Величезне значення добрив у підвищенні родючості грунтів і врожаїв сільськогосподарських культур доведено численними дослідами наукових установ, а також підтверджено практикою світового землеробства.
За оцінками фахівців, близько половини всього приросту врожаю сільськогосподарських культур одержують за рахунок застосування добрив.
Ефективність добрив в різних кліматичних умовах неоднакова і залежить від властивостей грунту. Позитивний вплив чинять добрива на всіх грунтах при зрошуванні і в районах з достатнім зволоженням. Мінеральні добрива при правильному використанні значно підвищують урожайність, а також покращують якість продукції, внаслідок чого їх застосування обумовлює високий економічний ефект. Вся історія світового землеробства свідчить про існування прямої залежності врожайності культур від кількості застосовуваних добрив.
Застосування добрив має величезне значення у вирішенні важливих народно-господарських завдань, наприклад у збільшенні виробництва зерна, пшениці і в забезпеченні тваринництва кормами.
Ефективність мінеральних добрив залежить від правильного їх застосування в поєднанні з органічними, прийомами хімічної меліорації в комплексі з використанням хімічних засобів захисту рослин, а також регуляторів росту при вирощуванні сортів з великою продуктивністю. Всі перераховані умови ефективного застосування добрив враховуються при сучасних технологіях обробітку культур, один з найважливіших елементів яких – забезпечення оптимального режиму живлення рослин протягом вегетації за допомогою добрив.
Добрива можна класифікувати на мінеральні та органічні. Мінеральні добрива, в свою чергу, поділяються на азотні, нітратні, фосфорні, калійні, мікродобрива. До органічних відносяться гній, пташиний послід, торф’яні компости, і зелене добриво.
Мінеральні добрива
Мінеральні добрива містять поживні речовини у вигляді різних мінеральних солей. В залежності від того, які поживні речовини входять до них, добрива підрозділяються на комплексні та прості.
Мінеральні добрива – сильний засіб впливу на фізичні, хімічні та біологічні властивості грунту і самі рослини. У грунті мінеральні добрива піддаються різноманітним перетворенням, які впливають на розчинність поживних речовин, які в них місяться, на здатність до пересування в грунті і доступність рослинам. Характер і інтенсивність цих перетворень залежать від властивостей грунту. Мінеральні добрива збагачують грунт поживними елементами, змінюють реакцію грунтового розчину, впливають на мікробіологічні процеси і ін.
Так як харчування рослин здійснюється головним чином через коріння, те внесення мінеральних добрив у грунт дозволяє активно впливати на ріст і розвиток рослин, а отже, на загальну біологічну продуктивність полів, лук і т. п.
Правильне використання мінеральних добрив – найбільш ефективний засіб підвищення врожайності сільськогосподарських культур і якості продукції (технологічних властивостей волокна прядильних культур, цукристості цукрових буряків, плодів та ягід, кількості білка в зерні, маслянистості соняшнику, тощо).
Рівень забезпечення мінеральними добривами 1 га посіву є одним з основних показників інтенсифікації виробництва сільськогосподарських культур і його найважливішої галузі – землеробства.
Майже всі мінеральні добрива виробляються хімічною промисловістю (отримують їх переробкою агрономічних руд або синтезом), у відносно невеликих кількостях в сільському господарстві використовують природні солі, наприклад калійні, натрієву (чилійську) селітру, а також відходи промисловості.
По агрономічному призначенню серед мінеральних добрив виділяють прямі і непрямі. Прямі мінеральні добрива (містять елементи безпосереднього живлення рослин – N, Р, К, Mg, В, Cu, Mn і ін) поділяють на односторонні і комплексні.
Односторонні мінеральні добрива містять переважно якийсь один поживний елемент. До них відносяться азотні добрива (аміачна, натрієва, кальцієва селітри, сульфат амонію, сечовина та ін), фосфорні (суперфосфат, фосфоритне борошно, преципітат і ін), калійні (хлористий калій, 30 – і 40% калійна сіль, сульфат калію та ін), мікродобрива.
Комплексні добрива (подвійні і потрійні) містять два і більше поживних елементів (нітрофос, амофос, нітрофоска і ін).
Непрямі мінеральні добрива застосовують для поліпшення агрохімічних і фізико-хімічних властивостей грунту і мобілізації її поживних речовин (наприклад, вапняні добрива, гіпс). Одне і те ж добриво може надавати пряму і непряму дію. Так, внесення фосфоритного борошна не тільки підвищує рівень фосфорного живлення рослин, а й послаблює кислотність грунту.
Мінеральні добрива бувають тверді – порошкоподібні і гранульовані (їх більшість) – і рідкі – аміачна вода, рідкий аміак, аміакати.
В залежності від впливу на реакцію грунтового розчину розрізняють фізіологічно кислі, лужні і нейтральні мінеральні добрива. До фізіологічно кислих відносять добрива, катіони яких краще поглинаються грунтом, чим аніони, а останні підкисляють грунтовий розчин. До фізіологічно лужних належать добрива, аніони яких краще асимілюються рослинами, а катіони поступово накопичуються і підкислюють грунт. Фізіологічно нейтральні мінеральні добрива не змінюють реакції грунтового розчину.
Ефективність мінеральних добрив підвищується в умовах зрошення і високої технології обробітку культури. Мінеральні добрива в сівозміні застосовують в певній системі, яка називається системою добрива. У ній передбачаються розподіл їх по полях, норми, терміни і способи внесення, визначені за даними агрохімічного аналізу грунту та результатами польових дослідів.
Мінеральні добрива вносять восени або навесні (основне добриво), одночасно з посівом (посівне добриво) і під час вегетації (підгодівля рослин).
Способи внесення: розкидний (туковими сівалками, з літака) із закладенням в грунт плугом, культиватором або бороною – добрива змішуються з грунтом всього орного шару; локальний – в рядки або лунки за допомогою комбінованих сівалок і саджалок при посіві насіння, посадці бульб, розсади, сіянців.
Мінеральними добривами також обробляють насіння перед посівом (обпилювання, намочування в розчині).
Неправильне застосування мінеральних добрив (наприклад, надлишкові дози, погане закладення) може знизити родючість грунту, викликати загибель рослин і тварин, забруднення річок і водойм.
Азотні добрива, їх класифікація
Азот є одним з основних елементів живлення, які необхідні для життя рослин. Азот грає виключно важливу роль в обміні речовин. Він входить до складу таких важливих органічних речовин, як білки, нуклеїнові кислоти, нуклеопротеїди, хлорофіл, алкалоїди, фосфатиди та ін У середньому вміст його в білках становить 16-18% від маси. Нуклеїнові кислоти відіграють важливу роль в обміні речовин в рослинних організмах. Вони є також носіями спадкових властивостей живих організмів. Тому важко переоцінити роль азоту в цих життєво важливих процесах у рослин. Крім того, азот є найважливішою складовою частиною хлорофілу, без якого не може протікати процес фотосинтезу і, отже, не можуть утворюватися найважливіші для харчування людини і тварин органічні речовини. Не можна не відзначити також великого значення азоту як елемента, що входить до складу ферментів – каталізаторів життєвих процесів в рослинних організмах. Азот входить в органічні сполуки, в тому числі в найважливіші з них – амінокислоти білків. Азот, фосфор і сірка разом з вуглецем, киснем і воднем є будівельним матеріалом для утворення органічних речовин і, в підсумку, живої тканини.
Вміст азоту в рослинах істотно змінюється в залежності від їх виду, віку, грунтово-кліматичних умов вирощування культури, прийомів агротехніки і т. д. Наприклад, у сімействі зернових культур азоту міститься 2-3%, у бобових – 4-5%. Найбільший вміст азоту відзначається у вегетативних органах молодих рослин. У міру їх старіння азотисті речовини пересуваються у нові листки і пагони. Джерелами азоту для рослин можуть служити солі азотної і азотистої кислот (нітрати, нітрити), аміачні форми азоту, деякі органічні сполуки азоту – сечовина і амінокислоти. Бобові рослини, як відомо, за допомогою бульбочкових бактерій засвоюють молекулярний азот атмосфери (N2). Однак в якій би формі не надходив мінеральний азот в процесі живлення рослин, у синтезі амінокислот, білків і інших азотвмісних органічних речовин він може брати участь тільки у відновленій формі у вигляді амонію. Тому нітратний азот, що надійшов в рослини в результаті окислення вуглеводів відновлюється до аніонів азотистої кислоти, а потім до аміаку. Весь складний цикл синтезу азотистих органічних речовин у рослинах починається з аміаку, і розпад їх завершується його утворенням.
Запас азоту в грунті в деякій мірі поповнюється азотом атмосферних опадів. Зазвичай він надходить у вигляді аміаку і частково нітратів. Ці сполуки азоту утворюються в атмосфері і під дією грозових розрядів. За даними більшості фахівців, з опадами на кожен гектар щорічно надходить від 2 до 11 кг азоту.
Перераховані джерела поповнення природних запасів азоту становлять безсумнівний практичний інтерес, але вони доставляють лише частина азоту, який виноситься з врожаями сільськогосподарських культур. Тому необхідно вживати заходів для-оптимального збільшення родючості грунту і насамперед поповнення в ньому запасів органічних і мінеральних добрив.
Недолік азоту часто є фактором, що лімітує зростання врожаю. У природі існують численні шляху втрат азоту. Основні з них такі:
1. Іммобілізація, тобто споживання азоту грунтовою мікрофлорою.
2. Вилуговування, і перш за все нітратних форм азоту в грунтові води.
3. Випаровування аміаку, оксидів азоту та молекулярного азоту в повітря.
4. Фіксація амонію в грунті або Необмінне його поглинання.
Нітрати ж можуть накопичуватися в рослинах до певної межі без шкоди. Крім того, перехід нітратів у аміак відбувається по мірі використання його на синтез амінокислот. Немає синтезу – немає і утворення аміаку з нітратів.
Нітрати – найкраща форма живлення рослин у молодому віці, коли листкова поверхня невелика, внаслідок чого в рослинах ще слабо проходить фотосинтез і не утворюються в достатній кількості вуглеводи і органічні кислоти. Зі збільшенням листової поверхні посилюється фотосинтез вуглеводів, при окисленні яких утворюються органічні кислоти, що, в свою чергу, сприяє зв’язуванню аміаку дікарбоновими кислотами з утворенням амінокислот, а потім і білків.
Для культур, в яких міститься достатня кількість вуглеводів (наприклад, бульби картоплі), аміачні і нітратні форми азоту на початку росту рослин практично рівноцінні. Для культур, в насінні яких вуглеводів міститься мало (наприклад, цукровий буряк), нітратні форми азоту мають перевагу перед аміачними.
