Исследование некоторых свойств органоминеральных удобрений в зависимости от содержания в их составе активированного торфа

Свойства азотно-калийных органоминеральных удобрений и их органической составляющей в зависимости от содержания активированного торфа, а также вида используемых азотных удобрений. Максимальное влияние на химические и агрохимические свойства почв.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 24.11.2018
Размер файла 21,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

исследование некоторых свойств органоминеральных удобрений в зависимости от содержания в их составе активированного торфа

Т.П. Алексеева1, Т.И. Бурмистрова1, Л.Б. Наумова2, Л.Н. Сысоева1, Н.М. Трунова1

1 Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа СО Россельхозакадемии (г. Томск)

2 Химический факультет Томского государственного университета (г. Томск) Е-mail: burmistrova@sibniit.tomsknet.ru

Аннотация

Исследованы свойства азотно-калийных органоминеральных удобрений (ОМУ) и их органической составляющей в зависимости от содержания активированного торфа, а также вида используемых азотных удобрений. Показано, что доза активированного торфа 10-15% в составе удобрений оказывает максимальное влияние на химические и агрохимические свойства, позволяющие обеспечить удобрениям эффективность действия.

Ключевые слова: органоминеральные удобрения; торф; активированный торф; минеральные удобрения; агрохимические свойства.

Tatiana P. Alexeeva1, Tatiana I. Burmistrova1, Ludmila B. Naumova2, Lydia N. Sysoeva 1, Nina M. Trunova1

1 Siberian Scientific Research Institute of Agriculture and Peat of Russian Academy of Agrarian Sciences, Tomsk, Russia

2 Department of Chemistry of Tomsk State University, Tomsk, Russia Е-mail: burmistrova@sibniit.tomsknet.ru

STUDY OF SOME PROPERTIES OF ORGANOMINERAL FERTILIZERS IN THE DEPENDENCE ON THE CONTENT IN THEIR COMPOSITION OF THE ACTIVATED PEAT

Summary. The solution of the ecological and economic problems of agricultural production is possible due to the use OMF, which manifest the biological activity and decrease unproductive expenditures of fertilizers, their entering into the ground water. This is reached because organic matter of fertilizers is represented by lowland type native peat with the inclusion chemically activated peat (hydrolyzate of peat), which is solid waste in production of growth stimulators by peroxide-ammonium hydrolysis method. Properties of nitric-potassic organomineral fertilizers (OMF) and their organic content, depending on activated peat content, and also the form of the utilized nitrogenous fertilizers, were investigated in present study. The subject in our study was lowland type peat of «Dark» layer in Tomsk region (65% humidity) and hydrolyzate of peat (solid residue from the production of the plant growth stimulators). Investigation of agrochemical properties of fertilizers, allow to assume the possibility of fertilizers production with the required ratio of moving elements of nourishment (N: K). After evaluation of moving elements of nourishment, it was shown that the dose of activated peat 10-15% in the composition of fertilizers has a maximum effect on their chemical and agrochemical properties, ensuring them effectiveness of action. Thus, usage of peat hydrolyzate in organomineral fertilizers ensure controlled mineral nourishment into the soil, increasing their economic effectiveness and ecological safety.

Keywords: organic and mineral fertilizers; peat; activated peat; mineral fertilizers; agrochemical properties.

Решение экологических и экономических проблем сельскохозяйственного производства возможно за счет использования ОМУ, проявляющих биологическую активность и обеспечивающих снижение непроизводительных затрат минеральных удобрений, поступление их в грунтовые воды.

Это достигается за счет того, что органическое вещество удобрений представлено нативным торфом низинного типа с включением в его состав химически активированного торфа (гидролизата торфа), являющегося твердым остатком при производстве стимулятора роста растений методом перекисноаммиачного гидролиза.

Наличие биологически активного торфа в составе удобрения обеспечивает связывание азота и калия с органическим веществом торфа по ионообменному механизму. Это позволяет удерживать их в зоне обменного комплекса почвы, делает легкодоступными для растений, снижает вымываемость и потери азота за счет процессов аммонификации и денитрификации. Естественной защитой против понижения растворимости фосфора является механизм опосредованной связи его с гуминовыми веществами. В условиях нехватки фосфора увеличивается концентрация хелатирующих веществ в секреции корней растений, величины хелатации которых выше, чем у гуминовых веществ. За счет этого происходит освобождение фосфора из комплексных соединений с гуминовыми веществами и перевод его в почвенный раствор [1].

Целью настоящей работы является исследование свойств органической составляющей удобрений, характеризующих биологическую активность, емкость поглощения в зависимости от дозы гидролизата торфа, определение агрохимических свойств удобрений, содержащих азот и калий.

