UniversityAgro.ru » Агрохимия » Известковые удобрения

Известковые удобрения

Известковые удобрения — материалы и смеси веществ, содержащие соединения (карбонаты, гидроксиды, оксиды) кальция, иногда магния, используемые для известкования кислых почв и в качестве источника кальция и магния в питании растений.

Известковые удобрения подразделяются на:

  1. твердые известковые породы, пригодные к использованию после размола или обжига;
  2. мягкие известковые породы;
  3. отходы промышленности, с высоким содержанием извести.
Известковые удобрения
Классификация известковых удобрений

Твердые карбонатные породы в зависимости от содержания кальция и магния делятся на:

  • известняки (50-56% СаО, 0,9% МgO),
  • доломитизированные известняки (42-55% СаО, 0,9-9,0% МgO),
  • доломиты (30-32% СаО, 18-20% МgO).

В зависимости от содержания примесей (глины, песка) известковые удобрения делятся на:

  • чистые с примесью до 5% (доломит, известняк);
  • мергелистые, или песчанистые с примесью от 5 до 25%;
  • мергелевые, или песчаные с примесью от 25 до 50%

Использование известковых пород с примесями свыше 15-20% целесообразно при отсутствии более чистых материалов. Действие удобрений с высоким содержанием примесей медленное.

К мягким известковым породам относят известковые туфы, содержащие 80-98% СаСO3; гажа, или озерная известь — 80-95% СаСO3.

К промышленным отходов относятся: сланцевая зола с 30-50% СаО, 1,5-4,0% MgO; дефекат — 60-75% СаСO3 и 10-15% органического вещества с примесями азотных, фосфор- и калийсодержащий веществ.

К основным известковым удобрениям относят известняки, доля кальция и магния в которых составляет 75-100% в пересчете на СаСO3.

Известняковую и доломитовую муку, известковый туф, мел и другие карбонатные формы известковых удобрений можно вносить одновременно с навозом, торфом или компостом, смешивать или компостировать с органическими удобрениями. При этом потери азота отсутствуют.

Аммиачные формы азотных удобрений для улучшения их физических свойств можно смешивать с карбонатными формами известковых удобрений. Известковые удобрения, содержащие оксиды и гидроксиды кальция и магния не допускается смешивать с аммиачными формами азотных удобрений из-за больших потерь азота.

Потребность в известковых удобрениях часто покрывается за счет местных ресурсов — известьсодержащих отходов промышленности или местных залежей карбонатных пород. В большинстве случаев это рыхлый мел, известковые туфы, озерная известь, доломитовая мука. Однако в целом по России местные известковые материалы и известьсодержащие промышленные отходы не играют большой роли в балансе известковых удобрений.

Известняковая и доломитовая мука

Известняковую и доломитовую муку получают при дроблении и размоле известняков и доломитов. В России (в соответствии с ГОСТ 14050-78) известняковую муку выпускают двух классов и двух сортов, в пылящей с влажность до 1,5% и слабопылящей (4-6% влаги) формах. Сорта муки различаются по нейтрализующей способности: I сорт не менее 88%, II сорт — не менее 85% СаСO3. По гранулометрическому составу — первый класс более тонкого помола, чем второй. Классы в пределах сортов отличаются по гранулометрическому составу, второй класс более тонкого, чем первый, помола различается по фракциям: < 0,25 мм на 5-10%, < 1 мм на 3-10%.

Основным компонентом известняков является карбонат кальция СаСO3, часто включают до 10-15% МgO в виде карбоната магния. Присутствие МgСO3 повышает твердость доломитизированных известняков. Белый, серый, желтоватый и коричневатый цвета известняков обусловлены примесями, которые могут включать органические вещества, различные соединения железа, марганца.

Чистые доломиты состоят из карбоната кальция (до 54,4% СаСO3) и  карбоната магния (до 45,6%).

Согласно данным полевых опытов, обобщенных ВИУА, в среднем за пять лет, показали, что наиболее эффективна тонко размолотая, то есть менее 0,25 мм, фракция известняковой муки. Это объясняется тем, что грубая  фракция медленнее реагирует с почвой, поэтому в первые годы после внесения мало способствует улучшению свойства почвы.

Снижение эффективности известняковой муки с увеличением доли частиц крупнее 0,25 мм, возрастает при переходе от чистых известняков к доломитизированным, то есть к более твердым размалываемым породам.

Доломитизированные известняки с содержанием 79-109% действующего вещества в пересчете на СаСO3 можно использовать в севооборотах, насыщенных бобовыми культурами, картофелем, льном, корнеплодами, а также на сильно оподзоленных почвах.