Умови азотного живлення здійснюють великий вплив на ріст і розвиток рослин. При нестачі азоту зростання їх різко погіршується. Особливо сильно позначається недолік азоту на зростанні листя: воно дрібнішає, має світло-зелене забарвлення, передчасно жовтіє. Стебла стають тонкими і слабо розгалужуються. Такі рослини дають низький врожай. При нормальному азотному живленні рослин підвищується синтез білкових речовин, прискорюється ріст і дещо сповільнюється старіння листя. Листя має інтенсивно-зелене забарвлення, рослини утворюють потужні стебла, добре ростуть і кущаться. Надмірне азотне живлення протягом вегетації затримує розвиток рослин, вони утворюють велику вегетативну масу на шкоду репродуктивним органам.
Для розвитку листової поверхні рослині на початку життя необхідне посилене харчування азотом. Але надлишок аміачного азоту під час проростання насіння, бідного вуглеводами, дає негативну дію. Аміачний азот в цьому випадку не повністю використовується рослиною, накопичується в тканинах, викликаючи аміачне отруєння. При нітратному живленні цього не відбувається.
Всі овочеві культури висувають високі вимоги до азотного живлення протягом всього періоду вегетації. Найбільш інтенсивний приріст врожаю капусти спостерігається в липні-серпні, в цей час вона поглинає основну масу азоту. Морква найбільше азоту засвоює в кінці серпня – початку вересня. Надходження азоту в огірки зростає поступово, досягаючи максимуму в період найбільшого зростання зав’язей.
Експериментально доведено, що тільки через 3-4 тижні після появи сходів більшість овочевих культур використовує поживні речовини добрив, внесених перед посівом на глибину 20 см. Недолік харчування в початковий період росту, коли коренева система ще слабка і не проникла глибоко, значно знижує подальший урожай . Тому, щоб отримати високий врожай овочевих культур, необхідно вносити невеликі дози добрив в рядки і лунки відразу після посіву насіння і висаджування розсади, що забезпечує нормальне живлення в ранньому віці.
Головне місце в асортименті азотних добрив займають концентровані форми азоту: аміачна селітра, карбамід сечовина, безводний аміак, а також складні добрива; частка низькопроцентних добрив, наприклад кальцієва і натрієва селітри, аміачна вода, сульфат амонію, постійно знижується.
Азотні добрива поділяються на наступні групи:
– Нітратні добрива (селітри), які містять азот в нітратній формі;
– Амонійні та аміачні добрива (тверді і рідкі), які містять азот в амонійній і аміачній формі;
– Амонійно-нітратні добрива, вони містять азот в амонійній і нітратній формі (аміачна селітра);
– Добрива, в яких азот знаходиться в амідній формі (сечовина або карбамід);
– Водні розчини сечовини (карбаміду) і аміачної селітри, які отримали назву КАС (карбамід-аміачна селітра).
Виробництво різних азотних добрив засноване на отриманні синтетичного аміаку з молекулярного азоту і водню. Азот одержують пропусканням повітря в генератор з палаючим коксом, а джерелами водню служать природний газ, нафтові і коксові гази.
Синтетичний аміак використовують не тільки для виробництва сечовини, амонійних солей і рідких аміачних добрив, але також і азотної кислоти, з якої отримують амонійно-нітратні добрива.
Нітратні добрива
Нітратні добрива – натрієва і кальцієва селітри – становлять близько 1% випущених азотних добрив.
Натрієва селітра (нітрат натрію, чилійська селітра) містить 16% азоту і 26% натрію. Вона є побічним продуктом при отриманні азотної кислоти з аміаку і являє собою дрібнокристалічну сіль білого або жовтувато-бурого кольору, добре розчинну у воді. Володіє слабкою гігроскопічністю. Якщо зберігати дане добриво в невідповідних для цього умовах, то воно може злежатися. При правильному зберіганні має добру розсіюваність.
Кальцієва селітра (нітрат кальцію) містить близько 13% азоту. Отримують її при нейтралізації азотної кислоти вапном, а також в якості побічного продукту при виробництві комплексних добрив – Нітрофос – шляхом азотнокислотної переробки фосфатів. Кальцієва селітра являє собою кристалічну сіль білого кольору, добре розчинну у воді. Має високу гігроскопічність. При неправильних умовах зберігання (наприклад, при підвищеній вологості повітря в приміщенні) сильно зволожується, злежується і розпливається. Зберігають і перевозять її в спеціальній водонепроникній упаковці. Для зменшення гігроскопічності кальцієву селітру гранулюють з застосуванням гідрофобних покриттів.
Кальцієва і натрієва селітри – фізіологічно лужні добрива. Рослини споживають більше аніонів, ніж катіонів. Використання кальцієвої селітри на кислих, бідних основами грунтах дає гарні результати. При її внесенні зменшується кислотність, а фізичні властивості грунту покращуються.
В умовах вологого клімату або при рясному зрошуванні нітратний азот може вимиватися з грунту, а також губитися у вигляді газоподібних продуктів у ході денітрифікації.
Не рекомендується вносити селітри восени, їх краще закладати весною під передпосівну культивацію. Ці добрива можна використовувати в якості підживлення озимих і просапних культур, а натрієву селітру – при посіві цукрових буряків, кормових та столових коренеплодів у рядки. Ефективність натрієвої селітри пов’язана з роллю натрію. Він підсилює відтік вуглеводів з листя, в результаті чого підвищується врожай коренеплодів і вміст у них цукру.
Амонійні та аміачні добрива
Тверді амонійні добрива складають приблизно 4% валового виробництва азотних добрив. Виробництво твердих добрив постійно зростає. До твердих амонійним добрив відносяться сульфат амонію і хлористий амоній.
Сульфат амонію містить приблизно 21% азоту. Сульфат амонію являє собою кристалічну сіль, добре розчинну у воді. Гігроскопічність добрива слабка, за нормальних умов зберігання злежується мало і зберігає хорошу рассеваемость. Отримують сульфат амонію шляхом уловлювання сірчаною кислотою аміаку з газів, які утворюються при коксуванні кам’яного вугілля, або нейтралізацією синтетичним аміаком відпрацьованої сірчаної кислоти різних хімічних виробництв. Велика кількість сульфату амонію виробляється як побічний продукт при виробництві капролактаму. Синтетичний сульфат амонію білого кольору, а коксохімічний має сіре, синювате або червонувате забарвлення. Добриво містить 24% сірки і служить гарним джерелом цього елемента живлення для рослин.
Хлористий амоній є побічним продуктом при виробництві соди. Добриво містить близько 25% азоту. Для культур малопридатний, оскільки містить велику кількість хлору.
Сульфат амонію і хлористий амоній – фізіологічно кислі добрива. При одноразовому внесенні помірних доз цих добрив підкислення грунту не спостерігається, але якщо їх використовувати постійно, то малобуферні грунти значно підкислюються. Після внесення в грунт амонійні добрива швидко розчиняються в грунтовій волозі і вступають в обмінні реакції з катіонами.
Поглинений амоній добре доступний для рослин. Рухливість його в грунті і небезпека вимивання в умовах звичайного зволоження зменшуються. Амонійні добрива найкраще вносити за допомогою спеціальних машин восени під оранку.
Для підгодівлі краще використовувати нітратні добрива, амонійні застосовують до посіву в якості основного добрива. З плином часу різниця в рухливості нітратних і амонійних добрив згладжується, так як амонійний азот поступово піддається нітрифікації і переходить у нітратну форму. Хлористий амоній нітрифікується повільніше, ніж сульфат амонію, що пов’язано з негативним впливом хлору на діяльність нітрифікуючих бактерій.
При постійному застосуванні амонійних добрив, особливо на малобуферних і слабоокультурених дерново-підзолистих грунтах, підвищується активна, обмінна і гідролітична кислотність, зменшується ступінь насиченості грунту основами, збільшується вміст рухомих форм алюмінію і марганцю. В результаті погіршуються умови росту рослин і знижується ефективність добрив. Зростає потреба у вапнуванні. На підкисляючу дію амонійних добрив сильно реагують культури, чутливі до грунтової кислотності, – такі, як пшениця, ячмінь, капуста, буряк. Для цих рослин амонійні добрива вже з перших років їхнього застосування виявляються менш ефективними, ніж нітратні. Заправка грунту гноєм, що підвищує її буферність, також знижує негативну дію цих добрив на властивості грунту і має велике значення для більш ефективного їх застосування.
До рідких аміачних добрив відносяться безводний аміак і аміачна вода.
Безводний аміак містить 82% азоту. Його отримують зрідженям газоподібного аміаку під тиском. За зовнішнім виглядом безбарвна, рухома рідина, температура кипіння 20 ° С. При зберіганні у відкритих ємностях швидко випаровується. Безводний аміак має високу пружність парів, тому його зберігають і перевозять у сталевих балонах або цистернах, які витримують високий тиск.
Аміачна вода – це водний 25% – і 22%-ний розчин аміаку, що випускається двох сортів із вмістом азоту 20, 5% і 18%. Розчин являє собою безбарвну або жовтувату рідину з різким запахом аміаку. Пружність парів невелика. Транспортувати і зберігати аміачну воду потрібно в герметично закритих резервуарах, які розраховані на невисокий тиск.
Перевага рідких азотних добрив полягає в тому, що виробництво і застосування їх обходяться значно дешевше, ніж твердих. При виробництві рідких аміачних добрив відпадає необхідність в будівництві цехів азотної кислоти, а також кристалізації, упарювання, гранулювання, сушіння, що дозволяє значно понизити капіталовкладення на будівництво азотно-тукового заводу рівноцінної потужності. При правильному застосуванні рідкі азотні добрива дають такі ж прибавки урожаїв культур, як і рівна доза азоту в аміачній селітрі.
Рідкі аміачні добрива вносять спеціальними машинами, які забезпечують негайне закладення їх на глибину 12 см на важких грунтах і до 18 см на легких грунтах. Поверхневе внесення цих добрив неприпустимо, так як аміак швидко випаровується. При неглибокому закладенні можливі його значні втрати, особливо на легких піщаних і супіщаних грунтах. З вологого грунту втрати аміаку значно менші, ніж з сухого.
При внесенні рідких аміачних добрив іон амонію поглинається і тому слабо пересувається в грунті. У перші дні після закладення добрив грунт підлужнюється, а потім у міру нітрифікації аміачного азоту його реакція зсувається в бік підкислення. При нітрифікації азоту добрив зростає його рухливість в грунті. У зоні внесення безводного аміаку відбувається тимчасова стерилізація грунту, і швидкість нітрифікації сповільнюється.
Рідкі аміачні добрива можна застосовувати для основного внесення під всі культури не тільки під передпосівну культивацію, але і восени під оранку. Їх можна застосовувати і для підгодівлі просапних культур. У цьому випадку щоб уникнути опіків рослин добрива закладають в середину міжрядь або на відстань не менше 12 см від рослин.
При роботі з рідкими аміачними добривами слід дотримуватися правил техніки безпеки, так як пари аміаку викликають подразнення слизових оболонок очей і дихальних шляхів, кашель. При огляді і ремонті ємностей з-під цих добрив необхідно вживати заходів обережності, так як суміш аміаку з повітрям вибухонебезпечна.
