержащие азот в нитратной форме — NaN0₃ и Ca(N0₃)₂. В ассортименте азотных удобрений, применяемых в нашей стране, нитратные удобрения имеют небольшой удельный вес (менее 1 %). Однако рассмотрение их свойств, особенностей трансформации в почве и применения представляет интерес с точки зрения лучшего понимания особенностей применения других удобрений, в том числе аммонийной селитры.

Применение на различных типах почв

Нитратные удобрения применяют повсеместно на различных типах почв. Исключение составляют засоленные почвы и солонцы. На этих почвах не рекомендуется использование натриевой селитры.

Особенно эффективны натриевые удобрения на кислых дерново-подзолистых почвах, поскольку длительное их употребление оказывает нейтрализующее действие, и реакция почвы сдвигается к нейтральной.

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Нитратные удобрения – дополнительный источник азота для всех сельскохозяйственных культур. Их применение положительно влияет на состояние растений, повышает качественные и количественные характеристики урожайности.

Кальциевая селитра наиболее эффективна при внесении в качестве подкормки озимых, пропашных и прочих культур. Натриевая селитра – при внесении под корнеплоды.

Поведение в почве

Нитратные удобрения при внесении в почву быстро растворяются в почвенном растворе. Катионы натрия и кальция вступают в обменные реакции с почвенно-поглощающим комплексом и переходят в обменно-поглощенное состояние, вытесняя из них различные катионы.

Анион NO^-₃ образует с вытесненными катионами различные растворимые соли или азотную кислоту. NO^-₃ поглощается почвой только биологическим путем и только в теплое время года.^]

Способы внесения нитратных удобрений

Нитратные удобрения рекомендуется применять весной в качестве предпосевного удобрения, при предпосевной культивации, в качестве корневых, внекорневых подкормок, а также при фертигации.

Вносятся нитратные удобрения в почву как совместно с поливом, так и в сухом виде. При поливе применяют различные системы капельного полива и дождевальные установки. Сухое внесение осуществляют при помощи туковых сеялок и разбрасывателей удобрений.

25. 
    Сульфат аммония, характеристика и условия применения.
    

Сульфат аммония – одно из широко применяемых в сельском хозяйстве минеральных удобрений. Используется под все виды сельскохозяйственных культур (от картофеля до цитрусовых) на черноземах и сероземах. Аммонийный азот сульфата аммония легко усваивается растениями. Сера необходима для питания всех культур, так как входит в состав некоторых синтезируемых растениями незаменимых амминокислот.

(NH₄)₂S0₄. Химически чистая соль содержит 21,2 % азота, а в техническом продукте, идущем на удобрение, его содержание 20,5 %. В мировом производстве азотных удобрений на долю сульфата аммония приходится около 25 %, а в нашей стране — менее 6 %. Значительный удельный вес сульфата аммония в мировом производстве азотных удобрений объясняется широким применением его в орошаемом земледелии (под рис, хлопчатник) и в районах избыточного увлажнения (тропики).

В России производство сульфата аммония впервые было начато в Донбассе на Щербинском руднике в 1899 г. путем улавливания и нейтрализации серной кислотой аммиака, образующегося в процессе коксования каменного угля (в каменном угле содержится от 0,5 до 1,5 % азота). Принципиальную схему этого способа получения сульфата аммония успешно используют и в настоящее время. Это удобрение можно получать и путем поглощения серной кислотой газообразного синтетического аммиака (синтетический сульфат аммония):

H₂S0₄ + 2NH₃ = (NH₄)₂S0₄.

Вследствие экзотермичности этой реакции раствор упаривается, сульфат аммония выпадает из насыщенного раствора в осадок в виде кристаллов, которые отделяют центрифугированием и высушивают. Для производства сульфата аммония серную кислоту можно заменить более дешевыми продуктами — природными минералами: гипсом, мирабилитом (глауберовой солью) или отходом фосфатно-тукового производства — фосфогипсом.

