Минеральные удобрения

1.

Минеральные
удобрения
Макроэлементы
Профессор
С.Н. Еланский

2.

Урожайность зерновых культур в некоторых странах, ц/га
Страна
В среднем в мире
Франция
Великобритания
Германия
Япония
США
Италия
Китай
Вьетнам
Индонезия
Испания
Малайзия
Пакистан
Индия
Турция
Австралия
РФ (*СССР)
1980-1981
22.1
48.4
47.9
44.3
52.5
37.8
35.5
27.6
20.3
28.3
19.9
31.4
16.1
13.9
18.7
13.2
17.7*
1990-1991
26.9
62.4
61.7
55.3
56.5
45.8
40.1
41.9
30.6
38.1
24.9
27.1
17.8
19.1
20.6
16.7
19.5
2006-2010
30.3
72.6
71.7
63.7
62.6
58.7
49.9
47.4
41.2
40.3
36.0
29.1
24.0
23.7
20.2
17.1
17.6

3.

Динамика применения минеральных удобрений в мире, кг/га
Страна
1980-1981 гг.
1990-1991 гг.
2010-2011 гг.
В среднем в мире
88
100
103
Малайзия
453
535
836
Коста-Рика
260
418
768
Ирландия
542
665
651
Нидерланды
860
638
520
Корея
390
490
513
ОАЭ
191
357
441
Новая Зеландия
186
134
430
Израиль
244
295
356
Ливан
127
139
352
Великобритания
297
361
346
Вьетнам
26
103
336
Япония
373
385
319

4.

Внесение минеральных удобрений в РФ
Показатели
Внесено минеральных
удобрений
всего, млн т д. в.
в среднем, кг/га
в том числе под зерновые,
кг/га
Удельный вес удобренной
площади от всей посевной
площади, %
1980 1985 1990 1995
2000
2010
7.5
62
9.8
85
9.9
88
1.5
17
1.4
19
1,8
25
45
69
81
16
20
35
58
71
66
25
27
40

5.

Удобрения
1) Органические (навоз, торф, сапропель, компосты)
2) Минеральные
3) Зеленые (сидераты)
4) Бактериальные (препараты почвенных
микроорганизмов, способные улучшать питание
растений)
5) Комплексные (минеральные и органоминеральные)
6) Зола
7) Известкование почвы (внесение извести для
нейтрализации кислотности)
8) Гипсование (внесение гипса для улучшения почв,
содержащих поглощенный натрий)

6.

В соответствии с ГОСТ 20432-83 «Удобрения. Термины и определения»
питательные элементы подразделяются на три группы:
•главные питательные элементы – азот, фосфор, калий;
•макроэлементы – азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера,
содержащиеся в растениях и почве в количестве от нескольких
процентов до их сотых долей в расчете на сухое вещество;
•микроэлементы – бор, марганец, медь, цинк, кобальт, молибден,
железо и другие элементы, содержащиеся в растениях и почве в
количестве не более тысячных долей процента в расчете на сухое
вещество.
Кроме питательных элементов для растений важны и некоторые
органические вещества, содержащиеся в почве, растительных
остатках, которые растения включают в свой обмен веществ.

7.

Азот
Азот - ключевой компонент аминокислот, он содержится практически
в любой части растения. Входит в состав нуклеопротеинов. Недостаток
азота особенно резко сказывается на росте вегетативных органов.
Характерным признаком азотного голодания является торможение
роста вегетативных органов растений и появление бледно-зеленой
или даже желто-зеленой окраски листьев из-за нарушения
образования хлорофилла.
Азот повторно используется (реутилизируется) в растениях.

8.

Поступление азота в почву
1. Внесение с минеральными удобрениями
2. Попадание в почву с растительными остатками, навозом и т.д.
3. Деятельность свободноживущих азотфиксаторов (5-10 кг/га)
4. Симбиотические азотфиксаторы (70-80 кг/га)
5. Образование азотистой кислоты при грозовых разрядах в
атмосфере (3-5 кг/га)

9.

10.

