1. Агрофизические свойства почвы.

В отличие от горной породы, характерным и неотъемлемым свойством почвы является ее плодородие - способность обеспечивать растущие растения питательными веществами и влагой и тем самым участвовать в создании урожая. В зависимости от условий образования почвы природное плодородие может достигать различного уровня. Почва служит основным средством сельскохозяйственного производства и всеобщим предметом человеческого труда. Подвергаясь воздействию человека, она приобретает эффективное плодородие, которое зависит от уровня науки и техники, а также от системы общественных отношений.

Характеризуя процесс почвообразования и факторы, его обусловливающие, П. А. Костычев (1949) на первое место выдвигал физические свойства почвы, особенно плотность ее сложения. И. Б. Ревут (1975) считал, что с плотностью сложения связан весь комплекс физических и биофизических процессов в почве.

П. Г. Семихненко (1972) писал, что частыми обработками ухудшаются структура и сложение почвы и с этими неблагоприятными условиями вынуждены бороться еще более частыми обработками почвы. Круг замкнулся. Радикально улучшить агрофизические свойства почв на фоне отвальной вспашки не представляется возможным.

Значительное улучшение агрофизических свойств почвы возможно при обработке ее без оборота пласта с оставлением на поверхности стерни и пожнивных остатков.

Плотность сложения почвы. При оставлении на поверхности почвы стерни и пожнивных остатков не образуется почвенной корки, благодаря чему улучшатся водопроницаемость и воздухообмен; накапливается больше влаги, и почва разуплотняется; увеличивается содержание органического вещества в верхнем слое почвы, что повышает ее структурность; при рыхлении без оборота пласта постепенно исчезает плужная подошва.

Удельный вес почвы - отношение веса твердой фазы (почвенных частиц) к весу того же объема воды при 4?С. Наибольший удельный вес имеет минеральная почва, например песчаная с высоким содержанием кварца (удельный вес 2,65); удельный вес перегноя и торфа 1,6. Поэтому почвы с большим количеством гумуса отличаются меньшим удельным весом (так, у мощного чернозема он 2,37).

Объемный вес почвы - вес единицы объема (1 см3) сухой почвы в ее естественном состоянии. Объемный вес пахотного слоя грубозернистой песчаной почвы 1,8; подзолистой суглинистой 1,2; типичного чернозема 1,0 (удельный и объемный вес почвы в перегнойном горизонте меньше, чем в нижележащих горизонтах).

Исходя из объемного веса, вычисляют вес пахотного слоя на 1 га. Для подзолистых суглинков он будет 2,5 - 3 тыс. т. (при глубине 20 см.).

Величина плотности определяется удельным весом почвенных частиц и зависит от зональных особенностей почв. Плотность пахотного слоя дерново-подзолистых почв 1,2 - 1,4 г. на 1 см3, черноземов около 1 г., подпахотных горизонтов до 2 г. на 1 см3.

Почва состоит из твердой фазы (почвенных комочков) и промежутков между ними, или пор. Общий объем пор в процентах по отношению ко всему объему почвы называется пористостью, или скважностью почвы. Поры могут быть заняты водой или воздухом. Агрономически наиболее благоприятно, когда поры почвы, занятые водой и воздухом, имеют отношение 1:1. Такое соотношение отражает благоприятный водный и воздушный режим в почве, способствует биологической активности.

Пористость различают капиллярную (объем промежутков капиллярного сечения), некапиллярную (промежутки более широкие, чем капилляры) и общую.

Физико-механические свойства почвы - связность, пластичность, липкость, набухание и усадка - имеют значение при механической обработке, так как от них зависит удельное сопротивление почвы орудиям обработки.

> Связность способность почвы противостоять механическому воздействию. Она зависит от силы сцепления частиц. Наибольшей связностью обладают почвы тяжелые, уплотненные, пересохшие.

> Пластичность - способность почвы во влажном состоянии изменять форму и сохранять ее. Наиболее высокая пластичность присуща глинистым почвам, менее пластичны супесчаные и песчаные почвы.

> Липкость - прилипание почвы к орудиям обработки. Глинистые бесструктурные почвы, а также насыщенные натрием (солонцы) отличаются сильной липкостью. Прилипание увеличивается с повышением влажности почвы.

> Набухание - способность почвы изменять объем вследствие увлажнения и замерзания. К набуханию способны почвы с большим содержанием органического вещества, насыщенные натрием, а также тяжелые (глинистые) почвы, богатые коллоидами. При изменении объема в почве могут образовываться трещины, а также происходить разрывы корне, выпирание узла кущения и другие, неблагоприятные для растений явления.

> Усадка почвы - процесс, обратный набуханию, проявляющийся при высыхании, свойственен бесструктурным почвам.

Для агрономической характеристики состояния почвы, под которой понимают пригодность почвы для механической обработки. Она зависит от состояния влажности, связности, пластичности, липкости.

Спелая почва легко обрабатывается орудиями, не прилипает к ним, не мажется, не образует глыб, а крошится при обработке на мелкие комки.

В результате систематического уплотнения почвы пяткой плуга при вспашке на одну и ту же глубину, образуется в верхней части подпахотного слоя плотная прослойка почвы, или плужная подошва. Для предупреждения ее возникновения следует пахать поле на разную глубину и в разных направлениях.

