Category Archives: Агрохимия

Солома

14.04.2019

Солома может использоваться в качестве органического удобрения. Для этих целей она широко применяется в зарубежном и отечественном земледелии, в хозяйствах, специализирующихся на производстве зерна.

[toc]

Научные основы применения соломы в качестве органического удобрения

Научными предпосылкам применения соломы в качестве органического удобрения:

Солома является источник питательных элементов. Химический состав соломы меняется в зависимости от почвенных и погодных условий. В среднем при влажности 16% содержит: 0,5% азота, 0,25% — фосфора (P₂O₅), 0,8-1,0% — калия (K₂O), 35-40% углерода, а также сера, кальций, магний, бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт.

При средних урожаях зерновых 20-30 ц/га в почву с соломой возвращается 10-15 кг азота, 5-8 кг — фосфора (P₂O₅), 18-24 кг калия (K₂O).

Солома служит энергетическим материалом для образования гумуса и повышения микробиологической активности почвы. В химический состав соломы зерновых культур входит большое количество безазотистых веществ (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин) при небольшом содержании азота и минеральных элементов. Соотношение С:N (70-80:1) в соломе влияет на её разложение в почве. Солома обеспечивает почвенную микрофлору доступным углеродом, но целлюлозоразлагающие микроорганизмы испытывают большую потребность в азоте, поэтому, учитывая его небольшое количество в соломе, микроорганизмы потребляют минеральный азот почвы, то есть происходит процесс иммобилизации азота. При недостатке азота тормозятся процессы разложения соломы. Для нормального разложения соломы соотношение C:N должно быть 20-30:1.

Эффективность удобрения соломой возрастает при дополнительном внесении азота. Сравнительная оценка удобрения соломой с дополнительной компенсацией азота и навозом показывает их равную эффективность. При этом важно, чтобы с внесенной соломой и азотом соотношение С:N достигалось равным 20:1. Для этого при запашке соломы дополнительно вносят 0,5-1,5% азота от ее массы, или 5-15 кг N на 1 т соломы минеральных или органических удобрений.

При компостировании соломы в аэробных условиях выход гумуса составляет 7,9%, с добавлением минерального азота — 8,5% от массы соломы. Наиболее интенсивное гумусообразование происходит в первые 4 месяца компостирования, в период разложения целлюлозы и гемицеллюлозы. Причем гумус накапливается в максимальном количестве в период самой высокой численности микроорганизмов.

В сочетании с минеральным удобрением, жидким навозом или используемыми в качестве сидератов бобовыми культурами солома по действию на содержание гумуса не уступает эквивалентному количеству навоза.

Солома для удобрения способствует улучшению физико-химических свойств почвы, уменьшает потери азота, повышает доступность фосфатов и биологическую активность почвы, улучшает условия питания растений. Положительное действие соломы возможно при создании благоприятных условий для разложения. Например, скорость микробного разложения соломы зависит от наличия источников питания, их численности, видового состава и активности, типа почвы, окультуренности, температуры, влажности, аэрации. Так, разложение соломы увеличивается при внесении азота, фосфора, марганца, молибдена, бора, меди.

Интенсивность разложения клетчатки возрастает от дерново-подзолистых почв к серым лесным и чернозёмам. Оптимальная температура разложения клетчатки 28-30 °С при влажности почвы 60-70% от полной влагоемкости. Интенсивность разложения в верхнем слое почвы выше благодаря хорошей аэрацией, большой численности и разнообразия видового состава микроорганизмов.

Солома усиливает азотфиксирующую способность и ферментативную активность почвы.

Часто в первый год после внесения соломы урожай злаковых культур уменьшается из-за содержащихся и образующихся при разложении токсических соединений, а также ухудшением азотного питания растений.

Особое значение удобрение соломой имеет для бобовых культур. Эффективность соломы увеличивается при обработке семян бобовых нитрагином, поэтому на площадях, удобренных соломой, в первую очередь стараются размещать бобовые или пропашные культуры. Заблаговременно внесенная солома стимулирует азотфиксирующую способность бобовых и повышает их урожайность. Азотное питание пропашных культур обеспечивается в результате мобилизации почвенного азота при междурядных обработках.

Азот минеральных удобрений уменьшает депрессирующее действие соломы на зерновые культуры. Иммобилизованный в присутствии соломы азот минеральных удобрений более подвижен, меньше устойчив к кислотному гидролизу и минерализуется быстрее, чем азот, иммобилизованный без соломы, особенно азот гумуса. В последействии солома усиливает процессы мобилизации азота, повышает использование растениями как иммобилизованного азота, так и почвенного, что определяет положительное действие на урожай последующих культур.

Способы применения соломы

Измельченную и разбросанную по полю солому запахивают осенью при подъёме зяби или весной в районах достаточного увлажнения. Этот прием можно сочетать с зелёным удобрением, что позволяет исключить внесение минерального азотного удобрения, а также создает благоприятные условия для гумусообразования после запахивания.
На почвах тяжёлого гранулометрического состава и во влажных климатических условиях разбросанную солому не запахивают, а заделывают поверхностно лущильниками, дисковыми боронами или фрезами. Этот способ заделки дает лучший эффект по сравнению с запашкой плугом. Там, где возможно, после поверхностной заделки высевают промежуточную пожнивную, лучше бобовую культуру.
Солому используют также в качестве мульчирующего материала для борьбы с водной и ветровой эрозией почвы. Мульчирование создает благоприятные условия для впитывания воды в почву, уменьшает, а иногда полностью устраняет опасность поверхностного стока, способствует равномерному распределению воды по поверхности почвы, улучшает структуру пахотного слоя, уменьшает испарение влаги.

Оставление стерни и соломы при замене обычной обработки безотвальной, на 40-60% уменьшается скорость ветра над поверхностью почвы, уменьшая опасность ветровой эрозии, поэтому в зонах, подверженных ветровой эрозии, обработку почвы проводят безотвально без заделки соломы.
На площадях, удобренных соломой, в первую очередь стремятся разместить бобовые или пропашные культуры. При посеве на этих площадях злаковых культур вносят азотные удобрения из расчета 8-10 кг азота на 1 т соломы. Вносимый с соломой азот в балансе минеральных удобрений не учитывается, так как он включается в общий оборот азота почвы, и играет роль лишь при систематическом внесении соломы на удобрение в севообороте.

Запашка соломы с добавлением азота более эффективна осенью, так как образующиеся при разложении токсичные для растений фенольные соединения за осенне-зимне-весенний период вымываются и разлагаются из корнеобитаемого слоя.

Высокую эффективность внесение соломы с добавлением азота дает под пропашные культуры с длительным периодом вегетации, при систематическом применении в севооборотах её эффективность во времени увеличивается: прибавки урожая культур севооборота с 0,1 т/га корм. ед. увеличиваются до 0,2-0,3 т/га от каждой тонны соломы.

Согласно обобщенным Г.Е. Мерзлой результатов длительных опытов ВИУА, солома при выравнивании доз по питательным элементам минеральными удобрениями по действию на урожайность культур и плодородие почв равна навозу. Например, на мощном малогумусном черноземе в опытах Драбовской опытной станции при выравнивании доз питательных элементов по соломе и навозу под сахарную свеклу урожайность составила 40,8 и 40,5 т/га, тогда как при внесении только соломы в количестве 4-6 т/га — 35,7 т/га, при добавлении к соломе 90 кг/га азота — 37,9 т/га, в варианте без удобрений — 33,5 т/га.

В исследованиях Сумской опытной станции на черноземе при внесении под кукурузу соломы, подстилочного и бесподстилочного навоза в эквивалентных по питательным элементам дозах урожайность зеленой массы составила соответственно 54,5 т/га; 52,9 т/га; 53,2 т/га, в контроле без удобрений — 41,4 т/га.

В опытах Краснодарского НИИСХ на выщелоченном черноземе урожайность озимой пшеницы при внесении 5 т/га соломы составила 2,66 т/га, 5 т/га соломы и N₅₀ — 3,20 т/га, в контроле без удобрений — 2,80 т/га.

На типичном мицеллярно-карбонатном черноземе в опытах Ставропольского НИИСХ урожайность озимой пшеницы на фоновом варианте составила 2,89 т/га, фон + 10 т/га соломы — 3,00 т/га, фон + 10 т/га соломы + N₂₀ — 3,13 т/га.

Систематическое внесение соломы повышает её эффективность, а недостаток азота проявляется только в первые годы. В последующие годы азот высвобождается больше, чем закрепляется, поэтому последействие соломы наблюдается и без дополнительного внесения азота.

Приемы внесения и способы заделки соломы

Минеральные азотные удобрения можно заменят бесподстилочным жидким навозом из расчета 6-8 т на 1 т соломы. Такое сочетание оказывает действие аналогичное подстилочному навозу.

По соломе, оставленной равномерно по полю после зерноуборочного комбайна, можно вносить полужидкий, жидкий навоз, навозные жижу, стоки или другие органические удобрения в расчете 15-20 кг/га азота с заделкой лущильником или дисками на глубину 6-8 см. При этом её разложение ускоряется, не сопровождается накоплением токсичных веществ. Основную обработку почвы на принятую глубину проводят в обычные для конкретной зоны сроки.

Эффективность применения соломы на удобрение с добавлением минерального азота или в сочетании с бесподстилочным навозом или зеленым удобрением подтверждено во многих почвенно-климатических условиях. Так, в Белоруссии на типичных дерново-подзолистых, сильнооподзоленных, на легких суглинках и на легких супесчаных почвах раздельное внесение 3 т/га измельчённой соломы и 27 т/га жидкого навоза оказало такое же влияние на урожай культур звена севооборота (картофель, ячмень, многолетние травы), как и 30 т/га подстилочного навоза.

Применение соломы в качестве удобрения в мире значительно больше, чем в России. Например, доля соломы в общем объеме органических удобрений в Германии в настоящее время составляет: под сахарную свеклу — 72%, под пшеницу — 71%, под озимый ячмень — 58 %, тогда как в начале 70-х годов этот показатель не превышал 15-25 %.

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.

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

Торф

14.04.2019

Торф — органическое удобрение, представляющее собой растительные остатки различной степени разложения.

[toc]

Площадь торфяников в России составляет свыше 80 млн га, общие запасы торфа на воздушно-сухое вещество составляют 160 млрд т, что равно более 1/2-2/3 от мировых запасов.

Запасы торфа в России распределяются следующим образом: около 70% расположено в Западно-Сибирском регионе, 13% — в Северо-Западном, 6% — в Уральском и по 3-4% — в Дальневосточном, Центральном и Восточно-Сибирском регионах. 50,6% месторождений представлено верховым торфом, 31,1% — низинным, остальная часть — переходным.

Виды торфа неравноценны по качеству, поэтому и способы его использования в качестве удобрения различны. Все торфяные болота и добываемые торфа делят на верховые, низинные и переходные. В зависимости от степени разложения торфа, определяемого по содержанию гумифицированных веществ, торфа различают:

слаборазложившийся — степень разложения 5-25%;
среднеразложившийся — 25-40%;
сильно разложившийся — более 40%.

Типы торфов

Тип торфа определяется расположением болота по элементам рельефа и составом растительности.

Верховой тип образуется на возвышенных элементах рельефа из белых сфагновых мхов с небольшими количествами пушицы, багульника, голубики, клюквы и других нетребовательных к элементам питания растений. Сфагновый верховой торф наиболее беден элементами, очень кислый, малогумифицирован (до 20%), малозольный, наиболее влаго- и газоемкий, содержит до 40% гемицеллюлозу и целлюлозу. Является лучшим подстилочным материалом для животных и компонентом компостов.

Низинный тип формируется под влиянием грунтовых вод с высоким содержанием минеральных веществ в понижениях рельефа с осоками, тростниками, вейниками, хвощами, зелеными гипновыми мхами, ольхой, ивой, березой и другими влаголюбивыми и более требовательными к питательным элементам растениями.

Низинный торф представляет собой остатки травянистой и древесной растительности, содержит больше питательных веществ, менее кислый, высокозольный, содержит до 50% гуминовых веществ, высокоемкий, обогащен известью и фосфором. При осушении подходит для возделывания овощных, кормовых и других культур, может применяться как органическое удобрение в открытом и закрытом грунте, для приготовления горшочков и в качестве компонента компостов.

Переходный тип является промежуточным между верховым и низинным типами. Причем нижние слои переходных торфов обычно ближе к низинному, верхние — к верховому.

Вид торфа определяется малоразложившимися остатками растений — торфообразователей, содержание которых более 20% от массы сухого вещества.

Состав и свойства торфов

Для агрохимической оценки качества торфов имеют значение: ботанический состав, степень разложения, зольность, содержание питательных элементов, кислотность, влагоемкость и емкость поглощения (ЕКО). От ботанического состава зависит зольность, кислотность, степень гумификации, обеспеченность элементами питания.

Степень разложения — показатель агрономического использования торфа. Слаборазложившийся торф используют преимущественно для подстилки животным, среднеразложившийся, после добычи и проветривания, как удобрение, для приготовления компостов или для возделывания культур после гидромелиорации торфяников.

Зольность торфов может быть нормальной, то есть до 12%, и высокой — более 12%. Высокозольные, как правило, низинные торфа (20-30%) получают при наличии в них наносов песка, глины, повышенных количеств извести (торфотуфа) или вивианита. Повышенная зольность за счет кальция и фосфора (вивианит) повышает ценность торфа. Торфотуфы и вивианитовый торф без компостирования вносят как непосредственное удобрение, а также для известкования кислых почв и фосфоритования.

Таблица. Агрохимические показатели, % на абсолютно сухую массу различных типов торфа¹Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Тип торфа	Зола	рН		Органическое вещество	N	P₂O₅	K₂O	CaO	рН солевой вытяжки_[1]	H_г	T
		H₂O	KCl							мг⋅экв/100 г сухой массы
Низинный	8-15	5,5-7,0	4,8-5,8	85-92	2,5-3,5 (2,3-3,3_[1])	0,2-0,6 (0,12-0,5_[1])	0,15-0,20 (< 0,15_[1])	2,0-6,0	4,7-5,5	70-80	160-250
Переходный	5-8	4,0-6,0	3,5-4,8	90-95	1,2-2,5 (1,0-2,3_[1])	0,10-0,25 (0,1-0,2_[1])	< 0,15 (0,1_[1])	0,2-0,4	3,5-4,7	-	-
Верховой	< 5	3,0-4,5	2,6-3,2	95-98	0,7-1,5 (0,8-1,2_[1])	< 0,15 (0,06-0,12_[1])	< 0,10	< 0,4	2,8-3,5	120-180	100-200

Содержащийся в торфе азот находится в органических соединениях, которые плохо усваиваются растениями. Поэтому применение в чистом виде торфа малоэффективно. Расходы на добычу и применение торфа в чистом виде, часто, не окупаются прибавкой урожая.

Содержание питательных веществ уменьшается при переходе от низинного к верховому торфу. В торфах больше всего азота, причем большая часть содержится в органической форме и становится доступной растениям только после минерализации, которая в кислых средах почти не протекает, однако может быть ускорена после нейтрализации и при компостировании с навозом, жижей, птичьим пометом, фекалиями.

Содержание фосфора в торфах небольшое, причем 2/3 растворимы в слабых кислотах и доступны растениям.

Меньше всего в торфах калия, причем для растений доступна только половина от валового содержания, из микроэлементов — меньше всего меди. Поэтому при возделывании на осушенных торфяниках культур их удобряют калийными и медными удобрениями.

Кислотность торфа — показатель типа и способов его применения. При кислотности менее 5,5 низинный разложившийся торф не пригоден к использованию в качестве удобрения без предварительного компостирования с известью, фосфоритной мукой, золой, навозом, жижей. Все торфа способны при компостировании с фосфоритной мукой переводить фосфор в доступные для растений формы.

Сырой торф содержит 80-90% воды. С одной тонной такого торфа вносится 100-200 кг сухого органического вещества. Сырой торф не позволяет провести качественное равномерное внесение по полю. Слишком сухой торф также применять нецелесообразно, так как обладает высокой поглотительной способностью. Торф с влажностью 35-40% поглощает влагу почвенного слоя, что приводит к иссушению почвы и вызывает дефицит влаги. В сухом пахотном слое скорость разложения торфа очень медленная.

Поглотительная способность имеет значение при применении торфов в качестве подстилочного материала для птиц и животных, за счет поглощения влаги и газов, в частности, аммиак. Максимальная влагоемкость верховых торфов составляет 1000-1800% на сухую массу, и постепенно уменьшается при переходе к низинным, оставаясь при равной 500-1000%. Емкость поглощения всех типов торфов выше, чем мощного чернозема. Это важно и для хранения в торфах при отсутствии хранилищ значительных количеств жидкого аммиака промышленного производства и местного приготовления торфоаммиачных удобрений (ТАУ).

Применение торфа и торфяников

Торф применяется:

для подстилки животным и птицам;
в качестве компонента компостов;
для приготовления торфоперегнойных горшочков и кубиков;
в качестве мульчирующего материала;
субстрата для возделывания культур в закрытом грунте;
как органическое удобрение.

В качестве подстилки применяется прежде всего верховой сфагновый торф со степенью разложения до 25%, зольностью до 10-15%, влажностью 50%, содержанием древесных частиц размером до 6 см до 10%. Гипновый, осоковый и тростниковый виды торфа для этих целей применяют редко и только в слаборазложившемся (до 20%) состоянии.

Как непосредственное удобрение применяют низинные, богатые известью или фосфором торфа преимущественно на легких почвах, с рН выше 5,5, зольностью более 10%, в том числе СаО более 4% и степенью разложения более 40-50%. Дозы чистого торфа 50-100 т/га можно уменьшить при совместном его внесении с навозной жижи (5-10 т/га), полужидкого навоза, фекалии, птичьего помета. Дозы торфотуфов определяют по содержанию СаО, вивианитовых торфов — по содержанию Р₂О₅.

В качестве мульчирующего материала используют поверхностно проветренные низинные и переходные торфа слоем до 5 см в междурядьях посадок ягодных, плодовых и овощных культур. Мульчирование способствует улучшению в верхнем слое почвы водного, воздушного, теплового и питательного режимов, подавляет рост и развитие сорной растительности и образование почвенной корки.

Использование торфяников после осушения для возделывания сельскохозяйственных культур возможно без и после снятия верхнего слоя торфяника, однако в последнем случае мощность торфяного слоя должна быть не менее 50 см.

Торфяные почвы нуждаются в известковании.

Так как торфяники бедны фосфором, калием и медью, при возделывании культур вносят минеральные удобрения. На вновь осваиваемых торфяниках эффективны и азотные удобрения, на освоенных через 8-10 лет они, часто, теряют эффективность. Так как торфяники бедны микрофлорой, на вновь осваиваемых для ускорения разложения органического вещества целесообразно вносить в небольших дозах богатых микрофлорой удобрения, например, фекалии, птичий помет, навоз, навозная жижа, бактериальные препараты. Дозы макро- и микроудобрений устанавливают с учетом потребности культур и планируемой урожайности.

Применение торфа для компостирования

Чтобы увеличить доступность азота торфа для растений, его компостируют с биологически активными компонентами или используют для подстилки скоту.

Компосты закладывают круглыми кучами диаметром в основании 3-4 м, вверху — 1-2 м и высотой до 1,5 м или штабелями шириной 1,5-2 м, высота 1 м, длина — в зависимости от количества материала. Рыхлые материалы утрамбовывают, закрывают почвой, соломой или торфом, для предотвращения высыхания.

Во всех компостах любые торфа наиболее ценный компонент, однако лучше с большей степенью разложения (более 20%), зольностью до 25% и содержанием древесных включений до 10%, а с известью, золой и фосфоритной мукой — с рН менее 5 и зольностью менее 10%.

Для изготовления рассадных кубиков и горшочков к торфу добавляют компост, перегной, птичий помет, ил, дерновую почву, минеральные удобрения, известь или золу. Для этих целей лучше подходят низинный и переходный торфа с нейтральной или слабокислой реакцией, степенью разложения 30-40% и зольностью до 15%.

Торфонавозные компосты

При компостировании торфа с навозом устраняется избыточная кислотность торфа, создаются условия для протекания биологических процессов, ускоряется разложение торфа, увеличивается количество подвижного, доступного растениям азота. Микробиологические процессы протекают быстрее, если во время компостирования в штабеле температура поднимается до 60-65°, поэтому в отличие от навоза штабеля торфонавозных компостов уплотнять не рекомендуется. Компостирование торфа с навозом также способствует за счет высокой поглотительной способности сохранению аммиака навоза.

