What This » Наука » Земледелие

Минеральные удобрения (часть 1)

Растения корневой системой поглощают из почвы ионы (катионы и анионы) солей. Так осуществляется минеральное питание растений. Поглощенные корнями ионы солей вступают в химические соединения с различными органическими веществами, которые образуются в растениях при усвоении листьями углекислоты из воздуха. Каждый элемент минерального питания участвует в жизненных процессах, происходящих в растениях. Недостаток хотя бы одного из них сильно задерживает рост растений и снижает урожай.

До недавнего времени считалось, что для питания растений необходимы семь элементов: азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и железо. Но в последнее время ученые установили, что растениям нужны и некоторые другие элементы, хотя и в очень небольших количествах. Они названы микроэлементами, в отличие от семи перечисленных выше макроэлементов (по-гречески «микрос» — маленький, «макрос» — большой). К необходимым микроэлементам относятся бор, медь, цинк, молибден, йод и др.

Для улучшения питания растений в почву вносят в первую очередь азот, фосфор и калий. На песчаных почвах растения нередко испытывают недостаток магния, на торфяных почвах — меди, на кислых подзолистых почвах — молибдена, на черноземах — марганца и т. д. Почвенную кислотность устраняют при помощи углекислых солей кальция и магния.

Применение удобрений — один из основных приемов интенсивного земледелия. С помощью минеральных удобрений можно резко повысить урожаи любых культур на уже освоенных площадях без дополнительных затрат на обработку новых земель. При помощи минеральных удобрений можно использовать даже самые бедные, так называемые бросовые земли.

Большинство искусственных минеральных удобрений содержит обычно один какой-нибудь питательный элемент: азот, фосфор или калий. Выпускаются также удобрения, содержащие два или три элемента, иногда с добавлением и микроэлементов.

Азотные удобрения производят на заводах, связывая азот воздуха с водородом. В результате образуется аммиак, который затем окисляется до азотной кислоты. Соединяя аммиак с азотной кислотой, получают наиболее распространенное азотное удобрение — аммиачную селитру, которая содержит около 34% азота.

В последние годы начали применять как удобрение водный раствор аммиака, содержащий около 20% азота. Его производство обходится значительно дешевле, чем аммиачной селитры. Но перевозить жидкий аммиак и вносить его в почву сложнее: нужны специальные цистерны и особые культиваторы-растениепитатели. Инженеры сконструировали такие машины. Водный раствор аммиака из бака поступает по системе распределителей в металлические трубки, расположенные у сошников культиватора с таким расчетом, чтобы аммиак попадал на дно борозды и сразу же засыпался землей. Для того чтобы аммиак не улетучивался из почвы, его необходимо заделывать по меньшей мере на глубину 10—15 см.

Из других азотных удобрений у нас применяются сернокислый аммоний, содержащий до 20% азота, натриевая селитра (16% азота), калийная селитра (13,5% азота и 46,5% окиси калия) и мочевина — наиболее богатое азотом соединение: она содержит его до 46%.

Азотные удобрения ускоряют рост растений и на большинстве почв повышают их урожайность сильнее других удобрений. Если растения хорошо обеспечены всеми другими питательными элементами, а также влагой и теплом, внесение одного центнера аммиачной селитры может повысить урожаи пшеницы на 5 ц с гектара, зерна кукурузы — на 8 ц, хлопка-сырца— на 2,5 ц, картофеля — на 30 ц, сахарной свеклы — на 45 ц, капусты — на 50 ц, помидоров — на 60 ц. Эти расчеты сделаны теоретически, исходя из известного содержания в растениях азота. Такие прибавки действительно получаются при правильном применении удобрений и при благоприятных условиях для роста растений.

Тонкоразмолотый апатит или фосфорит обрабатывают серной кислотой и получают суперфосфат — основное фосфорное удобрение. Почти вся фосфорная кислота, находящаяся в суперфосфате, растворяется в воде и хорошо усваивается растениями.

Хорошее фосфорное удобрение — томас-шлак, особенно для кислых почв. Его получают из отходов при переработке железной руды, содержащей фосфор. Изготовляются также термофосфаты. Их получают, сплавляя минералы, содержащие фосфор, с содой и щелочами.

Применяют как удобрение и фосфоритную муку, т. е. тонкоразмолотые, но не обработанные химически фосфориты некоторых месторождений (например, Егорьевского, Щигровского, Брянского). Фосфор в таком удобрении все же малодоступен растению. Хорошие результаты фосфоритная мука дает только на почвах со значительной кислотностью — на подзолистых и на северных черноземах. Но некоторые растения, например гречиха и люпин, отличаются высокой способностью использовать фосфорную муку даже на малокислых почвах.

1 ц суперфосфата, внесенного в почву, в которой мало доступного для растений фосфора, при благоприятных условиях для роста растений может обеспечить следующие прибавки урожаев в центнерах на гектар посева: пшеницы — 4; кукурузы-зерна — 4; хлопка-сырца — 2,5; картофеля — 25; сахарной свеклы — 20; капусты — 40; помидоров —30.

В 1925 г. на Урале, в районе Соликамска, были открыты громадные залежи калийных солей (сильвинита, карналлита и каинита). Найдены и разрабатываются также залежи калийных солей в Западной Украине и в Белоруссии. Из этих так называемых сырых калийных солей изготовляют удобрения: хлористый калий и калийную соль. В сырых калийных солях содержится много хлористого натрия (поваренной соли) и другие соли.

Для удаления из сильвинита ненужных примесей (в основном хлористого натрия) используют различную растворимость хлористого натрия и хлористого калия в воде при изменении температуры раствора. При 100° в 1 м3 насыщенного раствора сильвинита содержится 22,2 кг хлористого калия и 15,2 кг хлористого натрия. При охлаждении раствора до 10° весь хлористый натрий остается в растворе, а 13,4 кг хлористого калия выпадает в виде кристаллов. После высушивания их получается соль, содержащая до 96% хлористого калия и около 4% примесей. Хлористый калий, оставшийся в растворе, не пропадает, так как этот раствор используется повторно для растворения новых порций сильвинита.

Наиболее распространенное калийное удобрение в России — сорокапроцентная калийная соль. Ее готовят из хлористого калия, добавляя к нему соответствующее количество сильвинита или каинита. С ними в калийную соль попадает немного натрия, который хорошо действует на некоторые культуры, особенно заметно повышается урожай сахарной свеклы и увеличивается сахаристость плодов помидоров. Внесение калийной соли на почвах, нуждающихся в калийных удобрениях, например на торфяных или болотных почвах, может давать значительную прибавку урожая.

Также вам будет интересно