Благодаря низкой стоимости аммиака, получаемого из отходящих коксовых газов, коксохимический сульфат аммония дешевле синтетического. В нашей стране производят в основном коксохимический сульфат аммония.

Сульфат аммония хорошо растворяется в воде. При 20 °С в 100 см³ воды растворяется 76,3 г (NH₄)₂S0₄. В сухом состоянии удобрение обладает хорошими физическими свойствами: гигроскопичность его невелика, оно мало слеживается при хранении, не расплывается на воздухе, сохраняет рассыпчатость и хорошо рассеивается туковой сеялкой.

Сульфат аммония — кристаллическое вещество разной окраски (в зависимости от способа производства). Синтетический сульфат аммония белого цвета, содержит 0,2—0,3 % влаги, а также 0,025— 0,05 % свободной серной кислоты, которая придает удобрению слабокислую реакцию. Коксохимический сульфат аммония содержит также небольшое количество органических примесей — смоляных кислот, фенола и немного (не более 0,1 %) роданистого аммония (NH₄CNS). Эти примеси придают коксохимическому сульфату аммония серую, иногда синеватую и красноватую окраски.

Роданистый аммоний токсичен для растений и при повышенном содержании (более 0,1 %) может оказывать на них вредное воздействие, особенно на почвах с малым количеством гумуса и кальция. Сульфат аммония содержит 23—24 % серы, поэтому является важным источником этого элемента для питания растений

26. 
    Хлорид аммония, получение и применение.
    

Хлорид аммония — NH₄C1. Побочный продукт при производстве соды:

NH₃ + С0₂ + Н₂0 + NaCl = NaHC0₃ + NH₄C1.

Содержит 24—25 % азота. Хлорид аммония — мелкокристаллический белый или желтоватый порошок. В 100 см³ воды при 20 °С растворяется 37,2 г NH₄C1. Это удобрение обладает хорошими физическими свойствами, малогигроскопично, при хранении не слеживается. Имеет высокую физиологическую кислотность и содержит много хлора (66,6 %), который может снизить урожай и качество хлорофобных культур (картофель, табак, виноград, лук, капуста, конопля, лен). Поэтому вносить NH₄C1 удобрение надо заблаговременно, осенью. В этом случае ионы хлора вымываются из корнеобитаемого слоя атмосферными осадками.

27. 
    Аммиачная селитра, получение, свойства, условия применения.
    

Аммонийная селитра (нитрат аммония) — NH₄N0₃. Традиционное название — аммиачная селитра — неточное. Правильнее называть это удобрение аммонийной селитрой. Она содержит 34,6 % нитратного и аммонийного азота в соотношении 1 : 1. Ее получают нейтрализацией азотной кислоты газообразным аммиаком:

HN0₃ + NH₃ (газ) = NH₄N0₃ + 144,9 кДж.

Раствор нитрата аммония упаривают, затем подвергают перекристаллизации и высушиванию. В процессе упаривания используют выделяющуюся теплоту реакции нейтрализации. Получается белое кристаллическое вещество, содержащее 98—99 % NH₄N0₃. Примесями являются в основном добавки, вносимые в аммонийную селитру для улучшения ее физических свойств.

Удобрение очень хорошо растворяется в воде. При 20 °С в 100 г воды растворяется 192 г нитрата аммония. Он очень гигроскопичен, на воздухе сильно отсыревает и слеживается. Аммонийная селитра в зависимости от температурных условий может существовать в нескольких (пяти) кристаллических формах. Переходы из одной формы в другую могут происходить, в частности, при температурах +32,1 и — 16°С. Если, например, нитрат аммония хранили при температуре 15—20 °С, а потом температура поднялась до 32,1 °С и выше или, наоборот, опустилась ниже —16 °С, то будет происходить перекристаллизация одной формы удобрения в другую с заметным увеличением его объема. При этом удобрение сильно уплотняется, превращается в твердые комья, глыбы, а мешки, в которых оно хранилось, могут лопнуть.