органоминеральный удобрение азотный торф

Объекты и методы исследования

В экспериментах использовали торф низинного типа месторождения «Темное» Томской области (влажность 65%) и гидролизат торфа (твердый остаток от производства стимулятора роста растений). Органическая основа ОМУ была приготовлена в расчете на воздушно-сухое вещество (в.с.в.) следующих составов:

– 95% торфа + 5% гидролизата;

– 90% торфа + 10% гидролизата; - 85% торфа + 15% гидролизата.

Для приготовления ОМУ в расчете на 100 г воздушно-сухой основы указанных составов были внесены азотное удобрение в виде аммиачной селитры или карбамида в количестве 6,4% в расчете на азот и калийное удобрение в виде KNO3 в количестве 5% калия в пересчете на K2O.

С целью оценки влияния дозы гидролизата торфа на ионообменное поглощение азота и калия, а также их конкуренции за активные центры основы удобрений фосфорные удобрения не вносились.

В торфе и гидролизате торфа определен элементный состав [2].

Органические основы, приготовленные для ОМУ, исследованы также на содержание водорастворимого углерода (СВ/Р), водорастворимых гуминовых (ГК) и фульвокислот (ФК) [3], водо- (в/р) и кислоторастворимого (к/р) аммония и калия, актуальную и потенциальную кислотность [4]. Методом потенциометрического титрования определена полная обменная емкость (ПОЕ).

Результаты и обсуждение

Исследование элементного состава исходного торфа и остатка от гидролизата торфа показало, что в последнем произошло увеличение содержания углерода и азота (табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Элементный состав исходного торфа и гидролизата

Образец

Содержание элементов, % на в.с.в.

C

H

N

O

S

Сухой остаток

H / C

Исходный торф

44,73

6,73

1,49

36,68

0,24

10,13

1,80

Гидролизат

46,17

6,24

3,79

29,21

0,06

14,53

1,63

Если увеличение количества азота связано с включением его в состав органического вещества в процессе гидролиза в перекисно-аммиачной среде, то увеличение углерода и, следовательно, снижение величины соотношения С/Н свидетельствуют о возрастании степени ароматизации вследствие деструкции периферических фрагментов макромолекул и образовании по месту разрыва связи активных функциональных групп, способных участвовать в ионном обмене с элементами минерального питания. Уменьшение количества кислорода в твердом остатке от гидролиза торфа, возможно, связано с переходом значительной части кислородсодержащих соединений в жидкую фазу стимулятора роста растений.

Различие в элементном составе исходного активированного торфа существенным образом влияет на свойства их композиций, которые являются основой для приготовления органоминеральных удобрений (табл. 2).

Т а б л и ц а 2

Зависимость некоторых свойств основы органоминеральных удобрений от содержания в ее составе активированного торфа

Вариант опыта

рН

Н2О

рН

KCL

С В/Р, мг/100 г

в.с.в.

ПОЕ, ммоль/г

Содержание

ГК и ФК,

мг/100 г в.с.в.

Содержание N-NH4,

мг/10 0г в.с.в.

ГК

ФК

в/р

к/р

Исходный торф

4,63

3,46

163,7

1,20

33,7

130,0

50,5

53,6

Основа 1

8,10

7,85

347,1

1,28

75,9

271,2

62,7

69,1

Основа 2

9,23

8,36

384,4

1,50

83,2

301,2

115,6

167,1

Основа 3

9,45

8,91

400,0

1,68

91,3

308,8

220,8

243,2

Так, в основе 1, по сравнению с исходным торфом, резко увеличиваются значения pHHO2 , рНKCL, СВ/Р, СГК, СФК и менее заметно изменяются величины

ПОЕ и извлекаемые в водную и кислотную вытяжки количества аммонийного азота. Увеличение содержания гидролизата торфа в основе 2 приводит к дальнейшему существенному росту значений pHHO2 , СВ/Р, ПОЕ, СФК, содержания водо- и кислоторастворимого N-NH4. В основе 3 все показатели, за исключением ПОЕ и содержания аммонийного азота в водной и кислотной вытяжках, остаются близкими по величине с основой 2.

Закономерным является тот факт, что с увеличением дозы активированного торфа в составе основы удобрений в водной и кислотной вытяжках обнаруживается большее количество аммонийного азота. Однако если в основе 2 содержание N-NH4 водорастворимого составляет 69% от кислоторастворимого, то в основах 1 и 3 - 91%.

Исследование агрохимических свойств азотно-калийных органоминеральных удобрений в зависимости от дозы гидролизата в их составе показало следующее. Переход аммония в водную и кислотную (0,2 н HCL) вытяжки увеличивается с ростом количества гидролизата, в то время как калия - уменьшается. При этом процент перехода аммония в водную вытяжку, по сравнению с кислотной, для всех составов удобрений выше, чем для калия (табл. 3).