Вода, находящаяся в почве и содержащая различные растворенные в ней вещества, называется почвенным раствором. Почвенная влага испытывает действие сил различного характера: силы тяжести, сорбционных сил, исходящих от поверхности почвенных частиц, капиллярных и осмотических. Сорбционные силы достигают значительной величины (несколько тысяч атмосфер), но действуют на короткое расстояние и создают вокруг почвенных частиц оболочку из прочносвязанной влаги, состоящую из двух молекулярных слоев. Плотность ее, по-видимому, более единицы - она не способна растворять электролиты. Поверх этой оболочки образуется слой рыхлосвязанной влаги, толщиной 10 -15 молекулярных слоев, которая отличается от обыкновенной воды лишь тем, что ее молекулы определенным образом ориентированы по отношению к почвенным частицам. Сорбция воды частицами почвы (гигроскопичность почвы) может начинаться с сорбции водяного пара. Наибольшее количество воды, которое может быть сорбировано из водяного пара при относительной влажности воздуха, близкой к 10%, называется максимальной гигроскопичностью почвы. Водоподъемная способность почвы обусловлена капиллярными силами и выражается в том, что влага поднимается над уровнем грунтовой воды. Высота подъема тем больше, чем тяжелее почва по механическому составу и чем, следовательно, мельче в ней поры. В песчаных почвах высота подъема 30 - 40 см, в суглинистых и глинистых может достигать 3 - 4 м. Такая влага в природе встречается над зеркалом грунтовой воды; называется она капиллярно подпертой влагой и образует так называемую капиллярную кайму. В слое над капиллярной каймой (надкапиллярном слое) содержится подвешенная влага, которая удерживается преимущественно сорбционными, отчасти капиллярными силами. Наибольшее количество подвешенной влаги соответствует наименьшей влагоемкости почвы. Часть влаги, содержащаяся в почве сверх этой величины, в том числе и в капиллярной кайме, способна передвигаться под влиянием силы тяжести (гравитационная влага). Под водопроницаемостью почвы понимают ее способность фильтровать через себя воду. Водопроницаемость тем выше, чем легче механический состав почвы. В почвах глинистых и суглинистых водопроницаемость зависит от степени их оструктуренности. Растения могут усваивать не всю полученную влагу. Прочносвязанная влага полностью не усвояема для растений, с трудом усвояется и часть рыхлосвязанной. Устойчивое завядание растений начинается при влажности, которая называется почвенной влажностью устойчивого завядания; она несколько превышает максимальную гигроскопичность (в 1,3 - 1,5 раза). Содержание влаги в почве (влажность почвы) выражают в процентах от веса почвы или от ее объема; запас влаги в том или ином слое почвы - в миллиметрах водного слоя.

Совокупность поступление влаги, ее передвижения и расхода называется водным режимом почвы. Он играет большую роль в почвообразовании и влагообеспечении растений. Важнейший источник влаги для растений - атмосферные осадки. Залегающая не глубоко от поверхности грунтовая вода тоже может быть источником влаги. Влага атмосферных осадков, поступающая на поверхность почвы, частично стекает по ней, образуя поверхностный сток, который может вызвать смыв и эрозию почвы. Остальная часть проникает и впитывается в почву. Она может расходоваться на десукцию ее растениями и затем возвращаться в атмосферу в процессе транспирации растений. Часть влаги испаряется в атмосферу непосредственно, а часть может стекать в грунтовые воды. В зависимости от относительного развития этих явлений может создаваться водный режим разного типа. Г. Н. Высоцким было установлено три основных типа водного режима почвы: промывной, непромывной и выпотной. При промывном режиме, характерном для почв степной полосы, количество впитавшейся влаги равно количеству , возвратившемуся в атмосферу путем прямого испарения или дусукции и транспирации растениями. При этом корнеобитаемый слой к концу лета сильно просыхает. Под корнеобитаемым слоем образуется постоянно существующий сухой горизонт, влажность которого равна или близка к влажности завядания - так называемый мертвый горизонт иссушения. Выпотной тип водного режима создается при близком к поверхности залегания грунтовых вод и при условии, что количество испаряющейся непосредственно или через растения влаги больше, чем сумма осадков. Разность покрывается за счет поступления влаги из грунтовых вод, которые "выпотевают" в почву. Этот тип водного режима характерен для почв вторичного засоления.

Тепловой режим почвы определяется притоком тепла, важнейший источник которого - солнечная радиация, нагреванием почвы и последующим ее охлаждением. В тепловом режиме наблюдается двойной - суточный и годовой - режим. Как в суточном, так и в годовом режимах имеются две волны (нагрева и охлаждения), причем с увеличением глубины обе они появляются с опозданием тем большим, чем больше глубина. Суточные колебания температур простираются на глубину до 50 - 60 см., а годовые - до 15 - 18 м. В местностях с низкими температурами зимой наблюдается промерзание почвы. Его глубина может варьировать от нескольких сантиметров до нескольких метров, в зависимости от температуры воздуха и толщины снежного покрова. Оттаивание почвы весной может начинаться снизу, еде до схода снежного покрова. По мере освобождения поверхности почвы от снега она начинает оттаивать сверху вниз. В зависимости от глубины промерзания и температуры мерзлого слоя полное оттаивание может завершаться весной или в середине (даже в конце) лета. В северных районах с коротким и холодным летом успевает оттаять лишь верхний слой почвы, под которым находится слой мерзлой почвы (явление вечной мерзлоты).

№5

Формируются в южной тайге под хвойно-широколиственными, хвойно-мелколиственными, сосново-лиственничными, мохово-травянистыми и травянистыми лесами на породах различного состава.

Характеристика дерново-подзолистых почв:

-Слой гумуса – 3-8см;

-Содержит мало органических веществ (0,5-1%);

-pH 3,6-5 (кислотность – очень кислая);

-Низкое содержание кальция;

-Слабая теплопроводность;

-Низкая воздухо- и водопроницаемость.