Таблица. Эффективность фракций известковой муки различного гранулометрического состава (по рекомендациям ВИУА, 1992)

Фракция, мм
Средняя ежегодная прибавка урожая
т корм. ед/га
%
< 0,25
1,66
100
0,25-1,0
1,48
89
1,0-3,0
0,94
57

Доломитовую и магнезиальную известняковую муку в первую очередь целесообразно использовать на легких по гранулометрическому составу почвах.

Магнийсодержащие известковые материалы являются оптимальными формами известковых удобрений в севооборотах со льном, картофелем и люпином.

Отходы промышленности

Отходы промышленности в качестве известковых удобрений по общим объемам применения в России занимают второе место. По эффективности они часто не уступают известняковой муке.

Экономически использование отходов промышленности часто более выгодно, так как отсутствуют расходы на добычу и переработку. Экологически промышленные отходы более целесообразны при условии отсутствия опасных примесей, чем промышленные известковые удобрения.

Многие отходы различных производств, например, цементная пыль, отходы целлюлозно-бумажных комбинатов и фабрик, содовых, мыловаренных, кожевенных и других производств, содержащие оксид, гидроксид, карбонат или силикат кальция при отсутствии опасных примесей могут использоваться в качестве известковых удобрений.

Пыль печей и цементных заводов при содержании СаСO3 более 60% применяется в хозяйствах, расположенных недалеко от цементных заводов. Эти материалы машинами с закрытыми ёмкостями и с пневмоустройствами.

Цементная пыль содержит значительные примеси калия, имеет тонкий гранулометрический состав и является быстродействующим известковым удобрением. Её внесение эффективно на бедных подвижным калием почвах и под чувствительные к недостатку калия культуры.

Жженая и гашеная известь

Жженая известь содержит более 170% СаСO3 и является быстродействующим известковым удобрением. Её получают обжигом карбонатных пород по реакции:

CaCO3 ⋅ MgCO3 → CaO + MgO + 2CO2.

При длительном хранении оксиды кальция и магния поглощают влагу, при этом образуются гидроксиды кальция и магния — гашеная известь, пушонка:

CaO + H2O = Ca(OH)2.

Растворимость Са(ОН)2 значительно выше, чем СаСO3, (Мg(ОН)2 в воде плохо растворим), поэтому в первые годы после внесения гашеная известь эффективнее, чем известняковая мука, но в последующие периоды их действие выравнивается, длительность последействия меньше из-за быстрого вымывания кальция.

Гашеная известь содержит до 135% в пересчет на СаСO3, получается как отход производства на известковых заводах, а также при производстве хлорной извести.

Нейтрализующая способность 1 т Са(ОН)2 соответствует 1,35 т СаСO3.

Сланцевая зола

Сланцевую золу получают при сжигании горючих сланцев. Содержит 30-40% СаО, 1,5-3,8% МgO, примеси соединений калия, натрия, фосфора, серы, некоторых микроэлементов. Представляет собой пылевидный материал, используется в Прибалтике и Белоруссии.

Согласно ТУ 46-7-71 к сланцевой золе предъявляются требования:

  • нейтрализующая способность должна быть не менее 60% СаСO3;
  • содержание влаги не более 2%;
  • по гранулометрическому составу 97% массы должны быть менее 1 мм.

Большая часть кальция и магния в золе содержится в виде кремнекислых форм, которые менее растворимы, чем СаСO3, поэтому нейтрализация кислотности происходит значительно медленнее. Даже при высоких дозах (20 т/га) зола положительно влияет на культуры, плохо переносящие избыток кальция (лен, картофель).

Дефекационная грязь (дефекат)

Дефекационная грязь, или дефекат, представляет собой отходы свеклосахарных заводов, содержащие СаСO3 и Са(ОН)2.

Согласно ТУ 570-74 к дефекату первого класса предъявляются требования:

  • нейтрализующая способность должна соответствовать содержанию СаСO3 не менее 60%;
  • содержание влаги — не более 20%.

К дефекату второго класса:

  • нейтрализующая способность — не менее 40% СаСO3;
  • содержание влаги — не более 30%.

Дефекат с 20-30% влажности является сыпучим и содержит 10-15% органического вещества, 0,2-0,7% азота, 0,2-0,9 Р2О5 и 0,3-1,0% К2O. При внесении в эквивалентных по СаО количествах дефекат превосходит по эффективности известняковую муку для всех культур. Дефекат имеет значение не только на кислых почвах, но и на черноземных в районах возделывания сахарной свеклы.

Шлаки сталеплавильные

Шлаки сталеплавильные — мартеновские, электросталеплавильные, доменные.