Органический
азот (NH2-)
животных
N2
Мочевина
Аммонифи- CO(NH2)2
кация
NO2 NO
N2O
HNO3
->
нитраты NO3
NH3 (NH4+)
HNO2
->
нитриты NO2

11.

Денитрификация проходит по схеме
NО3 → NO2→NO →N2O →N2,
при этом соединения азота (нитрат и нитрит)
восстанавливаются до газообразных продуктов — NO,
N2O и N2.
Денитрифицирующие бактерии почвы лучше
развиваются без доступа воздуха и в щелочной среде.
Поэтому наибольшие потери азота почвой происходят
при плохой аэрации и высокой влажности.
Процесс денитрификации при рН ниже 6,1 и выше 9,6
полностью прекращается.

12.

Формы азота в почве
Долгий азот - (NН4+). Поглощается почвенными коллоидами. Эта
форма азота неподвижна в почве и не поддается вымыванию.
Может поглощаться растениями, но в основном поглощается
после переработки бактериями в нитратную форму.
Быстрый азот - нитратные (N03-) формы азота, которые
находятся в виде растворимых солей в почвенном растворе.
Быстрый азот активно поступает в растение через корневую
систему и быстро усваивается. Используется для подкормки
растений.
Легко вымывается из почвы.

13.

14.

Азотные удобрения по кислотности
Очень кислые или сильно кислые:
-сульфат аммония, аммиачная селитра.
Относительно кислые:
- мочевина, аммиачно-нитратная селитра, аммиак.
Нейтральные или слабокислые:
- аммиачно-кальциевая селитра.
Щелочного действия:
кальциевая селитра, азотнокислый кальций.
Если почвы карбонатные, то бояться подкисления не нужно.

15.

16.

Аммиакопровод Тольятти-Одесса

17.

Аммиакопровод Тольятти-Одесса

18.

Аммиачная селитра – NH4NO3
•Соль белого цвета, содержание азота 34%.
•Получают аммиачную селитру путем нейтрализации азотной
кислоты газообразным аммиаком
•Аммиачная селитра подкисляет почву, поэтому ее
целесообразно смешивать с небольшим количеством
известковых материалов.
•Вносят в грунт перед посадкой

19.

20.

Сульфат аммония – (NH4)2SO4
•Твердое удобрение, 21% азота и 24% серы.
•Получают при насыщении серной кислоты газообразным
аммиаком
•Аммиак в почве переходит в малоподвижное состояние и не
вымывается осадками.
•Сульфат-анион подкисляет почву, поэтому при частом внесении
требуется известкование почв. Рекомендуется применять на
землях с щелочной и нормальной реакцией.
• Безвреден для человека, применяется в пищевом
производстве (Е517).

21.

22.

Кальциевая селитра – Ca(NO3)2
•Соль белого цвета, содержит 13% азота и 19% кальция.
•Получают путем нейтрализации азотной кислоты известняком.
•Подщелачивает почву. Рекомендуется для кислых почв.
•Применяется весной при посадке и для летних подкормок.
•Хорошо растворяется, быстро вымывается, вносят при посеве
или для подкормки растений.

23.

Натриевая селитра – NaNO3
•Соль белого цвета, содержит 15% азота.
•Подщелачивает почву. Рекомендуется для кислых и
нейтральных почв.
•Встречается в природе. Самое крупное месторождение – в
Чили.
•Применяется в пищевой промышленности (Е251).
•Хорошо растворяется, быстро вымывается, вносят при посеве
или для подкормки растений.

24.

Мочевина, или карбамид – CO(NH2)2
Получают при взаимодействии углекислого газа с аммиаком:
CO2 + 3 NH3 = CO(NH2)2 + H2O
В почве мочевина аммонифицируется уробактериями:
CO(NH2)2 + H2O = (NH4)2 CO3
Далее выделяется свободный аммиак (NH3), который улетучивается.
Если аммоний захватывается частичками почвы, тогда он удерживается в
ней и не улетучивается. Поэтому мочевину обязательно надо заделывать в
почву! В почву вносить не менее, чем за 15 дней до посева.
Слабокислое удобрение.
Можно использовать как подкормку. Не приводит к ожогам растений.