Дерново-подзолистые суглинистые почвы имеют гумусовый горизонт серого ила светло-серого цвета с непрочной зернисто-комковатой структурой. Под ним образуется белесый подзолистый горизонт (цвета золы), из которого вынесены вглубь растворимые органические и минеральные соединения. Этот горизонт, состоящий из почти чистого аморфного кварца, слегка уплотнен и имеет плитчатую структуру (разламывается при легком нажиме на горизонтальные плитки). Ниже идет горизонт вмывания, где задерживается часть минеральных соединений, вынесенных из верхних горизонтов. Это окислы железа, алюминия, марганца, в то время как соли углекислого кальция и тем более легко растворимые соли калия и натрия вынесены еще глубже, за пределы почвенного профиля. Горизонт вмывания обычно красновато-бурый, плотный, ореховатой структуры (разламывается на комочки с ярко выраженными гранями). Дерново-подзолистые почвы имеют кислую реакцию и отличаются невысоким естественным плодородием, но в большинстве своем довольно отзывчивы на окультуривание.

Дерново-подзолистые почвы имеют кислую реакцию по всему профилю, высокую (20-70%) ненасыщенность основаниями. Содержание гумуса может достигать 7-9%, но падение его содержания с глубиной очень резкое, а в составе гумуса преобладают фульвокислоты. Верхние горизонты дерново-подзолистых почв обеднены полуторными окислами и обогащены кремнеземом.

№6

Характеристика серых лесных почв.

1. Серые лесные почвы, сформированные во внутриконтинентальных районах (центральные области Евразии и Северной Америки). В Евразии эти почвы островами тянутся от западных границ Белоруссии до Забайкалья. Серые лесные почвы образуются в континентальных климатических условиях. Растительность, под которой сформировались серые лесные почвы, представлена преимущественно широколиственными лесами с богатым травяным покровом.

Благоприятные климатические условия обуславливают развитие почвенной фауны и микробного населения. В результате их деятельности происходит более энергичное преобразование растительных остатков, чем в дерново-подзолистых почвах. Это обуславливает более мощный гумусовый горизонт. Однако часть опада все-таки не разрушается, а накапливается в лесной подстилке, мощность которой меньше, чем мощность подстилки в дерново-подзолистых почвах.

Строение профиля серой лесной почвы:

А

- лесная подстилка из опада деревьев и трав, обычно небольшой мощности (1-2 см);

- гумусовый горизонт серого или темно-серого цвета, мелко- или среднекомковатой структуры, содержащий большое количество корней трав. Мощность этого горизонта — 20-30 см.

- горизонт вымывания, серого цвета, с неясно выраженной листовато-пластинчатой структурой и мощностью около 20 см.

В

- горизонт вмывания, коричнево-бурового цвета, с ясно выраженной ореховатой структурой. Мощность этого горизонта — 80-100 см.

С

- почвообразующая порода

Тип серых лесных почв разделяется на три подтипа — светло-серых, серых и темно-серых, названия которых связаны с интенсивностью окраски гумусового горизонта. С потемнением гумусового горизонта несколько увеличивается мощность гумусового горизонта и уменьшается степень выраженности вымывания этих почв. Образование подтипов серых лесных почв обусловлено биоклиматическими условиями, поэтому светло-серые лесные почвы тяготеют к северным районам полосы серых почв, серые — к срединным, а темно-серые — к южным.

Серые лесные почвы благоприятны для выращивания зерновых, кормовых, садово-огородных и некоторых технических культур. Основной недостаток — сильно сниженное плодородие в результате многовекового их использования и значительное разрушение в результате эрозии.

Для повышения плодородия темно-серых лесных почв также важно систематическое внесение органических и минеральных удобрений (в меньших количествах), увеличение мощности пахотного горизонта.

При правильном и рациональном использовании серые лесные почвы могут давать высокие урожаи и пригодны для выращивания большого набора сельскохозяйственных культур: озимой и яровой пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы, картофеля, льна и др.

№7

Чернозем - высокоплодородная почва черного цвета, с отчетливо выраженной зернисто-комковатой структурой. Чернозем - это лучшая почва для земледелия, сформировавшаяся под многолетней травянистой растительностью в климатических условиях степной и лесостепной зон.

Чернозем характеризуется:

- самым большим содержанием гумуса - от 5 до 15 % - что определяет высокое плодородие;

- значительным содержанием почвенных микроорганизмов;

- прочной зернисто-комковатой структурой;

Вследствие этого при внесении чернозема отмечается эффект общего оздоровления почвы с восстановлением водно-воздушных характеристик.

№8

Органические удобрения, химический состав, сроки и способы внесения, примерные дозы внесения.

Органические удобрения — удобрения, содержащие элементы питания растений преимущественно в форме органических соединений. К ним относят навоз, компосты, торф, солому, зелёное удобрение, ил (сапропель), промышленные и хозяйственные отходы и др.

Состав

Органические удобрения содержат азот, фосфор, калий, кальций и другие элементы питания растений, а также органическое вещество, которое положительно влияет на свойства почвы.

Органические удобрения состоят из веществ животного и растительного происхождения, которые, разлагаясь, образуют минеральные вещества, при этом в приземный слой выделяется диоксид углерода, необходимый для фотосинтеза растений. Кроме того, органические удобрения благотворно влияют на водное и воздушное питание растений, способствуют развитию почвенных бактерий и микроорганизмов, которые живут в симбиозе с корнями овощных культур и помогают им получить доступные питательные элементы. К органическим удобрениям относят навоз, торф, компост, птичий помёт, перегной и другие материалы....

Применением удобрений, особенно органических, коренным образом улучшаются многие физические и физико–механические свойства почвы (плотность, твёрдость, влагоёмкость, поглотительная способность и другие). Внесение органических удобрений способствует регуляции биологических процессов в почве, улучшающих корневое питание растений.

