Минеральные удобрения для почвы

Когда заходит разговор о качестве продуктов питания, прежде всего "достается" нитратам. Если учесть, что их часто путают с гербицидами и прочими ядохимикатами, то у большинства людей вырабатывается негативное отношение ко всякой химии. А некоторые даже начинают смотреть в сторону овощей и фруктов, как на мину замедленного действия. И лишь немногие всерьез воспринимают высказывания специалистов, что нитраты в оптимальных количествах, в принципе, даже полезные соединения. Ведь какие бы органические удобрения ни вносили в почву, они в результате микробиологических процессов превращаются в нитраты и используются растениями на синтез белков и других жизненно необходимых для человека и животных веществ.

Белковое питание является важнейшим фактором роста и развития всего живого. Более того, оно обусловило увеличение объема мозга человека за время длительной эволюции в три раза. Все, что вокруг нас растет и благоухает, во многом обязано азоту. Он с общебиологической точки зрения более драгоценен, чем самые редкие из благородных металлов.

В свое время известный английский ученый, иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук Т. Гексли предсказывал даже скорый конец цивилизации из-за выработки месторождений чилийской селитры. Но человечество ведь не погибло. Оно освоило производство технического азота и других элементов, что способствовало резкому повышению продуктивности сельскохозяйственных угодий. Одна тонна действующего вещества минеральных удобрений ежегодно обеспечивает питанием около 40 человек. В результате каждый четвертый житель нашей планеты питается сегодня благодаря применению туков в земледелии и луговодстве.

По сообщению другого, не менее маститого, английского ученого Дж. Кука, урожайность зерновых на протяжении длительного времени характеризовалась в Англии такими цифрами: в 1650 году примерно 7,3 ц с гектара, в 1800 (после введения плодосменной системы земледелия) - 11,2, в 1964 году (период химизации) - 36,4-41,5 ц. В настоящее время продуктивность там в 1,5-2 раза выше.

Решил проблему продовольствия и Китай, благодаря тому, что стал интенсивно применять средства химизации. Лишь одного минерального азота в этой стране вносят на гектар 4 пашни свыше 170 кг, что, наряду с другими мерами, позволило ему выйти по производству зерна на 1-е место в мире. Пока ориентировались там только на органические удобрения, народ, в буквальном смысле слова, голодал.

По оценке специалистов США, долевое участие минеральных туков в формировании урожая основных сельскохозяйственных культур составляет 41%. Еще более высокие цифры (50-70%) называют ученые Германии и Франции.

Сказанное, однако, не означает, что не нужно применять органические удобрения. Как раз наоборот, только совместное использование их с минеральными туками обеспечивает максимальный эффект в земледелии. При этом повышается продуктивность возделываемых культур и содержание гумуса в пахотном слое.

На дерново-подзолистых почвах азот - самый дефицитный элемент питания растений. Он находится в минимальном количестве. По результатам полевых опытов, в нашей республике 1 кг внесенного азота окупается 10-13 кг зерна, а фосфора и калия - соответственно 5-8 и 4-6 кг. Еще более эффективен азот на многолетних травах, где одна его единица повышает урожай на 20-15 единиц сухого вещества.

Очень необходимы туки и для осушенных торфяников, хотя доступный растениям азот образуется там за счет минерализации органического вещества. Поэтому стоит только не внести на таких площадях калийные, фосфорные и микроудобрения, как резко снизится использование нитратов почвы на формирование урожая и усилится их вымывание в грунтовые воды. Это говорит о том, что в данном случае загрязнение природной среды происходит не от избытка химизации, а от её недостатка.

Преувеличены опасения и по поводу накопления тяжелых металлов (кадмий, свинец, ртуть и т.д.) в почве в результате внесения минеральных туков. Наши наблюдения на Полесье свидетельствуют о том, что подобные негативные явления пока не имеют места.

