Система удобрения культур в севообороте

101. За последние годы широкое применение стали находить жидкие азотные удобрения. Одной из основных причин особого внимания к жидким азотным удобрениям является экономическая сторона их производства: стоимость единицы азота в них на 30-40 % ниже, чем, например, в аммиачной селитре. Это вполне понятно, ведь главным (и почти единственным) компонентом жидких азотных удобрений является аммиак. Основными жидкими азотными удобрениями являются жидкий аммиак и аммиачная вода (водный аммиак).

Жидкий аммиак. Самое концентрированное азотное удобрение. В нем содержится 82,3 % азота. Получается сжижением газообразного аммиака под давлением. Представляет собой бесцветную подвижную (летучую) жидкость (плотность 0,61 при +20°С) с характерным резким запахом нашатырного спирта. Хранят его только в закрытых специальных толстостенных цистернах, баллонах, рассчитанных на высокое давление. Вносят в почву специальными машинами на глубину 12-15 см на тяжелых, и 15-18 см на легких почвах. Аммиачная вода (водный аммиак). Водный раствор аммиака. Выпускается двух сортов - с содержанием азота 20 % (или 25 % аммиака) и 16 % (или 20 % аммиака). Упругость паров у аммиачной воды меньше, чем у жидкого (безводного) аммиака, но перевозят и хранят ее также в герметических стальных резервуарах, хотя и рассчитанных на меньшую упругость паров аммиака. Вносится аммиачная вода специальными машинами на глубину не менее 12-15 см. По эффективности аммиак и аммиачная вода практически равны эффективности твердых азотных удобрений (при внесении одинаковых доз азота). Аммиакаты представляют собой растворы аммиачной селитры или кальциевой селитры в жидком аммиаке. В состав аммиакатов обычно входит 17-27 % жидкого аммиака, 55-67 % аммиачной селитры или кальциевой и аммиачной селитры (в сумме) и 15-20 % воды. В состав аммиакатов, изготовляемых в настоящее время в США, кроме аммиачной и кальциевой селитры, вводится также и мочевина. Аммиакаты в отличие от жидкого аммиака характеризуются сравнительно слабой упругостью паров, всего около 1 0 атм. Плав - это раствор аммиачной селитры и мочевины.

102. Ценнейшим компонентом, обусловливающим основные свойства и уровень плодородия почвы, является ее органическое вещество, находящееся в постоянном обновлении (частично минерализуется, частично пополняется за счет растительных остатков). Большинство почв, длительное время используемых в сельском хозяйстве без систематического применения органических удобрений, постепенно теряет запасы гумуса (дегумификация). Соответственно утрачиваются запасы внутрипочвенной энергии, снижается состав и численность почвенной фауны и флоры. Почва со временем обесструктурируется, легко распыляется и уплотняется, снижается ее противоэрозионная устойчивость. Потеря лишь одного сантиметра гумусового горизонта приводит к уменьшению запасов гумуса на 2-4 т/га и урожая на 2-4 %. Применение минеральных удобрений несомненно является одним из наиболее эффективных средств повышения плодородия почв и урожайности всех сельскохозяйственных культур. Под действием навоза снижается гидролитическая кислотность. Внесение минеральных удобрений, вызывая изменения почвенной среды, влияет на обитающих в почве беспозвоночных как непосредственно, так и опосредованно, через изменение газового режима, влажности, кислотности, пищи и т. п. Потенциальное плодородие характеризует потенциальные возможности почвы, обусловленные совокупностью ее свойств и режимов (как приобретенных в процессе почвообразования, так и созданных человеком), при благоприятных условиях длительное время обеспечивать растения всеми необходимыми факторами жизни. Так, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким - подзолистые.

103. Гранулометрический состав - одна из важнейших характеристик удобрений. Изменение физической формы удобрения путем гранулирования положительно отражается на его агрономической эффективности, снижает физические потери, улучшает физико-механические свойства, а также состояние производственной среды при работе с ними благодаря снижению пыления продуктов. Поэтому главным требованием потребителя к качеству удобрений является выпуск всего объема туков в гранулированном виде. Улучшение гранулометрического состава удобрений путем выравнивания гранул по размерам позволяет получить значительную прибавку урожая за счет более равномерного внесения удобрений в почву. Гранулометрический состав. Это тонина помола (размер частиц), определяется при механическом ситовом анализе. Процентное содержание различных фракций оказывает влияние на слеживаемость и рассеваемость удобрений. При внесении удобрений с однородным гранулометрическим составом центробежными разбрасывателями обеспечивается равномерность поступления удобрения на дозирующее устройство и равномерное распределение по ширине захвата разбрасывателя.

104. Полифосфорные кислоты - полупродукты в производстве высококонцентрированных удобрений, катализаторы. Полифосфорные удобрения оказывают растворяющее действие на фосфорсодержащие соединения почвы. Полифосфаты повышают подвижность почвенного органического вещества. Полифосфаты (общая формула H n+2 P n O 3 n +1). Представляют собой линейные полимеры, содержащие сотни групп РО 4. Полифосфаты - высококонцентрированные сложные удобрения. Исходным продуктом для производства полифосфатов служит смесь полифосфорных кислот, которые получают из концентрированной ортофосфорной кислоты экстракционного происхождения или из фосфора, добываемого термическим путем. Особенности структуры полифосфатов позволяют вводить в состав их молекулы несколько элементов минерального питания (азот, калий, кальций), включая микроэлементы. На карбонатных почвах лучше всего применять полифосфат аммония, на дерново-подзолистых - метафосфат калия.