Навоз в стадии меньшего разложения вносят осенью, большего — весной. Свежий навоз использовать нежелательно. Если навоза недостаточно, то его целесообразно вносить в меньших дозах, но на большую площадь, например в лунки. На холодных почвах навоз заделывают на глубину 10—15 см так, чтобы сверху он был прикрыт землёй, на тёплых, быстро просыхающих — на полную глубину обрабатываемого слоя. Навозная жижа (жидкая часть навоза крупного рогатого скота) — азотно-калийное удобрение. Из-за малого содержания фосфора в навозную жижу полезно добавлять суперфосфат (15 г на 1 л). Это удобрение используют для жидких подкормок, для чего его разбавляют водой [1:(4…5)], а также для приготовления торфонавозного компоста. Коровяк (водный настой коровьего кала) довольно часто применяют для жидких подкормок, разбавляя водой (1:6 или 1:10).

Птичий помёт

По химическому составу птичий помёт относится к числу лучших видов органических удобрений. Наиболее ценным считается куриный и голубиный помёт, менее ценным — утиный и гусиный. При частом внесении помёта в почве накапливается азот в нитратной форме, поэтому данное удобрение лучше заделывать осенью, равномерно распределяя по всей площади. Но наиболее эффективен птичий помёт при использовании в жидких подкормках. Для приготовления раствора ёмкости наполовину заполняют помётом, затем заливают водой, закрывают крышкой и настаивают 3—5 сут. Далее раствор вторично разбавляют водой (1:10).

Торф

В торфе содержится немного доступных для растений питательных элементов, но зато он увеличивает содержание гумуса и улучшает структуру почвы. Тёмный цвет торфа способствует поглощению тепла и быстрому прогреву почвы.

Торф собирают в болотах, потом раскладывают для проветривания или закладывают в компостную кучу. Вносят торф в любое время года, даже зимой по снегу. Но нельзя забывать, что к нему необходимо добавлять известь. На огороде торф лучше всего добавлять в компосты, а также в почвенные смеси для выращивания рассады и защищённого грунта.

Опилки

Опилки — дешёвое органическое удобрение, которое может значительно повысить плодородие почвы, улучшить её воздухопроницаемость и влагоёмкость. Только вносить их следует не в свежем виде, а в перепревшем или в смеси с другими материалами. Для ускорения процесса разложения опилки складывают в кучу, смачивают водой, навозной жижей. Можно смешать их с опавшей листвой и растительными остатками. Полезно переслаивать опилки землёй. В течение лета кучу дважды перелопачивают, добавляя накопившиеся растительные остатки и нитрофоску. Из-за того что опилки имеют кислую реакцию, к ним добавляют известь или мел (120—150 г на одно ведро).

Компосты

Компосты готовят из различных органических материалов. Растительные остатки, не поражённые вредителями и болезнями, фекалии, птичий помёт, навоз и другие материалы складывают в рыхлую кучу (штабель) на ровной поверхности, переслаивая дерновой землёй или торфом. Основой кучи служит подстилка из листьев, опилок или торфа слоем 10—12 см. Периодически кучу увлажняют водой или раствором удобрений, через 40—50 сут компост перемешивают, а когда его температура достигнет 60 °С — уплотняют.

Летом компостную кучу защищают от солнца, на зиму укрывают землёй или опилками слоем 30—40 см. Через 8—11 мес компост можно использовать. Сорняки, давшие семена, компостируют отдельно, так как они сохраняют всхожесть около пяти лет.

№9

Азотные удобрения. Основными исходными продуктами при производстве удобрений являются аммиак (NHs) и азотная кис­лота (HN03).

Аммиак получают в процессе взаимодействия газообразного азота воздуха и водорода (обычно из природного газа) при тем­пературе 400—500° С и давления в несколько сот атмосфер в при­сутствии катализаторов. Азотная кислота получается при окисле­нии аммиака. Около 70% всех азотных удобрений в нашей стране не выпускается в виде аммиачной селитры— мочевины, или карбамида — CO (NH2)2 (46% N). Это гранулиро­ванные или мелкокристаллические соли белого цвета, легко раст­воримые в воде. Благодаря сравнительно высокому содержанию азота, неплохим при правильном хранении свойствам и высокой эффективности практически во всех почвенных зонах и на всех культурах аммиачная селитра и мочевина являются универсальны­ми азотными удобрениями. Следует, однако, учитывать ряд их специфических особенностей.

Аммиачная селитра требовательнее к условиям хранения, чем мочевина. Она не только более гигроскопична, но также и взрыво­опасна. В то же время наличие в аммиачной селитре двух форм азота — аммиачной, способной поглощаться почвой, и нитратной, обладающей большой подвижностью, допускает более широкую дифференциацию способов, доз и сроков применения в различных почвенных условиях.

Преимущество мочевины перед аммиачной селитрой уста­новлено в условиях орошения, при некорневых подкормках овощных, плодовых, а также и зерновых культур для увеличения со­держания белка. В этом случае ее вносят в виде водного раствора 0,6%-ной концентрации в период колошения и .налива зерна. Од­нако мочевина, внесенная на поверхность почвы, как правило, должна быть заделана в течение 1—2 дней. Иначе азот мочевины, в особенности на легких, нейтральных или щелочных почвах, а также на лугах и пастбищах, может быть потерян в результате улетучивания в форме аммиака. В почве скорость гидролиза мо­чевины возрастает с понижением влажности и повышением тем­пературы.

Около 10% выпуска азотных удобрений составляют аммиачная вода— NH4OH (20,5 и 16% N) и безводный аммиак— NH3 (83% N). При транспортировке, хранении и внесении этих удобрений следует принимать меры к устранению потерь аммиака. Емкости для безводного аммиака должны быть рассчитаны на давление не менее 20 атм. Потерь азота во время внесения жидких аммиачных удобрений можно избежать путем заделки на глубину 10—18 см водного и 16—20 см безводного аммиака. На легких песчаных почвах глубина размещения удобрений должна быть больше, чем па глинистых.