Торфонавозные компосты готовятся в полевых условиях, на месте применения, реже — около животноводческих помещений или в навозохранилищах. На одну весовую часть навоза в зимнее время берут 1 часть торфа; при весенне-летней заготовке — 1-2 части. Для приготовления торфонавозных компостов подходят все виды торфа, влажность которых составляет не более 60%.

В торфонавозный компост рекомендуется добавлять фосфоритную муку в количестве 2-3% от массы компоста. Если компост готовится для внесения под картофель на легких почвах, то также добавляется калийные удобрения в количестве 0,5% от массы компоста при условии хорошего перемешивания и равномерного последующего разбрасывания по полю.

Заготовку торфонавозных компостов осуществляют разными способами.

Послойный способ может применятся в любое время года. Для этого на площадке разгружают торф и бульдозером разравнивают слоем 40-50 см. На торф вывозят навоз, разравнивают слоем 25-30 см. Последующую послойную укладку торфа и навоза в штабеля проводят погрузчиками. Штабель завершают слоем торфа толщиной 40-50 см. Готовый штабель имеет ширину в основании 3-4 м, высоту 2 м, любой длины. В зимнее время во избежании промерзания навоза, закладку штабеля проводят в течение 1-2 дней.

Очаговый способ заготовки отличается от послойного тем, что навоз укладывают на торфяную подушку отдельными кучами на расстоянии 1 м одна от другой, промежутки между ними засыпают торфом. Укладку проводят теми же машинами. Очаговый способ компостирования обеспечивает более лучшее разогревание компостов в зимнее время.

Площадочный способ заключается в создании торфяной подушки слоем 25-30 см с последующим наложением и разравниванием навоза. Затем проводят 2-3-кратное дискование тяжелой дисковой бороной для перемешивания навоза с торфом, смесь сгребают бульдозером в штабеля для компостирования. Этот способ больше подходит при заготовке компостов в весенне-летний и осенний периоды.

Правильно приготовленные торфонавозные компосты по действию равноценны навозу.

Торфожижевые и торфофекальные компосты

Для сохранения питательных веществ навозной жижи и фекалий, а также для повышения удобрительного действия торфа готовят торфожижевые и торфофекальные компосты. Готовить их лучше весной и летом. Для этого торф укладывают в два сплошных смежных вала таким образом, чтобы между ними образовалось корытовидное углубление. Толщина слоев в местах соприкосновения валов должна быть 40-50 см. Торцовые стенки делаются вручную или бульдозером. В это углубление из автоцистерны (АНЖ-2) или жижеразбрасывателя сливается жижа или фекалии. Жидкость не должна переливаться или протекать через боковые стенки углубления. После того как жижа или фекалии поглотятся торфом, массу сгребают в штабеля без уплотнения.

На 1 т торфа в зависимости от вида и влажности берется 0,5-1 т навозной жижи или фекалий. Фекалии, как правило, содержат в 1,5 раза больше азота, чем навоз. В торфожижевые компосты желательно добавлять фосфоритную муку в количестве 1,5-2% от массы компоста. Для приготовления торфожижевых и торфофекальных компостов используют все типы торфа, за исключением карбонатного с высоким количеством извести. Готовят их чаще в поле на месте применения. Торфожижевые компосты при весенней и летней заготовке созревают в течение 1-1,5 месяца.

Такие компосты готовят и на осушенных торфяниках, вблизи расположения источников фекалий и удобряемого поля.

Для этого непосредственно на торфяном поле торфяную крошку после просушивания послойно-поверхностным способом сгребают в валки, вносят фекалий в соотношении 1:1. При недостатке фекалия на 1 т берут 3-5 т низинного торфа, однако такой компост менее концентрированный, а его дозы внесения увеличивают в 2 раза. Компост пригоден к использованию через несколько месяц, при этом он имеет однородной вид, легко рассыпается.

В процессе приготовления торфофекального компоста температура должна подниматься до 55-60 °С, для того, чтобы под действием высокой температуры уничтожить яйца гельминтов и возбудители болезней. Если температура в торфофекальном компосте не поднимается до 55-60 °С, использовать его под картофель и овощные культуры можно только на второй год после закладки.

Торфофекальные и торфожижевые компосты по эффективности, как правило, не уступают навозу. Наилучшее действие на урожай они проявляют в сочетании с минеральными удобрениями. Под зерновые культуры в качестве основного удобрения вносят 10-15 т/га торфофекального компоста, под картофель, силосные и другие кормовые культуры — 20-25 т/га, под овощные — 30-40 т/га.

В отсутствии торфа фекалии можно компостировать с землей. Для этого послойно укладывают фекалии и сухую землю в соотношении 1:1.

Литература

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

Птичий помет

14.04.2019

Птичий помет — органическое удобрение, наиболее концентрированное и быстродействующее среди других органических удобрений. Относится к местным удобрениям, содержащее в бесподстилочном виде 30-50%, в подстилочном — примерно 10% аммиачного азота от общего количества азота.

[toc]

Химический состав птичьего помета

Содержание питательных элементов в помете зависит от состава и качества кормов, в меньшей степени — от способов содержания.

Таблица. Химический состав птичьего помета, %¹Агрохимия. 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.

Помет	H₂O	N	P₂O₅	K₂O	CaO	MgO	SO₃
Куриный	56	1,6	1,5	0,8	2,4	0,7	0,4
Утиный	70	0,7	0,9	0,6	1,1	0,2	0,3
Гусиный	76	0,5	0,5	0,9	0,8	0,2	0,1

Птичий помёт содержит микроэлементы: в 100 г сухого вещества содержится 15-38 мг марганца, 12-39 мг цинка, 1-1,2 мг кобальта, 1-2,5 мг меди, 300-400 мг железа. Большая часть элементов питания в птичьем помете находится в водорастворимой форме.

Производство птичьего помета

По своим удобрительным качествам куриный помет превосходит навоз, по быстроте действия не уступает минеральным удобрениям. Помет гусей и уток содержит больше влаги, по содержанию питательных веществ приближается к навозу. За год от 100 кур собирают 6-8 ц помета, от уток — 7-9 ц, от гусей — 10-12 ц.

Усушка куриного помета при клеточном содержании через 8 ч составляет 10-12%, через 12 ч — 13-16%, через сутки — 27-32%. При напольном содержании получают подстилочный навоз, усушка которого происходит быстрее — за 12 ч она достигает 50%, под утками и гусями — 35%.

Подстилочный куриный помет

Подстилочный куриный помет обладает достаточной сыпучестью, небольшой влажностью. Применяется как подстилочный навоз в дозах, рассчитанных по азоту. При влажности 56% содержит в среднем 1,6% N, 1,5% Р₂O₅ и 0,9% К₂O. В качестве подстилки используют торф, измельченную солому, древесные опилки лиственных пород деревьев, которые укладывают слоем 30-40 см, по мере загрязнения верхний слой перемешивают с нижним. Убирают подстилочный помет при смене поголовья 2-3 раза в год. Другой вариант применения подстилки: торф укладывается слоем 5-10 см, по мере загрязнения добавляют в расчете 15-20 г на 1 голову, при достижении высоты подстилочного помета 0,5-1,0 м, его убирают.

Влажность торфа должна быть не более 50%, других видов подстилки — 30%. Подстилка способствует консервации питательных веществ помёта и уменьшает их потери. Применение глубокой подстилки в птичниках — наиболее надежный приём для сохранения азота, улучшения физических свойств помёта, снижения затрат труда и повышения продуктивности. Наилучшим материал для глубокой подстилки является сухой измельченный сфагновый торф с добавлением измельченной соломы. Для подстилки также можно использовать сухую торфяную крошку низинного торфа, солому, мякину, древесные опилки.

Влажность подстилочного помёта составляет от 30 до 50%. Наилучшим качеством обладает помётное удобрение на основе торфа и соломы.

Таблица. Состав различных видов подстилочного помета при 40-й влажности (% на сырое вещество)²Агрохимия. 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.

Вид подстилки	N	P₂O₅	K₂O
Торф	2,22	2,00	0,78
Опилки	1,60	1,40	0,62
Торф и солома	2,15	1,65	0,68
Солома	2,10	1,60	0,85

Потери азота из птичьего помёта можно уменьшить добавлением суперфосфата в количестве 6-10% от веса сырого помёта. Суперфосфат добавляется после удаления его из птичника. Полученное таким образом концентрированное удобрение вносят под пропашные и овощные культуры по 4-5 т/га, под зерновые — 2-2,5 т/га.

Бесподстилочный куриный помет

Бесподстилочный куриный помет представляет собой липкую, мажущуюся массу зловонного запаха с более высоким, чем в подстилочном помете, содержанием питательных веществ. Также содержит семян сорных растений, яиц и личинок гельминтов, мух, микроорганизмы, многие из которых возбудители болезней.

Все питательные элементы в птичьем помете содержатся в усвояемых для растений формах. Азот мочевой и гиппуровой кислот подвергается аммонификации, что сопровождается его потери при неправильном хранении, которые за 6 месяцев могут достигать 50% от общего содержания. Для уменьшения потерь азота при накоплении и хранении бесподстилочного помета к нему добавляют 20-40% от массы торфяной крошки или компостируют с торфом, при отсутствии торфа — до 30% почвы.

На птицефабриках для обеззараживания, дезодорации, сохранения питательных веществ, улучшения физико-механических свойств бесподстилочного помета используют быструю термическую сушку при температуре 600-800 °С. Из 1 т сырого помёта получается 300-350 кг гранулированного или порошкообразного концентрированного органического удобрения с влажностью 15-20%, потери азота при этом не превышают 5%, концентрация питательных веществ возрастает в 3 раза: 4-6% N, 3-4% Р₂O₅ и 1,5-2,0% К₂O, СаО — 4,5, MgO — 1,6%.

Термически высушенный помёт является обеззараженным и биологически малоактивным материалом, пригодным для длительного хранения. Сушка помёта связано с большими энергетическими затратами и применяться только на птицефабриках, расположенных вблизи городов или зон отдыха, где невозможно утилизировать помет другими способами.

Сухой птичий помет

Сухой птичий помет — сыпучее органическое удобрение, более транспортабельно, может храниться в сухом месте, за 6 месяцев хранения в мешках или открытом штабеле теряет 4-11% органического вещества и 3-8% азота.

Компостирование птичьего помета

В свежем курином помёте нет летучих форм азота, однако при хранении в кучах он сильно разогревается, и из-за превращения мочевой кислоты в аммиачные соединения азот теряется. Потери при таком хранении за 1,5-2 месяца могут достигать 30-60% от общего содержания. Потери устраняются компостированием свежего птичьего помёта с торфом, перегноем, соломой, опилками, дерниной или почвогрунтом.

Компостирование является приемом утилизации помета, увеличивает выход удобрения, экологически более безопасно. Наиболее распространены торфо-помётные компосты. Для получения компоста высокого качества, сбалансированного по элементам питания, уменьшения потерь азота, увеличения биологической активности рекомендуется на 1 т компостной массы добавлять 10-20 кг порошковидного суперфосфата, 20-30 кг фосфоритной муки или 5-10% от массы компоста фосфогипса. Добавление 1,5-2% хлористого калия предохраняет бурты от промерзания в зимний период.

Для быстрого и оптимального протекания процессов в компостах смесь должна иметь влажность 65-70%, отношение С:N от 20:1 до 30:1, кислотность рН 6-8. Перебивку штабелей проводят при снижении температуры до 30-35°С. Компост считается созревшим, когда температура в штабеле после перебивки не повышается. Процесс компостирования длится 1-2 месяца. Так как птичий помёт является преимущественно азотно-фосфорным удобрением, его использование обусловливает необходимость дополнительного внесения калийных удобрений.

Применение

Птичий помёт характеризуется повышенной липкостью, что создает трудности с его внесением в почву существующей техникой. Взвеси, содержащиеся в помётных стоках, препятствуют его внесению и дождевальными установками. Радиус транспортировки жидкого помёта по экономическим соображениям ограничен 5 км, поэтому в качестве удобрения целесообразно использовать подстилочный помёт, помётные компосты, в отдельных случаях — сухой помёт.

Помётные удобрения в первую очередь вносят под пропашные культуры, затем под озимые и травы в качестве основного удобрения и в подкормки. В районах достаточного увлажнения птичий помёт и его компосты заделывают дисковыми орудиями и культиваторами, на песчаных и супесчаных почвах более эффективно запахивание компостов. Заделку органических удобрений, в том числе помётных компостов, проводят ярусными плугами типа ПЯ-3-35 при однократном внесении удобрений на ряд лет севооборота.

Применяют птичий помет до посева культур и в процессе вегетации в подкормки. При допосевном внесении его используют в зависимости от вида, продуктивности культур и окультуренности почвы в дозах: бесподстилочный помет — 5-10 т/га, подстилочный — 10-20 т/га, термически высушенный — 2-4 т/га. При подкормках сплошным способом дозы бесподстилочного помета составляют 0,8-1 т/га, при локальном внесении в борозды и лунки — 400-500 кг/га, дозы подстилочного помета увеличивают на 20-30%, сухого — уменьшают в 3 раза.

Помётные компосты по эффективности сопоставимы с подстилочным навозом, в некоторых случаях его превосходят.

По действию и последействию на урожайность культур все виды птичьего помета при внесении в эквивалентных минеральным удобрениям дозах не уступают по эффективности. Под культурами, чувствительными к повышенной концентрации почвенного раствора и положительно реагирующими на улучшение воздушного питания углекислым газом, превосходят минеральные удобрения.

Таблица. Примерные дозы пометных удобрений под сельскохозяйственные культуры на черноземах и серых лесных почвах лесостепной зоны (по данным научно-исследовательских учреждении, т/га)

Культура	Помет				Компост
	сухой	естественной влажности	подстилочный	жидкий
Зерновые	2-5	5-7	6-8	20-25	10-15
Картофель	2-4	7-12	10-15	-	20-25
Кукуруза на зерно и силос	6-10	7-12	10-15	60-80	20-25
Сахарная свекла	5-8	7-12	10-15	50-60	20-25
Кормовые корнеплоды	5-8	7-12	10-15	50-60	20-25
Технические	5-8	10-12	12-15	-	20-25
Овощные	5-8	10-12	10-15	30-40	30-40
Однолетние травы на зеленый корм	-	5-8	8-10	23-25	10-15
Многолетние травы на зеленый корм и сено	-	-	-	15-20	-
Луга и пастбища	-	-	-	20-30	-
Чистый пар	-	5-8	7-10	30-40	15-20

Таблица. Примерные дозы пометных удобрений под сельскохозяйственные культуры на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны (по данным научно-исследовательских учреждении, т/га)

Культура	Помет				Компост
	сухой	естественной влажности	подстилочный	жидкий
Озимые зерновые	3-4	13-15	10-15	45-50	20-25
Яровые зерновые	3	8-10	10-15	20-25	20-25
Картофель	4-5	15-20	20-25	60-70	40-50
Кукуруза на силос	4-5	15-20	15-20	60-70	40-60
Кормовые корнеплоды	4-5	15-20	15-20	60-70	30-50
Кормовая капуста	4-5	15-20	15-20	60-70	40-60
Овощи	6-8	20-25	20-25	60-70	40-60
Однолетние травы	-	-	13-15	50	20-30
Многолетние травы	5-8	10-15	-	30	-
Сенокосы и пастбища	-	15-20	-	30-40	-

Литература

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

Навоз

14.04.2019

Навоз — один из важнейших видов органических удобрений. Оказывает комплексное воздействие на почву, пополняет запас подвижных форм питательных веществ в почве, улучшает круговорот макро- и микроэлементов в системе почва-растение. Значительная часть питательных элементов, использованных растениями из почвы и из внесенных минеральных удобрений, с кормами и подстилкой поступает на корм скоту, переходит в навоз, с которым возвращается в почву.

[toc]

Значение навоза

Значение навоза проявляется через его действие на почву и возделываемые растения непосредственно и косвенно:

обогащает почву питательными элементами, углекислым газом в почвенном и надпочвенном воздухе, микроорганизмами и органическими веществами;
улучшает физико-химические свойства и структуру почв;
повышает емкость поглощения (ЕКО), буферность, степень насыщенности основаниями и содержание подвижных форм питательных элементов, снижает кислотность и содержание подвижных форм алюминия и марганца;
улучшает окультуренность почв;
повышает урожайность культур и качество сельскохозяйственной продукции;
улучшается водный и воздушный режимы.

Действие навоза на почву

Согласно обобщению А.Д. Хлыстовского (1992), за 55-65 лет на неокультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Долгопрудной агрохимической опытной станции им. Д.Н. Прянишникова дозы подстилочного навоза в среднем 9 т/га за год приводили к росту в 2 раза урожайности озимых ржи и пшеницы, картофеля, овса, трав по сравнению с неудобренным контролем. При этом среднегодовая продуктивность севооборота составила 2,3-2,6 т/га зерн. ед., при дозах 15 т/га — 2,8-3,0 т/га зерн. ед.

В течение 52 лет внесение подстилочного навоза в дозе 12 т/га ежегодно оказывал нейтрализующее действие на кислотность почв, равное внесению 100 кг/га СаСO₃, снижал в слое 0-20 см гидролитическую и обменную кислотность по сравнению с контролем на 0,5 мг⋅экв/100 г, содержание алюминия в 2 раза, повышал сумму поглощенных оснований более чем на 1 мг⋅экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями — на 10%. Нейтрализующее действие навоза проявилось также в подпахотном горизонте (20-40 см) почвы.

Повышение насыщенности посевов навозом и переход к систематическому внесению возрастающих доз улучшают агрохимические показатели, плодородие и окультуренность бедной дерново-подзолистой почвы. В сочетании с систематическим внесением высоких доз с известкованием превращает бедную почву в плодородную, не отличающуюся по агрохимическим показателям от черноземов. Однако, как правило, такое сильное повышение плодородия экономически убыточно, экологически опасно. С учетом экономических возможностей целесообразно повышать плодородие бедных конкретных почв до оптимального уровня, обеспечивающего получение максимальной продуктивности культур хорошего качества при научно обоснованном применении удобрений и мелиорантов.

Таблица. Агрохимические показатели почвы совхоза "Грибово" при разных степени и длительности удобрения её навозом (В.А. Францессон)

Образцы почвы	S	H_г	ЕКО	V, %	pH_сол	Подвижный P₂O₅	Обменный К₂O
	мг⋅экв/100 г почвы					мг/кг
Неокультуренная (из-под леса)	6,6	5,5	12,1	54	4,2	23	140
Поле (мало удобрявшееся навозом)	8,0	4,6	12,7	63	4,5	45	-
Приусадебный участок (систематически применяли навоз)	14,5	4,3	18,8	77	5,3	195	190
Огород (сильно унавоживали)	18,7	2,8	21,5	86	5,5	900	612
Старый огород (длительно и сильно унавоживали)	44,4	0,4	44,8	99	6,8	1920	805

Положительное действие навоза на физико-химические свойства почв подтверждается многочисленными экспериментальными данными, полученными в различных почвенно-климатических зонах страны.

Под действием органического вещества навоза активизируются микробиологические процессы в почве, которые способствует повышению растворимости и доступности растениям питательных веществ. Под влиянием микробиологических процессов, разлагающих клетчатку, содержание доступных форм фосфатов в красноземе повышалось в 2-3 раза. Под действием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов нерастворимые фосфаты кальция, железа, алюминия переходят в растворимые соединения. Навоз влияет на биологическую активность почвы, нитрификационную способность и протеолитическую активность.

Таблица. Сравнительное действие систематического (7 лет) применения навоза и минеральных удобрений на водно-физические свойства обыкновенных черноземов¹Агрохимия. 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.

Варианты опыта	Фильтрационная способность, мм/мин*	Полная влагоемкость, % от абс. сухой почвы**	Продуктивная влага, мм**	Содержание водопрочных агрегатов почвы 0,25 мм на абс. сухую почву
Контроль	1,06	46,7	31,4	44,2
Навоз, 50 т/га	1,72	54,1	37,7	51,3
Навоз, 100 т/га	2,18	58,3	41,3	55,3
NPK эквивалент 50 т навоза	1,12	48,0	32,5	45,1
NPK эквивалент 100 т навоза	1,22	47,1	31,5	45,2

Примечание. *Для слоя почвы 0-10 см.

**Для слоя почвы 0-20 см.

Особое значение навоз имеет в районах Нечерноземной зоны России, почвы которой бедны гумусом, содержат мало питательных веществ.

Содержание питательных веществ в навозе

Доступность растениям азота, фосфора и калия навоза зависит от вида и качества, свойств почвы и климатических условий территории. Навоз содержит все необходимые питательные элементы, но в разных количествах и формах. Так как растения потребляют минеральные формы, то их доступность зависит от исходного содержания минеральных форм и скорости минерализации органических форм элементов.