105. Для огородных культур овощного гороха и кормовых бобов весьма важен правильный выбор земельного участка под посев. Почва должна быть достаточно влагоемкой, воздухопроницаемой, с нейтральной или слабощелочной реакцией почвенного раствора (рН 6,0-7,3). Для них не пригодны участки сырые, с высоким стоянием грунтовых вод, а также солонцеватые почвы. Лучше всего хорошо или среднеокультуренные легко-, среднесуглинистые и супесчаные. Обработка почвы и удобрения. С осени почву рыхлят на глубину 5-7 см, а затем перекапывают на глубину плодородного слоя почвы (примерно на 2/3 штыка лопаты). На легких почвах, хорошо удобренных навозом под предшественник и слабо засоренных сорняками, можно ограничиться только рыхлением или перекопкой почвы на небольшую глубину. При внесении навоза непосредственно под горох он сильно ветвится, поражается болезнями, позднее созревает. На почвах, бедных микроэлементами, влияние на формирование урожая оказывают микроудобрения, использование которых благоприятно сказывается на повышении содержания белка и витаминов в семенах, а также на увеличении количества бобов и семян. Для улучшения симбиоза гороха и бобов с почвенными азотфиксирующими организмами и повышения фиксации атмосферного азота вносят бактериальные препараты - высокоэффективные штаммы азотфиксирующих бактерий. Растения гороха в симбиозе с бактериями способны усваивать азот из воздуха, обеспечивая от 30 до 70 % своей потребности в этом элементе. Однако часто в почвах, особенно кислых, мало азотфиксирующих микроорганизмов либо они недостаточно активны. В целях увеличения их количества и активности применяют ризоторфин.

106. Гречиха хорошо отзывается на удобрения, так как имеет слабую корневую систему и отличается большой потребностью в питательных веществах. Гречиха хорошо усваивает фосфор фосфоритной муки, внесенной в основное удобрение. При посеве вместе с семенами высевают гранулированный суперфосфат (10 кг/га Р2О5). Из калийных удобрений лучше применять сернокислый калий или золу. Высокие дозы хлорсодержащих калийных удобрений вызывают пятнистость листьев, а в засушливые годы могут снизить урожай. При добавлении к ним азота и калия урожайность существенно не повышалась. Гречиха хорошо отзывается на последействие органических и минеральных удобрений, вносимых под предшественник. Чтобы не допускать ожогов листьев гречихи, внекорневую подкормку можно проводить во 2 половине дня и опрыскивать растворами низких концентраций. Гречиха малочувствительна к почвенной кислотности, но на почвах с повышенной кислотностью требуется известкование.

107. В настоящее время методом прессования получают гранулированные удобрения на основе различных азот-, фосфор- и калийсодержащих компонентов, иногда с добавками микроэлементов. При этом условия прессования зависят от физико-химических и механических свойств исходных компонентов, назначения гранулированных удобрений, конструкции пресса и технологической схемы процесса. Условия получения некоторых видов гранулированных удобрений методом прессования приведены в табл. 1. Ниже даны краткие пояснения и условия прессования некоторых двойных и тройных удобрений. Прессование двойных удобрений на основе простого суперфосфата н хлористого калия. Прессование фосфорно-калийных удобрений на основе простого суперфосфата (ретура) и хлористого калия осуществляют при содержании влаги в прессуемой смеси. Гранулированные удобрения, получаемые методом прессования, обладают высокой прочностью при раздавливании, низкой влажностью и практически не слеживаются. Основной их недостаток заключается в высокой гигроскопичности, которая значительно выше, чем у таблетированных форм, имеющих аналогичный состав и соотношение питательных веществ. Объясняется это тем, что гранулы, полученные методом прессования, обладают шероховатой, неровной поверхностью и повышенной влагоемкостью за счет открытых пор и капилляров. При этом гигроскопическая точка у таблетированных гранулированных удобрений примерно одинакова. Из сложных удобрений наибольшее распространение на садовых участках получили аммофос, диаммофос, азофоска, нитрофоска, нитрофос, нитроаммофос, и другие.

108. Рациональная система применения удобрений является ведущим фактором повышения урожая сельскохозяйственных культур, его качества и почвенного плодородия. Систему применения удобрений в севообороте чаще всего рассматривают как план применения органических и минеральных удобрений, в котором предусматриваются их виды, дозы, сроки внесения и способы заделки под отдельные культуры в зависимости от почвенно-климатических и других условий. Особое значение имеет реализация плана применения удобрений на практике. На этом этапе необходимо осуществлять комплекс организационных и агротехнических мероприятий. Поэтому в более обобщенном виде система удобрения сельскохозяйственных культур в севообороте представляет организационно-хозяйственный, агрохимический и агротехнический комплекс мероприятий, направленных на выполнение научно обоснованного плана применения удобрений, в котором предусматриваются дозы, виды удобрений, сроки их внесения и способы заделки. План применения удобрений составляется с учетом биологических особенностей культур, величины планируемого урожая, почвенно-климатических условий, последействия удобрений, агрохимических свойств каждого поля или отдельно удобряемого участка, баланса питательных веществ за севооборот, влияния удобрений на качество урожая и повышение (или сохранение) плодородия почв. Кроме расчета оптимальных доз система применения удобрений предусматривает рациональное распределение органических и минеральных удобрений между сельскохозяйственными культурами, определение наиболее эффективных приемов и сроков внесения удобрений. Обычно различают три приема внесения удобрений: основное (допосевное, предпосевное), рядковое (припосевное) и подкормку (послепосевное удобрение). По срокам удобрения можно вносить осенью, весной и летом.

109. В настоящее время методом прессования получают гранулированные удобрения на основе различных азот-, фосфор- и калийсодержащих компонентов, иногда с добавками микроэлементов. При этом условия прессования зависят от физико-химических и механических свойств исходных компонентов, назначения гранулированных удобрений, конструкции пресса и технологической схемы процесса. Условия получения некоторых видов гранулированных удобрений методом прессования приведены в табл. 1. Ниже даны краткие пояснения и условия прессования некоторых двойных и тройных удобрений. Прессование двойных удобрений на основе простого суперфосфата н хлористого калия. Прессование фосфорно-калийных удобрений на основе простого суперфосфата (ретура) и хлористого калия осуществляют при содержании влаги в прессуемой смеси. Гранулированные удобрения, получаемые методом прессования, обладают высокой прочностью при раздавливании, низкой влажностью и практически не слеживаются. Основной их недостаток заключается в высокой гигроскопичности, которая значительно выше, чем у таблетированных форм, имеющих аналогичный состав и соотношение питательных веществ. Объясняется это тем, что гранулы, полученные методом прессования, обладают шероховатой, неровной поверхностью и повышенной влагоемкостью за счет открытых пор и капилляров. При этом гигроскопическая точка у таблетированных гранулированных удобрений примерно одинакова. Из сложных удобрений наибольшее распространение на садовых участках получили аммофос, диаммофос, азофоска, нитрофоска, нитрофос, нитроаммофос, и другие.