Исключительная роль азота для растений и всего живого на земле определяется прежде всего тем, что он входит в состав белков. "Без азота не могут образовываться белковые вещества, без белковых веществ не может быть протоплазмы, а следовательно, и жизни", - утверждал основоположник отечественной агрохимии Д.Н. Прянишников. Азот - обязательная составная часть рибонуклеиновой (РНК) и дезокспирибонуклеиновой (ДНК) кислот, с помощью которых и синтезируются белковые соединения. Как известно, эти кислоты в виде нуклеотидов - важнейшая составная часть ядра и других структур растительной клетки. Огромное значение азота заключается еще и в том, что он входит в состав хлорофилла, без которого невозможна важнейшая функция зеленого растения - фотосинтез. Не менее важна его роль и в образовании многих витаминов.

Растения, недостаточно обеспеченные азотом, слабо растут, имеют светло-зеленую и даже желтоватую окраску. При этом задерживается образование боковых побегов и кущение у злаков, уменьшается количество зёрен в колосе. Вегетативное развитие заканчивается раньше обычного, и растения выглядят физиологически более старыми. Нормальное снабжение растений азотом повышает содержание хлорофилла и интенсивность фотосинтеза, увеличивает ассимиляционную поверхность листьев и урожай.

Различают несколько видов азотных удобрений: аммиачные, аммонийные, нитратные, аммонийно-нитратные и амидные. Могут встречаться и смешанные формы, которые входят в состав аммиакатов и азотных растворов. Основой для производства азотных туков являются азотная кислота и аммиак, синтезируемый из атмосферного воздуха.

Среди аммонийных удобрений наибольший интерес представляет сульфат аммония, или сернокислый аммоний (NH4)2S04, содержащий 20,5% азота. Это кристаллический порошок белого или сероватого цвета. Слабогигроскопичен, мало слеживается, хорошо рассеивается и растворяется в воде. Сульфат аммония хорошо смешивается с хлористым калием и несколько хуже с другими видами удобрений. В настоящее время определенная часть его выпускается в крупнокристаллическом виде. При этом он лучше рассевается туковыми сеялками или другими машинами по сравнению с мелкокристаллической солью. Внесенный в почву сернокислый аммоний преимущественно взаимодействует с поглощающим комплексом. В итоге его ионы приобретают меньшую подвижность и слабее вымываются из пахотного слоя, чем нитратные формы.

Это удобрение можно применять под все культуры, но особенно оно эффективно при внесении под картофель, что обусловлено наличием в удобрении азота и серы. Все это создает предпосылки для меньшего накопления нитратов в клубнях. Ниже их концентрация и в других культурах.

К группе аммонийно-нитратных удобрений относится аммиачная селитра (NH4N03), содержащая 34,6% азота. Причем одна половина его представлена аммиачной формой, а другая - нитратной. Аммиачную селитру считают самым универсальным и быстродействующим удобрением. По эффективности она занимает одно из первых мест. Её подкисляющее действие на почву гораздо ниже, чем сульфата аммония, и устраняется внесением извести или доломитовой муки. Причем применению азотных туков должно предшествовать известкование, что положительно скажется на плодородии почв.

В условиях достаточного увлажнения аммиачную селитру вносят под предпосевную культивацию, а весной - в подкормку зерновых, многолетних трав и других культур. При использовании под картофель необходима строгая дозировка: на дерново-подзолистых почвах, как правило, не более 80-100 кг/га на фоне навоза и оптимальных норм фосфорных и калийных туков. Но лучше все же применять сульфат аммония в тех же дозах. В последние годы в нашей республике аммиачная селитра не выпускается, а завозится к нам из России.

Доза удобрений обусловливается рядом факторов. Например, чтобы получить урожайность клубней картофеля около 250 ц/га на суглинках и супесях, подстилаемых мореной, нужно внести 70-80 кг минерального азота и 60 т навоза. Кроме того, при наличии в 1 кг почвы 151-200 мг подвижных форм Р2О5 и 141-200 мг К20 дозы их внесения составляют соответственно 40-50 и 60-70 кг/га. На почвах более легкого гранулометрического состава для получения такого же урожая обычно дозы азота и калия увеличивают примерно на 10 кг, одновременно снижая на столько же дозу фосфора. Если же содержание Р2О5 в пахотном слое еще выше, то фосфорные туки вносить не нужно.

Так что не поленитесь заглянуть в картограмму обеспеченности почв элементами питания, а если её нет, то обратитесь за помощью в любой институт аграрного профиля или областную станцию химизации. Там проанализируют почвенный образец вашего участка и дадут нужные рекомендации. Но заранее можно предположить, что при систематическом и многолетнем внесении навоза на сотках фосфора предостаточно, хотя удостовериться все же надо. Так же следует поступить и в отношении азота.