Общий азот навоза усваивается первой удобряемой культурой в 3 раза хуже, чем из минеральных удобрений, фосфор — в 1,5-2,0 раза лучше, калий — так же как из минеральных. Поэтому для получения высокого урожая культур при внесении под них навоза, следует дополнительно вносить азотные удобрения.

Так, при общем содержаним в полуперепревшем навозе азота — 0,5%, фосфора — 0,25%, калия — 0,6% и дозе внесения 20 т/га, в почву постает 100 кг/га азота, 50 кг/га фосфора и 120 кг/га калия. В первый год культурами усваивается соответственно: азота (30%) — 30 кг/га, фосфора (35%) — 17,5 кг/га и калия (60%) — 72 кг/га при соотношении N:Р₂О₅:К₂О, равном 1,7:1:4,1.

Подавляющее большинство сельскохозяйственных культур, за исключением калиелюбивых, для получения урожаев хорошего качества больше потребляют азота, затем калия и меньше всего фосфора:

зерновые колосовые 2,8:1:1,9;
травы 3,5:1:3,0;
крупяные 3:1:3;
зернобобовые 5:1:2;
прядильные 2,0:1:1,5.

У калиелюбивых культур преобладает потребление калия над азота, соотношение N:Р:К составляет соответственно:

картофель 3:1:4;
корнеплоды 3-4:1:4-6;
подсолнечник 2:1:6-7.

Приведенные данные также свидетельствуют о необходимости дополнять внесение навоза азотными удобрениями.

Азот

Азот органических соединений в результате аммонификации превращается в аммоний или нитрифицируется до нитратов. В условиях повышенной влажности почвы и недостатка кислорода в щелочной среде могут протекать процесс денитрификации и образование молекулярного азота, который безвозвратно теряется в атмосферу. При правильном обращении с навозом потери азота в результате денитрификации резко снижаются.

Содержание и формы азота в навозе каждого вида животных определяют соотношением твердых, жидких выделений и подстилочного материала. Азот кала и подстилки содержит медленно разлагающиеся азотистые соединения, поэтому малодоступен растениям в первый год, мочи — легкорастворимые, быстро превращающиеся в аммиак и доступен растениям сразу после внесения. Чем больше мочи и аммиака впитывает подстилка, тем больше содержание общего и аммиачного азота, поэтому навоз на торфяной подстилке или, хранящийся или укрытый с торфом, наиболее богаты общим и аммиачным азотом. В полуперепревшем навозе плотного хранения содержание общего азота в зависимости от вида животных и качества кормов колеблется в пределах от 0,3 до 1,0%, аммиачного в зависимости от вида и количества подстилки — от 20 до 40% от общего азота.

В первый год растения усваивают в среднем 20-30% азота от общего содержания в навозе. Это зависит от содержания аммиачной формы азота и от соотношения между растворимым и белковым азотом, количества углеводов в навозе, времени между внесением и началом интенсивного потребления культурами. Большое количество углеводов способствует развитию микрофлора, которая потребляет и аммиачный азот навоза, поэтому усвоение его растениями меньше. При внесении навоза в пару или под основную осеннюю обработку почвы он разлагается полнее и культуры усваивают больше азота, чем при предпосевном и весеннем внесении.

По сравнению с минеральными удобрениями общий азот навоза первой культурой усваивается в 3 раза меньше, однако обеспечивает питание растений этим элементом культуры на протяжении 3-4 лет, иногда, дольше в зависимости от дозы, качества навоза, почвенно-климатических условий.

Использование азота подстилочного навоза в первый год наиболее значительно (в среднем 30 % от общего) из овечьего (козьего) навоза, меньше из конского (20%) и навоза крупного рогатого скота (18%), минимально (10 %) из свиного, хотя при обильном откорме свиней использование азота в первый год может превысить 20 % общего содержания.

Быстрее всего растения усваивают азот овечьего навоза, который содержит мало воды и много азота.

Фосфор

За счет органического вещества навоза усиливаются микробиологические процессы в почве, в результате которых повышается растворимость и доступность растениям элементов минерального питания. Так, нерастворимые фосфаты кальция, железа, алюминия переходят в подвижные формы. Фосфор, потребленный микроорганизмами и закрепленный в плазме при их отмирании, переходит в усвояемые растениями соединения.

Повышение подвижности нерастворимых фосфатов может происходить в результате взаимодействия с гуминовыми и другими органическими кислотами. Поэтому, фосфор, внесенный с навозом, отличается большей подвижностью. Так, в дерново-подзолистой почве фосфор, накопленный за счет систематического внесения навоза в севообороте, меньшей связывается полуторными оксидами железа и алюминия, чем при внесении минеральных удобрений. В бедных органическим веществом сероземах навоза частично предотвращает закрепление остаточного фосфора карбонатами. Подкисляющее действие азотно-калийных удобрений в щелочной среде не проявляется. В этих условиях фосфор, накопленный от длительного применения навоза, более подвижен, чем фосфор, накапливающийся в результате применения минеральных удобрений.

Основная масса остаточных фосфатов накапливается в верхних слоях почвы (0-20, 20-40 см). В некоторых случаях наблюдается проникновение фосфора в более глубокие слои.

Содержание подвижного фосфора в почве (по Кирсанову) при внесении навоза уже через 4 года в пахотном слое увеличилось на 12 мг/кг по сравнению с контролем без удобрений. Через 52 года разница составила при дозе 9 т/га навоза — 16 мг/кг, при дозе 15 т/га навоза — 24 мг/кг. При этом возрастала подвижность фосфатов. Через 40 лет аналогичные изменения в содержании подвижных форм и подвижности фосфатов обнаружены в подпахотном горизонте.

Большая часть фосфора навоза находится в составе твердых выделений животных и подстилки и усваивается растением по мере их минерализации. Органическое вещество навоза препятствует химическому закреплению минерализованного фосфора в почве, позволяет дольше оставаться в усвояемых для растений формах. Поэтому в первый год после внесения в эквивалентных дозах фосфора навоза растения усваивают в 1,5-2,0 раза больше (в среднем 35 % от общего, иногда до 50-55%), чем из минеральных удобрений.

Усвоение растениями фосфора навоза в зависимости от его дозы и качества, а также почвенно-климатических условий продолжается 3-4 года. Причем первоначальное преимущество фосфора навоза перед минеральными удобрениями со временем уменьшается.

Калий

Калий во всех компонентах подстилочного навоза находится в подвижных и усвояемых для растений формах. Калий навоза усваивается растениями в первый год так же, как из эквивалентных доз минеральных удобрений. Суммарное его действие в навозе для сохраняется в среднем 3-4 года, при увеличении доз и на плодородных почвах — более 4 лет. Продолжительность действия калия навоза и минеральных удобрений в эквивалентных дозах за несколько лет бывает близким или с некоторым преимуществом навоза, зависит от возделываемых культур, доз удобрений и почвенно-климатических условий.

Систематическое внесение навоза и известкование снижают подвижность калия, так как приводят к его закреплению в почве. В черноземах из-за процессов нитрификации, которые снижают содержания аммония, и следовательно, его конкурентной способности. Внесение навоза на черноземах, как и на дерново-подзолистых почвах, способствует накоплению обменного калия по сравнению с минеральными удобрениями, одновременно увеличиваются процессы фиксации калия в необменную форму. Обменный калий в черноземах менее подвижен, причём с применением навоза его подвижность снижается, тогда как от минеральных удобрений — возрастает.

На сероземах систематическое внесение удобрений приводит к увеличению обменного и необменного калия. Промывной режим почв способствует накоплению этих форм калия по профилю почвы до глубины 1 м. Различия в действии навоза и минеральных удобрений проявляются в изменении подвижности обменного калия: на фоне навоза подвижность уменьшается, на фоне минеральных удобрений увеличивается.

В течение 52 лет дозы навоза в среднем 9 т/га повышали по сравнению с контролем без удобрений содержание обменного калия в пахотном слое на 15-36 мг/кг, при дозе 15 т/га за 18-20 лет — 31-52 мг/кг. В подпахотном горизонте (20-40 см) содержание обменного калия через 40 лет увеличилось на 100 мг/кг, через 50 лет — на 120 мг/кг.

В первый год растениями усваивается 60-70% внесенного с навозом калия.

Углерод, кальций, магний, сера

При разложении органического вещества навоза минерализуется не менее 70% углерода, который превращается в диоксид углерода, оставшиеся 30% расходуются на новообразование гумуса. Диоксид углерода, растворяясь в почвенном растворе, повышает подвижность почвенных фосфатов и кальция, что улучшает питание растений этими элементами, кальций также улучшает структуру почвы. Например, в процессе разложения 30-40 т навоза ежедневно выделяется 35-55 (100-200[1]) кг углекислого газа, который обогащает припочвенный атмосферный воздух, улучшает воздушное питание растений. Все стелющиеся культуры, например, огурец, кабачок, тыква, при плотном травостое полностью поглощают выделяющийся почвенный диоксид углерода. Особенно это важно для культур, возделываемых в условиях закрытого грунта. Для урожая зерновых 40-45 ц/га ежедневно требуется 180-200 кг углекислого газа.

Прибавки урожая от навоза как источника диоксида углерода, внесенного в дозе 20-30 т/га под овощные и пропашные культуры, достигают 30-40%. Внесение 60 т/га навоза под огурцы на супесчаной почве повысило урожай на 43%, 20% из которых — за счет углекислого газа, образовавшегося от разложения навоза. Дополнительное количество углекислого газа повысило урожай корней сахарной свеклы на 24%, сбор сахара — на 25%.

Доступность для растений кальция, магния, серы, микроэлементов навоза, как правило, не хуже, чем из минеральных удобрений. Длительность усвоения зависит от доз и качеством навоза, составом и продуктивностью культур, почвенно-климатическими условиями.

Микроэлементы

Навоз — источник микроэлементов. При его внесении почва меньше обедняется микроэлементами при получении высоких урожаев, чем при использовании минеральных удобрений. Содержание микроэлементов в навозе меняется в широких пределах.

Таблица. Содержание микроэлементов в подстилочном навозе²Агрохимия. 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.

Микроэлементы	Содержание, г/20 т навоза
	минимум	максимум	среднее
Бор	22,5	260,0	101,0
Марганец	375,0	2745,0	1005,5
Кобальт	1,25	23,50	5,20
Медь	38,0	204,0	78,0
Цинк	215,0	1235,0	481,0
Молибден	4,2	20,9	10,3

Источник гумуса почвы

В систематически унавоживаемой более 50 лет почве содержание гумуса по сравнению с контролем без удобрений через 15 лет было выше в пахотном горизонте более чем на 0,2% углерода, общего азота — на 0,02-0,05%, в подпахотном горизонте (20-40 см) углерода — на 0,04-0,05% выше, азота — на 0,02-0,05%.

В условиях интенсивного земледелия в почве невозможно добиться бездефицитного баланса гумуса без использования органических удобрений. При систематическом внесении навоза в севообороте содержание гумуса возрастает на всех типах почв. Минеральные удобрения слабо влияют на накопление гумуса и азота, так как источником гумуса при внесении минеральных удобрений являются в основном корневые и пожнивные остатки.

В зависимости от типа почвы длительное применение удобрений действует по-разному на накопление гумуса и азота. Например, на бедных гумусом дерново-подзолистых почвах этот процесс более заметен. Низкая гумусированность сероземов позволяет повысить содержание гумуса в почве за счет органических удобрений. На богатых гумусом черноземных почвах удобрения обеспечивают меньшие прибавки урожая.

Состав гумуса разных почв мало меняется при длительном применении удобрений, увеличение содержания углерода сопровождается накоплением всех групп гумусовых веществ. Соотношение между гуминовыми и фульвокислотами — характерная черта конкретного генетического типа почвы. Отсутствие влияния удобрений на этот показатель связано с тем, что групповой состав гумуса характеризуется полностью гумифицированными органическими соединениями почвы. Удобрения оказывают влияние на органическое вещество почвы, находящееся на ранних стадиях гумификации.

Например, на дерново-подзолистых почвах за 36 лет систематическое внесение навоза повысило содержание водорастворимого гумуса на 17-34%, на слабо выщелоченном черноземе — на 5-18%, на типичном сероземе — на 23-50% по сравнению с контролем. Эти подвижные органические вещества находятся на ранних стадиях гумификации и обогащают почву доступными соединениями азота. В почвах с низким содержанием гумуса при длительном применении навоза больше накапливалось водорастворимого гумуса.

Накопление подвижных гумусовых веществ проявляется при длительном применении удобрений также на чернозёмных почвах. Это объясняется мобилизацией гумуса чернозёмов за счет подкисляющего действия минеральных удобрений. Таким образом, длительное применение навоза и минеральных удобрений обогащает общим углеродом и азотом почвы, бедные органическим веществом, и увеличивает во всех типах почв содержание подвижных форм органических веществ, находящихся на ранних стадиях гумификации.

При расчете баланса гумуса в почве учитывают органическое вещество образующееся за счет гумификации навоза, а также образующееся от корневых и пожнивных остатков растений. Ежегодное пополнение гумуса в почвах от пожнивных и корневых остатков культур зависит от почвенно-климатической зоны, биологическими особенностями растений, урожайностью. Например, в Нечерноземной зоне после зерновых гумус восполняется в среднем на 0,4 т/га, на чернозёмах европейской части — на 0,5-0,7 т/га, на Урале, Сибири и Дальнем Востоке — на 0,3 т/га. Пропашные культуры пополняют запасы гумуса в среднем в 2 раза меньше, чем зерновые. Многолетние травы на неорошаемых почвах — на 0,5-1 т/га, при орошении — больше.

Коэффициент гумификации навоза зависит от почвенно-климатической зоны, агротехники, орошения, содержания сухого вещества в навозе, вида навоза. В целом он составляет 15-30% на сухое вещество. Коэффициент гумификации растительных остатков зерновых культур и многолетних трав приравнивается к коэффициенту гумификации подстилочного навоза, а пропашных — в два раза меньше. Зная дозы внесения навоза в севообороте можно подсчитать накопление гумуса в почве.

Ежегодная минерализация гумуса зависит от почвенно-климатических условий, структуры посевных площадей, интенсивности обработки почвы, уровня химизации. Почвы под зерновыми культурами ежегодно теряют 0,5-1 т/га гумуса; под пропашными — 0,8-3 т/га. Максимальная минерализация гумуса происходит в чистых парах — до 3-5 т/га. Минерализация гумуса больше на почвах легкого гранулометрического состава и при орошении.

Внесение органических удобрений улучшает азотный режим почв, так как 1 грамм углерода расходуется на фиксацию микроорганизмами от 15-20 до 20-40 мг атмосферного азота.

Бесподстилочный навоз — источник легкорастворимых питательных веществ для растений, повышает содержание в почве гумуса и азота. Однако органическое вещество бесподстилочного навоза по составу и воспроизводственной способности гумуса отличается от подстилочного навоза и соломы. Отношение C:N в бесподстилочном навозе имеет значения от 5:1 до 10:1. Бесподстилочный навоз отличается высоким содержанием легкоразлагаемых органических соединений. Поэтому он меньше влияет на воспроизводство гумуса, чем подстилочный навоз.

Подстилочный навоз

Состав

В состав подстилочного навоза входят твердые и жидкие экскременты животных и подстилка. В экскременты содержится около 40-50% органического вещества и азота, 60-70% фосфора и калия от исходного их содержания в корме.

Таблица. Состав подстилочного навоза³Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Вид животного	Количество экскрементов от 1 головы скота в сутки
	твердых, кг	жидких, л	отношение твердых к жидким
Крупный рогатый скот:
- взрослый	20-30	10-15	2,0
- молодняк до 1,5 лет	10-20	5-6	2,0
- телята до 6 мес.	3-5	1,5-2,0	2,3
Свиньи	1,2-2,2	2,5-4,4	0,5
Овцы	1,5-2,5	0,6-1,0	2,5
Лошади	15-20	4-6	3,5

Состав подстилочного навоза зависит от количества, соотношения твердых и жидких выделений животных и подстилки, которые в свою очередь различны для для разных видов (и возраста) животных.

У лошадей, овец и крупного рогатого скота твердых выделений больше, чем у свиней. Твердые и жидкие выделения неравноценны по составу и удобрительной ценности: более 95% фосфора содержится в твердых, от 50 до 75% азота и более 80-90% калия — в жидких выделениях. В экскрементах животных содержание сухих веществ в среднем составляет примерно половину сухого вещества кормов, а содержание азота и зольных элементов может быть выше в 1,5-2,0 раза, чем в кормах.

При введении в рационы животных концентрированных кормов, переваримость которых выше сена, экскременты будут содержат меньше сухого вещества, содержание азота и фосфора будет больше.

Таблица. Содержание (%) сухих веществ и питательных элементов в твердых и жидких выделениях животных⁴Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Вид животного	Сухое вещество		N		P₂O₅		K₂O		CaO		MgO		SO₄
	твердых	жидких	твердых	жидких	твердых	жидких	твердых	жидких	твердых	жидких	твердых	жидких	твердых	жидких
Крупный рогатый скот	16	6	0,29	0,58	0,17	< 0,01	0,10	0,49	0,34	0,01	0,13	0,04	0,04	0,13
Свиньи	18	3	0,60	0,49	0,41	0,07	0,26	0,83	0,09	< 0,01	1,10	0,07	0,04	0,08
Овцы	35	13	0,55	1,95	0,31	0,01	0,15	2,26	0,46	0,16	0,15	0,34	0,14	0,30
Лошади	24	10	0,44	1,55	0,35	< 0,01	0,35	1,50	0,15	0,45	0,12	0,24	0,06	0,06

В экскрементах крупного рогатого скота и свиней содержание сухого вещества и питательных элементов меньше, чем у лошадей и овец. Поэтому экскременты овец и лошадей разлагаются быстрее, выделяют много тепла при хранении, а навоз этих животных называют горячим, свиней и крупного рогатого скота — холодным. Горячий навоз используют для набивки парников, устройства утепленных гряд и в качестве биотоплива.

Качество навоза зависит от условий и продолжительности хранения: при длительном хранении повышается относительное содержание азота, фосфора, калия в результате разложения органического вещества. Ввиду того, что химический состав навоза меняется, для правильного определения дозы желательно перед внесением определить его химический состав. В противном случае, используют справочные данные.

Азот, фосфор и сера твердых выделений всех животных входят в состав различных органических соединений и становятся доступными растениям только после минерализации. В жидких выделениях все питательные вещества находятся в легкоминерализуемой и растворимой формах, и быстро под действием микроорганизмов становятся доступными растениям. Калий, кальций, магний в твердых и жидких выделениях находятся в подвижных, усвояемых для растений формах.

Твердые выделения богаты микроорганизмами: до 30% от общей массы, жидкие в момент выделений могут вообще их не содержат, но, перемешиваясь с твердыми, быстро обогащаются имеющимися в среде микроорганизмами.

Качество навоза и химический состав зависят от типа кормов, рациона, вида животных, количества и вида подстилки, способа хранения. Так, при откорме животных с большим количеством в рационе концентрированных кормов навоз отличается высоким содержанием питательных веществ по сравнению с навозом животных, получающих силос, корнеплоды и грубые корма с высоким содержанием клетчатки. Из потребляемого корма в навоз переходит примерно 40% органического вещества, 50% азота, 80% фосфора и 25% калия.

Таблица. Химический состав свежего навоза на соломенной подстилке⁵Агрохимия. 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.

Компоненты	Навоз
	крупного рогатого скота	конский	овечий	свиной
Вода	77,3	71,3	64,6	72,4
Органическое вещество	20,3	25,4	31,8	25,0
Азот (N) общий	0,45	0,58	0,83	0,45
- белковый	0,28	0,35	-	-
- аммиачный	0,14	0,19	-	0,20
Фосфор (P₂O₅)	0,28	0,28	0,23	0,19
Калий (K₂O)	0,50	0,63	0,67	0,60
Известь (CaO)	0,40	0,21	0,33	0,18
Магнезия (MgO)	0,11	0,14	0,18	0,09
Серная кислота (SO₃)	0,06	0,07	0,15	0,08
Хлор	0,10	0,04	0,17	0,17
Кремневая кислота (SiO₂)	0,85	1,77	1,47	1,08
Окислы Al и Fe (P₂O₃)	0,05	0,11	0,24	0,07

Подстилка

Качество навоза зависит от химического состава и поглотительной способности подстилки, которая благоприятствует созданию условий для жизнедеятельности микроорганизмов и разложения кала. Важное значение имеет способность подстилки поглощать жидкости и газы. Качество навоза во многом зависит от содержания в подстилке азота и зольных веществ. Самое высокое содержание азота характерно для торфяной подстилки и соломы бобовых, в последней содержится также самое большое количество фосфора.