110. Высшие растения являются автотрофными организмами, т. е они сами синтезируют органические вещества за счет минеральных соединений, в то время как для животных и подавляющего большинства микроорганизмов характерен гетеротрофный тип питания - использование органических веществ, ранее синтезированных другими организмами. Накопление сухого вещества растений происходит благодаря усвоению углекислого газа через листья (так называемое "воздушное питание"), а воды, азота и зольных элементов - из почвы через корни ("корневое питание"). Избирательное поглощение ионов растениями. Физиологическая реакция солей. Различные элементы питания в неодинаковой степени используются в процессах внутриклеточного обмена в растении для синтеза органических веществ и построения новых органов и тканей. Этим определяется неравномерность поступления отдельных ионов в корни, избирательное поглощение их растениями. Больше поступает в растение из почвы тех ионов, которые более необходимы для синтеза органических веществ, для построения новых клеток, тканей и органов. Если в растворе присутствует NH4Cl, то растения будут интенсивнее и в больших количествах поглощать (в обмен на ионы водорода) катионы NH4+поскольку они используются для синтеза аминокислот, а затем и белков. В то же время ионы Cl- необходимы растению в небольшом количестве, и поэтому поглощение их будет ограниченным. В почвенном растворе в этом случае будут накапливайся ионы H+ и Cl- (соляная кислота), произойдет ею подкисление. Если в растворе содержится NaNO3, то растение будет в больших количествах и быстрее поглощать анионы NO3-, в обмен на анионы НСO3-. В растворе будут накапливаться ионы Na+ и НСO3- (NaНСO3), произойдет его подщелачивание. Избирательное поглощение растениями катионов и анионов из состава соли обусловливает ее физиологическую кислотность или физиологическую щелочность. Соли, из состава которых в больших количествах поглощается анион, чем катион, - NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2 - и в результате происходит подщелачиванне раствора, являются физиологически щелочными. Соли, из которых катион поглощается растениями в больших количествах, чем анион, - NH4Cl, (NH4)2SO4, (NH4)2CO3, KCl, K2SO4, - и в результате происходит подкисление раствора, являются физиологически кислыми. Физиологическая реакция солей, используемых в качестве минеральных удобрений, обязательно должна учитываться во избежание ухудшения условий роста и развития сельскохозяйственных культур.

111. Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ). К этим удобрениям относятся растворы питательных солей, имеющие в своем составе два или три дефицитных элемента (N, Р, К), так называемые вторичные элементы питания (Са, Мg, S) и микроэлементы (Fе, Мn, В, Сu, Zn, Мо, Со). Для повышения концентрации питательных веществ в жидких комплексных удобрениях добавляют к ним стабилизирующие добавки - 2-3 % коллоидно-бентонитовой глины или торфа. Эти удобрения называют суспензированными Базисное суспензированное удобрение имеет состав 12: 40: 0, на его основе можно готовить тройные ЖКУ различного состава (15: 15: 15; 10: 30: 10; 9: 27: 13 и др.) Коллоидная глина или торф удерживают соли от выпадения в осадок. При применении жидких комплексных удобрений необходим комплекс специального оборудования для их перевозки, хранения и внесения. Применять их можно теми же способами, что и твердые: сплошным распределением по поверхности почвы перед вспашкой, культивацией и боронованием, при посеве, а также в подкормки - при междурядной обработке пропашных или поверхностно на культурах сплошного посева.

112. Семенники требуют, чтобы то поле, куда они будут высажены, было хорошо обработано и чисто от сорных трав. Такими полями в севообороте обычно являются поля, вышедшие из-под озимых хлебов, мешанок на зелёный корм и других рано созревающих растений. Семенники турнепса в севообороте помещают в паровом поле, так как они рано созревают и оставляют ещё много времени для хорошей подготовки земли к посеву озимых хлебов. В южных чернозёмных районах в пару можно высаживать семенники свёклы и моркови, а е более северных чернозёмных также и брюквы. Если междурядья широкие и если уход за высадками ведётся правильно, то озимые хлеба после них удаются хорошо. Если же по случаю прохладного лета созревание семенников задерживается, то после них надо сеять яровые культуры. Хорошо после семенников удаётся яровая пшеница, и это надо иметь в виду при продвижении пшеницы на север. Место, где предполагается высадить семенники, должно быть открытое и со всех сторон доступное для солнечных лучей, так как высадки (особенно свёклы) для своего созревания требуют много света. Обработка почвы под семенники ведётся посредством тех же приёмов, как и под обыкновенные корнеплоды, но ещё более тщательно. Чтобы высадки давали хорошие урожаи семян, надо их высаживать вторым растением после навозного удобрения и, кроме того, ещё вносить под них искусственные туки. Если же поля не удобрялись, то осенью перед вспашкой вносят половинное количество хорошо перепревшего навоза, а весной - искусственное удобрение. Если с осени внесено навоза 200-250 ц на 1 га, то весной удобряют поле ещё суперфосфатом в количестве 2-3 ц, сильвинитом - 2 ц и сернокислым аммонием - 1-1;5 ц. Если же поле не было удобрено навозом, искусственных туков вносят гораздо больше, а именно: суперфосфата 4-5 ц, сильвинита 3-4 ц и сернокислого аммония 4 ц на 1 га. Семенники начинают брать минеральную пищу из почвы значительно раньше, чем обыкновенная свёкла, и что они особенно нуждаются в этой пище в июле, т. е. во время цветения. Потребление минеральных веществ у семенников заканчивается гораздо раньше, чем у обыкновенной свёклы.