Амонійно-нітратні добрива
Аміачна селітра є основним азотним добривом, яке містить 34% азоту. Добриво випускають у вигляді кристалів білого кольору або гранул розміром до 3 мм різної форми. Негранульована кристалічна аміачна селітра має високу гігроскопічність, при зберіганні злежується, тому зберігати її потрібно в водонепроникних мішках у сухому приміщенні. Продукція, що випускається для сільського господарства гранульована, селітра менш гігроскопічна, менше злежується, зберігає добру сипучість, особливо якщо в процесі отримання добрива в нього вводять в невеликих кількостях спеціальні кондиціонуючі добавки.
Аміачна селітра являє собою добре розчинне висококонцентроване універсальне добриво. Її можна застосовувати під будь-які культури і на всіх грунтах перед посівом, при посіві в рядки або лунки і в підгодівлю.
У добриві половина азоту знаходиться в нітратній, половина в амонійній формі. Аміачна селітра фізіологічно кисле добриво, але підкисляє грунт слабкіше, ніж сульфат амонію. На грунтах, насичених основами, у розчині утворюються нітрати кальцію, і грунтовий розчин не подкисляется навіть при постійному внесенні високих доз добрива. Для таких грунтів аміачна селітра є одним з кращих форм азотних добрив. На кислих дерново-підзолистих грунтах, що містять в поглиненому стані мало кальцію і багато іонів водню, в результаті чого грунтовий розчин подкислюєтся, підкислення носить тимчасовий характер, так як воно зникає в міру споживання нітратного азоту рослинами. У перший час, особливо при внесенні великої дози аміачної селітри та нерівномірному її розсіві, в грунті можуть створюватися осередки з високою кислотністю. При тривалому застосуванні аміачної селітри на малобуферних дерново-підзолистих грунтах підкислення може бути дуже сильним, в результаті ефективність цього добрива, особливо при внесенні під культури, чутливі до підвищеної кислотності, помітно знижується.
Для підвищення ефективності аміачної селітри на кислих грунтах велике значення має їх вапнування. На кислих дерново-підзолистих грунтах більш високий ефект, особливо при постійному застосуванні, дає нейтралізована, або вапнякова аміачна селітра. Вона містить до 23% азоту і отримується сплавленням або змішуванням азотнокислого амонію з еквівалентноюкількістю вапна, крейди або доломіту.
Сечовина карбамід
Сечовина (карбамід) містить не менше 46% азоту. Її отримують синтезом з аміаку і діоксиду вуглецю при високих тисках і температурі. Білий дрібнокристалічний продукт, добре розчинний у воді. Гігроскопічність при температурі до 20 ° С невелика. При добрих умовах зберігання злежується мало, зберігає нормальну розсипчатість. Гарними фізичними даними володіє гранульована сечовина. Під час грануляції сечовини утворюється біурет, що володіє токсичною дією, проте його зміст в гранульованому добриві не перевищує 1% і майже нешкідливий для рослин при звичайних способах застосування. У грунті під впливом уробактерій, що виділяють фермент уреазу, сечовина на 2-3 дні аммоніфікується з утворенням карбонату амонію.
У перші дні після внесення сечовини внаслідок утворення гідролітичної лужної солі відбувається тимчасове місцеве підлужування грунту. Утворена лужна сіль поглинається грунтом і поступово нітрифікується, причому нітрифікація протікає швидше, і тимчасове підлужування грунту змінюється деяким підкисленням. На малобуферних легких грунтах зміщення реакції грунтового розчину можуть бути особливо помітними.
Сечовина є одним з кращих азотних добрив і по ефективності рівноцінна аміачній селітрі. Її можна застосовувати як основне добриво або як підживлення під всі культури і на різних грунтах. При внесенні сечовини в грунт необхідно заздалегідь її закрити, так як при поверхневому розміщенні добрива можливі втрати азоту внаслідок вивітрювання аміаку із карбонату амонію, який легко розкладається в повітрі. Значні втрати в формі аміаку можуть відбуватися при використанні сечовини в підгодівлю на луках і пасовищах, оскільки дерновий грунт має високу уреазну активність. Крім того, сечовину можна застосовувати для некореневої підгодівлі овочевих і плодових культур, а також для пізніх підживлень пшениці з метою підвищення вмісту білка в зерні.
На відміну від інших азотних добрив сечовина навіть в підвищеній концентрації не обпікає листя і разом з тим добре засвоюється рослинами. Також сечовину застосовують в тваринництві як азотну добавку до кормів.
Водні розчини аміачної селітри і сечовини.
В якості рідких азотних сумішей застосовують аміакати і каси.
Аміакатах називають розчини, отримані спільним або роздільним розчиненням в аміачній воді заданих кількостей аміачної або кальцієвої селітри, карбаміду або інших азотвмісних речовин.
КАСами називають рідкі азотні добрива, що складаються з водних розчинів карбаміду і аміачної селітри. На відміну від рідких аміачних добрив КАС майже не містить вільного аміаку, його можна вносити за допомогою високопродуктивних наземних агрегатів без одночасного закладення в грунт. КАС з інгібітором корозії можна перевозити в звичайних залізничних цистернах і автоцистернах, особливо вигідне транспортування КАС по трубопроводах і водним транспортом. Низька температура кристалізації і замерзання дає можливість транспортувати і зберігати КАС цілорічно, особливо в заглиблених в грунт природно утеплених сховищах з бетону і асфальту з внутрішнім плівковим покриттям, з армованого скловолокна або м’якої сталі. КАС володіє високою щільністю, що дозволяє значно скоротити капітальні вкладення на транспортування і зберігання.
При використанні КАС забезпечується висока точність дозування і рівномірність внесення по всій площі. Для транспортування і внесення КАС можна використовувати ту ж техніку, що і для рідких комплексних добрив, аміачної води. Використання КАС в сільському господарстві має свої переваги перед твердими добривами. По-перше, повна механізація всіх навантажувально-розвантажувальних робіт, зменшення витрат на виробництво і застосування. По-друге, поліпшуються умови праці, виключається витрата тари, забезпечення рівномірності внесення і дозування азоту. По-третє, спрощується приготування необхідних тукосумішей, в тому числі з добавкою мікроелементів і пестицидів.
Рідкі азотні добрива позбавлені недоліків, які часто спостерігаються у твердих добрив. Вони володіють вільною плинністю, не порошать і не злежуються. Сира погода і навіть дощ не чинять на них негативного впливу. Також вони значно дешевше твердих, менше і витрати праці на їх внесення. У грунт рідкі азотні добрива вносять причіпними або навісними машинами в агрегаті з плугами або культиваторами на певну глибину (щоб уникнути втрат аміаку): аміачну воду і аміакати – на 10-12 см, рідкий безводний аміак – на 15-20 см (залежно від механічного складу грунту).
Рідкі добрива можна застосовувати не тільки навесні, але і в кінці літа (під посів озимих) та восени (під урожай ярих наступного року). Розчини аміачної селітри та сечовини (до 30-32%) не містять аміаку, тому їх можна вносити в якості підгодівлі, розбризкуючи по поверхні грунту. Дози рідких добрив (по азоту) такі ж, як і твердих азотних добрив.
Складні рідкі добрива – водні розчини, які містять до 27% азоту, фосфору і калію. При введенні стабілізуючих добавок, наприклад колоїдної глини, бентоніту, що оберігають розчин від кристалізації, концентрацію поживних речовин в добриві можна збільшити до 40%. Складні рідкі добрива не містять вільного аміаку, тому їх можна вносити поверхнево під оранку, культивацію або боронування і в рядки при посіві.
З точки зору споживчих властивостей застосування розчинів (суспензій) дозволяє повністю механізувати трудомісткі процеси навантаження і розвантаження добрив, внесення їх у грунт.
Підвищення ефективності азотних добрив
До недавнього часу вважалося, що рослини використовують до 80% азоту добрив. Коефіцієнт використання азоту рослинами визначали різницевим методом (по різниці в виносі азоту з урожаєм при внесенні азоту і без внесення) і виражали у відсотках внесеної кількості добрив. Застосування в агрохімічних дослідженнях методу мічених атомів дозволило встановити, що в польових умовах рослини засвоюють безпосередньо з добрив тільки 30-50% азоту. Однак при внесенні азотних добрив посилюється мінералізація грунтового азоту і засвоєння його рослинами. Коефіцієнти використання азоту різних форм азотних добрив істотно не розрізняються. Перетворення азоту в органічну форму різко зростає при заорюванні в грунт органічної речовини з низьким вмістом азоту. Азот, що закріпився повільно мінералізується і слабо засвоюється рослинами.
Втрати азоту при денітрифікації нітратів, що утворюються при нітрифікації амонійного азоту грунту і амонійних азотних добрив і сечовини, а також з нітратних азотних добрив, досить суттєві. Втрати добривами азоту різко зростають в паруючому грунті і досягають 50%. Найбільш інтенсивні газоподібні втрати азоту в ході біологічної та непрямої денітрифікації відбуваються в перші 20 днів після внесення азотних добрив і в умовах обмеженого біологічного поглинання в грунті. Зі збільшенням доз азотних добрив втрати зростають. Втрати азоту добривами за рахунок вимивання нітратів на зв’язних грунтах незначні, а на легких дренованих грунтах з промивним режимом зволоження можуть становити значні величини. Великі втрати за рахунок випаровування аміаку спостерігаються при порушенні технології внесення аміачних форм рідких азотних добрив, а також при поверхневому внесенні та несвоєчасноїму закладенні сечовини на карбонатних і лужних грунтах.
Підвищення ефективності азоту і зниження втрат забезпечується при збільшенні розмірів засвоєння азоту сільськогосподарськими культурами за рахунок оптимізації режиму і умов живлення рослин, а також агротехнічних заходів та створення сприятливого водного режиму і реакції грунту.
Під впливом азотних добрив посилюється мінералізація органічної речовини і зростають не лише засвоєння рослинами грунтового азоту, але і його втрати. Втрати азоту добривами можуть бути знижені за рахунок посилення іммобілізації або гальмування мінералізації органічної речовини грунтів шляхом внесення органічних добрив, у тому числі соломи, проведення агротехнічних грунтозахисних та природоохоронних заходів, вирощування пожнивних і проміжних культур, обробітку трав, використання зеленого добрива.
Щоб уникнути втрат азоту та усунення небезпеки забруднення нітратами рослин і навколишнього середовища розробляються нові форми азотних добрив – повільнорозчинні, капсульовані з контрольованою швидкістю вивільнення азоту, модифіковані інгібіторами нітрифікації. Останні препарати при внесенні в грунт в невеликих дозах гальмують нітрифікацію протягом двох місяців і зберігають мінеральний азот грунту і добрив у амонійній формі. Пригнічуючи нітрифікацію азоту, інгібітори знижують у 2 рази його втрати в газоподібній формі внаслідок вимивання нітратів. В результаті підвищуються врожаї різних культур і ефективність азотних добрив.