Лучший подстилочный материал — верховой торф. Он отличается небольшой зольностью (1,5-3%), высокой способностью к поглощению жидкостей и газов: 1 кг верхового торфа способен поглотить 9-18 кг воды, 15-30 г аммиака, тогда как 1 кг соломы — 2-3 кг воды и 2-5 г аммиака. Использование торфяной подстилки на скотных дворах уменьшает концентрацию аммиака и углекислого газа в воздухе в 2,5 раза, снижает относительную влажность помещения со 100 до 75%. Торфяная подстилка улучшает зоотехнические условия содержания скота и увеличивает выход навоза, снижает потери азота. При увеличении подстилки до 8-10 кг в сутки повышается выход навоза, потери азота сводятся к нулю; 1 т сухой торфяной подстилки дает дополнительно 5-7 т навоза с высоким содержанием азота.

Солому для подстилки лучше использовать в измельченном виде до 10-15 см, так как это способствует лучшему поглощению мочи, однородности навоза, равномерному его распределению по полю и запахиванию. Эффективность навоза на соломенной измельченной подстилке на 20-30% выше, чем навоза на подстилке из целой соломы. При недостатке соломы и верхового (сфагнового) торфа в качестве подстилки используют сухую торфяную крошку переходного или низинного торфа со степенью разложения не более 25% и влажность не более 40-45%.

При использовании в качестве подстилки древесных опилок навоз получается низкого качества с небольшим содержанием азота, но большим медленно разлагающейся клетчатки. Такой навоз лучше подходит в качестве биотоплива в овощеводстве закрытого грунта, на следующий год — под полевые культуры.

Подстилка входит в состав навоза, увеличивая его количество, и влияет в зависимости от вида и количества на химический состав и потери питательных элементов. Подстилка впитывает жидкие выделения животных и образующийся при разложении мочи аммиак, уменьшая потери азота, калия и других растворимых веществ и газов. Подстилка уменьшает влажность экскрементов, делая их более рыхлыми, что способствует их микробиологическому разложению, облегчает погрузку, транспортировку, внесение и заделку.

Подстилочные материалы отличаются по содержанию питательных веществ и поглотительной способности.

Таблица. Среднее содержание (%) воды, питательных элементов и поглотительная способность подстилочных материалов⁶Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Вид подстилки	H₂O	N	P₂O₅	K₂O	CaO	Поглощение
						H₂O, т/т	NH₃, г/кг
Солома:
- злаков	14,3	0,5	0,25	1,0	0,30	1,8-3,0	0,8-3,7
- бобовых	16,0	1,50	0,35	0,6	1,60	2,8-3,3	5-8
Торф:
- низинный	25,0	2,30	0,26	0,15	3,00	4,0-7,5	8-18
- верховой	30,0	1,00	0,10	0,06	0,25	9,0-18,0	15-30
Листья древесные	14,0	1,10	0,25	0,30	2,00	2,0-4,0	-
Опилки древесные	25,0	0,20	0,30	0,74	1,08	4,2-4,5	2-4

Максимальной поглотительной способностью отличаются торф и солома, причем торф содержит больше азота, чем солома зерновых культур. Навоз на соломенной подстилке называют соломистым (соломенным), на торфяной — торфяным (торфянистым).

При недостатке (или отсутствии) торфа и соломы, а также по санитарно-гигиеническим и экономическим причинам в качестве подстилки могут использоваться листья и опилки. Качество навоза при этом ухудшается: повышается содержание клетчатки и лигнина, с опилками дополнительно снижается содержание азота. Такой навоз дольше разлагается и менее эффективен в первый год после внесения.

Наилучшая подстилка — верховой торф со степенью разложения до 25-30% и влажностью 30-40%. Более разложившийся и влажный торф меньше поглощает жидкие выделения, более сухой — плохо поглощает и долго смачивается. Преимущество верхового торфа перед переходным и низинным обусловлено также более кислой реакцией, которая подавляет болезнетворные микроорганизмы (возбудители сибирской язвы, бруцеллеза, паратифа, кишечной палочки).

Средние суточные дозы (нормы) подстилочных материалов на 1 голову скота зависят от вида животных, количества и качества потребляемых кормов и материально-технических возможностей.

Таблица. Среднесуточные дозы подстилки (кг) на 1 голову скота (данные ВИУА)

Вид животного	Солома зерновых	Верховой торф	Торфяная крошка (переходный, низинный)	Опилки, стружки
Крупный рогатый скот
- взрослый	4-6	3-4	10-20	3-6
- телята	2-3	1,5-2	5-10	2-3
Свиньи	1-3	0,5-2,0	2-3	1,5-3
Овцы, козы	0,5-1,0	-	-	-
Лошади	3-5	2-3	8-10	2-4

С увеличением в рационах животных сочных кормов, например, зеленой массы, корнеплодов, силоса, количество подстилки увеличивают, при увеличении доли концентрированных кормов — уменьшают. Количество навоза зависит от вида животных, длительности стойлового периода, количества и качества кормов и подстилочных материалов, сроков и способов хранения навоза.

Расчет выхода подстилочного навоза

Количество навоза, накапливающегося в хозяйстве, определяется поголовьем скота, длительностью стойлового периода, количеством подстилки и кормов. Низкий выход навоза часто связан с малым применением подстилки, плохо организованным сбором и хранением навоза. Применение соломы для подстилки приводит к увеличению накопления навоза, повышению его качества и улучшению зоогигиенических условий содержания животных. При обильном кормлении коров со среднегодовым удоем молока 4000-4500 кг выход навоза при ежедневном использовании 20 кг низинного торфа в подстилку составляет 11-12 т от одной коровы в год.

За стойловый период 200 дней, согласно данным ВИУА, от 1 головы крупного рогатого скота при суточной дозе подстилки 2 кг получают 7 т соломистого и 8 т торфяного навоза. При этом потери азота за 3,5 месяца хранения из первого составили 44%, из второго — 25%. С увеличением суточных норм подстилки до 4 кг за тот же период выход соломистого навоза составил 8 т, торфяного — 9 т, потери азота за период хранения из первого составили 31%, из второго — 14%. Увеличение суточных норм подстилки до 6 кг повысило выход соломистого навоза до 9 т, торфяного — до 10 т, снизило потери азота при хранении из первого до 13%, из второго до 3%.

Количество навоза с уменьшением стойлового периода уменьшается.

Общий выход свежего навоза в хозяйстве примерно определяется по данным таблицы с последующим пересчетом на поголовье животных.

Таблица. Примерный выход соломистого навоза (т) от 1 головы скота при разной продолжительности стойлового периода⁷Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Вид животного	Продолжительность стойлового периода, дней
	240-220	220-200	200-180	менее 180
Крупный рогатый скот	9-10	8-9	6-8	4-5
Свиньи	1,5-2,0	1,2-1,7	1,0-1,5	0,8-1,2
Лошади	7-8	5-6	4-5	3-4
Овцы, козы	0,8-1,0	0,7-0,9	0,6-0,7	0,4-0,5

Выход навоза Н можно рассчитать по формуле Вольфа:

где К/2 — половина сухого вещества кормов, переходящая в навоз; П — сухая масса подстилки; 4 — коэффициент, показывающий, что содержание воды в навозе в 4 раза больше, чем в сухом веществе кормов и подстилки.

Существуют также иные способы расчетов выхода навоза. Так, во Франции количество навоза определяют умножением массы стада на коэффициент 25.

Количество навоза изменяется в зависимости от способов и продолжительности хранения. При рыхлой укладке навоз через 3-4 месяца теряет 33-50% сухого вещества, при плотной — только до 10%. Объемная масса навоза также меняется в зависимости от способа укладки и степени разложения: без уплотнения свежая масса 1 м³ равна 300-400 кг, в уплотненном состоянии — 700 кг/м³, полуперепревшего навоза — 800 кг/м³ и сильноразложившегося — 900 кг/м³.

Сроки хранения навоза

Навоз в зависимости от сроков и условий хранения, степени разложения органических компонентов приобретает соответствующий внешний вид и консистенцию.

По срокам хранения различают четыре стадии разложения соломенного навоза: свежий, полуперепревший, перепревший и перегной.

Свежий, или слаборазложившийся навоз — солома незначительно изменяет цвет и прочность.

Полуперепревший навоз — солома приобретает темно-коричневый цвет, теряет прочность, легко разрывается. От разложения навоз теряет 10-30% (в среднем 25%) веса и сухого органического вещества.

Перепревший навоз — однородная масса, разложение соломы достигает состояния, когда нельзя обнаружить отдельные соломины. Потери веса от разложения достигают 50% веса и сухого органического вещества.

Перегной — рыхлая темная масса, потери от разложения составляют до 75% от первоначального веса и сухого органического вещества.

Таблица. Содержание азота и фосфора в коровьем навозе, приготовленном на соломенной подстилке, в зависимости от степени его разложения, %⁸Агрохимия. 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.

Показатели	Степень разложения навоза
	свежий	полуперепревший	перепревший	перегной
Азот (N)	0,52	0,60	0,66	0,73
Фосфор (P₂O₅)	0,25	0,38	0,43	0,48
Потери органического вещества	-	29,0	47,2	62,4

Навоз не доводят до перепревшего состояния или перегноя, потому что при длительном разложении количество органического вещества уменьшается в 2-3 раза, тогда как процентное содержание азота и фосфора при этом повышается значительно меньше.

Для запахивания лучшим является полуперепревший подстилочный навоз.

Таблица. Химический состав полуперепревшего подстилочного навоза (Государственные центры агрохимической службы и лабораторий)

Вид навоза	Содержание при естественной влажности, %						Влажность, %	рН	C:N
	азота (N)		фосфора (P₂O₅)	калия (K₂O)	органического вещества	золы
Крупного рогатого скота	0,54	0,07	0,28	0,60	21	14	65,0	8,1	19
Свиной	0,84	0,15	0,58	0,62	21	17,4	60,7	7,9	13
Конский	0,50	0,09	0,26	0,59	22,6	8,4	69,0	7,9	21
Овечий	0,86	0,14	0,47	0,88	28,0	23,0	49,0	7,9	17

Способы хранения навоза

В зависимости от способов накопления и хранения навоза до внесения в почву процессы разложения органических веществ и размеры потерь питательных элементов различаются.

Существуют следующие способы хранения навоза:

рыхлый, или горячий, при котором навоз не уплотняется;
горячепрессованный, или способ Кранца, когда навоз рыхлой укладки после разогревания до 50-60° уплотняется;
холодный, или плотный.

Таблица. Средние потери органического вещества и азота при различных способах хранения навоза в течение 4 месяцев (данные ВИУА и НИУИФ), %

Способ хранения навоза	Навоз на соломенной подстилке			Навоз на торфяной подстилке
	органического вещества	жижа	азота	органического вещества	жижа	азота
Рыхлый	32,6	10,5	31,4	40,0	4,3	25,2
Горячепрессованный	24,6	5,1	21,6	32,9	3,4	17,1
Плотный	12,2	1,9	10,7	7,0	0,6	1,0

Плотный (холодный) способ хранения навоза

Плотный, или холодный способ хранения, представляет собой укладку навоза в навозохранилище или в полевые штабеля послойно шириной 5-6 м и высотой 1 м, длина при этом зависит от размеров хранилища и качества навоза, с немедленным уплотнением. На уплотненный слой укладывают и уплотняют последующие слои до тех пор, пока высота слоев не достигнет 2,5-3,0 м. Уплотненный штабель сверху укрывают слоем 8-15 см торфа, резаной соломы или почвы. Сбоку, вплотную к первому, укладывают и уплотняют второй штабель, до тех пор, пока не заполнится все навозохранилище. Ширина штабеля должна быть не менее 5-6 м.

Плотный способ хранения является лучшим, так как сохраняется наибольшее количество питательных веществ.

В уплотненном навозе температура в зимний период не поднимается выше 15-25 °С, летом — 30-35 °С. Все поры навоза максимально насыщаются диоксидом углерода и водой, что замедляет микробиологическую деятельность, препятствует потерям аммиака, воды и углекислого гаха. Свободный аммиак при этом связывается раствором диоксида углерода (угольной кислотой) и органическими кислотами. За счет этого достигается наилучшее сохранение органического вещества и азота, количество навозной жижи при этом способе хранения минимальны. Полуперепревший навоз зимой образуется через 3-4 месяца, перепревший — через 7-8 месяцев после закладки штабеля.

Этот способ хранения требует наличия на предприятии навозохранилищ.

Хранение навоза под скотом — разновидность плотного способа хранения. Его используют при беспривязном содержании животных в полевых загонах, на выгульных площадках и в животноводческих помещениях. Для этого по всей площади настилают торф или солому слоем 30-50 см. Подстилка перемешивается с экскрементами животных и уплотняется ими. При достаточном увлажнении верхнего слоя добавляют следующие слои подстилки. За счет обильного и своевременного добавления подстилочных материалов жидкие выделения (и жижа) сохраняются в навозе, что снижает потери азота и органического вещества. Такой метод накопления и хранения в зимнее время согревает животных, облегчает уход за ними. При этом также снижаются себестоимость навоза, так как сокращаются затраты на его уборку, строительство и обслуживание навозохранилища и жижесборников. Убирать и вносить в почву полуперепревший навоз можно 2-3 раз в год.

Навоз при плотном хранении содержит значительное количество аммиачного азота, однако на соломистой подстилке его — несколько меньше. Содержание белкового азота повышается в результате связывания его микроорганизмами.

Рыхлоплотное (горячепрессованное) хранение

Применяется для быстрого разложения, например, сильносоломистого навоза, или для биотермического уничтожения семян сорняков и возбудителей желудочно-кишечных заболеваний, которыми часто содержатся в свином и овечим навозе.

Свежий навоз укладывают в навозохранилища рыхлым слоем высотой до 1 м, на зиму его прикрывают соломой или торфом для сохранения тепла. Микробиологические процессы в аэробных условиях приводят к быстрому разложению органических веществ, и когда температура поднимается до 60-70 °С (обычно на 4-6 день), его уплотняют, затем на него укладывают следующий рыхлый слой, который также при достижении 60-70 °С уплотняют, и т.д. Укладку продолжают до достижения высоты штабеля 2-3 м. После уплотнения температура снижается до 30-35 °С, а разложение соответствует плотному хранению.

При таком способе хранения получается большое количество жижи, полуперепревший навоз образуется через 1,5-2 месяца, перепревший — через 4-5 месяцев.

Рыхлое (горячее) хранение

Рыхлое, или горячее хранение, используется редко, так как сопровождается большими потерями азота, органического вещества и жижи. Плохое качество навоза при таком хранении связано с неравномерностью разложения: обычно внутри куч он сильно разлагается, а по краям пересыхает и остается плохоразложившимся.

Биохимические процессы, происходящие при хранении навоза

В процессе хранения навоза в нем под действием микроорганизмов протекают многочисленные биохимические процессы. Жидкие выделения животных содержат легкоминерализуемые азотистые соединения — мочевину, гиппуровую и мочевую кислоты, скорость разложения которых уменьшается от первой к последней.

Под действием фермента уреазы, вырабатываемой уробактериями, мочевина превращается в карбонат аммония:

СО(NН₂)₂ + Н₂O → (NН₄)₂СO₃,

затем, на аммиак, диоксид углерода и воду:

(NН₄)₂СO₃ → 2NН₃ + СO₂ + H₂O.

Гиппуровая кислота разлагается на бензойную и аминоуксусную кислоты:

C₆H₅CONHCH₂COOH + H₂O = C₆H₅COOH + CH₂NH₂COOH,

последняя — на оксиуксусную или уксусную и аммиак:

CH₂NH₂COOH + H₂O = CH₂OHCOOH + NH₃.

Мочевая кислота, часто уже в организме млекопитающих, разлагается с выделением диоксида углерода и аллантоина (глиоксилдиуреид):

C₅H₄N₄O₃ + 0,5O₂ + H₂O = CO₂ + C₄H₆N₄O₃,

последний разлагается с образованием глиоксилевой кислоты и мочевины:

C₄H₆N₄O₃ + H₂O = HCOCOOH + 2CO(NH₂)₂.

Мочевина — по ранее описанной схеме.

Все азотистые соединения жидких выделений отдельно (в навозной жиже) и в составе навоза разлагаются до аммиака. Торф, благодаря повышенной кислотности и обменно-поглотительной способности, значительно уменьшает потери азота, поглощая образующийся аммиак:

[Торф]H₂ + 2NH₃ → [Торф](NH₄)₂.

Азотистые соединения твердых выделений животных и подстилки подвергаются аммонификации, но значительно медленнее из-за содержащейся клетчатки и легкоразлагаемых углеводов (пектина, пентозанов, крахмала, сахаров), которые служат энергетическим материалом микроорганизмов. Чем грубее корма животных и больше содержится соломы, тем больше легкоразлагаемых безазотистых соединений и клетчатки, соответственно, тем большее количество азота закрепляется микроорганизмами.

Разложение безазотистых органических веществ в аэробных условиях протекает с повышением температуры до 50-70 °С. Клетчатка под действием бактерий в аэробных условиях разлагается на углекислый газ и воду:

(С₆Н₁₀O₅)_n + nН₂O + nO₂ = n(6СO₂ + 6Н₂O),

в анаэробных условиях — до диоксида углерода и метана:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O = n(3CO₂ + 3CH₄).

Содержание клетчатки в навозе может достигать 30-36% в пересчете на сухое вещество, пентозанов — 14-16%, которые при хранении навоза разлагаются. При рыхлом хранении навоза клетчатка разлагается наполовину, при плотном — незначительно. При разложении навоза образуются также масляная, уксусная и другие органические кислоты.

Скорость разложения органических веществ в навозе зависит от влажности, температуры, доступа кислорода, то есть степени аэрации, химического состава навоза. Чем выше аэрация, тем быстрее и при более высокой температуре происходит разложение. Большее содержание легкоразлагающихся органических веществ способствует более быстрому протеканию процессов брожения.

Нитрификации и денитрификации азота в навозе не происходит, так как бактерии-нитрификаторы в аэробных условиях погибают при высокой температуры, а в анаэробных условиях не могут существовать. Также на них губительно действуют высокие концентрации аммиака и повышенное содержание растворимых органических соединений. В отсутствие нитратов денитрификации не происходит.

Потери питательных веществ при хранении навоза

При разложении навоза происходят потери азота и фосфора, прежде всего при рыхлом хранении. Количество водорастворимой фосфорной кислоты при этом увеличивается с 7 до 25-30%, а растворимой в 0,05 н. НСl — с 30 до 80-85% от общего содержания. Фосфор, входящий в состав органических соединений, при разложении навоза переходит в минеральную форму. В анаэробных условиях разложение навоза может сопровождаться образованием фосфорного водорода, или фосфина, (РН₃) — газообразного фосфора, аналога аммиака, с которым частично связаны потери фосфора.

Калий навоза при хранении почти не теряется. Так, при рыхлом хранении в водорастворимом состоянии его содержалось 85%, смешанном — 91%, плотном — 93% от первоначального содержания в свежем навозе. При разложении в почве калий в небольших количествах потребляется микроорганизмами и остается в соединениях, доступных растениям. Кальций и магний связываются образующимися в процессе деятельности микроорганизмов кислотами.

Сократить потери органического вещества и азота при хранении можно путем добавления 2-3% по массе простого порошковидного суперфосфата.

Добавление фосфоритной муки при хранении навоза — способ эффективного использования удобрения на нейтральных почвах, где только фосфоритная мука неэффективна. Под действием раствора углекислого газа (угольной кислоты) и органических кислот, образующихся при разложении навоза, трехзамещенные фосфаты переходят в растворимые в слабых кислотах и доступные растениям формы:

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂O + 2CO₂ → 2CaHPO₄ + Ca(HCO₃)₂.

В опытах ВИУА с разными культурами на дерново-подзолистой суглинистой почве внесение обогащенного в процессе хранения (компостированного) фосфоритной мукой навоза (3% от массы) под картофель и озимую рожь в действии, а под яровую пшеницу и многолетние травы в последействии, обеспечивало повышение урожаев этих культур по сравнению с совместным внесением их в тех же дозах без предварительного смешивания (компостирования).

Фосфоритную муку в количестве 1-4% массы навоза (10-40 кг/т) или в соответствии с потребностями культуры, можно добавлять в навоз в любое время с момента его получения, но чем раньше, тем лучше. Для максимальной эффективности наиболее эффективно добавлять ее в стойлах перед уборкой, а при беспривязном содержании — сразу после внесения первого слоя подстилочного материала. В процессе уборки, транспортировки и укладке навоза достигается полное перемешивание и взаимодействие муки с навозом, при беспривязном содержании этому процессу способствуют сами животные.