Закономерности, полученные при исследовании агрохимических свойств удобрений, свидетельствуют о том, что аммоний и калий являются конкурентами за ионообменное поглощение их органическим веществом торфа. Однако то, что переход в кислотную вытяжку аммония и калия зависит от дозы гидролизата в удобрении и не наблюдается их полного извлечения, свидетельствует и о других возможных механизмах включения аммония и калия в состав органического вещества.

Т а б л и ц а 3 Влияние содержания гидролизата торфа в составе удобрений на извлечение аммония и калия в водную и кислотную вытяжки

Содержание гидролизата,

%

Торф +гидролизат+

+NH4NO3 +KNO3

Торф +гидролизат +

+(NH2)2CO + KNO3

Содержание N-NH4/K2O, мг/100 г в.с.в.

Содержание N-NH4/K2O, мг/100 г в.с.в.

В/Р

К/Р

В/Р, % от К/Р

В/Р

К/Р

В/Р, % от К/Р

5

440 / 3545

473 / 4000

93 / 89

661 / 3913

689 / 4783

96 / 82

10

744 / 2273

864 / 2727

86 / 82

1411 / 2500

1574 / 3400

89 / 73

15

1886 / 1158

2193 / 2105

72 / 55

2185 / 1579

2759 / 2421

78 / 65

В частности, возможно химическое поглощение аммония в результате реакции аминирования гуминовых кислот, карбонил-аминной конденсации [5]. Закрепление калия в необменной форме, возможно, происходит за счет включения его в состав коллоидных частиц торфа, а также в состав живых тел микроорганизмов, численность которых будет зависеть от количества внесенного гидролизата, содержащего биологически активные вещества.

Кроме того, закономерности, полученные при исследовании агрохимических свойств удобрений, позволяют сказать о возможности получения удобрений с заданным соотношением подвижных элементов питания (N:K).

С этой целью проведена оценка доли подвижных элементов питания от количества внесенных с удобрениями (табл. 4).

Т а б л и ц а 4 Влияние состава основы и вида азотных удобрений на долю извлекаемых элементов питания

Содержание гидролизата, %

Торф +гидролизат +

+NH4NO3 +KNO3

Торф +гидролизат+

+(NH2)2CO + KNO3

N-NH4, % от внесенного

N-NH4, % от внесенного

K2O, % от внесенного

K2O, % от внесенного

В/Р

К/Р

В/Р

К/Р

5

10,7/70,9

11,5/80,0

11,6/78,3

12,1/95,7

10

18,1/45,5

21,0/54,5

24,8/50,0

27,6/68,0

15

46,0/23,2

53,5/42,1

38,3/31,6

48,4/48,4

Как следует из представленных данных, ОМУ с содержанием в основе 10% гидролизата торфа могут быть использованы при выращивании растений, для которых оптимальным является соотношение N:K = 1:2, а для растений, требующих соотношения элементов питания N:K = 1:1, необходимо использовать ОМУ с дозой гидролизата торфа 15%. Причем для приготовления удобрений в качестве азотного удобрения лучше использовать карбамид.

Использование гидролизата торфа в составе органической основы органоминеральных удобрений изменяет основные ее показатели, обеспечивающие дозированное поступление элементов минерального питания в почву, что повышает их экономическую эффективность и экологическую безопасность.

Применение органической основы ОМУ с различным содержанием гидролизата торфа позволяет получать удобрения под индивидуальные культуры, требующие различного соотношения N:K.

Литература

1. Наумова Г.В., Жмакова Н.А., Овчинникова Т.Ф. и др. Об эффективности использования биологически активных препаратов гуминовой и меланиновой природы в качестве добавок к новым формам минеральных удобрений // Природопользование. 2000. Вып. 6. С. 136-138.

2. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. М.: Химия, 1975. 221 с.

3. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. 272 с.

4. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 478 с.

5. Ишкович А.В. Использование торфа в сельском хозяйстве. Минск: Наука и техника, 1984. 200 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Яровая пшеница, ее распространение, биологические особенности. Условия минерального питания и влияние удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы. Использование азотных удобрений, повышение их эффективности. Техника внесения минеральных удобрений.

    дипломная работа [850,7 K], добавлен 10.06.2013

  • Используемое сырьё. Характеристика выпускаемой продукции. Сушка и сепарация торфа. Подготовка водной суспензии торфа. Экстрагирование. Декантация щелочной суспензии торфа. Центрифугирование. Применение малоотходных и безотходных технологий.

    курсовая работа [47,2 K], добавлен 05.04.2003

  • Влияние умеренных доз минеральных удобрений, вносимых раздельно и совместно с органическими удобрениями, на питательный режим почвы, ее агрохимические свойства, урожай и качество продукции возделываемых культур. Применение удобрений в севооборотах.