Фосфорні добрива
Фосфор (точніше його оксид P2O5) – відносно поширений у природі елемент. Сьогодні налічується близько 120 відомих мінералів, до складу яких входить фосфор. Для виробництва фосфорних добрив застосовують апатитові руди, що містяться у фосфорних рудах. Фосфорні руди, в свою чергу, входять у поняття агрономічних руд, що використовуються у виробництві мінеральних добрив.
За своїм змістом фосфорні руди поділяють на дуже багаті, в них міститься до 35% фосфору; багаті, що містять 28-35% фосфору; середньої якості – 18-28% фосфору; бідні – 10-18% фосфору; дуже бідні – 5-10 % фосфору; фосфатвмісними – 0, 5-5% фосфору. За своїм походженням фосфорні руди поділяються на апатити, породи-ендогенного походження, і фосфорити, породи екзогенного походження.
У чистому мінералі апатиту міститься до 42% фосфору, але в виробництві відсоток вмісту апатиту в руді дещо менше (15-20%) через присутність у ній інших мінералів. Апатит – безбарвний мінерал з зеленуватим або жовто-зеленим відтінком з шестигранними кристалами. Серед апатитовмісних руд виділяють магматичні і карбонатитові.
Фосфорити – осадова порода, до складу якої входять кристалічні і аморфні кальцієві фосфати з домішкою кварцу, глинистих частинок і інших мінералів. Фосфорити відрізняються від апатитів великою пористістю частинок і дрібнокристалічною структурою. Основними типами фосфоритних родовищ є платформні і геосинклінальні. Родовища платформного типу залягають на великих ділянках земної кори і характеризуються горизонтальним заляганням. Геосинклінальні фосфоритні родовища виникають в результаті рухів земної кори, при яких сформувалися гірські утворення. Відмітною ознакою родовищ геосинклінального типу є наявність потужних фосфатовмісних шарів, які часто поєднуються з фосфатно-крем’янистими і фосфатно-карбонатними породами. До інших типів фосфоритних родовищ відносяться метаморфізовані, утворені під дією високої температури і тиску, родовища континентального походження, що з’явилися в результаті вторинних процесів, що протікають в континентальних умовах, під дією проточних вод і вітру на бідні породи фосфоритів.
Фосфорити діляться на желвакові (конкреційні), пластові (масивні), зернисті і ракушечникові.
Фосфорні добрива виробляють двома способами. У першому випадку в результаті обробки сировини виходять готові добрива. У другому випадку при обробці сировини одержують такі проміжні продукти, як фосфорна кислота або елементарний фосфор, з яких потім виробляють фосфор. При першому і другому способах відбувається руйнування кристалічної решітки фосфатної речовини агрономічної руди і видалення фтору.
Фосфорні добрива прийнято ділити на водорозчинні та водонерозчинні. Останні, в свою чергу, діляться на розчинні в лимоннокислому амонії і лимонній кислоті і розчинні в сильних кислотах.
Водорозчинні добрива є більш універсальними, так як їх можна використовувати і на лужному, і на кислому грунті. Їх вносять на підзолистих грунтах в дозах 60-90 кг фосфору на 1 га. Водорозчинні добрива не обов’язково глибоко закладати в грунт, а в деяких випадках це навіть шкідливо, оскільки може призвести до зменшення засвоюваності добрива рослинами.
Важкорозчинні добрива – такі, як фосфоритне і кісткове борошно, – застосовують тільки на кислих грунтах (підзолисті, сірі лісові, деградовані, північні чорноземи). Фосфор у подібних добривах засвоюється рослинами тільки після впливу на нього кислоти з грунтів. Важкорозчинні добрива вносяться в грунт завчасно і добре перемішуються з ним. Внесені в підвищених дозах, вони постачають рослини фосфором протягом декількох років, значно довше, ніж суперфосфат. Фосфорні добрива не проникають з водою в глибинний шар землі. Тому в грунт їх необхідно закладати на достатню глибину, якомога ближче до коренів рослин. Вносять їх зазвичай під глибоку обробку. Залежно від терміну проведення глибокої обробки грунту визначається термін внесення фосфорних добрив. У разі, коли грунт перекопується і в осінній, і в зимовий період, важкорозчинні фосфорні добрива вносять восени, а суперфосфат – взимку.
Суперфосфат простий представляє собою м’який порошок сірого або світло-сірого кольору, що містить близько 19% фосфорної кислоти, головним чином у водорозчинному стані. Це кисле добриво, до складу якого входить невелика кількість вільної кислоти. Але тим не менше при його внесенні кислотність грунту звичайно не змінюється.
Суперфосфат отримують шляхом розкладання фосфатовмісних руд сірчаної кислоти. Технологія виготовлення суперфосфату складається з трьох фаз. На першій відбувається розкладання сірчаної кислоти фосфатної руди. Цей процес триває кілька хвилин. Потім суперфосфат протягом декількох годин дозріває в спеціальних камерах, після чого відправляється на склад, де дозріває ще 2-3 тижні. Сьогодні використовують спосіб отримання фосфату, коли всі три стадії змінюють одна одну без перерви. Готовий фосфат містить деяку кількість вільної фосфорної кислоти, яку можна ліквідувати шляхом нейтралізації її твердими добавками – такими, як вапно, крейда, доломіт, костна мука, фосфоритне борошно, обесфторенний фосфат та ін, а також аміаком і аміакатами. Приготований фосфат зазвичай гранулюється з метою зменшення переходу внесеного в грунт фосфору суперфосфату в важкорозчинні сполуки, іншими словами, для зниження поверхневого контакту часток суперфосфату з частинками грунту. Особливо це необхідно при закладенні добрива в кислий грунт.
Серед фосфорних добрив суперфосфат є найбільш швидкодіючим.
Подвійний суперфосфат – висококонцентроване фосфорне добриво, що містить 36-52% кіслоторозчинної фосфорної кислоти. Воно відрізняється від простого суперфосфату лише тим, що готується шляхом дії фосфорної, а не сірчаної кислоти на фосфоровмісну руду. У подвійному суперфосфаті знаходиться більша кількість кислоти і відсутні домішки гіпсу. Дане добриво виробляється у вигляді гранул світло-сірого кольору з вмістом засвоюваного фосфору не нижче 45% і кислотністю не вище 2, 5%. Подвійний суперфосфат виробляєьться двома способами: камерним і потоковим.
Камерний спосіб схожий зі способом виробництва простого суперфосфату. Однак він має кілька недоліків. По-перше, доводиться застосовувати концентровану фосфорну кислоту, по-друге, добриво дуже довго дозріває, по-третє, під час дозрівання відбувається викид в атмосферу фтористих газів.
При потоковому способі використовується неупарена екстракційна фосфорна кислота (з апатитового концентрату), розкладаюча фосфорити. Перевагою даного способу є відсутність фази дозрівання добрива в складських приміщеннях і таким чином виключення виділення в атмосферу фтористих сполук.
Також існують фосфати, отримані термічним шляхом. При їх приготуванні природні фосфати сплавлюють з різними домішками: содою, сумішшю сульфатів з вугіллям, кварцом, вапняком і іншими сполуками. При термічній обробці фосфор природних фосфатів переходить у засвоювану рослинами форму.
Преципітат-концентроване фосфорне добриво, до складу якого входить від 25 до 35% фосфорної кислоти. Преципітат являє собою білий або світло-сірий порошок, не злежується, розчинний тільки в слабких кислотах. Добриво можна використовувати на всіх видах грунтів. На підзолистих грунтах він ні в чому не поступається суперфосфату.
Преципітат виготовляють шляхом осадження фосфору фосфорної кислоти вапняним молоком або крейдою. Його виробництво поділяється на дві стадії: отримання фосфорнокислих розчинів і осадження фосфору у вигляді дикальцийфосфата речовинами, що містять вапно.
Фосфоритне борошно являє собою дрібний землистий порошок, від світлого до темно-сірого або бурого кольору, що містить 19-25% фосфорної кислоти. Добриво розчинне переважно в сильних кислотах, але завдяки тому, що воно зазвичай дрібно размолото, іноді розчиняється і в слабких кислотах.
Роздрібнене фосфоритне борошно в кислому грунті стає засвоюваним для рослин. Засвоюваність залежить від декількох факторів: ступеня роздрібнення фосфоритного борошна, ретельності змішування його з грунтом, від кислотності грунту, процесів, що відбуваються в ньому, від властивостей самої рослини. Чим краще фосфоритне борошно змішане з грунтом, тим ефективніше буде його використання. Фосфоритне борошно застосовується на кислих підзолистих грунтах, на сірих лісових грунтах або деградованих і вилужених чорноземах.
У разі необхідності вапнування грунту слід попередньо закласти фосфоритне борошно глибоко в грунт, а потім уже вносити вапно. Вапнування рекомендується проводити через рік після внесення добрива.
Засвоюваність фосфоритного борошна збільшується, якщо його змішати з кислими азотистими добривами, наприклад сірчанокислим амонієм. Такий же ефект можна отримати, якщо добриво прокомпостувати з кислим торфом або гноєм. Не можна змішувати фосфоритне борошно з вапняними добривами, ціанамідом кальцію і золою, оскільки розчинність фосфорної борошна в цьому випадку знижується.
Фосфоритне борошно трохи зменшує кислотність грунту, але не замінює повністю вапно. Вносять його в тих же дозах, що і суперфосфат, іноді трохи більше. Перевага фосфоритного борошна перед суперфосфатом полягає в тому, що воно легше проникає в грунт. До того ж воно має тривалу дію і вносити його можна один раз на кілька років.
Фосфоритне борошно в чистому вигляді загортають у грунт до посадки рослин або в перші роки після посадки. Спочатку його рівномірно розподіляють по ділянці, потім його перекопують, ретельно змішуючи добриво з грунтом.
Томасшлак – відхід від переробки руд, що містять велику кількість фосфору. Це негігроскопічне, лужне добриво. На сильнокислих грунтах воно діє краще, ніж суперфосфат. При внесенні в грунт його необхідно добре змішувати з землею.
Томасшлак отримують шляхом розмелу побічного продукту переробки на сталь і залізо багатих фосфором чавунів лужним способом. Фосфор в томасшлаку представлений у вигляді декількох з’єднань, а саме, тетракальційфосфата і силікокарнатина. У нього входить також ряд силікофосфатів кальцію і заліза: томасит, стедит.
Мартенівський шлак (фосфатшлак) так само, як і томасшлак, є побічним продуктом переробки чавуну, але на відміну від нього виходить по мартенівському методу, при якому при плавці чавуну додають велику кількість плавикового шпату. В результаті цього мартенівський шлак містить фосфору менше, ніж томасшлак. У мартенівський шлак фосфор входить переважно у вигляді силікокарнатита. Це сильнолужне добриво.