Торфяная подстилка и плотные способы хранения навоза являются основными приемами снижения потерь органического вещества, жижи и азота.

Доступным приемом увеличения выхода навоза при одновременном снижении потерь органического вещества, жижи и азота даже при плотном хранении являются увеличение доз подстилочных материалов, устройство навозохранилищ жижесборниками, измельчение соломы и применение торфа.

Таблица. Потери органического вещества и азота через 4 месяца после начала хранения навоза с добавлением фосфоритной муки и суперфосфата (%)

	Органическое вещество	Азот
Навоз	58,1	19,6
Навоз + 3% фосфоритной муки	42,6	5,4
Навоз + 2% суперфосфата	41,4	3,3

Навозохранилища

Хранить подстилочный навоз можно в навозохранилищах и на специальных площадках в штабелях.

Навозохранилища бывают:

наземного типа, используются при близком залегании грунтовых вод;
котлованного типа.

Наземный тип предпочтительнее, так как оно не заливается осадками и талыми водами.

К навозохранилищам предъявляются требования:

располагать навозохранилище необходимо на возвышенных, незатопляемых, желательно обнесенных деревьями и согласованных с санитарно-эпидемиологическими станциями участках рельефа.
Оно должно иметь водонепроницаемые, выдерживающие давление погрузочно-разгрузочных механизмов, дно и стены, водонепроницаемые жижесборники, расположенные с учетом уклонов дна, удобные подъезд, въезд и выезд с соответствующими уклонами, обычно с узких сторон хранилища.
Размеры зависят от поголовья скота, объемов навоза за стойловый период и высоты укладки. На 1 голову при плотном хранении высотой 1,5 м в течение З месяцев необходима площадь навозохранилища для крупного рогатого скота — 2,5 м², в том числе молодняка — 1,5 м², для лошадей — 2,0 м², свиней — 0,8 м², овец и коз — 0,3 м². При двукратной за зимний период вывозке навоза приведенные площади уменьшают вдвое. Объем жижесборника должен быть не менее 3-4 м³, их количество определяется из расчета 1,3 м³ на каждые 100 т навоза.
Навозохранилище размещают в 50 м от скотного двора; от других построек и источников питьевой воды — не менее 200 м.
Для сбора жижи устраивают колодец на расстоянии 1,5-2 м от навозохранилища. Стенки выкладываются кирпичом на цементе. Колодец должен оснащаться люком с двумя деревянными крышками.
При наличии инфекционных заболеваний животных или содержании в навозе семян карантинных сорных растений хранение и использование навоза допускается по указаниям ветеринарной и карантинной служб.

Укладку штабелей проводят так, чтобы навоз c разной степенью разложения не перемешивался. Для этого их укладывают с одного конца поперек хранилища, тогда на одном конце будут разложившиеся штабеля (первые укладки), далее к другому концу — все менее разложившиеся.

Существует 8 вариантов открытых навозохранилищ вместимостью 3,20 и 4,25 тыс. т подстилочного навоза с 2 колодцами-отстойниками и 2 жижесборниками объемом 20 м³, рассчитанных на шестимесячный срок хранения. Для районов избыточного увлажнения с количеством осадков более 600 мм, существует 4 варианта крытого двухсекционного хранилища на 2,2 и 3,1 тыс. т подстилочного навоза. Две секции предусмотрены для карантинной выдержки навоза на протяжении 5-6 месяцев.

Также имеется несколько вариантов прифермских бетонированных площадок для плотного хранения навоза в штабелях шириной 5-6 м и высотой 2,5-3,0 м, разделенных на секции: для навоза, торфа, для их смешивания и плотного хранения смеси (компоста).

Во всех проектах предусматривается механизация работ по удалению, перемешиванию, транспортировке, укладке и уплотнению навоза. По организационно-экономическим причинам также практикуется хранение навоза в полевых штабелях.

Вывозят навоз в поле зимой, так как в это время более свободна техника. Однако можно вывозить навоз в поле в любое время года. Вывозку из навозохранилищ, скотных дворов и ферм и укладку штабеля в поле зимой выполняют за 1 день, иначе он промерзнет, что приводит к снижению удобрительной ценности. Выбирают площадки в поле на возвышенных местах, очищают от снега, засыпают торфом или резаной соломой слоем 20-25 см, сверху навоз укрывают торфом или соломой. Укладку проводят штабелями шириной 3-4 м, высотой 1,5-2,5 м, которые располагают рядами на расстояниях (Р, м):

где 10000 — площадь 1 га, м²; Д — доза навоза, т/га; Ш — ширина захвата разбрасывателя; Г — грузоподъемность разбрасывателя, т.

Расстояние между штабелями в ряду Р₂:

где В — масса штабеля, т; Ш — ширина захвата, м; Г — грузоподъемность разбрасывателя, т.

Для уничтожения прорастающих семян сорных растений поверхность буртов обрабатывают гербицидами.

В малых кучах навоз хранить нельзя, так как потери азота при этом доходят до 35-40%, он промерзает, весной промывается талыми водами, поле удобряется неравномерно, затрудняется весенняя обработка.

При беспривязном содержании скота и достаточном количестве подстилки навоз убирают из ферм, дворов и площадок с одновременным его внесением под культуры. Более частую вывозку при хранении под скотом проводят только при недостатке подстилочных материалов.

После разбрасывания навоза по полю проводят его заделку, так как при хранение в разбросанном виде он высыхает и резко возрастают потери азота.

Применение навоза

Навоз в севообороте

Внесение навоза распределяют по севооборотам и внесевооборотным участкам в порядке:

овощные;
кормовые (прифермские);
полевые, с учетом специализации по наиболее ценным культурам и удаленности от ферм, выгонов и площадок.

В пределах каждого агроценоза определяют дозы и место внесения с учетом неодинаковой отзывчивости культур и последействия, организационно-технических возможностей для внесения и заделки в почву, экономической эффективности и экологической безопасности.

Овощные культуры характеризуются наибольшей требовательностью к плодородию почв (5-й класс). На органические удобрения по сравнению с минеральными лучше отзываются стелющиеся — огурец, кабачок, тыква, дыня, а также лук, чеснок, капуста белокочанная, цветная, зеленые культуры и редис.

Кормовые культуры, чаще всего, располагаются вблизи ферм (в прифермских севооборотах), поэтому расходы на транспортировку и внесение минимальны. Отзывчивость на органические удобрения по сравнению с минеральными выше у кукурузы, однолетних и многолетних трав, кормовых корнеплодов.

В полевых севооборотах на него лучше отзываются кукуруза на зерно и сахарная свекла. В полевых севооборотах навоз применяют также под картофель и озимые зерновые. Однако, согласно данным длительных (более 50 лет) полевых опытов Долгопрудной агрохимической опытной станции, при эквивалентных по питательным элементам дозах навоз и минеральные удобрения под картофель равноценны, под озимыми и яровыми зерновыми навоз уступает минеральным удобрениям.

В Нечерноземной зоне хорошим местом внесения навоза в севообороте являются озимые покровные культуры. При этом возрастает продуктивность севооборота от повышения урожайности озимых, многолетних трав и последующих культур.

На кислых дерново-подзолистых почвах в основном приёме внесение навоза сочетается с известкованием и внесением минеральных удобрений. Навоз лучше вносить под пропашные культуры, если в севообороте за ними размещаются яровые зерновые с подсевом трав. На черных парах в южной части Нечерноземной зоны навоз вносят при вспашке пара на глубину 15-20 см, на ранних парах — перед подъемом.

На дерново-подзолистых почвах при внесении под сахарную и кормовую свеклу, картофель, кукурузу и другие культуры навоз дополняют азотными удобрениями, на легких песчаных и супесчаных почвах — азотными и калийными, на орошаемых обыкновенных черноземах и каштановых почвах — фосфорными удобрениями. Сочетание в севообороте применения навоза и минеральных удобрений создает более благоприятные условия для питания растений и улучшает свойства почвы. Органические и минеральные удобрения равноценны при их применении в эквивалентных по количеству питательных веществ дозах. На песчаных почвах некоторым преимуществом обладает навоз, так как способствует улучшению их свойств. Поэтому при распределении по полям навоз целесообразно вносить на ближние поля, минеральные — на отдаленные.

В севообороте навоз лучше вносить под парозанимающую культуру, особенно если она пропашная. Заделывают осенью при вспашке. Если парозанимающие культуры рано убираемые, то навоз вносят после их уборки под вспашку, а поле готовят к посеву озимых по типу полупара. Под яровые культуры навоз вносят осенью под зяблевую вспашку.

На легких песчаных и супесчаных почвах, прежде всего в районах достаточного увлажнения, хороший эффект дает весеннее внесение навоза. Однако в степных районах внесение весной снижает эффективность в 1,5-2 раза по сравнению с внесением под зябь.

С увеличением доли пропашных культур в севообороте оплата навоза дополнительным урожаем возрастает. Место внесения навоза в севообороте мало влияет на продуктивность. Однако она бывает немного больше при внесении под высокопродуктивные пропашные культуры, например, сахарную свёклу, картофель, кукурузу, так как эти культуры наиболее полно используют в первый год питательные вещества навоза.

Наиболее качественное внесение и заделку навоза севооборота проводят в чистых и занятых парах, а также после раноубираемых предшественников.

Дозы навозы

Для определения доз навоза под планируемый урожай в севообороте или под культуру для расчета баланса питательных веществ используют усредненные данные о содержании в полуперепревшем подстилочном навозе: азот — 0,5%, Р₂O₅ — 0,25% и К₂O — 0,6%, то есть на 1 тонну навоза — 5 кг азота, 2,5 кг Р₂O₅ и 6 кг К₂O.

Дозы навоза зависят от качества, способов внесения, биологических особенностей культур и планируемых урожаев, почвенно-климатических условий. Так, в северных, северо-западных холодных и влажных районах, на слабоокультуренных почвах применяют повышенные дозы, чем на юге, юго-востоке, на высокоокультуренных черноземах. При этом дозы должны быть экономически выгодны и экологически безопасны.

Таблица. Прибавки урожайности первой и последующих культур севооборота при разных дозах навоза (по данным ВИУА)

Культура	Доза навоза под первую культуру, т/га		Увеличение прибавки с ростом дозы навоза, %
	20	40
Озимая пшеница	0,56	0,72	29
Картофель	2,7	4,6	67
Яровая пшеница	0,32	0,56	75

Минимальные дозы навоза на бедных (слабоокультуренных) почвах при допосевном (основном) внесении сплошным методом с заделкой на глубину обработки почвы в зонах достаточного и избыточного увлажнения составляют 20 т/га, на плодородных окультуренных почвах и в зонах недостаточного увлажнения — 10 т/га. При локальном основном внесении в борозды или ряды минимальные дозы уменьшают в 2 раза, при локальном внесении в лунки — в 4 раза. Локализация и уменьшение доз при любом способе внесения повышают оплату единицы массы навоза прибавками урожаев первой удобряемой культурой во всех почвенно-климатических зонах.

На легких бедных почвах прибавка в 1,5—2,0 раза, а оплата одной тонны в 2-3 раза выше, чем на суглинистых более плодородных почвах. Локальное внесение вдвое меньших доз обеспечивает под первой культурой такую же прибавку продукции, как вдвое большая доза при сплошном внесении, оплата навоза при этом увеличивается в 2 раза.

С повышением доз окупаемость снижается. Так, наибольший эффект будет получен от внесения навоза на 2 га по 30 т/га, чем на 1 га дозой 60 т/га.

С увеличением доз навоза возрастают прибавки как первой, так и последующих культур. Поэтому оценку действия дозы навоза проводят за все годы достоверного воздействия на все культуры севооборота. Во всех почвенно-климатических зонах с повышением доз навоза последействие проявляется более значительно, чем прямое действие.

Систематическое внесение в любом севообороте небольших и повышенных доз из ротации в ротацию увеличивает разницу в эффективности применения за счет возрастающего последействия повышенных доз.

При любой обеспеченности навозом и другими органическими удобрениями в пределах агроценоза оптимальные дозы устанавливают после предварительной оценки экономической эффективности возможных вариантов.

Чем беднее почвы и выше планируемый урожай и продуктивность севооборота, тем эффективнее высокие дозы органических удобрений.

Зерновые культуры требуют меньшие дозы навоза по сравнению с пропашными культурами, такими как картофель, кукуруза, сахарная и кормовая свекла. Хорошо реагируют на повышенные дозы конопля, силосные культуры, огурцы, поздние сорта капусты.

Таблица. Средние дозы органических удобрений (т/га) под овощные культуры (Научно-исследовательский институт овощного хозяйства)

Культура	Дерново-подзолистая суглинистая почва		Пойменная суглинистая почва
	5-й класс	6-й класс	5-й класс	6-й класс
Огурец	80	60	80	60
Капуста белокочанная (средняя и поздняя)	60	40	60	40
Капуста цветная	40	30	40	30
Лук репчатый	40	30	30	20
Зеленные	40	30	40	30
Редис	30	20	30	20

Дозы органических удобрений увеличивают с ростом планируемых урожаев. Для центральных областей Нечерноземной зоны рекомендованы дифференцированные по уровням урожаев дозы органических удобрений под наиболее отзывчивые культуры.

Таблица. Дозы органических удобрений (т/га) в зависимости от планируемой урожайности культур на нечерноземных почвах Центрального района России⁹Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Культура, продукция	Плановая урожайность, т/га	Доза органических удобрений
		средняя	интервалы
Корнеплоды	< 25	30	20-40
	25-50	40	30-50
	> 50	50	40-60
Капуста средняя и поздняя, кочаны	< 40	30	20-40
	40-60	40	30-50
	> 60	50	40-60
Силосные, зеленая масса	< 25	25	20-30
	25-40	35	30-40
	40-60	45	40-50
Картофель, клубни	< 16	20	15-25
	16-20	30	20-40
	20-30	40	30-50
Озимые зерновые, зерно	< 3,5	20	15-25
Озимые зерновые, зерно	> 3,5	30	25-35

Максимальные дозы в конкретном случае должны быть экономически оправданы, то есть должны обеспечивать получение плановых урожаев хорошего качества и ожидаемой прибыли, и экологически безопасны, то есть количество питательных элементов должно удовлетворять потребности возделываемых культур с одновременным поддержанием оптимальных свойств плодородия почв, загрязнение сопредельных сред не допустимо.

Дробление доз навоза на несколько культур севооборота не показывает преимуществ перед разовым внесением под одну культуру. В многопольных севооборотах с несколькими пропашными культурами эффективность возрастает, если высокие дозы, рассчитанные на бездефицитный или положительный баланс гумуса, вносят под 2-3 интенсивные культуры севооборота.

Для внесения навоза применяют различные разбрасыватели.

Эффективность навоза

Во всех земледельческих зонах России наибольшую эффективность показывает полуперепревший навоз, полученный при плотном способе хранения. Доведение навоза до перегноя нецелесообразно, так как это связано с большими потерями азота, фосфора и органических веществ. Свежий навоз также не применяется, так как содержит семена сорных растений и возбудители болезней, большое количество неразложившихся безазотных соединений, которые усиливают иммобилизацию азота, фосфора и других элементов, выступая при этом в качестве конкурента растений. Поэтому культуры, посеянные по свежему навозу, в первый год могут снижать урожайность из-за азотно-фосфорного голодания в начале вегетации. Недопустимо вносить свежий навоз под сахарную свеклу, кукурузу и озимую пшеницу, если она идет не по чистому пару.

По мере продвижения от северо-западных и западных районов европейской части России к восточным и юго-восточным эффективность органических удобрений снижается, хотя остается высокой. В засушливой юго-восточной зоне последействие навоза часто оказывается выше, чем прямое действие.

При наличии в хозяйстве навоза с разной степенью разложения более разложившийся навоз в районах достаточного увлажнения вносят весной под пропашные культуры, менее разложившийся — в пар под озимые. В засушливых степных районах все виды навоза вносят под осеннюю зяблевую вспашку. В районах избыточного увлажнения, прежде всего на легких почвах, эффективно внесение навоза под яровые культуры под весеннюю предпосевную обработку.

В Нечерноземье чаще используют полуперепревший навоз, при осеннем внесении — эффективен и свежий.

В различных почвенно-климатических зонах каждая тонна навоза при правильном использовании за все годы действия в севообороте обеспечивает получение добавочной продукции 1 ц в пересчете на зерно. В условиях орошения на черноземах и каштановых почвах прибавки урожая возрастают пропорционально дозам навоза, так как растения при достаточном обеспечении влагой полнее используют питательные вещества.

Ранние сорта, отзывчивые на органические удобрения, и культуры с коротким периодом вегетации во всех зонах удобряют более разложившимся навозом, поздние — менее разложившимся.

Эффективность действия навоза под первой культурой сильно снижается с увеличением времени между внесением и заделкой в почву, так как разбросанный и не заделанный навоз в течение 10-20 ч теряет содержащийся аммиак.

Глубина заделки навоза в почву при допосевном внесении составляет от 15 до 30 см в зависимости от почвенно-климатических условий и степени разложения. Мелкая заделка во влажную почву способствует разложению навоза. При недостатке влаги в засушливых условиях мелкая заделка замедляет разложение и еще больше иссушает почву. На тяжелых по гранулометрическому составу почвах необходима относительно мелкая заделка, на легких — более глубокая.

На песчаных почвах, хорошо проницаемых для воды и воздуха и быстро согревающихся, навоз интенсивно разлагается. При этом часть питательных веществ может вымываться. На таких почвах навоз вносят в небольших дозах под несколько культур севооборота. На глинистых и суглинистых почвах вносят повышенные дозы, так как на таких почвах он разлагается медленно и повышает урожай в течение ряда лет.

Последействие навоза

Эффективность навоза в действии на первую и последующие культуры севооборота снижается при переходе от бедных к плодородным почвам, а также с уменьшением влагообеспеченности.

Таблица. Прибавки урожайности (т/га зерн. ед.) возделываемых культур в зависимости от действия и последействия навоза¹⁰Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Зона	Действие на первую культуру	Последействие		Сумма за 3 года
		на вторую культуру	на третью культуру
Нечерноземная	0,65	0,34	0,25	1,24
Черноземная	0,45	0,40	0,32	1,17
Юго-восточная	0,22	0,35	0,20	0,77

Длительность последействия в пределах каждой почвенно-климатической зоны зависит от гранулометрического состава почвы. Например, на глинистых почвах навоз разлагается медленно, поэтому действие на урожай продолжается до 7 лет, иногда достигая 16 лет. На песчаных почвах из-за быстрого разложения действие на урожай продолжается 3-4 года, на легко- и среднесуглинистых — 6-8 лет.

На дерново-подзолистых и серых лесных почвах последействие в севообороте без пропашных в 1,5 раза, с пропашными культурами — в 3 раза, превышает прямое действие на первую (непропашную) культуру. С насыщением севооборота пропашными культурами последействие возрастает. Эта закономерность сохраняется и при увеличении доз навоза.

На черноземах последействие в 4-5 раз превышает прямое действие на первую непропашную культуру. При внесении навоза под пропашные, а также при благоприятных погодных условиях, прямое действие резко возрастает. При насыщении севооборота зерновыми культурами, последействия снижается, при насыщении же высокопродуктивными пропашными культурами — возрастает. Это объясняется тем, что пропашные культуры более эффективно используют прямое действие и последействие навоза.

Таблица. Действие навоза и эквивалентных количеств минеральных удобрений на продуктивность севооборотов (т/га зерн. ед.) на разных почвах (по данным ВИУА)

Почвы	Число ротаций севооборота	Урожай на контроле	Прибавка урожая		Разница (больше +, меньше -)
			по навозу	по минеральным тукам	по навозу
Дерново-подзолистые песчаные и легкосуглинистые	26	1,54	1,13	0,94	+0,19
Те же, известкованные	15	1,46	1,49	1,21	+0,28
Дерново-подзолистые тяжело- и среднесуглинистые	26	1,41	0,96	0,98	-0,02
Черноземы	11	2,57	0,57	0,69	-0,12
Окультуренные (по зарубежным данным)	90	1,80	1,68	1,85	-0,17

Преимущество навоза на легких почвах сохраняется также на известкованных дерново-подзолистых разностях. На обеспеченных органическим веществом почвах положительное действие органического вещества навоза не отмечается, но и преимущество минеральных удобрений не превышает 5-10%.

Последействие навоза объясняется также и улучшением физико-химических, физических и биологических свойств почвы. Последействие зависит от качества навоза. Слаборазложившийся соломистый навоз в первый год может оказать слабое действие, в последействии на второй и третий годы может обеспечить более высокие прибавки урожая.