Аммиачный азот фиксируется почвой, и поэтому жидкие азот­ные удобрения вносят не только весной под посев яровых куль­тур и под пропашные культуры в подкормку, но и осенью под ози­мые и при зяблевой вспашке.

Достаточно широко применяется в сельском хозяйстве сульфат аммония—(NH4)2SÎ4 (20% N), побочный продукт промышлен­ности. Это эффективное удобрение с хорошими физическими свойствами, одна из лучших форм азотных удобрений в условиях орошения. При систематическом применении сульфата аммония на дерново-подзолистых почвах возможно подкисление их.

Практическое значение из азотных удобрений имеют также аммиакаты—растворы азотсодержащих солей (аммиачной се­литры, мочевины, карбоната аммония) в концентрированном вод­ном аммиаке. Обычно это полупродукты химического производ­ства, имеющие высокую концентрацию азота (35—50%). Эти удобрения по эффективности не уступают твердым удобрениям, но требуют для перевозки емкостей с антикоррозионным покрытием. При внесении аммиакатов в почву необходимо принимать меры, исключающие потери аммиака.

В качестве азотного удобрения в сельском хозяйстве приме­няется также некоторое количество натриевой селитры — NaNO3 (15% N), кальциевой селитры—Ca(NO3)2 (15% N) и цианамида кальция—Ca(CN)2 (21% N). Это в основном отходы других от­раслей промышленности. Будучи физиологически щелочными, ука­занные формы эффективны на кислых почвах.

Нитратные формы азотных удобрений имеют преимущество как наиболее быстродействующие туки. Поэтому они с большие успехом могут применяться при подкормках.

О потребности почв в азотных удобрениях лучше всего говорят результаты местных полевых опытов, определения в почве содер­жания легкогидролизуемого азота, а также нитратов и нитрификационной способности почвы.

Слабее отзываются на азотные удобрения культуры, возделываемые по чистому пару, так как в нем, особенно на черноземах, в процессе нитрификации накапливается много нитратного азота. При возделывании полевых и овощных культур в севооборотах без парового поля потребность в этих удобрениях. проявляется значительно шире, они эффективны почти на всех почвах.

Все азотные удобрения повышают не только урожай сельскохо­зяйственных культур, но и качество продукции: например, в зерне возрастает содержание белка и клейковины, в кормах—сырого протеина и каротина.

Более высокие прибавки урожая от азотных удобрений обыч­но получают при внесении их совместно с фосфорными, а иногда и с калийными удобрениями (если в них нуждаются растения на данной почве).

Вносят азотные удобрения обычно в дозах от 30 до 180 кг дей­ствующего вещества на 1 га и выше. Под зерновые культуры при­меняют чаще от 30 до 90 кг азота на 1 га. Под картофель, овощи дозу увеличивают до 60—120 кг. Высокопродуктивные пастбища и ценные технические культуры получают азота 120—150 кг на 1 га и более. Считается, что на каждый килограмм азота прихо­дится не меньше 10 кг зерна дополнительного урожая или 10— 15 кг кормовых единиц другой продукции.

№10

Фосфорные удобрения. Для производства фосфорных удобре­ний используют природные залежи фосфорсодержащих руд— фосфоритов и апатитов. В Советском Союзе богатые месторож­дения апатитов находятся на Кольском полуострове, в Хибинах; залежи фосфоритов имеются в Московской, Курской, Актюбинской и Челябинской областях, в Поволжье, на Украине, в Эстонии. Крупнейшие месторождения фосфоритов имеются в горах Каратау.

Однако запасы разведанных фосфоритных месторождений в СССР ограничивают перспективу выпуска больших количеств фос­форных удобрений, требуют экономного их использования. Основ­ным видом фосфорных удобрений является простой и двойной суперфосфат. Он составляет более 95% всех выпускаемых про­мышленностью простых туков, содержащих фосфор.

Простой суперфосфат— Са(Н2РО4)2 х Н2О+2СаSO4 (14—20% Р2О5) получают путем обработки обогащенных природных фос­фатов верной кислотой. Состав и качество конечного продукта во многом зависят от исходного сырья. Суперфосфат из апатитового концентрата выпускают в основном в гранулированном виде. Для улучшения физических свойств суперфосфата Каратау про­дукт подвергают обработке аммиаком для нейтрализации кислот­ности, получая аммонизированный суперфосфат (2,5% N).

У скоренными темпами развивается производство более концентрированного фосфорного удобрения — двойного суперфосфата [Са(Н2РО4) 2 x H2O] (46% Р2О5). В условиях нашей страны курс на производство концентрированных удобрений экономически обо­снован. При использовании таких удобрений значительно снижа­ются расходы на перевозку, хранение и внесение туков.

Получают двойной суперфосфат из того же сырья, что и про­стой, но путем обработки его фосфорной кислотой Удобрение выпускается в гранулированном виде и имеет хорошие физические свойства. И тот, и другой суперфосфат по эффективности равно­ценны. Он может применяться на всех почвах и под все куль­туры.

В кислой почве растворимые фосфорные удобрения переходят в труднодоступные формы фосфатов алюминия и железа, а в поч­вах, богатых известью, —в трёхкальциевые фосфаты также трудно доступные растениям. Эти процессы снижают коэффициент использования фосфорных удобрений. При низкой обеспеченности почв фосфором и внесении малых доз, особенно при смешивании их со всем пахотным горизонтом, можно не получить желаемого результата от фосфорных удобрений. В почвах с высоким содер­жанием фосфора опасность перехода фосфатов в труднодоступ­ное состояние уменьшается. На почвах с малым содержанием подвижных фосфатов основную часть дозы фосфорных удобрений вносят под глубокую обработку почвы во влажный слой, напри­мер с осени под вспашку, а часть применяют локально в рядки, лунки и борозды. При рядковом внесении фосфаты имеют мень­ший контакт с почвой и ближе располагаются к корням расте­ний в ранний период их развития. Особенно высокие прибавки от местного применения получают на почвах, бедных подвижным фосфором.