Знефторенний фосфат – фосфорне добриво, до складу якого входить 21-24% або 30-32% (в залежності від сировини, з якого він виготовляється) лимонорозчинної фосфорної кислоти. Це негігроскопічное добриво, схоже за своєю дією на суперфосфат.
Знефторенний суперфосфат одержують шляхом гідротермічної обробки суміші фосфатної сировини з невеликою кількістю кремнезему. Знефторюється речовина при високій температурі, яка доходить до 1550 ° С. При цьому утворюється трикальційфосфат в a-формі, яка зберігається при швидкому охолодженні і при звичайних температурах.
Кісткове борошно (трикальцієвий фосфат, фосфоазотин) є продуктом переробки кісток. За способами виробництва розрізняють кістяну муку, до складу якої входить близько 15% фосфорної кислоти і 3-5% азоту; знежирену кістяну муку, що містить 30-35% фосфору; парену (з необробленої кістки) з вмістом 20-25% фосфорної кислоти і 3-4% азоту. Фосфорна кислота кістяного борошна не розчинна у воді, розчиняється вона в слабких кислотах.
За своїми властивостями кісткове борошно займає проміжне положення між суперфосфатом і фосфоритним борошном. Його використовують таким же чином, як і фосфоритне борошно.
Вівіаніт – синя болотна залізна руда (мінералфосфат закису заліза). Її можна знайти в деяких болотах у вигляді домішки до фтору (торфовівіаніта). Про наявність у болоті торфовівіаніта судять за характерними маслянистим плямам і жовтим нальотам іржі. Спочатку він являє собою сіру або брудно-білу масу, при зіткненні з повітрям моментально набуває синього забарвлення, при висиханні стає сірувато-блакитним.
Торфовівіаніти перед внесенням у грунт необхідно окислити на повітрі. У чистому Вівіаніті міститься 28% фосфору. Але через суміші його з торфом кількість фосфору в торфовівіаніті менше – від 3 до 20%. За своїми властивостями торфовівіаніт нагадує фосфоритне борошно.
Крім перерахованих фосфорних добрив, використовують плавлений магнієвий фосфат (20% фосфору, 8% магнію), марганізованний гранульований суперфосфат. В якості фосфорних добрив можна застосовувати і інші солі фосфорної кислоти – такі, як фосфорнокислий калій, фосфат натрій, фосфорнокислий амоній.
Фосфорні добрива в своїй прямій дії застосовуються тільки на 10-15%. Це пов’язано зі слабкою здатністю пересування продуктів реакції добрива в грунті. Ефективність різних фосфорних добрив в перші роки після їх внесення в грунт визначається їх хімічним складом. При тривалій взаємодії з грунтом туків всі легкорозчинні добрива приблизно однаковим чином впливають на родючість грунту. Результативність дії важкорозчинних фосфатів залежить від швидкості розчинення їх у грунті.
При взаємодії добрив з грунтом відбувається формування стійких мінеральних сполук, склад яких залежить від особливостей грунту. У кислих грунтах утворюються переважно фосфати полуторних окислів, в нейтральних і карбонатних грунтах – фосфати кальцію.
Найменша кількість доступного рослинам фосфору міститься в червоноземах. Тут він представлений на 75-80% залізофосфатами. Неудобрені дерново-підзолисті грунти характеризуються низьким вмістом рихлозв’язаних фосфатів. У чорноземних і каштанових грунтах активні мінеральні фосфати на 60-80% представлені високоосновних фосфатами кальцію. На сірих грунтах активні мінеральні фосфати на 90% складаються з високоосновними фосфатами кальцію.
При внесенні фосфорних добрив в грунті збільшується запас фосфатів, підвищується їх рухливість, утворюються сполуки, краще розчинні у грунті, і т. д. Накопичення в землі рухомих і доступних фосфатів призводить до зафосфачування грунту, при якому забезпечення рослин фосфором відбувається за рахунок післядії раніше внесених фосфорних добрив. Подібна післядія виявляється на всіх типах грунту. Для того щоб уникнути занадто великих витрат при внесенні фосфору, азоту і калію, необхідно визначити оптимальний рівень забезпеченості грунту цими речовинами. Основним критерієм оптимального фосфатного стану грунтів є вміст у ньому рухомого фосфору, достатній для отримання найбільшого врожаю культур. Наприклад, оптимальним рівнем вмісту фосфору в сіроземних грунтах вважається 3-4 мг на 100 г грунту.
Якість продукції при внесення фосфорних добрив
Проведені в цій області дослідження показали, що при виборі оптимальної кількості внесених добрив велике значення має правильне співвідношення присутніх в грунті калію, азоту і фосфору.
У більшості випадків фосфорні й калійні добрива не роблять істотного впливу на якість зерна, але іноді погіршують його. Дослідження показали, що внесення фосфорних добрив без збільшення дози азоту в деяких випадках призводить до зниження білковості зерна та клейковини. Одностороннє внесення фосфору призводить до порушення дуже важливого для рослин співвідношення азоту, калію і фосфору, що веде до погіршення якості зерна.
Вважається, що висока якість врожаю досягається при переважанні азотного живлення над фосфорним. У той же час занадто велика різниця між рівнем вмісту азоту і фосфору в посівах озимої пшениці призводить до зниження ефективності внесення добрива.
При вирощуванні кормового і харчового ячменю рекомендується вносити в грунт підвищену кількість азотно-фосфорних добрив при зниженому вмісті калію, що сприяє збільшенню вмісту спирторозчинної і лужнорозчинної фракцій білка, підвищення кількості амінокислот.
Для отримання високоякісного пивоварного ячменю, навпаки, необхідно переважання калію над фосфором і азотом. Тільки в цьому випадку формується зерно з високим вмістом екстракту, крохмалю та солерозчинних фракцій білка.
Встановлено, що цукрові буряки активно реагують на зміну умов фосфорного живлення. Фосфорні добрива збільшують врожайність і цукристість цієї культури. Фосфор позитивно впливає на синтез білків, що покращує технологічні якості коренів. Дія фосфорних добрив прямо пропорційно пов’язана з кількістю випадаючих опадів. При малій нормі опадів фосфорні добрива діють слабо або зовсім не діють.
Проведені дослідження показали, що посилене фосфорне харчування збільшує вміст жиру в насінні соняшнику. Азотні добрива посилюють синтез білків, що призводить до зниження вмісту жиру. При недоліку фосфору послаблюються процеси акумулювання і трансформування енергії дихання, що призводить до появи підвищеного вмісту небілкових форм азоту і вільних амінокислот, в результаті чого сповільнюється синтез білків і нуклеїнових кислот.
Калійних добрив
Калійне добриво є одним з найнеобхідніших елементів мінерального живлення рослин. Калій не входить до складу органічних сполук в рослині, а знаходиться в рослинних клітинах в іонній формі у вигляді розчинних солей клітинного соку і утворює частково адсорбційні комплекси з колоїдами цитоплазми. Найбільше калію знаходиться в молодих життєдіяльних частинах рослини. При його недоліку в живильному середовищі відбувається відтік його із старіших органів і тканин в молоді зростаючі, де він піддається повторному використанню.
У рослинному організмі калій виконує різні функції. Він чинить позитивний вплив на фізичний стан колоїдів цитоплазми, підвищує їх обводнення, набухання і в’язкість. Це має велике значення для нормального обміну речовин в клітинах, а також для підвищення стійкості рослин до посухи. При недоліку калію рослини швидше втрачають тургор і в’януть. Калій позитивно впливає на інтенсивність фотосинтезу, окислювальних процесів і утворення органічних кислот в рослині, він бере участь у вуглеводному і азотному обміні. Якщо в рослині недолік калію, то гальмується синтез білка, в результаті порушується весь азотний обмін. Недолік калію особливо помітний при живленні рослин амонійним азотом. При його недоліку затримується перетворення простих вуглеводів в складніші. Калій також підвищує активність ферментів, які беруть участь у вуглеводному обміні, зокрема сахарази і амілази. Під впливом калію підвищується морозостійкість рослин, що пов’язано з великим вмістом цукрів та збільшенням осмотичного тиску в клітинах.
Якщо калію в рослинах досить, то у них підвищується стійкість до різних захворювань. Також калій сприяє розвитку механічних елементів судинних пучків і луб’яних волокон, тому позитивно впливає на міцність стебел і стійкість рослин до вилягання, на вихід і якість волокон льону і конопель. При нестачі калію пригнічується розвиток репродуктивних органів – затримується розвиток бутонів і зародкових суцвіть, зерно виходить щуплим, із зниженою схожістю.
Споживання калію різними культурами, його кількість в рослині
Зовнішні ознаки калійного голодування виявляються у рослин при зниженні вмісту в них калію в 5 разів у порівнянні з нормальним. Кінчики й краї листя буріють, на листовій пластинці з’являються дрібні іржаві плями.
Калію більше у вегетативних органах, ніж в насінні, бульбах і коренях. Вміст калію в листках соняшнику, тютюну і цукрового буряку становить 6% на суху масу, в соломі злаків 1, 5%, в капусті до 0, 5%.
З усіх зольних елементів калій споживається рослинами в найбільшій кількості. Особливо багато поглинають калію соняшник, буряк, картопля, гречка, капуста та інші культури, менше – пшениця, жито, овес і ячмінь.
Форми калію і його вміст у грунті
У різних грунтах кількість калію коливається від 0, 5 до 3% і залежить від їх гранулометричного складу. У глинистої фракції грунту калію міститься найбільше, і тому важкі суглинні і глинисті грунти багатші калієм, ніж піщані і супіщані.
З’єднання калію за ступенем рухливості і доступності для рослин можна розділити на наступні групи:
1. Калій, який входить до складу міцних алюмосилікатних мінералів, головним чином польових шпатів (ортоклаза) і слюд (мусковіта, біотита).
Калій польових шпатів для рослин малодоступний. Але під впливом води, змін температури середовища і діяльності грунтових мікроорганізмів відбувається поступове розкладання цих мінералів з утворенням розчинних солей калію.
2. Калій обмінний, поглинений грунтовими колоїдами, становить 1, 5% загального вмісту цього елемента в грунті. Йому належить основна роль в живленні рослин. Добра доступність для рослин обмінного калію обумовлена його здатністю при обміні з іншими катіонами легко переходити в розчин, з якого він засвоюється рослинами. При засвоєнні рослинами калію з розчину нові порції його переходять з поглиненого стану в грунтовий розчин. У міру використання обмінного калію цей процес сповільнюється, а калій що залишається все міцніше утримується в поглиненому стані.
Вміст обмінного калію може служити показником ступеня забезпеченості грунту засвоюваним калієм. Типові чорноземи і сіроземи багатші обмінним калієм, ніж дерново-підзолисті грунти, особливо піщані та супіщані.
3. Водорозчинний калій представлений різними солями, розчиненими в грунтовій волозі (фосфати, нітрати, сульфати, хлориди, карбонати калію), які безпосередньо засвоюються рослинами. Вміст його в грунті незначний, так як з розчину калій відразу переходить в поглинений стан і споживається рослинами.