Продолжительность действия определяется также почвенно-климатическими условиями. Например, в северных районах прямое действие больше, в южных — последействие. В юго-восточной засушливой зоне последействие превышает действие в первый год. Особенности применения навоза в южных и засушливых областях связаны с тем, что навоз из-за недостатка влаги медленно разлагается и в первый год бывает малоэффективным.

Наивысший эффект отмечается под всеми культурами и на всех почвах при сочетании органических удобрений с минеральными. Даже в половинных дозах совместное внесение всегда обеспечивает прибавки урожаев более высокие, чем раздельное внесение удвоенных доз удобрений. Однако, на практике из-за недостатка органических удобрений приходится вносить навоз под одну-две культуры севооборота, под последующие — с учетом последействия добавлять только минеральные удобрения.

Литература

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

Основы агрономии: учебное пособие/Ю.В. Евтефеев, Г.М. Казанцев. — М.: ФОРУМ, 2013. — 368 с.: ил.

Навозная жижа

13.04.2019

Навозная жижа — органическое удобрение, представляет собой перебродившую мочу животных, стекающую в жижесборники животноводческих помещений и навозохранилищ. В среднем составляет 10-15% от массы свежего навоза, но меняется в зависимости от способа хранения. При достаточном количестве торфяной подстилки навозная жижа обычно не накапливается.

[toc]

Согласно данным Всероссийского института удобрений и агрохимии, из 10 т свежего подстилочного навоза за 4 месяца выделяется при плотном способе хранении 170 л жижи, рыхлоплотном — 450 л, рыхлом — 1000 л, то есть, чем быстрее разлагается навоз, тем больше выделяется навозной жижи.

Состав

Содержание питательных веществ различно. В среднем содержит 0,25-0,30% N, 0,4-0,5% К₂O и 0,01-0,06% Р₂O₅. По эффективности не уступает эквивалентным дозам минеральных удобрений. Содержание питательных элементов изменяется в зависимости от рационов и видов животных, способов накопления и хранения жижи: от 0,01% до 1,0% азота, от 0,05% до 1,2% К₂O.

Таблица. Содержание питательных веществ в навозной жиже¹Агрохимия. 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.

Образцы навозной жижи из жижесборников	Количество образцов	Среднее содержание, %
		азота (N)	калия (K₂O)	фосфора (P₂O₅)
При молочно-товарных фермах	63	0,26	0,38	0,12
При свиноводческих	12	0,31	0,36	0,06
При конюшнях	18	0,39	0,58	0,08

Основными азотистыми веществами навозной жижи являются мочевина, мочевая и гипуровая кислоты, которые под действием уробактерий превращаются в углекислый аммоний, который разлается на углекислый газ, аммиак и воду. Мочевая кислота превращается в мочевину, последняя в углекислый аммоний:

CO(NH₂)₂ + H₂O → (NH₄)₂CO₃.

Сбор и хранение

Аммиак, который образуется при распаде углекислого аммония, — приводит к потерям азота из навозной жижи. Для уменьшения потерь азота применяют достаточное количество подстилки, добавляют 3-5% от массы навозной жижи суперфосфата, канализация на скотных дворах устраивают так, чтобы моча не задерживалась в желобах. Жижеотстойники периодически очищают от осадка, чтобы в жижесборник поступала отстоявшаяся навозная жижа. Во избежание потерь аммиака жижесборники должны плотно закрываться.

На скотных дворах без жижесборников, жижестоки заполняют торфом, заменяя его каждый раз после насыщения жижей. За стойловый период (220-240 дней) от каждой коровы или 10-12 телят собирают около 2 т жижи.

Применение

Использовать навозную жижу можно круглый год: для приготовления компостов, подкормки озимых культур, подкормки пропашных культур, внесения под зяблевую вспашку. Готовить компосты можно с наступлением теплых мартовских дней до самой осени.

Навозную жижу можно применять в чистом виде до посева и в подкормки с быстрой заделкой в почву, в составе компостов — до посева культур. Дозы допосевного внесения составляют от 20 до 50 т/га в зависимости от качества жижи, потребностей удобряемых культур и окультуренности почв. Для подкормок многолетних трав в севооборотах, на лугах и пастбищах вносят 10-30 т/га, в междурядья пропашных культур — 8-15 т/га.

Для подкормки озимых культур, лугов и пастбищ применяют 3-5 т навозной жижи, разбавленной в 2-3 раза водой. Этот приём позволяет равномерно распределять жижу по площади, уменьшает потери азота, предотвращает ожоги растений. Если жижа в процессе накопления разбавлена водой, а содержание в ней азота не более 0,2-0,25%, разбавлять её перед поверхностной подкормкой не рекомендуется. Озимые после подкормки боронуют. Запаздывание с боронованием приводит к потерям аммиака и снижению эффективности. При подкормке овощных и пропашных культур жижу вносят с помощью цистерн с подкормочным приспособлением ПРЖ-1,7, которое обеспечивает внесение на заданную глубину и без потерь азота. Разбавление водой при этом способе внесения не требуется.

При первой подкормке пропашных культур навозную жижу вносят сбоку рядка в дозе 5-7 т/га, при второй — в середину междурядья в дозе 8-12 т/га.

Как основное удобрение вносят в дозе 10-20 т/га в зависимости от потребностей и особенностей культуры. Во избежание потерь азота разлитую по пашне жижу сразу запахивают.

Одна тонна навозной жижи при правильном применении повышает урожайность культур на 1 ц/га зерн. ед., а при добавлении суперфосфата увеличивает её эффективность (из-за низкого содержания фосфора в жиже). Максимальный эффект достигается при компостировании с торфом или другими органическими компонентами.

Литература

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

Органические удобрения

13.04.2019

Органические удобрения представляют собой органическое вещество, образующееся в результате разложения растительных, животных, растительно-животных остатков и промышленно-бытовых отходов. Количественный и качественный состав органических удобрений зависят от происхождения, условий накопления и хранения. Как правило, содержат много влаги и различные питательные элементы, но в небольших количествах, поэтому их относят к полным удобрениям. Обычно малотранспортабельны, применяют на местах (или вблизи) получения, поэтому относятся к местным удобрениям.

[toc]

Значение органических удобрений

Использование местных органических удобрений — основной прием воздействия человека на круговорот питательных веществ в земледелии. Некоторые органические удобрения, такие как навоз, птичий помет, фекалии, зеленые удобрения, являются повторным использованием части ранее взятых из почвы и удобрений питательных элементов, включая дополнительно фиксированный атмосферный азот азотфиксирующими бактериями. Чем полнее используются возможные ресурсы органических удобрений, тем меньше потребность в дополнительном приобретении минеральных удобрений. Другие органические удобрения, например, торф, коммунально-бытовые отходы, сапропели, как и минеральные, служат дополнительным источником питательных элементов в круговороте в любом агроценозе.

Все органические удобрения при их минерализации служат для растений дополнительным источником диоксида углерода, то есть улучшают не только корневое, но и воздушное питание растений.

Органические удобрения служат источником энергии и пищи для почвенных микроорганизмов, причем многие из них сами богаты микрофлорой. Органические удобрения являются важнейшим фактором регулирования плодородия почв: содержания органического вещества, подвижных форм азота, фосфора, калия, кальция, алюминия, железа, марганца, микроэлементов, кислотности, емкости катионного обмена, степени насыщенности основаниями, биологической активности, водного и воздушного режимов.

К органическим удобрениям относятся:

Действие органических удобрений на урожай культур сказывается в течение нескольких лет.

В условиях интенсификации сельского хозяйства — воспроизводство плодородия почв, создание положительного или бездефицитного баланса питательных веществ и гумуса — важнейшие задачи земледелия, которые решаются систематическим научно обоснованным применением органических и минеральных удобрений в севообороте.

Мировой опыт земледелия показывает, что высокая культура земледелия связана накоплением, правильным хранение и использованием органических удобрений.

Эффективность органических удобрений

Все органические удобрения характеризуются длительным действием, поэтому при определении агрономической и экономической эффективности суммируют достоверные прибавки урожаев за все годы, как минимум за 3-4 года. Затраты на приготовление, приобретение, хранение, транспортировку, погрузочно-разгрузочные работы, уборку и доработку следует распределять пропорционально полученным прибавкам урожаев по всем культурам, получивших эти прибавки.

Экономическая эффективность органических удобрений зависит от дальности их транспортировки, для разбавляемых водой (полужидкий, жидкий навоз, навозная жижа и стоки) от разбавления: чем дальше транспортировка и больше разбавление, тем менее прибыльна, а иногда и убыточна такая технология. Даже при транспортировке по трубопроводам или использовании навоза для удобрительных поливов удобрения разбавляют водой при непосредственном внесении: в смесительной камере и транспортном потоке трубопроводов.

Разбавление навоза до, например, при гидросмыве, и при хранении требует строительства прудов-накопителей с хорошей гидроизоляцией. Поэтому экономически на фермах и комплексах целесообразно получать и хранить навоз, а не навозные стоки.

Экономическая эффективность органических удобрений зависит и от конъюнктуры рынка на сельскохозяйственную продукцию.

Максимальный учет всех экономических факторов позволяет наиболее обоснованно определять все имеющиеся ресурсы органических удобрений по севооборотам и внесевооборотным участкам, а внутри них — с учетом действия и последействия под наиболее выгодные в агрономическом, экономическом и экологическом аспектах культуры.

Скорость и степень разложения органических удобрений зависят от обогащенности почв микроорганизмами, их состава и биологической активности, а также условий, определяющих их жизнедеятельность: структуры и аэрации почвы, водного, теплового, питательного режимов, физико-химических свойств.

Интенсивность минерализации органических удобрений определяется их биогенностью. Так, навоз — биологически активное вещество; богат микроорганизмами, в одной тонне его содержится до 13 кг живых микробов. Торф, наоборот, беден микроорганизмами и поэтому в почве медленно подвергается разложению. Поэтому для ускорения процесса разложения добавляют биологически активные вещества, например, навоз, навозную жижу, фекалии, то есть готовят органические компосты.

Литература

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

Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. — М.: «Былина», 2000. — 555 с.

Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ)

07.04.2019

Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ) — комплексные удобрения, представляющие водные растворы или суспензии, содержащие основные питательные элементы, иногда с добавками микроудобрений, пестицидов и стимуляторов роста растений.

[toc]

По сравнению с твердыми удобрениями преимуществами комплексных жидких удобрений являются простота изготовления, меньшие капитальные и эксплуатационные затраты. Соотношение питательных элементов в ЖКУ можно регулировать в широких пределах. В отличии от жидких азотных удобрений ЖКУ не содержат свободный аммиак.

Проведенные испытания показали равноценность применения твердых и жидких комплексных удобрений. Несколько большая эффективность ЖКУ отмечена на карбонатных и почвах, насыщенных основаниями.

Жидкие комплексные удобрения относятся к одним из перспективных видов удобрений. Схема получения удобрений заключается в нейтрализации аммиаком фосфорной кислоты до рН 6,5. Существует два вида ЖКУ, производство которых отличается используемой кислотой: ортофосфорной и суперфосфорной.

В качестве источника азота для ЖКУ применяют нитрат аммония, мочевину или их смесь. Мочевина позволяет получать более концентрированное удобрение, особенно при наличии в растворе калия, так как образующийся при добавлении аммонийной селитра в растворе нитрат калия — наименее растворимая соль в жидких удобрениях.

Жидкие комплексные удобрения на основе термической ортофосфорной кислоты представляют собой почти прозрачные жидкости, на основе экстракционной ортофосфорной — мутные растворы (из-за образования фосфатов алюминия и железа, кремниевой кислоты). Концентрация азотно-фосфорных ЖКУ на основе суперфосфорной кислоты выше, чем на основе ортофосфорной.

При использовании термической ортофосфорной кислоты получают жидкие комплексные удобрения с соотношением питательных элементов 9:9:9, суммарно 27% N, Р₂O₅ и K₂O. Кристаллизация раствора не позволяет повысить содержания питательных веществ. Типичный состав марки 9:9:9 представлен: (NH₄)₂HPO₄ — 12-15%, NH₄P₂O₄ — 2-4%, (NH₂)₂CO — 12-13%, KCl — 13-14%. Амидный азот составляет 61-66% от общего. Эти удобрения можно получать также из экстракционной фосфорной кислоты. Из-за низкого содержания питательных веществ экономически целесообразно их местное использование. Хороший экономический эффект ЖКУ дает их внесение с оросительной водой, в том числе в садах, ягодниках, виноградниках.

Таблица. Соотношение основных элементов питания в жидких удобрениях, получаемых на основе ортофосфорной и суперфосфорной кислот¹Агрохимия. 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.

N:P₂O₅K₂O	Ортофосфорная кислота	Суперфосфорная кислота
4:1:0	16-4-0	24-6-0
3:1:0	18-6-0	24-8-0
2:1:0	16-8-0	22-11-0
1:1:0	13-13-0	19-19-0
1:2:0	9-18-0	15-30-0
1:3:0	8-24-0	12-36-0

При применении полифосфорной кислоты за счет высокой растворимости полифосфатов аммония получают основные растворы и уравновешенные удобрения с более высокой концентрации. В ЖКУ на полифосфорной кислоте можно вводить микроэлементы, которые хелатируются полифосфатами, сохраняя доступность растениям, тогда как ортофосфаты микроэлементов за исключением бора образуют нерастворимые соединения. Микроэлементы вносят в виде оксидов, так как этим обеспечивается высокая растворимость и стабильность растворов. Микроэлементы вводятся в основные растворы (8:24:0; 10:34:0; 11:37:0) при температуре 50-90°. Основные растворы, полученные на основе полифосфорной кислоты, могут вноситься непосредственно в качестве удобрения или использоваться для дальнейшего смешивания с азотным и калийным компонентами.

Источником калия для ЖКУ является хлористый калий. Из-за недостаточной растворимости он уменьшает концентрацию жидкого удобрения. Менее растворим нитрат калия, который образуется при использовании в качестве дополнительного азотного компонента нитрата аммония или смеси мочевина-нитрат аммония. Мочевина несколько повышает общую растворимость системы.

В США калийное удобрение вносят раздельно осенью или вводят в жидкие комплексные удобрения за счет суспензий. Поэтому ЖКУ состава 10:34:0 лучше применять на почвах, достаточно обеспеченных доступным калием. В этом случае калийные удобрения в севообороте вносят один раз в 2 года под калиеволюбивые культуры.

Введение в раствор стабилизирующих добавок, например коллоидных глины или кремниевой кислоты, предохраняет пересыщенный раствор от кристаллизации. На приготовление 1 т удобрения расходуется 9-22 кг сухой глины. Рекомендуется для применения 28%-я суспензия глины в чистом виде, в которую вводят вначале раствор 10:34:0, затем смесь мочевины-нитрата аммония, в последнюю очередь — хлористый калий. Для суспензий пригоден красный флотационный хлористый калий с размером частиц 0,8-1 мм. Сумма питательных веществ в суспензированных СЖКУ достигает 40-45%. В качестве стабилизирующих добавок суспендированных ЖКУ используют аттапульгитовые или бентонитовые глины (1,0-1,5%).

Жидкие комплексные удобрения изготавливают методами горячего и холодного смешивания. При горячем смешивании при температура 210-250 °С нейтрализуют фосфорную или полифосфорную кислоты аммиаком, осуществляют на крупных предприятиях, получая при этом базовые (основные) растворы орто- и полифосфатов аммония. Метод холодного смешивания при температуре 35-45 °С применяют на небольших установках недалеко от районов применения, при этом изготавливают удобрения с заданным соотношением питательных веществ, вводя в базовые растворы карбамид, нитрат аммония, соли калия.

Жидкие комплексные удобрения не содержат свободного аммиак, поэтому их можно разбрызгивать по поверхности поля с последующей заделкой, а транспортирование не обязательно в герметически закрытой таре.

Жидкие комплексные удобрения не воспламеняются, не взрывоопасны, не ядовиты.

Специальными машинами жидкие комплексные удобрения вносят местно, ленточно, под любые культуры. Их применяют на орошаемых землях и с поливной водой.

Для внесения суспензий требуется специальный комплекс машин, отличающийся от механизированных средств для внесения обычных ЖКУ. Отечественная промышленность выпускает жидкие комплексные удобрения марок 8:24:0 и 10:34:0, освоено производство более концентрированного раствора — 11:37:0.

Таблица. Характеристика некоторых свойств ЖКУ²Агрохимия. 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.

Марка удобрения	Сумма питательных веществ, %	Удельная масса, г/см³	Количество питательных веществ, кг/м³
9:9:9	27	1,24	335
10:34:0	44	1,35	594
11:37:0	48	1,40	672
12:12:12 (суспензия)	36	1,35	486

Применение ЖКУ позволяет механизировать процессы погрузки и разгрузки, устранить потери при транспортировке, хранении и при внесении в почву. При этом исключается ручной труд и снижаются затраты.

Преимуществами жидких комплексных удобрений также являются: автоматизированный контроль распределения удобрений по полю, возможность совместного внесения гербицидов, инсектицидов, микроэлементов.

Экономический эффект связан с сокращением капитальных затрат за счет исключения некоторых стадий технологического процесса производства, например, сушки и грануляции. Капитальные затраты на строительство цехов по производству ЖКУ на 20-30% меньше, чем твердых удобрений. Даже при равной себестоимости ЖКУ затраты труда на их использование в 3-3,5 раза меньше. Транспортировка и внесение ЖКУ в 2-2,5 раза дешевле, чем твердых удобрений.

Внедрение ЖКУ требует создания специальных машин. Необходимо учитывать, что эти удобрения (особенно суспендированные) отличаются коррозийной активностью.

Жидкие удобрения взаимодействуют с почвой полнее, чем гранулированные. Скорость взаимодействия определяет характер образующихся соединений, их растворимость и доступность растениям.

Особенности применения и эффективность жидких комплексных удобрений

Особенности применения жидких комплексных удобрений:

При использовании ЖКУ на основе ортофосфорной кислоты на кислой, фиксирующей фосфор почве, например, красноземе, при низком содержании фосфора, а также на бедных кислых дерново-подзолистых почвах действие ЖКУ слабее, чем гранулированных форм. Это отмечается при внесении полного ЖКУ с соотношением 1:1:1 и дополнительном азотном компоненте (нитрат аммония). При применении неуравновешенного раствора с соотношением N:Р₂O₅1:4,5 или 1:3, снижения действия фосфатного компонента на кислой дерново-подзолистой почве не отмечается.
На известкованной дерново-подзолистой почве и чернозёмах жидкие комплексные удобрения и гранулированные удобрения равноценны.
На карбонатных почвах со щелочной реакцией, например, на карбонатных черноземах, каштановых почвах, сероземах, агрохимическая ценность жидких форм, чаще, выше, чем гранулированных.
На кислой дерново-подзолистой почве отмечается кратковременное снижение содержания подвижного фосфора при внесении раствора, что связано с фиксацией фосфатов полуторными оксидами. На черноземах это не наблюдается. На сероземе после внесения ЖКУ количество подвижного фосфора увеличивается по сравнению с внесением гранулированного удобрения.
Эффективность ЖКУ определяется входящим в его состав фосфорным и азотным компонентами. Например, ЖКУ с нитратом аммония на кислой дерново-подзолистой почве и краснозёме менее эффективно, чем твердое гранулированное удобрение, на мочевине — равноценно. На типичном черноземе со слабокислой реакцией и сероземах форма азотного компонента не влияет на действие удобрения: эффективность растворов и гранулированных удобрений равноценна. Растворы — лучший источник фосфора для растений, чем гранулированные формы. Наличие в удобрении мочевины положительно влияет на накоплении подвижного фосфора в кислых почвах и не имеет значения на чернозёмах и серозёмах, что обусловлено временным подщелачиванием среды при превращении мочевины.

Действие ЖКУ на качество продукции (зерна, картофеля, сена) также равноценно твердым удобрениям.

Действие суспензированных удобрений совпадает с действием ЖКУ и зависит от свойств азотного и фосфорного компонентов. Суспензированный агент не влияет на эффективность жидких удобрений.

