Серные удобрения — минеральные удобрения, содержащие в своем составе серу в доступной для растений форме и обеспечивающие потребность растений в этом элементе.
Источники поступления серы в почву
При разработке системы удобрения сельскохозяйственных культур и в севообороте сере как элементу питания растений ранее не уделялось должного внимания, так как в ассортименте минеральных удобрений, выпускаемых отечественной химической промышленностью, содержится достаточное количество серы как сопутствующего элемента или в виде примесей. Значительные количества серы также попадают в почву в результате техногенного загрязнения, преимущественно в индустриальных районах, и за счет вулканической деятельности.
Из атмосферы сера попадает в почву с осадками: в крупных промышленных районах — более 100 кг/га, в сельской местности — до 2-3 кг/га. В европейской части России с атмосферными осадками выпадает 5-10 кг/га серы, в отдельных районах — до 15-17 кг/га, в Восточной Сибири и Дальнем Востоке — 2-3 кг/га, вблизи крупных промышленных центров — до 25-45 кг/га. В Предуралье с осадками поступало 16 кг/га серы, в Донбассе — 54 кг/га, в Подмосковье — 17-136 кг/га в год. При выпадении с осадками свыше 10 кг/га серы в год растения, как правило, обеспечены этим элементом, поэтому, согласно расчетам, общий баланс серы в земледелии положительный.
Растения могут поглощать газообразные сернистые соединения из атмосферы через листья. На долю некорневого поглощения приходится до 30% от общего поглощения.
В перспективе сера может стать элементом, лимитирующим урожайность и качество продукции. Это зависит от внедрения прогрессивных технологий возделывания культур, применение высоких доз минеральных удобрений, направленных на реализацию потенциальной продуктивности растений и сопровождается увеличением выноса питательных элементов из почвы, в том числе серы. Большое количество серы может вымываться с осадками за пределы корнеобитаемого слоя, так как анион SO42- слабо поглощается почвой, прежде всего легкой по гранулометрическому составу.
С серосодержащими удобрениями в почву попадает некоторое количество серы. Например, сульфат аммония содержит 24% S, сульфат калия — 17,6% S, калимагнезия — 18,3% S, шенит — 15,9% S, сульфат магния — 28-30% S. Однако, для обеспечения дерново-подзолистых почв серой они не играют значительной роли, так как применяются в ограниченных количествах. Сера входит в состав нитрофоски сульфатной и суперфосат.
Фосфогипс содержит 22% S, является отходом химических заводов, выпускающих двойной суперфосфат, по составу сходен с гипсом, но содержит примеси фосфора и некоторых других элементов. Может служить серным удобрением местного значения. Недостаток фосфогипса — повышенная влажность до 30-35%, примесь фтора и стронция. Поэтому при его использовании следует постоянно контролировать накопление этих элементов в почве, растениях и продукции, не допуская превышения предельно допустимой концентрации (ПДК).
Гипс содержит 18,6% S, является быстродействующим, хорошо доступным растениям нейтральной сернокислой солью кальция. Применяется преимущественно для мелиорации солонцовых почв.
Элементарная сера как удобрение применяется мало. Становится доступной для растений только после перевода микроорганизмами в сульфатную форму. На скорость этого процесса влияет тонина помола, температура и влажность почвы, активность микрофлоры, тип почвы, содержание других элементов. Элементарная сера меньше подвержена вымыванию из пахотного слоя, отличается более длительным последействием по сравнению с гипсом и сульфатными формами.
Сера содержится в навозе до 1 кг SO42- на 1 т. Однако доля удобряемых навозом площадей невелика.
Применение серных удобрений
Действие серных и серосодержащих удобрений на урожай культур и качество продукции зависит от содержания серы в почве, плодородия, биологических особенностей культуры, погодных условий.