113. Научно-обоснованная система применения удобрений является одним из основных факторов увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, улучшения качества продукции и сохранения (или увеличения) почвенного плодородия. Прирост урожая с использованием оптимальных доз удобрений и средств химизации составляет 50 % и более. На орошаемых землях долевое участие орошения в формировании урожая составляет 40-50 %, удобрений - 30-40 %, причем общая урожайность повышается почти в три раза. Наиболее высокая эффективность от применения удобрений достигается при внесении их в соответствии с биологическими требованиями растений, с учетом обеспеченности почв элементами питания и охраны окружающей среды. Основной особенностью и принципиальной сущностью нынешнего этапа сельскохозяйственного производства является необходимость наращивания сельскохозяйственного производства в условиях снижения потребления энергоресурсов. Необходимо более широкое использование биологического азота за счет расширения посевов бобовых культур, а для зерновых и других небобовых культур - бактериальных удобрений на основе ассоциативных азотфиксаторов. Снизить потребность в фосфорных удобрениях позволяет применение фосфатмобилизующих биопрепаратов, под влиянием которых труднорастворимые соединения фосфора переходят в доступные для растений формы. Учитывая экологическую ситуацию и мировой опыт, развитие отрасли земледелия и растениеводства в республике должно базироваться на стратегии адаптивной интенсификации, характеризующейся биологизацией и экологизацией интенсификационных процессов. Отличительной особенностью современной системы земледелия является агроландшафтный подход к их разработке и совершенствованию. Это значит, что они должны быть хорошо адаптированы к местным ландшафтам, отвечать требованиям экологической чистоты и создавать предпосылки для рационального использования земли и повышения почвенного плодородия, получения высоких и устойчивых урожаев.

114. В нашей стране дерново-подзолистые почвы распространены на Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах. Дерново-подзолистые почвы характеризуются малой мощностью дернового горизонта, обеднённостью верхней части профиля окислами и относительным обогащением кремнезёмом, уплотненностью горизонта вмывания, кислой и сильнокислой реакцией (рН 3,3-5,5) и требуют известкования. В составе поглощённых катионов имеются Ca, Mg, Н и Al, причём на долю водорода и алюминия приходится значительная часть, поэтому насыщенность основаниями верхних горизонтов редко превышает 50 %. Эти почвы бедны азотом и фосфором. Но по сравнению с подзолистыми почвами, типом которых является дерново-подзолистые почвы, верхний слой богаче гумусом, обладает большей влагоёмкостью, нередко более выраженной структурой. При распашке и введении в культуру они более плодородны, чем подзолистые почвы. Навоз улучшает физические свойства Д.П. почвы, делает ее более рыхлой и теплой. Внесение навоза устраняет вредные действия избытка солей. Уменьшает кислотность, которая возникает при взаимодействии растений с минеральными удобрениями (физиологическая кислотность). На почвах, удобренных навозом, растения поглощают меньше радиоактивных частиц, ядовитых веществ, остатков гербицидов.

Навоз - органическое удобрение, состоящее из экскрементов сельскохозяйственных животных [1]. Получается в результате ферментативной и микробиологической переработки фуража и других кормов организмом животного. Обладает характерным запахом и консистенцией. Свежий навоз считается одним из лучших удобрений. Свежий навоз, однако, может угнетать большинство культурных растений (хотя это не подтверждённый факт); кроме того, в нём сохраняются неповреждённые семена сорных растений, споры грибов и бактерий. В навозе есть азот, фосфор, калий, кальций, магний. Из микроэлементов - марганец, медь, молибден, бор, кобальт. Ценность навоза заключается также в содержании многочисленной и активной микрофлоры.

115. При подготовке заявки на удобрение учитывают уровень естественного плодородия полей, других сельскохозяйственных угодий, план накопления в хозяйстве органических удобрений, намечаемую в хозяйстве урожайность, а также дальнейший рост агрохимических показателей почвы. Потребность в удобрениях выражают в расчете на действующее вещество: азотных - азота, фосфорных - оксид фосфора, калийных - оксид калия. Заявки на минеральное удобрение и средства химизации с/х предприятия предоставляют в районные АПО (МХО) ежегодно в январе-феврале, за год до поставки удобрений. Заявку направляют в областное агрохимическое объединение, а затем формируется государственный план заказ на удобрения, мелиоранты, средства защиты растений, ретарданты и другие ядохимикаты. Завозимые в хозяйство удобрения сопровождаются товарно-транспортной накладной с наименованием продукции, указанием массы груза и копией паспорта-сертификата, характеризующего соответствие удобрения требованиям ГОСТ или ТУ по качеству. Минеральные удобрения - большая материальная ценность, относящаяся к оборотным средствам предприятия, поэтому важно обеспечить соответствующий учет их, свести к минимуму потери, получать максимальный эффект - не менее нормативного - по 4,5 кг зерновых единиц и более на 1 кг. д.в. туков. Завезенные в хозяйство туки заносятся на бухгалтерский учет, передается на ответственное хранение кладовщику. Все поступившие удобрения находятся в распоряжении главного агронома, который распределяет их согласно планов применения удобрений в севооборотах, угодья на текущий год. Намечаемое внесение туков отражают в годовом плане хозяйства, а фактическое использование в ежемесячном листке ЦСУ (ВИД, ФОРМА, КОГДА, КУДА И СКОЛЬКО ВНЕСЕНО). Количество внесенных удобрений по факту указывают в таблицах "Годового отчета" с/х предприятия. Аналогично статистической и годовой отчетности "движение" удобрений отмечают в бухгалтерской отчетности и в шнуровой амбарной книге кладовщика.

116. Историю развития агрохимии в нашей стране можно подразделить на три периода. Первый период охватывает конец XVIII и первую половину XIX столетия. Этот период характеризуется накоплением данных по вопросам питания растений, применением удобрений и первыми попытками их обобщения. Второй период охватывает вторую половину XIX и начало XX столетия до октябрьского переворота 17-го года. Для этого периода характерно развитие опытов в лабораториях, на опытных станциях и в производственных условиях. Работами этого периода показана необходимость глубокого изучения питания растений, химических и биологических процессов в почве, являющихся основой для применения удобрений. Третьим периодом в развитии агрохимии является советский период. Его можно охарактеризовать, как период реконструкции сельского хозяйства в целом, механизацией и химизацией земледелия.