Физические свойства аммонийной селитры в значительной степени зависят от размеров и формы получаемых кристаллов и гранул. В настоящее время химическая промышленность производит аммонийную селитру в гранулированном виде (с диаметром гранул 1—4 мм) и в виде чешуек (чешуйчатая селитра). Гранулированная аммонийная селитра обладает хорошими физическими свойствами.

Содержание влаги в селитре не должно превышать 0,3 %, реакция удобрения нейтральная или слабокислая.

Эффективным средством для предотвращения увлажнения и уменьшения слеживаемости нитрата аммония является упаковка его в плотную, хорошо герметизированную тару — полиэтиленовые или ламинированные бумажные мешки. При хранении мешки с нитратом аммония нельзя складывать в высокие бурты или штабеля, так как удобрение в нижних слоях бурта будет сильно уплотняться и слеживаться.

Аммонийная селитра — одно из наиболее эффективных азотных удобрений. Впервые в чистом виде нитрат аммония стали применять в нашей стране. Это безбалластное удобрение. Стоимость перевозки и внесения в почву содержащегося в нем азота значительно ниже, чем у других азотных удобрений (за исключением мочевины и жидкого аммиака). В этом удобрении удачно сочетается подвижный нитратный азот с менее подвижным аммонийным азотом, что дает возможность широко варьировать способами, дозами и сроками его использования в зависимости от почвенно-климатических условий и особенностей культур.

Аммонийная селитра при внесении в почву быстро растворяется почвенной влагой. Опытами Д. Н. Прянишникова и его учеников установлено, что из раствора нитрата аммония растения быстрее поглощают катионы NHJ, чем анионы NO3. Поэтому нитрат аммония относят к группе физиологически кислых удобрений. Однако физиологическая кислотность значительно ниже, чем у аммонийных удобрений. После внесения удобрения в почву катион аммония вступает в реакцию с почвенным поглощающим комплексом (по типу аммонийных удобрений), а нитратный анион остается в почвенном растворе (по аналогии с нитратными удобрениями).

В кислых дерново-подзолистых почвах внесение нитрата аммония может вызвать дальнейшее подкисление почвенного раствора, которое носит временный характер: с поглощением нитратного азота растениями оно исчезает. Однако снижение pH почвенного раствора может ослабить начальный рост и развитие молодых растений, усилить растворение токсичных для растений соединений алюминия. Нитрификация также вызывает временное подкисление, особенно в малобуферных почвах.

Для повышения эффективности аммонийной селитры при ее внесении в кислые почвы большое значение имеет их своевременное известкование. Отрицательное влияние потенциальной кислотности может быть устранено также путем нейтрализации удобрения известью или доломитом (на 1 т удобрения 1 т СаС0₃).

Аммонийную селитру применяют в качестве как допосевного (основного), так и рядкового (при посеве) удобрения, а также для подкормок в период вегетации.

Аммонийную селитру широко используют и для ранневесенней подкормки озимых культур и многолетних трав. Ее можно применять и для подкормки пропашных и овощных культур во время их междурядной обработки с обязательной заделкой удобрения на глубину 10—15 см культиваторами-растениепитателями.

28. 
    Жидкие азотные удобрения.
    

Азотные удобрения в жидком виде необходимы для полноценного развития сельскохозяйственных культур. Их использование при соблюдении инструкции дает высокие результаты:

• 
  быстрый рост и крупные размеры плодов;
  
• 
  приятный вкус продуктов;
  
• 
  красивый внешний вид (яркие цвета, симметричная форма);
  
• 
  повышение урожайности.
  

При недостатке азота растения хуже вырабатывают хлорофилл и плохо развиваются, при его избыточном количестве – быстро переспевают и вянут. Применение азотных удобрений позволяет поддерживать концентрацию вещества в норме.