25.

26.

Потери азота из почвы
1. Улетучивание азота из мочевины.
Мочевина, внесенная в почву или на растительные остатки, реагирует с водой и с
помощью энзима уреазы быстро превращается в аммоний, а затем в аммиак. Так
как аммиак - это газ, то он улетучивается в атмосферу. Если аммоний захватывается
частичками почвы, тогда он удерживается в ней и не улетучивается.
2. Потери азота при вымывании.
Выщелачивание - это процесс вымывания растворимого нитрата с водой.
Количество вымываемого азота зависит от свойств почвы и способности
удерживать воду. В Нечерноземной зоне в среднем вымывается 10-15 кг/га
нитратного азота, на супесчаных почвах – 20-25 кг/га, а на суглинистых – до 10 кг/га.
3. Денитрификация - это процесс потери азота из почвы, с помощью которого
анаэробные почвенные бактерии утилизируют кислород нитрата (N03), для
поддерживания своих жизненных процессов.
Процесс денитрификации можно отобразить следующей схемой:
2NO3-»2NO2-» 2NO-» N2O-» N2 .
4. Иммобилизация - «связывание» азота микроорганизмами для своего роста и
размножения.

27.

Фосфор
•Фосфор входит в состав аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ),
многих других жизненно важных соединений.
•Недостаток фосфора вызывает снижение урожая и ухудшение
качества продукции.
•Растения при недостатке фосфора резко замедляют рост, листья
их приобретают (сначала с краев, а затем по всей поверхности)
серо-зеленую, пурпурную или красно-фиолетовую окраску.

28.

Признаки фосфорного голодания особенно
ярко проявляются на ранних стадиях
развития растений, когда корневая система
еще слабо развита и не способна усваивать
труднорастворимые фосфаты почвы.
Растение становится низким и кустистым

29.

30.

Слаборастворимые фосфорные удобрения
Фосфоритная мука Ca3(PO4)2*CaCO3
(тонко размолотый фосфорит, 19-30% фосфора)
Костная мука (до 60% Ca3(PO4)2)
Нерастворимы в воде, растворимы в слабых кислотах.
Хорошо извлекают фосфор люпины, гречиха, горчица,
горох. Лучше на кислых почвах.

31.

Растворимые фосфорные удобрения
Монофосфат калия
KH2PO4
28% К и 23% Р
Суперфосфат
Са(Н2РО4)2 +
2СаSО4 (гипс)
Двойной суперфосфат
Са(Н2РО4)2
Получают путем
В почве не
обработки фосфоритной
накапливается и Получают путем обработки
фосфоритной муки серной муки фосфорной кислотой
очень быстро
кислотой
распадается.
Подкормка
38-52%
производится только
14-19%
растворами.

32.

Легкорастворимые фосфорные удобрения
Аммофос
Диаммофос
NH4H2PO4 + (NH4)2HPO4
Азот – 12%, фосфор – 52%
(NH4)2HPO4
Азот — 17%; фосфор — 46%.
Легко растворимы в воде. Нет балластных веществ.
Не гигроскопичны
Получение аммофоса происходит в процессе химической
реакции нейтрализации ортофосфорной кислоты при
помощи аммиака.
Применяют во всех районах страны для припосевного и
пропашного внесения, а также в качестве минеральной
подкормки на всех этапах вегетации.
Подходит для реанимационных работ.
Аммофос часто вносят вместе с аммиачной селитрой.

33.

Труднорастворимые фосфорные удобрения
Преципитат – СаНРО4 × Н2О - содержит до 35% P2O5.
Получают осаждением фосфорной кислоты известковым молоком или
мелом.
H3PO4+Ca(OH)2 = CaHPO4 x 2H2O
Белый или светло-серый, не слеживающийся порошок, хорошо
рассеивается при внесении в почву.
Фосфор преципитата растворяется в слабых кислотах и достаточно хорошо
доступен растениям. В воде нерастворим, не вымывается.
По своему действию на урожай растений он близок к суперфосфату, но
пригоден лишь для основного внесения под вспашку.
На кислых почвах и сероземах преципитат даже эффективнее
суперфосфата. На черноземах эти два удобрения равноценны, или
действие суперфосфата несколько выше, чем преципитата.