1. Ломоносов. В 1748 году Ломоносовым бы ла построена первая в России научно-исследовательская химическая лаборатория, в которой он проводил работы по химии, физике, минералогии и геологии.

2. Менделеев. Дмитрий Иванович Менделеев более 40 лет работал в отечественном сельском хозяйстве над проблемами повышением урожайности и развитием животноводства. Менделеева с полным правом можно назвать основоположником русской агрохимии и опытного дела в области удобрений, провозвестником химизации отечественного сельского хозяйства. Менделеев указывал на необходимость известкования кислых почв, применения размолотых фосфоритов, суперфосфата, азотных и калийных удобрений, совместного внесения минеральных и органических удобрений.

3. Энгельгардт. Интерес к агрохимии А.Н. Энгельгардт проявил в 1866 г., в этом же году ушел из военного ведомства и перешел в Петербургский земледельческий институт на должность профессора химии. Здесь он организовал прекрасную лабораторию, пользовался большой популярностью среди студентов.

4. Тимирязев. Один из основоположников русской школы физиологов растений. В физиологии растений, наряду с агрохимией, Тимирязев видел основу рационального земледелия. В лекции "Физиология растений как основа рационального земледелия" (1897) Тимирязев показывает эффективность применения минеральных удобрений.

5. Гедройц выделил пять видов поглотительной способности почв: механическую, биологическую, химическую, физическую и физико-химическую.

117. 1) Преципитат - концентрированное фосфорное удобрение состава CaHPO4*2H2O. Как удобрение обладает следующими преимуществами: высокая концентрация P2O5, хорошая эффективность на всех видах почв и для всех культур, уменьшает кислотность почвы. Мало растворим в воде, но хорошо растворим в органических кислотах.

2) Обесфторенные фосфаты - Сущность процесса сводится к прокаливанию при 1400-1450 °С апатита (с добавлением 2-3 % кремнезема) или каратауского фосфорита (с прибавлением извести) в присутствии водяных паров. В этих условиях разрушается кристаллическая решетка апатита и фтор удаляется на 90 %. Получаются различного состава фосфаты, растворимые в слабых кислотах. При переработке апатита удобрение содержит 30-32 % Р2О5, а при прокаливании фосфорита - 20-22 %; 70-92 % этих фосфатов растворимы в 2 %-ной лимонной кислоте.

118. Весьма существенным агромероприятием, необходимым для улучшения качества и повышения плодородия дерново-подзолистых почв как пахотных, так и вновь осваиваемых угодий, является известкование. При известковании, прежде всего, уничтожается вредная для растений почвенная кислотность. В результате известкования эти почвы насыщаются основаниями; они приобретают более благоприятные физические свойства: улучшается аэрация, водопроницаемость и тепловые свойства. Благодаря нейтрализации кислой реакции и улучшению воздушных и водных свойств в дерново-подзолистых почвах усиливаются и микробиологические процессы, приводящие к накоплению питательных веществ. Внесение извести способствует накоплению перегноя в почве. Особенно велика роль извести на сильно выщелоченных, обедненных известью, кислых подзолистых и дерново-подзолистых почвах. Основным требованием к внесению и заделки известкового материала является равномерное распределение извести с последующим более тщательным перемешиванием с почвой, неправильное внесение скажется на снижении её эффективности на всех последующих культурах. В лабораториях нуждаемость почв в извести можно определить по величине рН солевой вытяжки, обменной и гидролитической кислотности, степени насыщенности почвы основаниями. Наиболее распространен метод установления потребности почвы в извести с помощью показателя рН солевой (КС 1) вытяжки из почвы. Считается, что при рН 4,5 и менее потребность в извести высокая, при рН 4,6-5 средняя, при рН 5,1-5,5 слабая, при рН выше 5,5 в большинстве случаев отсутствует.

119. Азот и зольные элементы поглощаются из почвы деятельной поверхностью корневой системы растений в виде ионов (анионов и катионов). Так, азот может поглощаться в виде аниона NO3 и катиона NH4+ (только бобовые растения способны в симбиозе с клубеньковыми бактериями усваивать молекулярный азот атмосферы), фосфор и сера - в виде анионов фосфорной и серной кислот - Н2РО4- и SO42-, калий, кальций, магний, натрий, железо - в виде катионов К+, Са 2+, Mg2+, Fe3+, а микроэлементы - в виде соответствующих анионов или катионов. Растения усваивают ионы не только из почвенного раствора, но и ионы, поглощенные коллоидами. Более того, растения активно (благодаря растворяющей способности корневых выделений, включающих угольную кислоту, органические кислоты и аминокислоты) воздействуют на твердую фазу почвы, переводя необходимые питательные вещества в доступную форму. За счет сосущей силы, возникающей при испарении влаги через устьица листьев, и нагнетающего действия корней находящиеся в почвенном растворе ионы минеральных солей вместе стоком воды могут поступать сначала в полые межклетники и поры клеточных оболочек молодых корешков, а затем транспортироваться в надземную часть растений по ксилеме - восходящей части сосудисто-проводящей системы, состоящей из омертвевших клеток без перегородок, лишенных живого содержимого. Растения одновременно поглощают как катионы, так и анионы. При этом отдельные ионы поступают в растение совсем в другом соотношении, чем они содержатся в почвенном растворе. Одни ионы поглощаются корнями в большем, другие - в меньшем количестве и с разной скоростью даже при одинаковой их концентрации в окружающем растворе.