В ЖКУ на основе полифосфорной кислоте половины фосфора находится в форме полифосфатов. Эффективность таких удобрений определяется наличием ортофосфатов, темпами гидролиза полифосфатов в ортофосфаты и свойствами соединений, которые образуются при внесении в почву. Закономерности действия полифосфатных ЖКУ — растворов 10:34:0 и 11:37:0 с содержанием 45-65% фосфора:

На дерново-подзолистых почвах жидкие полифосфаты аммония создают фосфатный режим такой же, как и ортофосфаты, одинаково влияют на урожай, как в прямом действии, так и последействии. Известкование почв не влияет на эту закономерность. На сильно кислом, бедном фосфором краснозёме действие жидких полифосфатов несколько хуже, чем гранулированных ортофосфатов.
На типичном и выщелоченном черноземах действие жидких полифосфатов на зерновых культурах равноценно действию жидких и гранулированных ортофосфатов.
На карбонатных чернозёмах полифосфатные жидкие комплексные удобрения проявляют лучшее действие на урожай сельскохозяйственных культур, по сравнению с гранулированными удобрениями. Это объясняется тем, что при внесении полифосфатов в почве более длительное время сохраняется большее количество доступных ортофосфатов, формируется запас растворимых фосфатов, чем на фоне ортофосфорных удобрений. На карбонатных почвах полифосфаты способствуют снабжению растений цинком.
На серозёмах жидкие полифосфаты аммония усваиваются лучше, чем ортофосфаты. Действие на урожай равноценно ортофосфатам или превосходит их. В последействии полифосфаты лучший источник фосфора, чем ортофосфаты.
Эффективны полифосфаты, обогащенные микроэлементами.

Литература

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

Смешанные удобрения

07.04.2019

Смешанные удобрения — комплексные удобрения, получаемые механическим смешиванием удобрений, содержат несколько питательных элементов. Применяют при необходимости одновременного внесения за один прием несколько питательных веществ.

Сухое смешивание удобрений является доступным, простым и экономичный методом получения комплексных удобрений.

[toc]

По своим агрохимическим качествам практически не отличаются от сложных удобрений. Преимуществом является возможность выпуска широкого ассортимента удобрений с любыми соотношениями питательных элементов, удовлетворяющими требования сельского хозяйства. Так, в странах Западной Европы ассортимент смешанных удобрений включает около 100 марок.

Смеси удобрений легко приспособить к требованиям сельскохозяйственных культур, почвенно-климатическим условиям как по концентрации, так и по соотношению питательных веществ. Этим они отличаются от сложных удобрений с постоянным составом.

В зависимости от вида смешанных удобрений содержание питательных веществ в может меняться от 25-30%, как при использовании простого суперфосфата, сульфата аммония или аммонийной селитры, до 40% и больше в смесях на основе концентрированных удобрений.

Получение смешанных удобрений

В нашей стране в настоящее время применяются способы получения сухих смешанных удобрений:

смешивание непосредственно в хозяйствах с использованием стационарных или передвижных тукосмесительных установок;
применение стационарных высокопроизводительных установок (40-60 т/ч) для обеспечения потребностей нескольких хозяйств;
смешивание удобрений на химических предприятиях.

Отечественная и зарубежная практика показывает перспективность создания агрохимических центров в районах и пунктах химизации в хозяйствах. Оснащенные складами и современным оборудованием для подготовки, смешивания и внесения удобрений и средств химизации пункты химизации позволяют осуществлять комплекс агрохимических работ при квалифицированном контроле над поступлением и использованием удобрений.

Преимуществом такого подхода является получение удобрений с высоким качеством, хорошими физико-механическими и физико-химическими свойствами. Для получения однородных по составу смесей и снижения сегрегации (расслоения) при внесении в почву необходимо, чтобы гранулированные удобрения имели однородный для всех форм гранулометрический состав.

В процессе приготовления и хранения компоненты смесей могут проявлять реакционную способность, вступая в химическое взаимодействие друг с другом. Качество получаемых смесей, их химический состав и физические свойства зависят от химических процессов, имеющих место при смешивании удобрений. Поэтому важно правильно выбирать составляющие компоненты. Основные правила смешивания удобрений:

Нельзя смешивать удобрения, если возможна потеря питательных веществ или их превращение в плохую по физическим свойствам массу, не поддающуюся механизированному внесению.
Ввиду высокой гигроскопичности смеси нельзя смешивать аммиачную селитру и мочевину.
Нельзя смешивать аммиачные формы азотных удобрений, в том числе сложные, с удобрениями, обладающими щелочной реакцией (фосфатшлаками, термофосфатами, цианамидом кальция, цементной пылью, поташем) во избежание потерь азота в виде аммиака.
Содержание влаги не должно превышать допустимую величину. Повышенная влажность снижает сыпучесть и не обеспечивает равномерное внесение. Допустимое содержание влаги в аммиачной селитре — не более 0,2-0,3%, в мочевине — не более 0,2-0,25% (0,12%¹Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.), аммофосе, диаммофосе и хлористом калии — не более 1%, в суперфосфатах (простом и двойном) — не более 3,5% (при свободной кислотности не более 1%). При повышенном содержании влаги гранулы теряют прочность. Для аммиачной селитры это состояние отмечается при влажности 1,7-2,0%, мочевины — 1%, хлористого калия — свыше 3%. Содержание влаги в удобрениях возрастает с повышением температуры хранения. Так, смесь мочевины с двойным суперфосфатом и хлористым калием при исходной влажности 0,2% через месяц хранения при температуре 4°С содержала 6,6% влаги, при 20°С — 8,3%, при 40°С — 24,9%.

Количество гранул размером 1-3 мм должно быть не менее 90%, в том числе диаметром 2-3 мм — не менее 50%, частиц менее 1 мм — не более 1%. Разрушение гранул при смешивании должно быть не более 3%, прочность — не менее 2 МПа (20 кг/см²).
Кислотность или щелочность минеральных удобрений должна соответствовать техническим условиям. Удобрения, содержащие свободную кислоту или имеющие щелочную реакцию, химически взаимодействуют как между собой, так и при смешивании с другими удобрениями. Содержание свободной фосфорной кислоты в простом гранулированном суперфосфате — не более 2,5%, в двойном — не более 5%. Смеси на основе двойного суперфосфата увлажняются сильнее, чем на основе простого. Отрицательное действие избыточной кислотности двойного суперфосфата проявляется при хранении смесей в условиях повышенной влажности. Поэтому двойной суперфосфат является нежелательным компонентом смесей, а смеси на его основе заблаговременно не готовят.

Полная нейтрализация суперфосфата или снижение содержания свободной кислоты до 1% и влажности до 4% в простом и до 3% в двойном, позволяет смешивать его с карбамидом и хлоридом калия, получая удобрения состава 1:1:1. Смеси гранулированного аммофоса с хлористым калием, нейтрализованными суперфосфатами и сульфатом аммония обладают хорошими физическими свойствами, низкой гигроскопичностью, что обеспечивает возможность длительного хранения.

При добавлении нейтрализующих материалов, например, известняковой, доломитовой муки, отмечаются потери аммиака.
Смеси хорошего качества получаются на основе фосфоритной муки. Эффективность смесей на основе суперфосфата и фосфоритной муки в соотношении 1:1, внесенных в занятом пару или под зябь на кислых дерново-подзолистых почвах и выщелоченных черноземах, не уступают смесям на чистом суперфосфате. Для кислых почв применяют смеси калийных удобрений с фосфоритной мукой. Смесь аммиачной селитры и фосфоритной муки можно готовить и вносить под зяблевую вспашку. Она не слеживается, долго хранится. Присутствие NH₄NO₃ и KCl способствует повышению растворимости Р₂O₅ фосфоритной муки. При добавлении к фосфоритной муке 10% смеси аммиачной селитры и карбамида за счет повышенной гигроскопичности снижается распыляемость фосфоритной муки с сохранением стабильности работы высевающего аппарата разбрасывателя.
Суперфосфат, особенно порошкообразный, нельзя смешивать с аммиачной селитрой, так как смесь превращается в липкую массу из-за образования гигроскопичной кальциевой селитры:

Ca(H₂PO₄)₂ + 2NH₄NO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2NH₄H₂PO₄.

Свободная фосфорная кислота суперфосфата, взаимодействуя с нитратом аммония, приводит к образованию азотной кислоты, которая, разлагаясь или испаряясь, приводит к потерям азота:

Н₃РО₄ + NH₄NO₃ = HNO₃ + NH₄H₂PO₄;

4HNO₃ = 4NO₂ + 2H₂O +O₂.

Поэтому смешивание этих удобрений следует проводить непосредственно в день внесения.

Смешивание суперфосфата с мочевиной приводит к выделению кристаллизационной воды, увеличивающей влажность смесей. Например, от взаимодействия компонентов смесей из стандартных форм N, Р и К выделялось от 12,2 до 64,7 г кристаллизационной воды на 1 кг смеси, тогда как при смешивании подсушенных продуктов — 7,2-13,5 г на 1 кг смеси.
Смесь суперфосфата и сульфата аммония цементируется в плотную массу, которую перед внесением необходимо измельчать и просеивать. При смешивании масса разогревается и делается влажной в результате выделения воды:

Са(Н₂РO4)₂⋅Н₂О + (NH₄)₂SO₄ → 2NH₄H₂PO₄ + CaSO₄ + H₂O,

затем образуется гипс:

CaSO₄ + 2H₂O = CaSO₄⋅2Н₂O.

Для получения смесей хорошего качества желательно использовать нейтральные формы фосфорных удобрений (аммофос, аммонизированный суперфосфат), которые позволяют получать сухие и сыпучие смеси с устойчивыми физическими свойствами. Аммофос, кроме того, обеспечивает высокую концентрацию питательных веществ: более 50% NPK вместо 28-31% в суперфосфате, что дает экономию транспортных расходов, расходов на строительство складов, удешевляет погрузку, разгрузку и внесение удобрений. Из калийных удобрений основным компонентом для смешивания является хлорид калий, однако для хлорофобных культур (картофель, табак, виноград, цитрусовые) лучше заменять его на бесхлорные, например, сульфат калия.

Качество смесей удобрений определяется соотношением питательных веществ. Смеси с преобладанием фосфора и калия над азотом, чаще, получаются более сухими и сыпучими, чем смеси аналогичного состава с выровненным соотношением питательных веществ или с преобладанием азота.

В связи с увеличением производства и применения мочевины изучается возможность её использования в качестве азотного компонента. Смеси с мочевиной при хранении увлажняются из-за выделения кристаллизационной воды. Устойчивость физических свойств такие смеси повышается введением в их состав щелочной добавки в количестве не менее 15% массы смеси. Мочевина отличается высокой реакционной способностью, особенно с хлористым калием. При его включении в состав смеси влажность смеси резко возрастает. Для снижения гигроскопичности смесей на основе мочевине не рекомендуется включать в состав хлориды, так как образующиеся в результате химического взаимодействия СаСl₂ и NH₄Cl, отличаются гигроскопичностью и сопровождаются потерями азота.

В смесях более равномерно распределяются гранулы размером 2-3 мм и неравномерно — частицы менее 1 или более 3 мм. Смеси, состоящие из зерен разных размеров и плотности, подвержены сегрегации, становятся неоднородными при хранении, перевозке, механическом внесении в почву.

Требования к физико-химическим свойствам смеси зависят от объемов смешивания, сроков и методов приготовления, схемой транспортировки удобрений до поля. Физические свойства смешанных удобрений можно улучшать введением добавок: мела, известняка, фосфоритной муки.

Смешанные удобрения производят для внесения непосредственно после смешивания и заблаговременно с последующим хранением.

Используемые для сухого смешивания односторонние и неуравновешенные по составу удобрения должны сохранять сыпучесть и гранулометрический состав в процессе транспортировки и при хранении насыпью в течение 6 месяцев. Использование нескольких компонентов с улучшенными физико-химическими свойствами позволяет приготовить смешанные удобрения, пригодные для длительного хранения. Так, введение нейтрализующих добавок и аммонизированного суперфосфата устраняет выделение азотной кислоты, превращение монокальцийфосфата в дикальцийфосфат, улучшая при этом физические свойства удобрения.

При приготовлении смесей можно оперативно менять дозирование компонентов в зависимости от культуры, плодородия конкретного участка, формы удобрений и т.п. Поэтому применение смешенных удобрений — это резерв повышения их эффективности. Увеличение объёмов приготовления смесей связано с более высокими требованиями к качеству удобрений, гранулометрическому составу и прочности гранул, наличию мест хранения, комплексу машин для механизации технологических процессов. Механизированные приготовление и внесение дают экономический эффект по сравнению с раздельным применением односторонних удобрений.

В настоящее время доля смешанных удобрений, производимых на химических предприятиях, возрастает. При этом совмещается смешивание удобрений с их дополнительной химической обработкой, введением кислот и нейтрализующих добавок, более совершенные технологии гранулирования. Перечень таких удобрений включает:

Гранулированные сложно-смешанные удобрения, получаемые аммонизацией смеси простого суперфосфата, хлорида калия и нитрата аммония с добавлением, при необходимости, серной и фосфорной кислот.
Сложно-смешанные удобрения, обогащенные микроэлементами или без них, получаемые аммонизацией смеси простого суперфосфата, хлорида калия и нитрата аммония.
Прессованные фосфорно-калийные удобрения, получаемые на основе смеси простого суперфосфата и хлорида калия.
Для розничной торговли выпускают питательные смеси марки 9-9-9, обогащенные микроэлементами, на основе суперфосфата, калимагнезии, сульфата аммония; с содержанием питательных веществ от 22 до 56% на основе суперфосфата, мочевины, аммонийной селитры, хлорида или сульфата калия, известняка, доломита;и удобрительную смесь марки 12-12-12.

Литература

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

Сложные удобрения

07.04.2019

Сложные удобрения — минеральные соли, содержащие несколько элементов питания растений, например, нитрат калия (KNО₃), гидрофосфат аммония ((NН₄)₂НРO₄). Как правило, не содержат примесей (балласта), поэтому отличаются высоким содержанием элементов питания.

[toc]

Сложные удобрения имеют преимущества:

Высокая концентрация питательных веществ, отсутствие или небольшое содержание примесей, например, натрия, хлора.
Меньшие расходы на хранение, транспортировку и внесение удобрений. Часто эти расходы выше затрат на приготовление удобрений. Согласно расчетам, затраты на доставку, хранение и внесение сложных удобрений по сравнению с простыми на 10% ниже.
Благодаря наличию в одной грануле твердых комплексных удобрений нескольких питательных элементов позволяет более равномерно распределять их по поверхности почвы.
Отсутствие примесей позволяет применять в условиях, где нежелательна повышенная концентрация солей, например, в засушливых условиях или при удобрении культур, чувствительных к повышению осмотического давления почвенного раствора (лен, огурцы).
Более высокая эффективность удобрений за счет наличия в общих очагах азота, фосфора и калия.

Производство сложных удобрений

В СССР производство сложных удобрений было начато в 60-х гг. Доля их в общих поставках земледелию в 1980 г. составила 20,2%.

В ассортименте сложных удобрений России преобладает аммофос. Из трехкомпонентных удобрений с соотношением питательных веществ 1:1:1 преимущественно используется нитрофоска и нитроаммофоска, из двухкомпонентных — нитрофос и нитроаммофос. Позже в ассортименте появились азофоска, диаммоний фосфат, ЖКУ, диаммофоска, аммофосфат, кристаллин. В различных регионах изучалась эффективность внесения карбоаммофоски и карбоаммофоса.

Перспективно расширение ассортимента концентрированных твердых и жидких комплексных удобрений за счет использования полифосфорных кислот, а также обогащение их микроэлементами, магнием и др.

Важным свойством сложных удобрений является растворимость компонентов, входящих в их состав, в воде и растворах.

Технологические способы получения сложных удобрений можно разделить на две группы:

производство на основе азотнокислотного разложения фосфатного сырья — нитрофосы, нитрофоски;
получение с использованием фосфорных кислот — нитроаммофосы, нитроаммофоски, диаммонитрофоски, диаммофосы, карбоаммофосы, карбоаммофоски, аммофосы.

Получение сложных удобрений изначально основывалось на азотнокислотном разложении фосфатного сырья. Сейчас используются технологические схемы с фосфорной кислотой. В качестве азотного компонента применяют аммиачную селитру, мочевину, сернокислый аммоний в твердом и жидком виде.

Из фосфорсодержащих компонентов применяется фосфорная кислота, получаемая из апатитов и фосфоритов, а также фосфорсодержащие продукты. Для производства используется высококачественное фосфорное сырье с повышенным содержанием фосфора, небольшим количеством примесей, прежде всего полуторных оксидов. В фосфорных рудах, как правило, содержится большое количество примесей, поэтому практически все они подлежат обогащению. Фосфориты с соотношением Fe₂O₃: P₂O₅ более 8-10, не применяются для производства водорастворимых фосфорных и сложных удобрений.

Фосфориты, с высоким содержанием оксидов алюминия и железа, малопригодны для сернокислотной переработки для производства фосфорной кислоты, так как образуются нерастворимые фосфаты железа и алюминия, а часть фосфорной кислоты теряется. На практике для получения экстракционной фосфорной кислоты используют фосфатное сырье с содержанием Fe₂O₃ не выше 8% от массы Р₂O₅. Полученную экстракционную фосфорную кислоту с содержанием Р₂O₅ 28-32% для производства сложных удобрений упаривают, повышая концентрацию Р₂O₅ до 52%.

Для производства сложных удобрений применяют также полифосфорную (суперфосфорную) кислоту кислоту, содержащую 75-77% Р₂O₅. Свыше половины фосфора в кислоте находится в полифосфорной форме (42% — в пирофосфорной форме Н₄Р₂O₇, 8% — в триполифосфорной Н₅Р₃O₁₀, 1% — в тетраполифосфорной H₆P₄O₁₃), 49% Р₂O₅ — в ортофосфорной форме.

Из калийсодержащих компонентов для получения сложных удобрений применяется в основном хлористый калий.

Сложные удобрения на основе азотно-кислотного разложения фосфатного сырья

Впервые идея о разложении фосфатного сырья азотной кислотой была высказана в 1908 г. Д.Н. Прянишниковым. Однако реализована она была значительно позже, когда возросло производство азотной кислоты из синтетического аммиака.

Процесс разложения природного фосфатного сырья азотной кислотой протекает по реакции:

Ca₅(PO₄)₃F + 10HNO₃ = ЗН₃РО₄ + 5Ca(NO₃)₂ + HF.

Выделяющийся фтористый водород взаимодействует с двуокисью кремния с образованием фтористого кремния, последний вновь реагирует с фтористым водородом, образуя кремнефтористую кислоту. От разложения фосфатного сырья азотной кислотой в вытяжке содержится большое количество нитрата кальция, который является нежелательной примесью в готовом удобрении из-за высокой гигроскопичности и ухудшении физических свойств сложного удобрения.

Высокое содержание кальция в фосфорной кислоте приводит к образованию нерастворимого фосфата кальция, фосфор которого труднодоступен растениям. Поэтому в производстве сложных удобрений азотнокислотным разложением фосфатного сырья важно вывести из системы избыток кальция, снизив соотношение СаО:Р₂O₅. В этой технологии производства используется измельченный апатитовый концентрат и 47-55%-я азотная кислота. Технологические схемы различаются по способу выделения из раствора избыточного кальция.

Нитрофосы и нитрофоски

Нитрофосы и нитрофоски получают обработкой фосфатного сырья азотной кислотой. В результате взаимодействия образуются кальциевая селитра и монофосфат кальция с примесью дикальцийфосфата. Для удаления избытка кальция используются следующие способы:

1. Производство нитрофоски с вымораживанием избытка нитрата кальция.

При частичном вымораживании нитрата кальция и его выделении из раствора с последующей обработкой аммиаком с одновременной упаркой образуется смесь, содержащая фосфаты аммония, дикальцийфосфат и аммиачную селитру:

H₃PO₄ + Ca(NO₃)₂ + NH₃ = NH₄H₂PO₄ + CaHPO₄ + NH₄NO₃.

При добавлении к смеси хлористого или сернокислого калия образуется нитрофоска, включающая азот, фосфор и калий. Конечной продукцией являются нитрофоска и кальциевая селитра.

Нитрофоска может содержать до 40-50% питательных веществ. Схема имеет возможность менять соотношение питательных веществ и получать гранулированное удобрение, в котором до 60% Р₂O₅ растворимо в воде. Для получения нитрофоски с содержанием 50-60% водорастворимого фосфора по этому методу, из раствора выводят 70% СаО в виде Ca(NO₃)₂⋅4H₂O. Удобрение показало высокую эффективность во всех регионах, где растения испытывают недостаток азота, фосфора и калия.

2. Производство нитрофоски связыванием избытка кальция углекислым газом (карбонатная схема):

H₃PO₄ + Ca(NO₃)₂ + NH₃ + CO₂ = CaHPO₄ + NH₄NO₃ + СаCО₃.