34.

Труднорастворимые фосфорные удобрения
Томасшлак (примерно Са3(РО4)2·СаО)
7-18% фосфора
Продукт взаимодействия оксида фосфора Р2О5 с известью СаО.
Получают при размоле шлаков, удаленных из чугуна при производстве
стали. Благодаря высокому содержанию СаО является сильно
щелочным. Используют на кислых почвах.

35.

Взаимодействие фосфорного и цинкового удобрений
Доза Р2О5, кг/га
Доза Zn, кг/ га
0
90
90
0
0
24
Урожай зерна
кукурузы, ц/га
81,2
73,9
108,5
Использование высоких доз фосфорных удобрений часто
значительно снижает содержание подвижного цинка в почве,
вызывая цинковое голодание растений.
Поэтому применение высоких доз фосфорных удобрений вызывает
необходимость внесения цинкового удобрения.

36.

Калий
Участвует в процессах синтеза и оттока углеводов в растениях, обусловливает
водоудерживающую способность клеток и тканей, устойчивость к
неблагоприятным условиям внешней среды и поражаемость культур
болезнями.
Недостаточное количество калия приводит к возникновению краевого ожога
листа. На листовой пластине появляются бурые пятна, жилки выглядят как
будто вдавленными в лист. Симптомы в первую очередь проявляются на
более старых листьях (из-за реутилизации).
Стебли и побеги поникают, развитие растения замедляется: приостанавливается появление новых бутонов и ростков, завязывание плодов.
Картофель, корнеплоды, капуста, многолетние травы – требовательны к калию.

37.

Калийные удобрения
Сильвинит KCl+ NaCl
(размолотая горная порода)
Хорошо растворим в воде,
12-15% К2O и 35—40% Na2O
Подходит для свеклы и др. культур, любящих Na
Хлористый калий
до 63% К2O
Сернокислый калий
до 50% К2O
Калийные соли
40% К2O
Получается после
Получают путем
Применяют
для
культур,
отделения KCl от NaCl.
смешивания хлористого
не
переносящих
хлор
Самое распространенное
калия и сильвинита. Не
(картофель,
виноград,
и дешевое калийное
подходит для культур, не
табак)
удобрение. Гигроскопично.
переносящих хлор.

38.

Калимагнезия
Получают это удобрение переработкой
шенита (K2SO4 х MgSO4 х 6H2O).
K2O – 29%, MgO – 9%.
Хорошо растворим в воде.
Его достоинство – наличие магния, серы и отсутствие хлора.
Имеет розовый с серым оттенком цвет и очень мелкую
структуру (сильно пылит).
Не впитывает воду, поэтому хорошо хранится и перевозится.
Особенно эффективен на легких почвах.

39.

Калийная селитра
Хорошо растворима в воде,
используют для подкормок
практически всех культур на
всех видах почв.
Гигроскопична, слеживается

40.

Цементная пыль (пыль с электрофильтров)
В цементной пыли содержится довольно много калия – от 10 до 35%.
Элемент является частью различных солей: бикарбонатов, сульфатов, силикатов,
карбонатов.
Все эти соли хорошо растворимы, поэтому калий легко поступает в растительные
клетки.
Это удобрение вносится под культуры, которые не терпят хлора.
Кроме того, оно обладает подщелачивающими свойствами и нейтрализует кислые
почвы.
Печная зола
Бесхлорное удобрение. В золе содержится поташ
(углекислый калий). Его количество сильно варьирует в
разных видах топлива. Например, зола молодых лиственных
растений содержит до 14% оксида калия. В старых хвойных
породах его меньше. Золу можно назвать комплексным
удобрением, поскольку, кроме калия, содержит фосфор.
Наличие в золе оксида калия позволяет применять ее на
почвах с повышенной кислотностью.

41.

СПАСИБО ЗА
ВНИМАНИЕ