120. Двойной суперфосфат - концентрированное фосфорное удобрение. Главное преимущество двойного суперфосфата - малое количество балласта, то есть это сокращает транспортные расходы, затраты на хранение, тару. Двойной суперфосфат производят действием серной кислоты Н2SО4 на природные фосфаты. В России применяют главным образом поточный способ: разложение сырья с последующим гранулированием и высушиванием полученной пульпы в барабанном грануляторе-сушилке. Состав: азот N10 %, фосфор Р 40 %, сера S5 %, кальций + микроэлементы: медь, бор, цинк, марганец, железо, молибден. Отличается от простого суперфосфата повышенной концентрацией фосфора - до 45 % и выше. Применяется в основном внесении с осени или рано весной (в рядки и лунки при посеве и посадке), реже - в подкормках, как и обычный суперфосфат, но дозу уменьшают в 2 раза. Лучше растворяется в теплой воде, оставляет осадок. Для лучшего усвоения растениями удобрение смешивают с известью, перегноем или компостом. Нельзя смешивать суперфосфат двойной гранулированный с известью, доломитом, мелом. Часто Суперфосфат двойной используют для предпосевного внесения в рядки и борозды, при этом семена с удобрением соприкасаться не должны.

121. Бесподстилочный навоз - полидисперсная суспензия твердых и жидких выделений животных (нередко с примесью воды) с текучими свойствами. Текучесть навоза значительно упрощает уборку его из животноводческих помещений, создает условия для полной механизации этих трудоемких работ. В зависимости от содержания воды, что обусловлено технологией его удаления, бесподстилочный навоз делят на полужидкий (до 90 %), жидкий (90-93 %) и навозные стоки (более 93 %). Увеличение влажности навоза сопровождается значительным ростом объемов его. Например, при увеличении влажности на 2 % (с 90 до 92 %) объем возрастает на 25 %, при увеличении на 4 % (до 94 %) - на 65-70 %, при увеличении на 6 % (до 96 %) объем возрастает в 2,5 раза и т.д.

Следовательно, повышение влажности навоза приводит к серьезным экономическим и материально-техническим последствиям накопления, хранения, транспортировки и внесения (скорее уже утилизации) громадных объемов этого удобрения. Содержание аммиачного азота в бесподстилочном навозе составляет 50-70 % от общего. Фосфор и калий бесподстилочного навоза при внесении в эквивалентных по этим элементам дозах по действию на растения равноценны подстилочному навозу. Содержание сухого вещества и питательных элементов в бесподстилочном навозе значительно уменьшается пропорционально возрастающим объемам при разбавлении его водой. Потери азота из него при хранении в течение 3-4 мес., составляют 10-12 %. Органическое вещество составляет 70-80 % сухой массы бесподстилочного навоза, а соотношение С: N значительно уже, чем в подстилочном, поэтому он быстрее минерализуется и лучше обеспечивает не только азотом, но и другими элементами первую удобряемую культуру. По этой же причине бесподстилочный навоз обладает более коротким последействием на культуры и при эквивалентных по содержанию органического вещества количествах на 40 % слабее, чем подстилочный, участвует в новообразованиях гумуса почв. применяют навоз на полях, где можно быстро заделать его в почву; осенью на малоемких почвах (песчаные, супесчаные, легкосуглинистые) его вносят с соломой (торфом) или под озимые (вставочные, промежуточные) культуры для предотвращения вымывания питательных элементов; зимой избегают внесения на затопляемых весной площадях и на склонах; при углублении пахотного горизонта навоз вносят на вывернутый слой под перепашку и дискование.

122. Зимой торфожижевые компосты готовят в навозохранилище, а летом - в полевых штабелях или непосредственно на осушенных торфяниках. При подготовке торфожижевых компостов на каждую тонну проветренного торфа в зависимости от его влажности берут 0,5-1 т навозной жижи. Компостируют торф с жижей двумя способами: - закладывают штабель из одного торфа шириной 3-4 м и высотой 1,5-2 м, сверху посередине штабеля делают корытообразное углубление на 50-80 см и шириной около 1 м, которое заполняют необходимым количеством жижи. После полного впитывания жижи углубление засыпают торфом и поверхность штабеля заравнивают;

- торф укладывают в штабель слоями по 30-50 см до высоты 1,5-2 м и каждый слой, кроме самого верхнего, увлажняют навозной жижей. Для приготовления торфофекального компоста пригодны все виды торфа. Количество фекалий в компостах зависит от влажности и степени разложения торфа. Чем он влажнее и выше степень его разложения, тем меньше требуется фекалий и наоборот. Например, на 10 кг низинного хорошо проветренного торфа достаточно внести 5 кг фекалий, а на 10 кг проветренного верхового торфа дозу фекалий следует увеличить до 20 кг. Приготовление компостов с фекалиями обеспечивает одновременно их обеззараживание и утилизацию. Закладывать торфофекальный компост следует весной или в начале лета. При формировании бурта торф и фекалии вносят послойно. Слои укладывают рыхло, не уплотняя. Сначала на компостное место укладывают слой торфа - 30-40 см, заливают его фекальной массой, которая впитывается торфом. Сверху закладывают новый слой торфа. Так чередуя торф и фекалии, формируют бурт высотой до 1,5 м. Сверху бурт прикрывают торфом. Такой бурт быстро разогревается. Важно, чтобы температура в нем поднялась до 60-65'С, при такой температуре погибают яйца гельминтов и возбудителей болезней. Заложенные весной и летом торфофекальные компосты созревают быстро, течение 3-4 месяцев. Если вы уверены, что температура в компосте поднялась до 60-65'С и погибли вредные микроорганизмы, вызывающие болезни растений, то осенью его можно вносить под плодовые и декоративные культуры. Если же нет уверенности, что компост полностью обеззаражен, то его следует использовать только на второй год после закладки. Торфофекальный компост по удобрительному действию равен навозу. Вносить его следует в тех же дозах, что и навоз.

123. При диагностике Система удобрений посевов должна строиться с учетом запасов питательных веществ и влаги в почве, а также уровня планируемой урожайности. Диагностика служит для дробного использования азотных удобрений, стимулирующих рост вегетативной массы на ранних фазах развития, которая определяет уровень урожайности, и повышают содержание белка в зерне (на более поздних фазах развития).