Из амидных удобрений наиболее широко распространена мочевина CO(NH2)2, которую еще называют карбамидом. Она является самым концентрированным твердым азотным удобрением, содержит 46% азота. Меньше, чем аммиачная селитра, поглощает влагу, не взрывоопасна, широко применяется в нашей стране.

Карбамид можно применять как основное удобрение и для подкормки многих культур. Однако при внесении без заделки в почву возможны потери азота вследствие улетучивания аммиака из углекислого аммония, особенно на карбонатных почвах, лугах и пастбищах. В остальных случаях карбамид не уступает по эффективности аммиачной селитре. Незаменим он в орошаемом земледелии, в производстве медленно действующих удобрений и, прежде всего, в приготовлении удобрительных растворов. Результаты исследований свидетельствуют, что меньшим количеством нитратов отличались растения, удобренные мочевиной, а не аммиачной селитрой.

С 1988 г. в нашей республике налажен выпуск нового удобрения - КАС (смесь растворов карбамида и аммиачной селитры). Оно содержит 28-32% азота, который находиться в амидной (10-15%), аммиачной (7-8%) и нитратной (7-8%) формах. КАС, в отличие от других жидких азотных удобрений, содержит минимальное количество свободного аммиака (до 0,5%), что исключает потери при транспортировке и внесении. При использовании этого удобрения для подкормок его разбавляют водой 1:3. В такую смесь можно добавлять микроэлементы, регуляторы роста, ингибиторы нитрификации и средства защиты растений от сорняков, вредителей и болезней. При этом сокращается расход химикатов, что очень важно.

Азот можно вносить с комплексными удобрениями, содержащими два или три необходимых для растений элемента. В Беларуси применяется прежде всего аммофос - высококонцентрированное азотно-фосфорное удобрение. Он содержит 46-52% усвояемых форм Р205 (фосфора) и 10-12% азота. В гранулированном виде отличается хорошими физическими свойствами и может применяться как рядковое удобрение и в основную заправку почвы. Его производство освоено на Гомельском химическом заводе. При нейтрализации свободной кислотности суперфосфата получают аммонизированный суперфосфат, содержащий до 8% азота и до 33% Р205. А вот простой и двойной суперфосфат у нас не выпускают.

К сложным удобрениям относятся также нитрофоска и нитроаммофоска. Первая содержит примерно по 11% азота, фосфора и калия. Вторая - несколько богаче элементами питания растений. То же можно сказать об азофоске (по 16% N, Р205 и К20). Их применяют как основное удобрение (вразброс или локально) при посеве или в подкормку под различные культуры.

Снизить потери питательных веществ и тем самым устранить возможное неблагоприятное влияние их на окружающую среду можно, если применять медленнодействующие минеральные удобрения. Для этого гранулы хорошо растворимых туков покрывают защитной пленкой. Гомельским химзаводом выпускаются в опытно-промышленном масштабе комплексные азотно-фосфорно-калийные медленнодействующие удобрения с добавкой биологически активных веществ.

Но основным калийным удобрением, как известно, является калий хлористый, содержащий около 60% К20. Это кристаллическое вещество розового или белого цвета с серым оттенком. На суглинках под культуры, чувствительные к хлоридам, его следует применять заблаговременно, чтобы по возможности удалить хлор из пахотного слоя почвы. На песчаных и торфяных почвах, чтобы избежать вымывания калия, это удобрение нужно вносить весной под яровой сев.

Особенно ценен для культур, чувствительных к хлору (картофель, гречиха, лук, огурец и др.), сульфат калия, содержащий 46-50% К20. Однако ввиду энергоемкого и дорогостоящего производства он выпускается в ограниченном объеме.

При умелом использовании минеральные удобрения вполне оправдывают свое название - "эликсир плодородия". Без них практически нельзя обойтись как на землях колхозов и фермеров, так и на приусадебных, а также дачных участках. Применять же туки необходимо с учетом научных рекомендаций. Только тогда вы добьетесь биологически полноценного урожая без загрязнения окружающей среды.