Особенности применения серных удобрений:
- В почве до 85-90% серы находится в органической форме в составе гумуса и других органических соединений, 10-15% — в форме SO42-, которая усваивается корнями растений. Сера органических соединений почвы в результате минерализации за счет микробиологической деятельности превращается в минеральную. Этот процесс называется сульфофикацией, который носит сезонный характер с минимумом весной, максимумом летом, и затуханием осенью. Высвобождение азота и серы происходит в том же соотношении, в котором они находятся в гумусе и органических остатках. В настоящее время отсутствуют критерии оценки обеспеченности растений серой. Так, бобовые и крестоцветные не испытывают дефицита в сере при содержании сульфатов более 11-14 мг/кг, злаковые — более 7 мг/кг.
- При применении серосодержащих удобрений учитывают критические уровни содержания серы в растениях и соотношение N:S, по которому можно оценить недостаток серы. Критическое содержание серы в зерне пшеницы 0,17%, клубнях картофеля — 0,11%, в люцерне — 0,2%, в хлопчатнике в фазу бутонизации — 0,5%. Критическое соотношение N:S в зерне пшеницы — 14,8, ячменя — 13,1-16,4, в клевере — 15-18,5.
- На эффективность серных удобрений влияют погодные условия, прежде всего в ранневесенний период. Прибавки урожая от внесения серы были выше в годы с низкими весенними температурами и обильными осадками, то есть когда процессы сульфофикации замедлялись, а минеральные запасы серы вымывались в нижние слои почвы и становились недоступными для растений. Поэтому ранней весной на дерново-подзолистых почвах минеральная сера, как и минеральный азот, находится в дефиците. Независимо от содержания в почве общей серы яровые культуры хорошо отзываются на серные удобрения, внесенные перед посевом. Зимующие растения, особенно клевер, люцерна, также хорошо отзываются на подкормки серными удобрениями весной.
- На дерново-подзолистых почвах наиболее эффективны нейтральные формы серосодержащих удобрений — гипс, фосфогипс и простой суперфосфат. По действию гипс и фосфогипс равноценны. Сульфатные формы азотных, калийных удобрений, а также элементарная сера уступают по эффективности, так как оказывают подкисляющее действие на почвенный раствор.
Фосфогипс повышает урожаи интенсивных культур, таких как кукуруза, кормовая брюква, кормовая капуста, выносящих большое количество питательных веществ, в том числе серы, а также бобовые травы, люпин. Прибавки урожая от внесения фосфогипса и других серных удобрений возрастают в годы с высокими урожаями и в годы с холодными веснами.
- Сроки и способы внесения серных удобрений зависят от биологических особенностей культуры: под озимые зерновые — допосевное внесение, под яровые зерновые — под предпосевную культивацию, под клевер — ранней весной по отрастающим растениям, пропашные культуры одинаково реагируют на допосевное и послепосевное внесение.
- Большинство сельскохозяйственных культур хорошо отзывается на серные удобрения при достаточно удобренном фоне и систематическом внесении в севообороте азотных, фосфорных и калийных удобрений.
Прибавки урожаев от применения серных удобрений составляют: зерна озимой пшеницы — 0,2-0,4 т/га, озимой ржи — 0,15-0,3 т/га, ячменя — 0,2-0,3 т/га, овса — 0,15 т/га, сена клевера — до 1,5 т/га, клубней картофеля — до 3,0 т/га, корней брюквы — 3,0-5,0 т/га, турнепса — до 3,0 т/га, зелёной массы кормовой капусты — до 4,0 т/га. Повышается качество растительной продукции — увеличивается содержание белка, сухого вещества, крахмала в клубнях картофеля, доля товарной продукции.
- Серосодержащие удобрения способствуют усвоению других питательных веществ.
Для большинства культур оптимальной дозой серы является 50-60 кг/га на песчаных почвах, под крестоцветные на суглинистых почвах — 100-120 кг/га серы. Вносят осенью под зяблевую вспашку, ранней весной — под предпосевную культивацию, весной — в период отрастания трав. При дефиците серы серные удобрения вносят в рядки при посеве и проводят некорневую подкормку 0,5-2%-м раствором сульфатов.
Литература
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.