Виды диагностики:

* почвенная: 1) осенняя - перед посевом (за месяц до сева) с целью определения общей потребности в азоте, исходя из его содержания в почве и плановой урожайности; 2) весенняя - проводится ранней весной перед началом весенней вегетации.

* растительная: 1) в период выхода в трубку (тканевая); 2) в период - начало колошения - начало цветения (листовая диагностика) на содержание белка в зерне.

ПОЧВЕННАЯ. Первая осенняя почвенная диагностика проводится за месяц до начала сева.

Отбор образцов проводится перед внесением удобрений из пахотного горизонта. Анализ проводится в день отбора проб. При отсутствии такой возможности, необходимо обеспечить хранение почвенных образцов при температуре не выше 4 градусов по Цельсию.

РАННЕВЕСЕННЯЯ ПОЧВЕННАЯ ДИАГНОСТИКА. Низкая обеспеченность продуктовой влагой в метровом слое почвы (менее 100мм) не позволяет эффективно использовать азотную подкормку в этот период.

РАСТИТЕЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА. При помощи тканевой диагностики можно определять необходимость внесения и дозы удобрений для получения качественного зерна. Диагностику проводят на свежесрезанных растениях в 8-9 часов утра. На анализ берут отрезок нижней части главного стебля длиной до 1 см. Прогнозирование качества зерна методом тканевой диагностики предусматривает определение нитратов в тканях стеблей свежих растений (появляется синее окрашивание). Тканевую диагностику проводят, отступая от края поля на 50 метров. Полученные результаты достоверны только при достаточном обеспечении растений фосфором.

Листовая диагностика, которая проводится для уточнения площади посевов, нуждающихся в поздней подкормке. В первую очередь она проводится на посевах, размещаемых по лучшим предшественникам. Этот метод позволяет определить целесообразность проведения последней азотной подкормки по содержанию азота в трех верхних листьях пшеницы в период колошения - цветения.

Вывод: Использование дорогостоящих удобрений должно осуществляться на основе обследования полей и диагностики минерального питания растений.

124. Сырые калийные соли получают путем размола природных калийных солей. Для них характерно низкое содержание калия и большое количество примесей, что, в свою очередь, увеличивает расходы на транспортировку и внесение этих удобрений. Из сырых калийных солей наиболее распространены сильвинит и каинит. Они содержат большое количество хлора, что также ограничивает их применение.

Сильвинит выпускается в грубом размоле и представляет собой смесь крупных кристаллов белого, розового, синего или бурого цвета. Он обладает небольшой гигроскопичностью. Если его хранить во влажном помещении, то он может отсыреть, при подсушивании слеживается. Вносят его в качестве основного удобрения с осени под зяблевую обработку. Содержащийся в нем хлор частично вымывается в нижние слои почвы, калий же поглощается почвой. Содержание в сильвините большого количества натрия полезно для таких сельскохозяйственных культур, как свекла, кормовые и столовые корнеплоды. Каинит получается путем размола каинитовой или каинито-лангбейнитовой породы. Применяется каинит в качестве основного удобрения. Внесение каинита под корнеплоды, капусту, сахарную свеклу, клевер и другие культуры дает хорошие результаты, особенно на легких почвах.

125. Выращивание овощей в малообъемной культуре и на гидропонике подходит не только для промышленных масштабов. Такие технологии вполне приемлемы и на дачных участках.

При недостатке грунта овощные культуры все чаще выращивают на малых объемах субстрата. Использование малых объемов субстрата должно обязательно сочетаться с капельным орошением, смонтированным в одном звене с питательным бачком. Через системы полива осуществляется и подкормка растений. Субстраты. Успешное выращивание овощей в теплицах по малообъемной технологии зависит от многих составляющих. Одной из них является субстрат - среда, в которой располагается корневая система растений. Субстрат должен отвечать следующим требованиям:

* не выделять токсичные вещества;

* не нарушать питательный режим и не изменять сильно реакцию питательного раствора;

* иметь высокую пористость и поглотительную способность;

* обладать прочностью при использовании, что обеспечивает улучшение дренажа и аэрации корневой системы;

* иметь хорошую теплоемкость;

* не содержать семена сорняков и патогенные организмы;

* иметь низкую объемную массу.

Органические субстраты:

1) Торф образуется из растений, которые развивались в течение многих лет на поверхности болот. В результате неполного разложения в условиях обильной влажности и недостаточного доступа воздуха органический материал превращается в торф. Качество торфа зависит от растений, из которых он образовался, условий и степени разложения. 3 типа торфа: низинный, переходный и верховой. Низинный торф имеет наибольшее содержание золы и слабую кислотность, он богат питательными веществами. Переходный торф по содержанию золы, питательных веществ и кислотности занимает среднее положение. Верховой торф характеризуется низким содержанием золы и очень кислой реакцией, он беден питательными веществами. Отличительными свойствами торфа, используемого в теплицах, являются низкая объемная масса, хорошая пористость и высокая поглотительная способность. Одним из лучших считается светлый моховой (сфагновый) торф.

2) Древесная кора и опилки пригодны для выращивания растений благодаря хорошим химическим и физическим свойствам. Высокое содержание углерода в древесной коре и опилках обеспечивает активное развитие микрофлоры, поглощающей внесенный с минеральными удобрениями азот. При разложении коры выделяется углекислый газ, количество которого зависит от вида древесины. Степень связывания азота определяется крупностью древесных частиц: при тонком помоле оно больше. Микробиологическая фиксация азота в опилках зависит от степени их разложения. Непригодны для использования в растениеводстве кора и опилки тех видов деревьев, которые содержат токсичные вещества.

Минеральные субстраты

1) Перлит - это силикатный материал вулканического происхождения, в 3-4 раза легче воды, имеет объемную массу 96-128 кг/м ³, и это делает его удобным в работе. Минеральные элементы находятся в неусвояемых для растений формах, а поглотительная способность низкая. Поэтому при выращивании растений на перлите или компостах, в которых он преобладает, необходимы регулярные подкормки питательным раствором. Перлит стабилен при использовании, и это делает его хорошим компонентом для компостов, улучшающим аэрацию среды.