    курсовая работа [66,8 K], добавлен 06.12.2012

  • Агрохимическая характеристика почв Забайкалья. Динамика содержания азота в почвах, его роль в питании растений. Влияние азотных удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственных культур. Экологические аспекты применения различных удобрений.

    курсовая работа [127,4 K], добавлен 21.12.2014

  • Агроклиматические ресурсы хозяйства. Агрохимические свойства почв. Система применения удобрений. Определение потребности в мелиорантах, доз минеральных удобрений. Баланс элементов питания в севообороте и уровня возмещения выноса из почвы удобрениями.

    курсовая работа [37,6 K], добавлен 21.11.2011

  • Формирование болотных почв, их состав и свойства. Заторфовывание водоемов, оглеение. Сельскохозяйственное использование: использование торфа, осушение и обработка торфяной почвы, внесение удобрений. Негативные явления при неправильном использовании.

    реферат [558,6 K], добавлен 02.03.2010

  • Влияние различных форм азотных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур. Выявление лучших форм удобрений, способствующих повышению урожайности культуры и качества продукции. Зависимость урожайности ярового ячменя от доз вносимых удобрений.

    реферат [37,5 K], добавлен 20.07.2010

  • Агрохимическая характеристика почвы. Накопление и использование органических удобрений. Определение норм удобрений под сельскохозяйственные культуры. Планы использования удобрений в севообороте. Оценка разработанной системы применения удобрений.

    курсовая работа [95,3 K], добавлен 27.04.2019

  • Исследование содержания элементов питания в почвах СПК "Митрофановское". Разработка направлений и рекомендаций по применению удобрений под капусту, лук, морковь, огурец и картофель. Определение эколого-экономической оценки почв СПК "Митрофановское".

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 28.06.2010

  • Общие сведения о хозяйстве. Накопление местных удобрений и поступление минеральных удобрений в хозяйство. Определение норм удобрений, вносимых под сельскохозяйственные культуры. Распределение удобрений в севообороте, их экономическая эффективность.

    курсовая работа [73,1 K], добавлен 15.06.2010

  • Зависимость качества сельскохозяйственной продукции от содержания в ней необходимых органических и минеральных соединений. Влияние минеральных удобрений (азотных, фосфорных, калийных и сложных) в различных сочетаниях на развитие и урожайность растений.

    реферат [52,7 K], добавлен 07.10.2009

  • Отношение культуры сои к условиям питания в разные периоды роста и динамика потребления элементов питания. Расчет норм минеральных удобрений на планируемую прибавку урожая. Подбор видов и норм минеральных удобрений в зависимости от свойств почв.

    курсовая работа [45,5 K], добавлен 23.03.2014

  • Преимущества применения влаго- и ресурсосберегающих технологий в основных зонах возделывания сельхозкультур. Влияние удобрений на агрофизические свойства почвы. Действие разных систем обработки и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур.

    курсовая работа [471,5 K], добавлен 21.08.2015

  • Агроклиматическая характеристика почв. Расчет накопления органических удобрений. Биологические особенности питания культур в севооборотах. Технология применения органических и минеральных добавок. Экономическая эффективность применения удобрений.

    курсовая работа [72,4 K], добавлен 07.12.2008

  • Исследование почвенно-климатических условий хозяйства СПК "Северный". Анализ системы использования минеральных удобрений хозяйства и разработка проекта её модернизации. Составление плана известкования почв и оценка эффективности использования удобрений.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.01.2015

  • Анализ агрохимических свойств почвы Ярославской области. Известкование почв, баланс гумуса. Расчет доз удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур. Баланс питательных веществ в севообороте. Годовой план применения удобрений.

    курсовая работа [121,2 K], добавлен 17.06.2017

  • Рассмотрение составных питательных веществ в органических растительных и животных удобрениях. Изучение правил внесения в почву навоза, компоста, птичьего помета, фекальных, азотных, фосфорных удобрений, торфа с целью обогащения земли микроэлементами.

    контрольная работа [26,8 K], добавлен 22.02.2010

  • Характеристика ЗАО Племзавод "Семеновский". Производство и использование органических удобрений. Известкование кислых почв. Натуральная и энергетическая эффективность системы применения удобрений. Применение удобрений при их ограниченном количестве.

    курсовая работа [42,8 K], добавлен 06.06.2010

  • Обоснование системы удобрений под сою, направленной на повышение продуктивности этой культуры и улучшение водно-физических свойств староорошаемого выщелоченного чернозема Западного Предкавказья. Влияние системы удобрений на урожайность семян сои.

    дипломная работа [992,2 K], добавлен 10.08.2010

  • Климатические и почвенно-агрохимические условия ЗАО "Усть-Абаканское". Планирование севооборота и урожайность культур, входящих в него. Выход, накопление и свойства местных удобрений, их распределение в севообороте. Расчет доз минеральных удобрений.

    контрольная работа [82,3 K], добавлен 20.07.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.