Для локального внесения гранулированных удобрений под сахарную свеклу, зерновые, зерновые бобовые, просо, кукурузу, картофель в дозах 10—20 кг Р2О5 на 1 га используются комбини­рованные сеялки или сажалки. Возможно и смешивание гранул хорошего качества с семенами зерновых перед посевом.

В зоне дерново-подзолистых почв важным источником фосфора является фосфоритная мука. Она нерастворима в воде и для боль­шинства растений доступна только при определенной кислотности почвы, достаточной для ее разложения. Так, в сильнокислых дерново-подзолистых, а также в серых лесных почвах и оподзо­ленных черноземах фосфор из фосфоритной муки постепенно пе­реходит в усвояемые для растений формы. Чем кислее почва и меньше ее насыщенность, тем вероятнее высокое действие фосфо­ритной муки.

Люпин, гречиха, эспарцет, горчица особенно хорошо усваива­ют фосфор этого удобрения. Неплохо усваивают его также озимая рожь, клевер, горох, несколько хуже — яровые зерновые, карто­фель. Считается, что каждый центнер фосфоритной муки равноценен по эффективности 50—75 кг и более растворимых фосфор­ных удобрений, например суперфосфата.

Применяют фосфоритную муку в паровых полях под озимые, а также под клевер и горох, на севере под лен и другие культуры. Вносят ее с осени под зяблевую вспашку, или летом в чистом па­ру, или весной при более глубокой обработке почвы. Высокий и длительный эффект от фосфоритной муки на кислых почвах по­лучают при внесении ее в высоких дозах (500—700 кг PgO3 на 1 га). Эффективность фосфоритной муки значительно повышается пр, и размоле ее до частиц менее 0,1 мм. Однако при этом резко ухудшаются условия ее внесения. Пыление фосфоритной муки уменьшают путем грануляции или смешивания с хлористым ка­лием.

В меньших объемах в качестве фосфорных удобрений применя­ют мартеновские шлаки металлургических заводов (8—12% Р2О5) •и термофосфаты: плавленый магниевый фосфат (20% ^205), обесфторенный фосфат (28—32% Р2О5), получающиеся из фосфоритом и апатитов сплавлением с различными добавками. Обесфторенный фосфат используется в основном в качестве кормовой добавки. Хотя фосфорные соединения этих удобрений нерастворимы в воде, на дерново-подзолистых почвах они не уступают по эффективности суперфосфату. В зоне черноземов действие их будет ослаблено.

№11

Калийные удобрения. Калийные удобрения получают из калий­ных руд природных месторождений. В Советском Союзе сосредо­точены богатейшие залежи калийных солей. Наибольшие запасы калия имеет Верхне-Камское месторождение, на базе которого работают и вновь строятся калийные комбинаты в Соликамске и Березниках. Кроме того, разрабатываются запасы калия в Бе­лоруссии (Солигорск), в прикарпатской части Украины. Открыты залежи солей калия в Средней Азии, Закавказье, Казахстане. ' Основным сырьем для получения калийных удобрений служат пласты сильвинита в Верхне-Камском месторождении и в Бело­руссии. Сильвинит—это смесь солей хлористого калия и хлори­стого натрия. Технология его переработки в калийное удобрение заключается в освобождении от балласта—хлористого натрия и многочисленных примесей путем растворения и кристаллизации при соответствующих температурах и концентрациях, а также ме­тодом флотации.

Хлористый калий—КС1 (60% К2О)—соль, хорошо раствори­мая в воде. Это самое распространенное калийное удобрение. Хлористый калий составляет более 90% всех источников калия для растений в различных удобрениях, в том числе и сложных.

Разработка новых технологических процессов с получением крупнозернистого продукта, обработка специальными добавками позволили свести к минимуму слеживаемость хлористого калия при хранении и значительно упростить весь цикл транспортировки удобрения от завода до поля.

В небольшом количестве продолжается выпуск также смешанных калийных солей, главным образом 40%-ной калийной соли, которую приготовляют, смешивая хлористый калий с неперера­ботанным молотым сильвинитом.

В процессе переработки сопутствующего сильвиниту минерала карналита получают удобрение электролит (44% К2О, 3% Mg0).

Продуктами переработки прикарпатских калийных месторождений являются удобрения, содержащие в своем составе сернокис­лый калий и сернокислый магний и в меньшем количестве хлори­стый калий. Это прежде всего калимагнезия (30% К2О, 11% Mg0), калийномагниевый концентрат (18,5% К2О, 6% Mg0), сернокис­лый калий (46% К2О), а также каинит (10% К20, 5% Mg0) и ка­лийные соли на его основе. Все эти удобрения имеют хорошие физические свойства. Они подлежат длительному хранению и сме­шиванию с другими туками.

В незначительном количестве сельское хозяйство получает не­сколько видов. бесхлорных удобрений—побочных продуктов раз­личных производств. Это сульфат калия — отход алюминиевой промышленности Закавказья, порошковидное удобрение с хоро­шими физическими свойствами. Поташ—К2СО3 (57—64% К20) — щелочное, сильно гигроскопическое удобрение, отход переработ­ки нефелина. Цементная пыль (10—14% К2О), конденсируемая на некоторых цементных заводах, универсальное удобрение для кислых почв с неплохими физическими свойствами.