Водорозчинний калій в деяких грунтах може поглинатися в необмінній формі, в результаті знижується його доступність для рослин. Необмінна фіксація калію сильно виражена в чорноземах і сіроземах, особливо при їх поперемінному зволоженні і висушуванні.
У зернових культур калію міститься більше в соломі, ніж у зерні, а в картоплі і буряку – більше в бадиллі, ніж в бульбах і коренях. При більш повному використанні рослинних відходів у корм і на підстилку худобі велика частина калію з гноєм знову повертається в грунт.
Класифікація калійних добрив
В асортименті калійних добрив, що випускаються переважають висококонцентровані форми – хлористий калій і 40% калійна сіль. Сульфат калію виробляється в обмежених кількостях. Також випускаються магнийвмісні калійні добрива – калимагнезия, калімаг і хлоркалій-електроліт. Частина калію входить до складу комплексних добрив. У сільському господарстві в якості калійних добрив використовують сирі калійні солі, цементний пил.
Сирі калійні солі одержують шляхом розмелу природних калійних солей. Для них характерний низький вміст калію і велика кількість домішок, що, в свою чергу, збільшує витрати на транспортування і внесення цих добрив.
З сирих калійних солей найбільш поширені сильвініт і каїніт. Вони містять велику кількість хлору, що також обмежує їх застосування.
Сильвініт випускається в грубому розмелі і являє собою суміш великих кристалів білого, рожевого, синього або бурого кольору. Він володіє невеликою гігроскопічністю. Якщо його зберігати у вологому приміщенні, то він може відволожитися, при подсушивании злежується. Вносять його в якості основного добрива з осені під зяблеву обробку. Хлор, що міститься в ньому, частково вимивається в нижні шари грунту, калій же поглинається грунтом. Вміст у сильвініті великої кількості натрію корисний для таких сільськогосподарських культур, як буряк, кормові та столові коренеплоди.
Каїніт виходить шляхом розмелу каїнітової або каїніто-лангбейнітової породи. Застосовується каїніт в якості основного добрива. Внесення каїніту під коренеплоди, капусту, цукровий буряк, конюшину та інші культури дає гарні результати, особливо на легких грунтах.
Промислові калійні добрива
З промислових калійних добрив можна виділити наступні: хлористий калій, сульфат калію, калімагнезія, калімаг, хлоркалій-електроліт.
Хлористий калій отримують шляхом поділу кальцію хлору і натрію, що заснований на різній їх розчинності з підвищенням температури. Цей метод називається методом перекристалізації. Грануляція продукту покращує фізичні властивості добрива.
Хлористий калій є основним калійним добривом. Містить він у 5 разів менше хлору, ніж сильвініт. Застосовується під усі культури і на будь-яких грунтах.
40% калієва сіль виходить при механічному змішуванні хлористого калію з тонкорозмолотим сильвинитом або каїнітом. За своїми властивостями та складом займає проміжне положення між хлористим калієм і сильвинитом. Калійна сіль найбільш ефективна для цукрових буряків і кормових коренеплодів. Для культур, які чутливі до надлишку хлору, вона менш придатна, ніж хлористий калій. Використовують калійну сіль в якості основного добрива з глибоким заорюванням під плуг, краще з осені під зяб.
Сульфат калію являє собою кристалічну сіль сіруватого кольору, яка розчинна у воді. Він володіє добрими фізичними властивостями, негігроскопічний, не злежується. Застосовувати сульфат калію можна на будь-яких грунтах і під всі культури, але особливо його рекомендується використовувати під культури, які особливо чутливі до хлору. До таких культур відносяться виноград, цитрусові, льон, тютюн, картопля.
Калімагнезію отримують в невеликих кількостях з природних сульфатних калійних солей шляхом їх перекристалізації. Калімагнезія є гарним добривом для культур, які чутливі до хлору і споживають разом з калієм багато магнію. До таких культур відносяться льон, картопля, конюшина.
Хлоркалій-електроліт виходить при виробництві магнію з солікамського карналіту. Застосовують в якості основного добрива при внесенні з осені під усі культури.
Калійні добрива добре розчинні у воді, при внесенні в грунт вони швидко розчиняються і вступають у взаємодію з грунтовим поглинаючим комплексом.
На грунтах важкого і середнього гранулометричного складу калійні добрива потрібно вносити з осені під зяблеву обробку. Розміщуються вони у вологому шарі грунту, де розвивається основна маса житєдіяльних коренів, і тому калій краще засвоюється рослинами. На легких грунтах, де можливе вимивання калію, добрива доцільно вносити навесні під культиватор.
Калійні добрива є фізіологічно кислими солями, але кислотність у них менша, і проявляється вона в більш помітних розмірах тільки при тривалому застосуванні цих добрив під культури, які споживають багато калія. У різкій формі підкислення спостерігається при систематичному внесенні великих доз калійних добрив. Щоб запобігти негативному впливу калійних добрив необхідно проводити вапнування грунту і вносити кальційвмістні азотні і фосфорні добрива.
Ефективнезастосування калійних добрив
Калійні добрива ефективні на легких піщаних, супіщаних і на торф’янистих грунтах. Ці грунти бідні калієм, і внесення калійних добрив сильно впливає на сільськогосподарські культури. На торфовищах, що містять багато азоту, внесення калійних добрив дає відчутний результат. Важливою умовою для ефективного застосування калійних добрив є забезпечення рослин фосфором і азотом. На грунтах, бідних азотом і фосфором, внесення калійних добрив не дасть належного ефекту. На суглинистих і глинистих, а також дерново-підзолистих грунтах, що містять багато калію, потреба в ньому у культур проявляється при одночасному внесенні азотних і фосфорних добрив. На багатих калієм грунтах (до таких відносяться чорноземні) потреба в цьому елементі виникає тільки у культур, яким потрібно його багато (соняшник, кукурудза, цукровий буряк). На солонцях, які багаті калієм, калійні добрива ефекту не дають, а їх внесення призводить до засолення грунтів.
При постійному застосуванні фосфорних і калійних добрив ефективність останніх зростає.
Для визначення доз калію керуються розмірами споживання його з запланованими врожаями культур і рівнем забезпеченості грунтів рухомим калієм. При високій забезпеченості калієм потреба у внесенні калійних добрив знижується. В умовах достатнього калійного живлення спостерігається менша ураженість рослин хворобами і пошкоджуваність шкідниками, підвищення стійкості до вилягання, заморозків та підвищених температур, несприятливих умов водного режиму.
Збалансоване калійне живлення рослин сприяє одержанню продукції високої якості, знижує втрати при зберіганні. Коли в грунті знаходиться достатня кількість калію, рослини більш економно витрачають вологу. Для контролю за правильністю доз калійних добрив, які застосовуються в сівозміні, доцільно визначити баланс калію. На грунтах важкого гранулометричного складу можливо внесення калійних добрив в запас на чотири роки. Таке внесення добрив у сівозміні з урахуванням складу оброблюваних культур дозволяє раціонально використовувати техніку, складські приміщення, більш гнучко маневрувати термінами агротехнічних робіт.
При щорічному використанні калійних добрив на зв’язних грунтах їх краще вносити восени, а на легких грунтах їх потрібно вносити під передпосівний обробіток навесні або частково в підгодівлю. На луках при сінокісному і особливо пасовищному використанні травостою калійні добрива треба вносити дрібно, щоб уникнути надмірної концентрації калію в кормі і збіднення його магнієм. На вапнованих грунтах потреба в калійних добривах зростає. На легких піщаних і супіщаних грунтах особливо ефективні магнійвмістні калійні добрива.
Мікродобрива
Використання на ділянці фосфорних, азотних і калійних добрив не завжди дає бажаний результат. Причина в нестачі, а іноді і повній відсутності в грунтах мікроелементів – хімічних елементів, що містяться в живих організмах в низьких концентраціях і необхідні для нормальної життєдіяльності. Отже, для отримання високоякісних урожаїв необхідно використовувати не тільки основні елементи мінерального живлення рослин, але і поповнювати запаси мікроелементів у грунті.
Мікродобрива – це особлива група добрив, в яких, поряд з іншими компонентами є необхідні рослинам мікроелементи. У сільському господарстві знаходять широке застосування борні, марганцеві, кобальтові, молібденові, мідні та цинкові добрива. Все частіше використовуються й підгодівлі з великим вмістом йоду. Варто відзначити, що мікродобрива не будуть зайвими не тільки на великих сільськогосподарських угіддях, а й на невеликих за розмірами присадибних ділянках.
Борні добрива
Бор – це безбарвна тверда кристалічна речовина, яка в чистому вигляді в природі не зустрічається. Вміст рухомого (доступного рослинам) бору, представленого в грунті борною кислотою та її розчинними солями, залежить не тільки від наявності даного хімічного елемента в основній грунтоутворюючій породі, але і від механічного складу грунту.
Зауважимо, що борна кислота, яку вносять з добривами або яка утворюється в грунтових шарах, погано фіксується і легко вимивається вологою, тому грунти в районах частих повеней і паводків дуже бідні рухомими формами даного мікроелемента. Для утримання бору в грунті фахівці радять проводити його вапнування. У цьому випадку органічні сполуки розглянутого хімічного елемента стають стійкими, але менш доступними для кореневої системи рослин. Мінеральні ж сполуки бору в процесі вапнування не втрачають своєї доступності.
В значній мірі утримання рухомого бору та його сполук у грунті залежить від ступеня його освоєності або окультуреності. Грунти, що використовуються людиною протягом ряду століть, набагато багатше бором, ніж цілинні землі, особливо дерново-підзолисті, дерново-глейові, перегнійно-карбонатні, а також вилужені чорноземи, червоноземи і сіроземи.
Про те, що рослини потребують борної підгодівлі, свідчить ряд ознак: сповільнюється, а потім і зовсім зупиняється ріст коренів і стебла культури, порушується утворення хлорофілу, листя жовтіє, біліє, а потім відмирає. Рослина починає відставати в розвитку, тим не менш вона сильно кущиться, однак активний ріст молодих пагонів, що спостерігається в перші дні, незабаром також припиняється.
Вміст бору в різних культурах на 1 кг сухої речовини варіюється від 2 до 60 мг. Найбільш чутливі до борного голодування такі рослини, як цукровий буряк, конюшина, люцерна, льон, гречка, соняшник, бавовник, деякі кормові коренеплоди, зернобобові, а також овочі та плодово-ягідні культури. У меншій мірі від недоліку бору страждають жито, овес і пшениця.
У ході численних дослідів і експериментів було встановлено, що при внесенні в різні грунти борних добрив урожай цукрових буряків в середньому підвищується на 10-15 ц / га, насіння льону – на 0,8-1,5 ц / га, насіння люцерни і конюшини – на 0,5-1,5 ц / га. В умовах сероземних грунтів середньоазіатської смуги борна підгодівля добривами надає позитивний вплив на врожайність бавовни, в середньому вона збільшується на 1, 5-6, 5 ц / га, на лугових грунтах – на 2-4 ц / га, а на лучно-болотних – на 1,5-4,5 ц / га.