В соответствии с ЧМТУ 11-37-69 к ним предъявляются требования:

  • нейтрализующая способность должна быть не менее 80% СаСO3;
  • влажность — не более 2%;
  • гранулометрический состав: 70% массы должна иметь размер частиц менее 0,25 мм, 90% — менее 0,5 мм.

Большая часть кальция содержится в виде силикатов, которые менее растворимы, чем СаСO3. По этой причине эффективность сталеплавильных шлаков в качестве известкового удобрения зависит от тонины помола.

Помимо кальция, магния и кремния шлаки содержат в примеси фосфора, марганца, серы. Поэтому эффективность шлаков часто выше эквивалентных доз известняковой и доломитовой муки. Содержащаяся кремниевая кислота способна к химическому связыванию подвижного алюминия, косвенно способствуя увеличению подвижных форм фосфора в почве.

Белитовая мука

Белитовая мука является отходом (шламом) при производстве алюминия. Содержит 45-50% СаО, 25% смеси Na2O и К2O, до 30% SiO2, 3,4% Аl2O3, примеси фосфора, серы и микроэлементов.

По гранулометрическому составу 50% массы муки должны иметь размер частиц менее 0,15 мм, 90% — менее 1 мм. По эффективности белитовая мука не уступает другим шлакам.

Местные известковые удобрения

Местные известковые удобрения состоят из рыхлых (мягких) карбонатных пород. По объемам их использования в России занимают третье место. Они не требуют размола, проявляют более быстрое действие и эффективность, чем молотые известняки.

Часто местные залежи мягких пород находятся в зонах распространения кислых почв, поэтому их применение для известкования близлежащих угодий агрономически и экономически выгодно. Разница в эффективности крупных и мелких фракций этих удобрений выражена гораздо слабее, чем твердых. Согласно данным ВИУА, за 11 лет все фракции мельче З мм показывали примерно одинаковое влияние на урожаи культур.

Известняковые туфы (ключевая известь)

Известковые туфы, или ключевая известь, состоит из 70-98% СаСO3 с примесями органических веществ, до 25% глины и песка, 0,1% Р2О5.

Встречаются в притеррасных поймах, в местах выхода ключей, низинах Нечерноземной зоны. По внешнему виду представляют собой рыхлую, пористую, легко рассыпающуюся массу серого, иногда ржавого, бурого или темного цветов.

Известняковые туфы с содержанием до 30% влаги и 85% массы мельче 5 мм, по содержанию СаСO3 подразделяют на:

  • первый сорт с более 80% СаСO3;
  • второй сорт с 70-80% СаСO3.

По скорости действия превосходят известняк.

Озерная известь (гажа)

Озерная известь, или гажа, по химическому и гранулометрическому составу близка к известковым туфам. При влажности 15-20% она содержит до 75-80% СаСO3 с примесями минеральных и органических веществ.

Месторождения чаще находятся в высохших водоемах, также собирают при очистке дна существующих водоемов с последующим подсушиванием. Озерная известь имеет мелкозернистое сложение, легко рассыпается. Является высокоэффективным известковым удобрением.

Торфотуфы

Торфотуфы — низинные торфа, содержащие от 10-20% до 50% СаСO3. Являются ценным известково-органическим удобрение. Эффективны на бедных органическими веществами и нуждающихся в известковании почвах.

Недостатком этого вида известковых удобрения является низкая рентабельность их применения, поэтому их целесообразно использовать при небольшом удалении полей от месторождений.

Мергель

Мергель содержит 25-75% СаСO3, более 1% МgСO3 и 20-40% примесей песка и глины. Месторождения встречаются в виде рыхлых и плотных масс. Действие проявляется медленно.

Плотный мергель на зиму целесообразно вывозить на поля, размещая небольшими кучками, которые под действием смены температур и влажности к весне рассыпаются на мелкие частицы. После заделки в почву по эффективности не уступают известняковой муке. Чаще применяют на легких почвах.

Мел

Мел содержит 90-100% СаСO3 (до 55% в пересчете на CaO) с примесью до 0,6% MgO. По действию превосходит известняк, особенно в первые годы после внесения, в тонкоразмолотом виде является хорошим известковым удобрением.

Доломитовая природная мука

Доломитовая природная мука при влажности до 12% состоит из 80% и более карбонатов кальция и магния в пересчете на СаСO3 с примесями.

По гранулометрическому составу представляет массу, 50-70% которой — частицы размером менее 0,25 мм, до 85% — менее 5 мм. Является ценным известковым удобрением, благодаря содержащемуся магнию может превосходить по эффективности известняковую муку на почвах легкого гранулометрического состава. Действует медленнее, чем известковые туфы.

[INSERT_ELEMENTOR id="4209"]

Литература

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.