Результаты многочисленных полевых опытов показывают, что опасность применения хлорсодержащих солей и прежде всего хлористого калия в значительной степени преувеличена. Во вся ком случае она значительно уменьшается по мере окультуривання почвы. На зерновых, злаковых травах, большинстве овощных культур, силосных культурах хлористый калий является наиболее эффективной формой калийного удобрения. На сахарной свекле и кормовых корнеплодах, культурах, отзывчивых на натрий, лучше действуют низкопроцентные смешанные соли калия.

Установлено, что при систематическом применении хлорсодер­жащих калийных удобрений снижается содержание крахмала в клубнях картофеля, ухудшаются свойства курительных сортов табака, в некоторых районах качество винограда, а также урожай некоторых крупяных культур, в частности гречихи. В этих случаях следует отдавать предпочтение сернокислым солям или чередо­вать их с хлористыми. Важно учитывать также, что хлор, внесен­ный в составе удобрений с осени, практически полностью вымыва­ется из корнеобитаемого слоя почвы.

Все калийные удобрения можно вносить в почву отдельно пли в смеси с другими туками. При повышенной влажности их смеши­вают не раньше чем за 1—2 дня до внесения. Обычно дозы ка­лийных удобрений под зерновые, лен, травы составляют 45—60 кг К20 на 1 га; под картофель, кукурузу, овощи эти дозы могут быть удвоены и утроены в зависимости от потребности культуры в конкретных почвенных условиях и доз сопутствующих удобрений. На почвах, менее обеспеченных обменным калием, получив­ших в достаточном количестве другие питательные вещества, действие калийных удобрений сильнее. Одни калийные удобрения применяют лишь на некоторых разновидностях торфяных почв, богатых азотом и фосфором. Влияние калия усиливается с извест­кованием. В севообороте с культурами, выносящими много калия (картофель, сахарная свекла, клевер, люцерна, корнеплоды), по­требность в нем и эффективность его выше, чем в севооборотах лишь с зерновыми культурами. На фоне навоза, особенно в год его внесения, эффективность калийных удобрений снижается.

Коэффициент использования калия из калийных удобрений ко­леблется от 40 до 80%, в среднем в год внесения может быть при­нят 50%. Последействие калийных удобрений проявляется 1—2 года, а после систематического применения более длительный срок.

В большинстве случаев для оптимального питания сельскохо­зяйственных культур в обычных почвенных условиях требуется несколько элементов. Поэтому агротехнически удобно и экономи­чески выгодно применять питательные вещества в определенном комплексе. При этом снижаются затраты и, что особенно важно для быстрого проведения весенних полевых работ, сокращается время на приготовление и внесение удобрений. В перспективе на­мечено не менее 50% потребляемых туков использовать в виде комплексных удобрений.

№12

Удобрения, содержащие микроэлементы. Эти удобрения могут быть как простые, так и комплексные. Эффективность микроэле­ментов в значительной степени зависит от количества их в до­ступной форме в почве и от биологических особенностей сельско­хозяйственных культур.

Чаще всего возникает необходимость в применении бора. Урожай корней сахарной и кормовой свеклы, овощных и плодо­во-ягодных культур, семян льна, клевера, овощей в значительной степени зависит от содержания этого элемента в почве. Количест­во бора возрастает при систематическом внесении навоза и падает при известковании почвы. Универсальным источником бора яв­ляется борная кислота (2,5% В). Ее используют для опрыскива­ния или опудривания семян, а также для корневой подкормки растений. Для внесения в почву промышленностью выпускается обогащенный бором простой (22% Р2О5, 0,2% В) и двойной (45% Р2О5, 0,4% В) суперфосфат. В отличие от обычных фосфорных удобрений его окрашивают в голубовато-синий цвет. Намечается

производство борсодержащей нитроаммофоски. Широкое распро­странение получило бормагниевое удобрение (14% В, 19% Mg). Борные удобрения вносят в почву в дозе 0,5—1,0 кг бора на 1 га. При обработке семян или опрыскивании это количество в расчете на 1 га уменьшается в 5—7 раз.

Молибден применяют главным образом на неизвесткован­ных подзолистых почвах под бобовые: клевер, люцерну, бобы, го­рох, вику. На почвах с низким содержанием молибдена урожай этих культур повышается на 25—50%. Молибден улучшает развитие клубеньковых бактерий повышает содержания â—растениях белка и сахара. Молибден оказывает также положительное влияние на урожай льна, сахарной свеклы, овощных растений. Основ­ное молибденсодержащее удобрение — молибденовокислый аммоний (52% Мо). Применяют его в виде корневой подкормки или для обработки семян перед посевом. Для опудривания или опрыс­кивания семян перед посевом молибденовокислого аммония тре­буется примерно 50 г на гектарную норму семян. Семена обраба­тывают молибденом перед посевом совместно с протравливанием или с нитрагинизацией.

Выпускают также молибденизированный суперфосфат.

Марганец оказывает на черноземных почвах положитель­ное действие на сахарную свеклу, картофель, кукурузу, зерновые культуры и плодовые насаждения.

Медь высокоэффективна на осушенных торфяниках, торфоболотных и некоторых песчаных почвах.

В качестве медных удобрений вносят медный купорос или сер­нокислую медь (25 кг на 1 га). Применяют и колчеданные (пиритные) огарки—отходы сернокислотного производства или целлюлозно-бумажной промышленности. В этих отходах содержится 0,3—0,4% меди. Вносят их 6—8 ц на 1 га.

Цинк вносят в почву в виде сульфата цинка в дозе 2—4 кг на 1 га. Используют цинк и в растворах, содержащих 0,61—0,05% сульфата цинка, для намачивания семян. Наиболее устойчивое действие цинковые удобрения оказывают на сахарную свеклу, бо­бовые культуры, особенно на известкованных почвах.

Выпускается специальное цинкосодержащее порошковидное полимикроудобрение ПМУ-7 (25% Zn), которое применяется для допосевного внесения в почву и предпосевной обработки семян.