Однак бор сприяє не тільки збільшенню врожайності культурних рослин, але і поліпшенню якості вирощуваної продукції: в цукрових буряках підвищується кількість цукристих речовин, у горохові – вміст білка, в плодах і ягодах – вміст вітамінів і цукрів. Під впливом борсовмістних добавок зростає номерність довгого льняного волокна, воно стає більш міцним.
Борні добрива використовують по-різному: одні вносять у грунт, іншими обробляють насіння перед посівом, третіми здійснюють позакореневу підгодівлю культурних рослин.
Серед добрив першої групи можна виділити борний суперфосфат (0,2% B) і бормагніеву суміш (13% H3BO3 і 20% MgO), які вносять у грунт разом з насінням під час посіву. Норма борного суперфосфату, внесеного під цукровий буряк, горох, кукурудзу, гречку, конюшину, люцерну, бавовник і овочеві культури, складає в середньому 300-350 г на 10 м2, якщо передбачається висадка рослин рядками, норма знижується до 80 г на 10 м2. При посадці льону, огірків та суниці даного добрива потрібно в два рази менше. Норма бормагніевих добрив, внесених врозкид разом з мінеральними добривами, складає в середньому 100 г на 10 м2, при посадці в рядки норма значно знижується і складає 30-35 г на 10 м2.
Передпосівну обробку насіння здійснюють 0, 05% розчином борної кислоти або бормагніевими добривами (3-5 г на 1 кг насіння), для більшої ефективності фахівці рекомендують здійснювати дану процедуру одночасно з протравленням насіння отрутохімікатами.
Для позакореневої підгодівлі рослин найчастіше використовують розчин борної кислоти певної концентрації. При цьому період здійснення даної процедури відмінний у різних культур: так, цукровий буряк підгодовують до його змикання в рядках, кукурудзу – під час формування мітелок, горох і конюшину – в період появи бутонів – початку цвітіння.
Молібденові добрива
Молібден – стійкий світло-сірий метал, зустрічається в природі як у чистому вигляді, так і в поєднанні з іншими хімічними елементами. Він грає важливу роль в ряді фізіологічних процесів, що забезпечують нормальний ріст і розвиток рослин, зокрема азотний обмін.
Від того, скільки молібдену знаходиться в підстилаючих породах, залежить і вміст даного мікроелемента в грунті, наприклад, глинисті грунти і суглинки значно багатші даним елементом, ніж піщані і супіщані грунти. Бідні рухомим молібденом кислі дерново-підзолисті, сірі лісові, сільноподзолистиі і піщані грунти, в яких даний хімічний елемент не затримується надовго, оскільки легко вимивається опадами. Також потребують підгодівлі молібденовими добривами осушені торфовища і вилужені чорноземи. На рухливість молібдену великий вплив робить кислотність грунту. При високому показнику pH мікроелемент стає недоступним рослинам, тому для збільшення його рухливості в грунт, поряд з мікродобривами даної групи, вносять і фосфорні добрива.
Молібден, що міститься в грунтовому гумусі в вигляді різних органічних сполук, робиться доступним різним культурам тільки після завершення процесу мінералізації або розкладання органічної речовини.
Коли вміст рухомого молібдену в грунтових шарах досягає критичної позначки, у рослин починається молібденовий голод: в міжвузлях листя з’являються бурі плями, самі листя набувають блідо-жовтого забарвлення і незабаром відмирають, крім того, в уражених рослин спостерігається різке відставання у розвитку. Зауважимо, що критична позначка, нижче якої розвивається молибденовая недостатність, може варіюватися в залежності від ступеня кислотності і механічного складу грунту, а також від біологічних особливостей самої рослини. В середньому показник молібдену в грунтових шарах не повинен опускатися нижче 0, 15 мг / кг грунту.
Застосування молібденових добрив сприяє не тільки підвищенню врожайності зернобобових та інших культур, але і поліпшенню їх якості (наприклад, в горохові вміст протеїну підвищується на 2-4,5%). Молібденові добрива, зокрема молібденово-кислий амоній, використовують як засіб для передпосівної обробки насіння. Для протруювання гороху, сої, віки та деяких інших культур на 1 кг насіння беруть 0,25-0,3 г добрива і 0,2 л води, а для обробки 1 кг насіння конюшини і люцерни – 5-8 г молібденово-кислого амонію і 0,3-0,5 л води. Молібденовий суперфосфат вносять у грунт разом з насінням конюшини, гороху, люцерни, ряду бобових та інших культур з розрахунку 50 г на 10 м2 засіюваної площі. Позакореневу підгодівлю рослин здійснюють молібденово-кислим амонієм (0, 02 г на 10 м2 посіву) в період бутонізації або початку цвітіння.
Марганцеві добрива
Вміст у грунті марганцю, сріблясто-білого металу, що зустрічається в природі в поєднанні з киснем і деякими іншими хімічними елементами, коливається від 21 до 6400 мг / кг сухої речовини.
Величезний вплив на рухливість марганцю надають окислювально-відновні реакції, що відбуваються в грунті. Так, сполуки двовалентного марганцю легко розчиняються у воді, роблячи основний мікроелемент доступним кореневій системі рослин. У той же час, окислюючись до чотирьохвалентного показника, марганець стає недоступним багатьом культурам, а з’єднання високих валентностей в результаті відновлювальних процесів здатні знову приймати другу валентність.
Кислотність грунту та сприятливі умови (обмежений доступ або повна відсутність у грунтових шарах атмосферного кисню, оптимальні температурні показники, висока вологість) сприяють швидкій розчинності грунтового марганцю, в результаті чого він робиться рухливим. Варто відзначити, що надлишок доступного марганцю може вплинути не найкращим чином на загальний стан розвитку рослин. Відомий ряд випадків токсичної дії даного мікроелемента на культури, що ростуть на сільнокислих грунтах. Найбільш чутливими до надмірної кількості марганцю виявилися цукровий та кормовий буряк, люцерна і конюшина. Ліквідувати сумні наслідки інтоксикації вдається лише за допомогою вапнування грунту.
Найбільша кількість рухомого марганцю міститься в дерново-підзолистих грунтах, і чим вище їх кислотність, тим більше даного хімічного елемента вступає в окислювально-відновні реакції. Таким чином, важкі дерново-підзолисті грунти багатші обмінним марганцем, чим супіщані і важкі суглинки.
Внесення в грунт азотних, особливо аміачних, добрив сприяє активному надходженню марганцю в рослини. Навпаки, вапнування і облуження грунтів зменшує рухливість даного хімічного елемента і утрудняє його доступ до культур.
Марганець поступає в рослини в порівняно великих кількостях, в різних культурах його може міститися від 8 до 325 мг на 1 кг сухої речовини. Найбільш багаті даними хімічним елементом зелене листя, коренева система і зародки насіння цукрових і кормових буряків, бавовнику, конопель, кукурудзи, озимої пшениці, а також оболонки плодів яблуні й черешні. Набагато менше марганцю міститься в бульбах картоплі, горосі, вікі і деяких інших зернобобових.
Недолік марганцю стає причиною загинання догори країв листя і появи на них хлоротичних плям, які з часом буріють, уражені тканини відмирають, і листя гине. Прояв подібних ознак у вівса, проса, жита, пшениці та ячменю – яскраве свідчення захворювання культур сірою плямистістю. Відомий ряд випадків, коли гостра марганцева недостатність охоплювала не тільки листя, але і всю рослину повністю. У цей момент воно ставало млявим і неживим, поганий ріст супроводжувався зниженням продуктивності. Особливо гостро це проявлялося у таких культур, як овес, цукровий буряк, черешня, малина, яблуня.
Однак ознаки марганцевого дефіциту в рослинах можуть не тільки посилюватися (найчастіше це спостерігається в посушливий період), але і послаблюватися і навіть зникати зовсім (після дощів, коли вологість грунту підвищується і рухливі мікроелементи стають більш доступними).
Марганцеві добрива, використовувані для некореневої і кореневої підгодівлі, а також для обробки насіння перед посівом, роблять позитивний вплив не тільки на врожайність, але і на якість вирощуваної продукції. У рослинах підвищується вміст білка, жирів, вітамінів, клейковини і цукристих речовин.
Марганцевий суперфосфат, внесений під час перекопування грунту під цукровий буряк, зернові, олійні та овочеві культури, береться з розрахунку 200-300 г на 10 м2. Для некореневої підгодівлі використовується 0,15-0,2 г сірчанокислого марганцю на 10 м2 засіяної площі.
Позитивні результати дає і передпосівна обробка сірчанокислим марганцем насіння рослин. Найчастіше дану процедуру проводять сухим способом, для чого мікродобриво ретельно просушують, розтирають і змішують з тальком (подрібненим силікатним мінералом білого або зеленуватого кольору), це забезпечить краще прилипання марганцю до насіння. Пропорційне співвідношення всіх компонентів використовуваної суміші залежить від того, яке насіння піддадуться обробці. Для 1 кг насіння кукурудзи і гороху потрібно 0, 5 г сірчанокислого марганцю і 2-3 г тальку, для цукрових буряків – 1 г мікродобрива та 4 г тальку, для льону-довгунця – 1 г сірчанокислого марганцю і 2 г тальку.
Мідні добрива
Мідь – метал червоного кольору, м’який і в той же час міцний – зустрічається як у природному стані (самородна мідь), так і в поєднанні з іншими хімічними елементами. Вміст рухомої міді у грунтових шарах варіюється від 0, 05 до 14 мг / кг сухої речовини.
Рослини одержують даний мікроелемент з розчинних у воді сполук (їх зміст в грунті складає в середньому 1% від її загальної кількості), доступна їм і мідь, яка перебуває в обмінно-сорбувати стані. Водорозчинні сполуки міді представлені в природі солями таких мінеральних кислот, як азотна, сірчана і соляна, а також комплексними солями органічних (лимонної, оцтової, янтарної та ін) кислот. З’єднання розглянутого хімічного елемента відрізняються високою рухливістю, що нерідко стає причиною їх швидкого вимивання з грунтових шарів.
Для закріплення міді в грунті фахівці радять використовувати поряд з мідними добрива з великим вмістом органічних речовин і карбонатів. Варто відзначити, що мідь надовго затримується в грунтах з лужною і навіть нейтральною реакцією, а також у грунтах з великим вмістом мулистих речовин.
У торф’яних грунтах переважна кількість розглянутого мікроелемента зосереджується у фракції гумінових кислот, які при взаємодії з міддю утворюють стійкі комплексні з’єднання. Чорноземи набагато багатші міддю, ніж грунти нечорноземної зони, а найбільша концентрація даного елемента відзначена в червоноземах.