2) Вермикулит - вторичный минерал, образовавшийся в результате изменения слюды. В зависимости от происхождения и технологической обработки объемная масса вермикулита варьируется от 48 до 169 кг/м ³. Когда вермикулит продолжительное время используется как субстрат в чистом виде, происходит деформация решетчатой структуры частиц, в результате ухудшается дренаж и ослабевает аэрация корневой системы. По этим соображениям вермикулит рекомендуется смешивать с перлитом или торфом.

3) Минеральная вата по составу аналогична почвенным минералам, но не является источником питательных веществ. Имеет щелочную реакцию (рН 7,5-8,5), но быстро принимает реакцию используемого питательного раствора. Субстрат легкий (90 кг/м²), пористый, по физическим свойствам приближается к верховом у торфу, кроме того, он стерилен, то есть не содержит сорняков, патогенов и токсичных веществ.

126. Суперфосфат - смесь Ca(H2PO4)2*H2O и CaSO4. Наиболее распространённое простое минеральное фосфорное удобрение. Фосфор в суперфосфате присутствует в основном в виде монокальций фосфата и свободной фосфорной кислоты. Удобрение содержит гипс и др. примеси (фосфаты железа и алюминия, кремнезём, соединения фтора и др.). Получают простой суперфосфат из фосфоритов, обрабатывая их серной кислотой. Для получения двойного суперфосфата фосфорит обрабатывают фосфорной кислотой, полученной из апатита или фосфорита и серной кислоты. Отличается от простого суперфосфата небольшим содержанием гипса, поэтому является более концентрированным удобрением. Суперфосфат применяют на всех почвах в качестве основного предпосевного, припосевного (лучше гранулированный суперфосфат) удобрения и в подкормки. Особенно эффективен на щелочных и нейтральных почвах. В кислой почве фосфорная кислота удобрения превращается в труднодоступные растениям фосфаты алюминия и железа. В этом случае действие суперфосфата повышается при смешивании его перед внесением с фосфоритной мукой, известняком, мелом, перегноем при применении на известкованных полях.

127. Ведь опилки - это та же зола, всем известное прекрасное удобрение, только, так сказать, на срединной стадии развития, то есть не сгоревшая. Если в почве большое количество рыхлой органики, она становится воздухопроницаемой и легко впитывает влагу, растут и развиваются растения в такой почве намного лучше. Потому древесные опилки как удобрение рекомендуется применять на "тяжелых" почвах, где практически отсутствует циркуляция воздуха и образуется застой воды. Использовать их можно при любой почве - глинистой, черноземе, песчаной, поэтому опилки как удобрение считаются универсальным средством. Другой вопрос, что наибольшая польза для растений - от перепревших опилок. А для того, чтобы получить нужную "кондицию", куча опилок должна пролежать на воздухе порядка 10 лет. Внесение в почву опилок, не подвергавшихся процессу разложения, бесполезно - просто этот процесс, но еще более замедленно, будет происходить непосредственно в земле. Ускорить процесс перепревания в куче, чтобы начать быстрее использовать опилки как удобрение, можно, добавляя небольшие порции опилок в компостную кучу - таким образом, получится комплексное удобрение. Второй вариант - на зиму укрыть опилками теплолюбивые растения, ту же клубнику, а с первой оттепелью, обогатив опилки азотом, использовать их в качестве идеальной мульчи. Использовать свежие опилки на грядке можно только после предварительного обогащения - в первые два года они активно вытягивают азот из почвы, и урожай на грядках, мульчированных свежими опилками, может вообще сойти на нет.

128. При разработке систем удобрений в севооборотах хозяйства преследуются следующие основные задачи:

- управление продукционным процессом сельскохозяйственных культур с целью получения планируемых или максимально возможных урожаев хорошего качества при минимальных затратах средств и времени;

- повышение или поддержание на должном уровне плодородия почвы почв в агроценозах;

- утилизация отходов животноводства и растениеводства;

- охрана окружающей среды.

Наряду с этим, определяют экономически и экологически целесообразные уровни интенсификации сельхозугодий. При составлении системы удобрения в севообороте следует учитывать зональные особенности технологий возделывания сельскохозяйственных культур, и предусмотренные в них почвозащитные мероприятия и способы обработки почвы.

В зависимости от плодородия почвы и особенностей рельефа подходы к разработке системы удобрения в отдельных севооборотах хозяйства могут заметно различаться, однако во всех случаях обязательным требованием к ним являются:

- наличие результатов агрохимического обследования всех полей в виде картограмм или паспортов полей и участков;

- учет биоклиматического потенциала зоны;

- определение реально возможной продуктивности сельскохозяйственных культур с учетом климатических, агрохимических, организационно-экономических условий хозяйства;

- определение выхода в хозяйстве органических удобрений и возможностей их накопления за счет компостов, сидератов, соломы и т. п.;

- обоснование оптимальных доз минеральных и мест внесения органических удобрений в севообороте под отдельные культуры;

- обоснование необходимости известкования (гипсования) и определение оптимальных доз и мест внесения мелиорантов в севообороте.

Система удобрения в севообороте представляет собой научно обоснованный план применения удобрений, составляемый, как правило, на ротацию севооборота, с учетом биологических особенностей возделываемых культур, планируемой урожайности, агрохимических свойств почвы, ее гранулометрического состава, характера трансформации удобрений в почве, предшественников и климатических условий. В плане применения удобрений в севообороте предусматривается наиболее рациональное их распределение между культурами.

Дозы удобрений при разработке системы удобрения в севообороте рассчитывают обычно по средневзвешенному содержанию подвижных форм элементов питания (N, Р2О5 и К2О) в почве севооборота. В плане применения удобрений отражаются распределение органических и минеральных удобрений между культурами севооборота, дозы и сроки внесения, с целью получения планируемой урожайности всех культур севооборота, повышения или поддержания плодородия почвы и предотвращения загрязнения окружающей среды, обеспечивая при этом лучшие условия минерального питания ведущим (более рентабельным) культурам, имеющие повышенный рыночный спрос.