Кобальт применяют на легких и торфяно-болотных почвах под бобовые, сахарную свеклу, злаковые травы. Его вносят в виде сульфата кобальта в почву или поверхностно в дозе 300—350 г в год или с запасом на 3—4 года по 1—1,5 кг на 1 га.

В большом количестве растения потребляют магний. Зерно­вые выносят 10—15 кг Mg0 с 1 га; картофель, свекла, клевер в 2—3 раза больше. При недостатке магния резко падают урожаи, особенно ржи, картофеля, клевера. Обычно растения удовлетво­ряют потребность в этом элементе из почвы. Однако в почвах, слабо насыщенных кальцием, мало и магния. Особенно недостает магния растениям на легких почвах и на полях, где применя­лось аммиачные удобрения, вытесняющие из поглощающего ком­плекса магний. Потребность в магниевых удобрениях можно удов­летворить применением доломитизированных известняков или до­ломитов с высоким содержанием MgCO3. Магний можно вносить в почву в виде магнезита (МgСОз), дунита, сульфата магния. Последний под названием эпсомит выпускает Карабогазский сульфатный завод. В этой соли содержится 1,7% MgÎ. Применяют сульфат магния из расчета 60—120 кг MgÎ на 1 га.

Источником магния могут быть и другие удобрения, в частно­сти калийные: калимагнезия, каинит, электролит.

№13

Комплексные удобрения. Основными видами сухих сложных удобрений, которые выпускает химическая промышленность, яв­ляются: аммофос, нитрофоски, нитрофос. нитроаммофоска. калий­ная селитра, а жидких—комплексные удобрения (ÆÊÓ на основе ортофосфорной и суперфосфорной кислот. Все эти удобрения получены в процессе химического взаимодействия исходных ком­понентов.

Более половины сложных удобрений в нашей стране представлено аммофосом (NH4H2PO4) с соотношением N: P2O5: K2O 12:50:0 Получают его в процессе нейтрализации аммиаком про­дукта взаимодействия апатита или фосфорита с фосфорной кис­лотой. Фосфор этого тука целиком растворим в воде. Аммофос не только высокоэффективное концентрированное удобрение на всех почвах и для всех культур, но это также идеальный полу-продукт для организации производства смешанных удобрений с заданным соотношением питательных веществ. Он обладает хоро­шими физическими свойствами как в гранулированном, так и в по­рошковидном состоянии, малогигроскопичен и поэтому не слежи­вается и хорошо высевается. Смеси на основе аммофоса со всеми простыми удобрениями выдерживают длительное хранение. Еще более концентрированным удобрением является диаммофос — (NH4)2HPO4 (21: 53: 0). В незначительных количествах он про­изводится как кормовая добавка.

Д. Н. Прянишников еще в 1908 г. предложил разлагать фосфорит не серной кислотой, как при производстве суперфосфата, а азотной для получения азотно-фосфорного удобрения. Практичен ское воплощение эти идеи нашли спустя полвека, после преодоле­ния многих технических трудностей.

Наиболее распространенным продуктом азотнокислого разло­жения фосфатного сырья с добавлением хлористого калия являет­ся нитрофоска (12: 12: 12). Около 60% фосфора в нитрофоске содержится в виде водорастворимых форм. Это важно учитывать при применении ее на бедных фосфором почвах. В большинстве других случаев нитрофоска благодаря отличным физическим свойствам, удобству в обращении находит широкое применение во всех зонах страны. В районах с низкой потребностью в калии используют нитрофос (20: 20: 0), получающийся при том же тех­нологическом процессе, но без добавления хлористого калия.

В процессе нейтрализации аммиаком фосфорной кислоты с до­бавлением аммиачной селитры получают нитроаммофос (23: : 23: 0), а при добавлении хлористого калия—нитроаммофоску (18: 18: 18). Фосфор в этих удобрениях полностью водорастворим. Эти перспективные удобрения практически без ограничений в гео­графии применения. Следует учитывать только, что на почвах с повышенным содержанием фосфатов внесение высоких доз нитроаммофоски и нитрофоски может привести к нерациональному ис­пользованию фосфора.

Выпуск в гранулированном виде всех указанных выше форм сложных удобрений значительно упрощает применение их не толь­ко вразброс, но и в рядки с семенами или в борозды с клубнями.

Широкое применение в овощеводстве находит безбалластное удобрение калийная селитра (13: 0: 46). Это белый кристалличе­ский порошок, обладающий малой гигроскопичностью и хорошо растворимый в воде, может применяться самостоятельно и в сме­си с другими удобрениями.

Химической промышленностью освоено и постоянно наращивается производство нескольких марок растворина, комплексного, без осадка растворимого в воде—удобрения для— защищенного грунта. Выпускаются эти удобрения с соотношениями N:P2O5: K2O =10: 5: 20: 6 (MgO); 20: 16: 10.

В последние годы все большее распространение в сельском хозяйстве находит применение жидких комплексных удобрений (ЖКУ), которые получают путем нейтрализации аммиаком фос­форной кислоты (ортофосфорной или полифосфорной). Они могут иметь различное количество и соотношение питательных веществ. Например, в ЖКУ на ортофосфорной кислоте при соотношении N: P2O5: 1 суммарное количество питательных веществ может ко­лебаться от 27 (прозрачный раствор) до 40% (суспензия). ЖКУ на полифосфорной кислоте содержит 44% питательных веществ (10: 34: 0). Жидкие комплексные удобрения позволяют полностью механизировать трудоемкие процессы по погрузке, разгрузке и внесению в почву. Они не содержат свободного аммиака, поэтому их можно разбрызгивать по поверхности почвы с последующей заделкой, а также вносить местно в рядки.

№14