У нейтральних грунтах, з’єднуючись з різними органічними сполуками, даний хімічний елемент утворює міцні, важкорозчинні комплекси і мінеральні солі, нерозчинні у воді. Так, в грунтах з pH, рівним 7, мідь в чистому вигляді не зустрічається зовсім, тільки в комплексних сполуках, а при показнику pH вище 4, 5 спостерігається осадження даного мікроелемента в грунтових шарах у вигляді фосфату, карбонату, сульфіду або гідрату.
Вапнування дозволяє знизити рухливість міді, сприяє її закріпленню в грунтових шарах і зменшує надходження в рослини. Таким чином, найбільший ефект має одночасне внесення в грунт мідних добрив і вапна.
Проте варто нагадати, що кращу дію мідні добрива мають в тому випадку, коли вміст рухомої міді в грунті не перевищує 1, 5 мг / кг, тобто на торф’яних, дерново-глейових і легких дерново-підзолистих грунтах.
Вміст розглянутого мікроелемента в різних культурах залежить від їх приналежності до того чи іншого виду, а також від грунтових умов і може коливатися від 1, 5 до 26 мг на 1 кг сухої речовини.
Найбільш гостро відгукуються на недолік міді в грунтових шарах яра і озима пшениця, овес, ячмінь, соняшник, гірчиця, буряк, плодові дерева і ряд інших культур. При мідному голодуванні у них розвивається ряд специфічних захворювань: пустозерністость колоса у злакових, хлороз листя (вони стають млявими і жовтими) та суховершість у плодових дерев, рослини починають відставати в розвитку і погано ростуть.
Мідні добрива, які сприяють підвищенню врожайності культур та поліпшують якість плодів та насіння, використовують по-різному: одні вносять у грунт, іншими здійснюють позакореневу підгодівлю і передпосівну обробку насіння. Грунтові підгодівлі мідними добривами здійснюють один раз на 4-5 років. Процедуру передпосівної обробки насіння (опудрювання) здійснюють за допомогою ретельно висушеної і подрібненої в порошок сірчанокислої міді (на 1 кг насіння потрібно 0, 5-1 г добрива). Щоб обробка була більш ефективною, опудрювання бажано поєднувати з протравленням насіння.
Кращим добривом даної групи, щовикористовується для позакореневої підгодівлі культур, визнається сірчанокисла мідь. Її розчиняють у воді в пропорції 20-30 г на 10 л води і обприскують рослини в ранній період їх розвитку. Однак листова поверхня культур в цей час повинна бути досить розвиненою.
Цинкові добрива
Цинк, щільний метал синювато-білого кольору, окислюється на повітрі, в чистому вигляді в природі практично не зустрічається. У грунтах загальний вміст даного мікроелемента становить в середньому 10-60 мг / кг грунту. В ході численних досліджень було встановлено, що рівень вмісту цинку в грунті залежить від його кількості в основний груноутворюючій породі, а вміст рухомого елемента коливається від 0, 5 до 25 мг / кг грунту.
У рослинні культури цинк надходить в основному зі своїх водорозчинних і обмінних форм. Вапнування грунтів робить сполуки даного хімічного елемента погано розчинними, крім того, ця процедура знижує доступність цинку рослинам. Внесення в грунтові шари фосфатних добрив, що дає в результаті малорозчинний фосфат цинку, також знижує рухливість розглянутого мікроелемента. Подібний ефект мають і взаємодії цинку з гуміновими і фульвокислотами.
На думку фахівців, достатню кількість рухомого цинку мають тільки сірі лісові грунти і землі лісової частини нечорноземної зони. Значно бідніші даним мікроелементом дерново-карбонатні, дерново-підзолисті супіщані і суглинні грунти з нейтральною показником pH. У грунтах чорноземної зони вміст доступного рослинам цинку коливається від 0,06 до 0,2 мг / кг сухого продукту. Близький до даної цифрі і показник вмісту аналізованого хімічного елемента в легких за механічним складом каштанових, сіроземних і карбонатних грунтах з лужною реакцією.
Вміст цинку в рослинах залежить від їх приналежності до того чи іншого виду. Найбільш яскраво цинкова недостатність проявляється у яблуні, груші, винограді, а також у цитрусових, зернових і деяких овочевих культурах. При недостачі цинку рослини починають відставати в розвитку, стають млявими, крім того, спостерігається хлороз листя.
Використання цинкових добрив має благотворний вплив не тільки на фізичний стан культур, але і на їх продуктивність. Так, врожайність кукурудзи підвищується на 5-7 ц / га, бавовни-сирцю – на 2-3 ц / га, зерна пшениці – на 1, 5-2,3 ц / га.
Цинкові добрива, внесені в грунт під час її обробки або в процесі позакореневого підживлення томатів, збільшують вміст вітаміну C і цукристих речовин в їх плодах, роблять рослини стійкими до такої хвороби, як бура плямистість, і підвищують урожайність.
Не менш ефективним виявляється використання цинкових добрив і на грядках з огірками, вони стають стійкими до галової нематоди, що благотворно впливає на врожайність. Виправдана також обробка добривами даної групи і картопляних бульб, у яких виробляється «імунітет» проти фітофтори і ряду інших захворювань.
На відміну від інших мікродобрив, цинкові добрива використовують тільки для позакореневої підгодівлі і обробки насіння перед посівом, в грунт закладати їх не рекомендується. Передпосівна обробка насіння здійснюється сухим способом, іменованим інакше опудрювання. Для цього подрібнений сірчанокислий цинк змішують з тальком і отриманим порошком обсипають насіння, на 1 кг зернових витрачається 0, 35 г цинкового добрива і 2 г тальку, на кукурудзу – 0,4 і 1,6 г відповідно. Позакореневе підживлення проводиться розчиненим у воді сірчанокислим цинком (1 г добрива і 10 л води на 10 м2 засадженої площі) під час формування бутонів і цвітіння рослин. Плодові культури також обприскують навесні, але не в період бутонізації, а коли розпуститься листя, і роблять це сумішшю сульфату цинку (60 г) з гашеним вапном (60 г) і водою (10 л). У південних районах недолік цинку в грунті ліквідується в зимовий період при позитивних температурах.
Кобальтові добрива
Кобальт, сріблясто-білий метал з червонуватим відтінком, зустрічається в природі переважно у складі нікелевих руд. Зміст даного мікроелемента в грунтах варіюється від 0,4 до 21 мг на 1 кг грунту, причому найбільшою рухливістю відрізняються дво – і тривалентний кобальт. Перший зустрічається у вигляді сульфатів, хлоридів і бікарбонатів, а другий – в комплексах з аміаком і деякими органічними кислотами.
Рухливість кобальту в грунтах багато в чому залежить від його показника pH: в грунтах з нейтральною та лужною реакцією даного мікроелемента значно більше, ніж у грунтах з підвищеною кислотністю, отже, лісові грунти нечорнозем’я і солончаки пустель і напівпустель біднішими кобальтом, ніж грунти лісостепової та степової зон.
Оскільки двовалентний кобальт легко вступає в різні хімічні реакції, для його утримання в грунті вдаються до процедури вапнування, яка робить розглянутий мікроелемент менш доступним для рослин. Дана процедура особливо важлива в тих випадках, коли надлишок кобальту негативно відбивається на загальному стані рослин. Однак не слід забувати, що кобальтова недостатність часто стає причиною ряду захворювань рослин, наприклад хлорозу листя.
Кобальтові добрива (сірчанокислий, азотнокислий і хлористий кобальт) використовують як для внесення в грунт так і позакореневої підгодівлі (0,05% розчин добрива) та для обробки насіння перед посівом (у цьому випадку беруть 0,5% розчин кобальту ).
Йодна добрива
Йод, кристалічна речовина чорно-сірого кольору з металевим блиском, відіграє важливу роль у живлені всіх живих організмів. У природі він зустрічається у вигляді сполук, вміст даного мікроелемента в грунті становить в середньому 0,1-5 мг / кг сухої речовини.
Грунти гірських районів набагато бідніші йодом, ніж рівнинні, кислі – ніж лужні і нейтральні, а піщані і супіщані – ніж глинисті і суглинки.
Знижений вміст йоду в рослинах нерідко стає причиною різних захворювань. У таких районах спостерігається йодна недостатність і у людей, і у тварин. Для збагачення культур розглянутим мікроелементом вдаються до некореневим підживлення 0,01-0,02% розчином йодистого калію, використовують і інші йодовмісні мінеральні добрива.
Слід зазначити, що вапнування, а також внесення в грунт хлорвмісних і нітратних добрив сприяють зниженню рухливості йоду, через що затримується надходження даного мікроелемента в рослини і відбувається сприяння посиленню йодної недостатності.
Комплексні добрива
Комплексні добрива по складу поділяються на подвійні (азотно-фосфорні, азотно-калійні) і потрійні (азотно-фосфорно-калійні). За способом виробництва їх поділяють на складні, складнозмішані, або комбіновані, і змішані добрива.
Складні добрива містять два або три поживних елементи в складі однієї хімічної сполуки. Терміном «складні добрива» користуються для позначення всіх комплексних твердих і рідких мінеральних добрив, в яких всі частинки, кристали або гранули мають приблизно однаковий хімічний склад.
До комбінованих, або складнозмішаних, відносяться комплексні добрива, які виходять в одному технологічному процесі і містять в одній гранулі два або три основні елементи живлення рослин. Їх виробляють шляхом хімічної і фізичної обробки первинної сировини або різних одно – і двокомпонентних добрив. До них відносяться нітроамофос, поліфосфати амонія і калія, фосфорно-калійні пресовані добрива, рідкі комплексні добрива, нітрофос і нітрофоска, нітроамофоска, азофоска, карбоамофоси. Для складних і складнозмішаних добрив характерна висока концентрація основних похживних елементів.
Агрономічна ефективність рівних доз поживних речовин у складі комплексних та сумішах односторонніх добрив практично однакова з деякою перевагою комплексних за рахунок рівномірного розподілу поживних речовин у грунті і кращої їхньої доступності кореневій системі рослини. Витрати на підготовку та застосування односторонніх добрив при їх роздільному внесенні в 2 рази вище, ніж в комплексних. Нерідко виникає потреба доповнювати застосування комплексних добрив внесенням односторонніх або використовувати тукозмішування.
Змішані добрива являють собою суміші простих і складних добрив, які виробляються в заводських умовах або на тукозмішувальних установках на місцях використання добрив.
Складні добрива
До складних добрив відносяться амофос і діамофос, діамофоска, їх отримують нейтралізацією ортофосфорної кислоти аміаком. Добрива добре розчинні у воді, мало гігроскопічні, містять азот і фосфор у добре засвоюваній рослинами, переважно водорозчинній формі.
Діамофос і амофос вносять як основне добриво в рядки при посіві під всі культури і в підгодівлю під просапні технічні та овочеві культури . Ефективність амофосу вище, ніж суміші простих добрив, при рівних дозах азоту і фосфору.