При обработке нитрата кальция и фосфорной кислоты аммиаком и углекислым газом получается смесь, состоящая из дикальцийфосфата, аммиачной селитры и углекислого кальция. После смешивания с хлористым калием смесь без отделения солей кальция гранулируется, сушится, разделяется на фракции и дробится. Карбонатная нитрофоска содержит 35-37% питательных веществ. Схема наиболее экономична по производству, однако агрохимически выпускать карбонатную нитрофоску в гранулированном виде нецелесообразно, так как фосфор находится в ней в цитратно-растворимой форме. Порошкообразная карбонатная нитрофоска может использоваться для основного внесения.

3. Производство нитрофоски и нитрофосов связыванием избытка кальция сульфатом аммония (сульфатная схема).

В горячую кашеобразную смесь нитрата кальция и фосфорной кислоты — пульпу — вводят сульфат аммония, который реагирует с кальциевой селитрой с образованием аммиачной селитры и безводного сернокислого кальция. Смесь высушивают и гранулируют.

В зависимости от расхода сульфата аммония можно получать продукт с различным содержанием водорастворимой Р₂O₅.

Для получения тройного удобрения в горячую пульпу вводят необходимое количество хлористого калий, который частично взаимодействует с аммиачной селитрой с образованием хлористого аммония и калийной селитры:

KCl + NH₄NO₃ = NH₄Cl + KNO₃

После высушивания и грануляции получается сульфатная нитрофоска. Оно характеризуется хорошими физическими свойствами, может использоваться под большинство культур на всех типах почв. Смесь содержит СаНРO₄⋅2Н₂O, Са(Н₂РO₄)₂⋅Н₂O, NaNO₃, NН₄Сl, КNO₃, СаSO₄.

Если сульфат аммония заменить сульфатом калия, то последний растворяют в азотной кислоте и этим раствором обрабатывают фосфатное сырье. Суспензия нейтрализуется аммиаком, продукт гранулируется и сушится. В настоящее время это основной способ производства нитрофоски с 33-36%-м содержанием питательных веществ.

4. Производство нитрофоски связыванием избытка кальция серной кислотой (сернокислотная схема).

Избыток кальция связывается серной кислотой в процессе азотно-кислотного разложения фосфатов с последующей обработкой раствора аммиаком. В образующуюся смесь добавляют хлористый калий и получают готовый продукт — сернокислую нитрофоску с содержанием 35% питательных веществ, по составу и свойствам близка к сульфатной нитрофоске. Связанный избыток кальция остается в удобрении в виде примеси сульфата кальция.

Аммиак может вызывать вследствие локального подщелачивания среды ретроградацию образовавшихся растворимых солей фосфорной кислоты.

Способ позволяет менять соотношение питательных веществ в широких пределах и выпускать продукт с содержанием до 50-60% Р₂O₅ в водорастворимой форме.

5. Производство нитрофоски связыванием избытка кальция фосфорной кислотой (фосфатная схема).

Фосфатное сырье подвергается разложению смесью азотной и фосфорной кислот в соотношении, определяемом заданным соотношением N:Р₂O₅ в готовом продукте и содержанием водорастворимого фосфора. В полученном растворе после разложения входит Ca(NO₃)₂ и свободные фосфорная и азотная кислоты. Его подвергают аммонизации, при которой кальций раствора переходит в дикальцийфосфат (СаНРO₄). Затем вводят хлористый кальций, гранулируют и сушат.

По этой схеме получают удобрение с самым высоким содержанием водорастворимой фосфорной кислоты (до 80%), в сульфатном и сернокислом методах — около 55%. При введении хлористого калия получается фосфорная нитрофоска. Содержание азота, фосфора и калия составляет по 17%.

В России выпускается несколько марок гранулированных нитрофосок.

Таблица. Характеристика нитрофосфатов

Нитрофосфаты	N, %	P₂O₅ (усвояемая), %	K₂O	Содержание водорастворимой P₂O₅, % (от общего содержания)
Нитрофос марки А	23,5	17	-	50
Нитрофос марки В	24	14	-	50
Нитрофоска марки А (16:16:13)	16-17	16-17	13-14	55
Нитрофоска марки Б (13:10:13)	12,5-13,5	8,5-9,5	12,5-13,5	55
Нитрофоска марки В (12:12:12)	11-12	10-11	11-12	55

Размер гранул нитрофосок составляет 1-4 мм, достаточно прочные, при кондиционировании за счет добавления небольших количеств минеральных масел и припудривания тальком или размолотым известняком не слеживаются при транспортировке и хранении. Нитрофоски применяют в качестве основного удобрения, припосевного в рядки и в подкормку. Эффективность та же, что и эквивалентных количеств смеси простых удобрений.

Нитрофоски используются как основное удобрение под многие культуры и для локального внесения, прежде всего под картофель.

Технология производства нитрофосок, основанная на разложении сырья азотной кислотой или ее смесью с другими кислотами, используется в зарубежных странах: Германия, Австрия и Франция. В Германии нитрофоски выпускают без хлоридов, некоторые содержат магний. Во Франции выпускают большой ассортимент нитрофосок под различные культуры. Под виноград и плодовые культуры выпускают бесхлорную нитрофоску.

В последние годы разработаны технологические схемы получения нитрофосок с 80-95% Р₂O₅ в водорастворимой форме, среди которых распространен норвежский способ. Фосфорит этим способом обрабатывают избытком азотной кислоты с последующей кристаллизацией нитрата кальция при температуре -50°С. Этот способ или его варианты используются в России, Англии, Германии, Франции и Нидерландах. Во Франции разработана технология получения 54 марок нитрофосок с соотношением азота от 8 до 20%, Р₂O₅ — от 7 до 35% и К₂O — до 29%.

Нитроаммофос

Нитроаммофос представляет собой смесь NН₄Н₂РO₄+ NН₄NO₃. Получают нейтрализацией смесей азотной и фосфорной кислот аммиаком. Содержание азота и фосфора — 23% каждого. При добавлении калийных солей получают нитроаммофоски. Содержание N, Р₂O₅ и К₂O составляет по 16-17%. Почти не содержат балласта. Количество водорастворимых фосфатов составляет свыше 90%. Применяют теми же способами, что и нитрофоски. Эффективность сопоставима со смесями простых удобрений.

Нитроаммофоска марки 17:17:17 получают введением хлористого калия, при введении сернокислого калия — марку 16:16:16. Удобрение универсально и используется на всех типах почв в качестве основного, под сахарную свёклу и картофель — также при посеве.

Сложные удобрения, получаемые нейтрализацией фосфорных кислот аммиаком

Фосфаты аммония (аммофос и диаммофос)

Н₃РO₄ + NH₃ = NH₄H₂PO₄ — моноаммонийфосфат (аммофос),

H₃PO₄ + 2NH₃ = (NH₄)₂HPO₄ — диаммонийфосфат (диаммофос).

Аммофос содержит 10-12% N и 46-50% Р₂O₅. Диаммофос, производимый из апатитов, содержит 18% N и 50% Р₂O₅, из фосфоритов Каратау — 16-17% N и 41-42% Р₂O₅. Аммофос характеризуется хорошими физико-химическими и механическими свойствами без применения кондицирующих добавок при гранулировании. Аммофос и диаммофос — физиологически кислые удобрения.

Аммофос в основном применяется в качестве рядкового удобрения под сельскохозяйственные культуры и как основное, например, под хлопчатник. Является хорошим компонентом для приготовления смешанных удобрений, так как совместим со многими удобрениями. Недостатком является неуравновешенное соотношение азота и фосфора (1:4), тогда как оптимальное соотношение азота к фосфору должно быть близким к единице или менее (большинство растений потребляет азота, чем фосфора).

У диаммофоса это соотношение азота и фосфора (1:2,5), но физические свойства хуже. Его также можно использовать для рядкового внесения и в подкормку под технические и овощные культуры. Из-за высокой стоимости его применение ограничено; используется в животноводстве в качестве кормовой добавки. Является самым концентрированным из всех сложных удобрений.

При добавлении к аммофосу и диаммофосу хлорида калия выпускают тройные удобрения, которые распространены в США, Англии, Японии и Индии, так как в этих странах имеются большие запасы серы и крупные производства серной кислоты, что обеспечивает получение фосфорной кислоты и сложных удобрений на ее основе. США по производству и использованию моно- и диаммонийфосфатов занимают лидирующее место в мире. Из-за неуравновешенного содержания азота к фосфору в США большой объем этих удобрений используют для получения смешанных удобрений.

Сравнительные испытания этих удобрений с выравниванием доз К под основные культуры и на основных типах почв показали их равную эффективность эквивалентной смеси простых удобрений.

Фосфаты аммония удобны для локального внесения в качестве припосевного или припосадочного удобрения. Они не содержат больших количеств балласта, не создают высокой концентрации раствора и не повышают его осмотического давления.

Полифосфаты аммония

До недавнего времени технология производства суперфосфата, преципитата и фосфата аммония основывалась на применении ортофосфорной кислоты (Н₃РO₄), которая в чистом виде содержит не более 54% Р₂O₅. Смеси полифосфорных кислот содержат от 70 до 83% Р₂O₅, что позволяет получать более концентрированные комплексные удобрения.

Получение полифосфорных кислот требует нагревания и вакуума:

В этих реакциях происходит конденсация фосфатных групп, поэтому полифосфорные кислоты называют конденсированными. В химической промышленности их также называют суперфосфорными кислотами, которое, скорее, является коммерческим термином.

Полифосфорные кислоты: НРO₃ — метафосфорная, Н₄Р₂O₇ — пирофосфорная, Н₃Р₃О₁₀ — триполифосфорная, Н₆Р₄O₁₃ — полифосфорная. В СССР полифосфаты были получены в 1964 г.

Для транспортировки полифосфорных кислот используют специальные автомобильные и железнодорожные цистерны из нержавеющей стали.

Исходным продуктом для производства полифосфатов служит смесь полифосфорных кислот, получаемую из концентрированной ортофосфорной кислоты или из фосфора. Наиболее концентрированные полифосфорные кислоты получают из термической ортофосфорной кислоты.

Из полифосфорных кислот получают тройной суперфосфат, содержащий 55% Р₂O₅. При насыщении аммиаком полифосфорных кислот под давлением получают полифосфаты аммония.

Таблица. Характеристика некоторых полифосфатов аммония¹Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Удобрение	Формула	N, %	P₂O₅, %	N:P₂O₅	N+P₂O₅, %
Диаммоний пирофосфат	(NH₄)₂H₂P₂O₇	13	66,9	1:5	79,9
Триаммоний пирофосфат	(NH₄)₃HP₂O₇	18,3	62,0	1:3,4	80,3
Тетрааммоний пирофосфат	(NH₄)₄P₂O₇	22,7	57,7	1:2,5	80,4
Пентааммоний триполифосфат дигидрат	(NH₄)₃P₃O₁₀⋅2H₂O	18,4	56,2	1:3,1	74,6

Для практических целей ценными являются второй и третий из приведенных полифосфатов аммония, характеризующиеся высоким содержанием фосфора и азота и приемлемым их соотношением. Эти сложные удобрения используют в твердом виде или вводят основным компонентом в состав жидких и суспендированных удобрений.

Полифосфаты аммония хорошо растворимы в воде. Аммоний полифосфатов частично может заменяться калием, кальцием или микроэлементами (цинк, медь, железо). Последние с ортофосфатами образуют нерастворимые соли, тогда как с полифосфатами они хелатируются и сохраняют доступность для растений, что перспективно для создания новых видов и форм удобрений.

Физические свойства полифосфатов аммония хорошие, гранулы прочные, являются хорошим компонентом для смешанных удобрений. Так, добавлением аммиачной селитры или карбамидом и хлорида калия, можно получать тройное удобрение с суммарным содержанием действующего вещества 60%.

В США твердые смеси готовят из полифосфорной кислоты и твердого полифосфата аммония с добавлением соли калия, оксидов магния, цинка, расплавленной серы. Это позволяет выпускать более сложные по составу и целевому назначению удобрения.

Полифосфаты в почве менее подвижны, чем ортофосфаты, так как активнее взаимодействуют с почвенными минералами. В почве протекают процессы гидролиза полифосфатов, интенсивность которых возрастает с повышением биологической активности среды. При 7-12 °С они протекают медленно, с повышением температуры — усиливаются. Оптимальная температура для гидролиза — 30-35 °С. Реакции гидролиза полифосфатов:

HPO₃ + H₂O → Н₄Р₂О₇;

Н₄Р₂О₇ + H₂O → 2Н₃РО₄;

H₅P₃O₁₀ + 2H₂O → 3Н₃РО₄.

Поглощение растениями фосфора полифосфатов происходит медленнее, чем ортофосфатов, в связи с гидролизом последних до ортофосфорной формы. За вегетационный период преимущество в поглощении фосфора сохраняется за полифосфатами, так как ретроградация выражена меньше, чем у ортофосфатов. Полифосфаты аммония применяются под все культуры на всех типах почв.

Фосфоаммомагнезия

Фосфоаммомагнезия, или магнийаммонийфосфат (МgNН₄РO₄⋅Н₂O) — малорастворимое сложное удобрение, содержащее 10,9% N, 45,7% Р₂O₅ и 25,9% МgO. Нитрификация аммония в почвенных условиях протекает так же быстро, как и аммонийных удобрений. Азот представлен водонерастворимой формой, фосфор и магний — лимонно-растворимой. Поэтому эти сложные удобрения относятся к удобрениям длительного действия. Их целесообразно применять на легких песчаных почвах в качестве основного под картофель, корнеплоды и овощные культуры, а также в орошаемом земледелии, теплицах при выращивании овощей на гидропонике.

Магний-аммоний-фосфат образуется при взаимодействии раствора моноаммонийфосфата с водной суспензией оксида магния или его солей или фосфорной кислоты, аммиака и гидроксида магния с его солями (хлоридом, сульфатом или карбонатом). Например:

MgCl₂ + (NH₄)₂HPO₄ + NH₄OH → MgNH₄PO₄ + H₂O + NH₄CI.

Фосфаты и полифосфаты мочевины

Фосфаты и полифосфаты мочевины образуются при взаимодействии фосфорных кислот с мочевиной. Содержат 16-19,6% N и 41-45% Р₂O₅, хорошо растворимы, применяются всеми способами. Полифосфат мочевины получают взаимодействием полифосфорных кислот с мочевиной с последующей аммонизацией продукта. Состоит из 31-35% N и 24-31% Р₂O₅. Меняя соотношение мочевины и полифосфорной кислоты, получают удобрения с заданным соотношением азота и фосфора, при добавлении в смесь калийных солей — и калия. Могут применятся под большинство культур, за исключением лугов и пастбищ, так как при поверхностном внесении значительны потери азота, снижающие эффективность.

В Японии и США выпускаются сложные удобрения: мочевина-фосфат аммония, мочевина-двойной суперфосфат с содержанием питательных веществ 52-60%, мочевина-полифосфат аммония.

Соотношение питательных элементов можно регулировать введением аммиака и хлорида калия.

Карбоаммофосы и карбоаммофоски

Карбоаммофосы получают при взаимодействии полупродуктов синтеза карбамида (аммиака и двуокиси углерода) и фосфорной кислоты. Соотношение азота и фосфора составляет — 25:30; 34:17; 33:20 и др.

При введении калийсодержащих солей получают карбоаммофоску с суммарным содержанием питательных веществ до 60-65%, например, марки 20:20:20. Азот в этих удобрениях находится в амидной (70-75%) и аммиачной формах, до 90% фосфора — в водорастворимой форме.

В полевых опытах применение этих удобрений равноценно смесям простых удобрений. На рис и хлопчатник влияют лучше, чем смесь простых удобрений с аммиачной селитрой. На сенокосах и пастбищах при поверхностном внесении отмечены потери азота.

Метафосфат калия

Метафосфат калия (KPO₃) содержит до 60% Р₂O₅ и до 40% K₂O, концентрированное сложное удобрение. Получен метафосфат калия с содержанием фосфора в цитратнорастворимой и водорастворимой формах. Наиболее перспективным является способ получения разложением хлористого или углекислого калия ортофосфорной кислотой при температуре 450 °С. При применении экстракционной фосфорной кислоты получают формы метафосфатов калия, содержащие 54% Р₂O₅ (в водорастворимой форме), 35-40% K₂O, а также 60% Р₂O₅ (в цитратно-растворимой форме) и 40% K₂O.

В ряде опытов картофель, сахарная свекла, ячмень, лен показывали хороший эффект от применения этого удобрения.

Калийная селитра

Калийная селитра, или азотнокислый калий, нитрат калия (KNO₃), содержит 13% азота и 46% оксида калия, не содержит балластных примесей, обладает хорошими физическими свойствами. Образование нитрата калия основано на обменном реакции NaNO₃ и KCl:

NaNO₃ + KCl → NaCl + KNO₃.

В качестве исходного сырья используют концентрированные растворы нитрата натрия, которые образуются при щелочной абсорбции отходящих нитрозных газов в производстве азотной кислоты, и хлористый калий. Удобрение негигроскопично, хорошо рассеивается. Вносят под овощные культуры, особенно в закрытом грунте. Хорошо подходит для культур, чувствительных к хлору.

Недостатком калийной селитры является соотношение между азотом и калием (1:3,5). Поэтому при ее внесении требуется дополнительное применять азотные удобрений, а при необходимости внесения фосфора, то и фосфорных.

Применение и эффективность сложных удобрений

Действие сложных удобрений на урожайность культур зависит от:

наличия в их составе водорастворимых форм фосфора;
вида и биологических особенностей сельскохозяйственных культур;
почвенно-климатических условий;
агрономической технологии применения (сроков и способов внесения);
соотношения питательных веществ в удобрении;
форм компонентов азота, фосфора и калия, входящих в состав удобрений;
комплекса агротехнических приемов, на фоне которых используются сложные удобрения.

Все факторы взаимосвязаны. Так, на дерново-подзолистых почвах цитратно-растворимая форма Р₂O₅ при прямом действии и последействии также доступна для растений, как и водорастворимая, тогда как на черноземах, сероземах и каштановых почвах более доступна водорастворимая форма. В сложных гранулированных удобрениях оптимальное содержание водорастворимой Р₂O₅ от усвояемой должно составляет не менее 50%, на черноземах и сероземах — не менее 60-70%.

Сернокислотная нитрофоска, нитроаммофоски и диаммонитрофоски с наибольшим содержанием водорастворимого фосфора обеспечивают максимальную эффективность на дерново-подзолистых почвах. Действие карбонатных гранулированных нитрофосок, которые почти не содержат водорастворимый фосфор, хуже действия эквивалентных смесей простых удобрений, прежде всего на черноземах. С увеличением в составе удобрения доли водорастворимого фосфора возрастает и коэффициент его использования растениями. Та же закономерность сохраняется при оценке способов внесения удобрений. Например, при локальном внесении более эффективны сложные удобрения с большим содержанием фосфора в водорастворимой форме.

Трехкомпонентные сложные удобрения в различных почвенно-климатических условиях показывают высокую эффективность. В зональном аспекте с учетом биологических особенностей культур отмечены следующие закономерности по сравнению со смесями простых удобрений:

В лесолуговой и лесостепной зонах на дерново-подзолистых почвах и черноземах трех- и двухкомпонентные сложные удобрения в посевах зерновых, сахарной свеклы, льна и картофеля при основном внесении по эффективности равноценны смесям односторонних удобрений, в ряде случаев превосходят их. На картофеле более эффективна бесхлорная нитрофоска.
В степной зоне на обыкновенных, карбонатных, южных черноземах эффективность сложных удобрений меньше, чем в лесолуговой зоне. В этой зоне прибавки урожая зерновых культур от внесения нитроаммофоски выше, чем от нитрофоски.
На каштановых почвах и сероземах орошение повышает эффективность удобрений. На зерновых культурах, кукурузе, хлопчатнике действие двух- и трехкомпонентных сложных удобрений лучше, чем смесей простых удобрений.
В условиях возделывания риса как затопляемой культуры эффективность сложных удобрений, содержащих нитратный азот, ниже смесей удобрений, содержащих аммонийный или амидный азот.
Сложные удобрения эффективны при припосевном внесении под зерновые, технические, силосные культуры и однолетние травы.

Локальное внесение нитроаммофоски на дерново-подзолистых, серых лесных почвах и чернозёмах эффективнее суперфосфата. На фоне основного внесения и повышенного содержания в почве фосфора при рядковом внесении действие минеральных удобрений снижается. Биологические особенности культур и разнообразие почв обусловливают необходимость в сложных удобрениях с различным соотношением азота, фосфора и калия.

На дерново-подзолистых почвах фосфорных и калийных удобрений при внесении осенью и весной показывают примерно одинаковую эффективность. Весеннее внесение азотных удобрений более эффективно, чем осеннее, так как азот за зимне-весенний период вымывается в нижележащие слои почвы, что вызывает азотное голодание озимых и яровых культур весной. Поэтому на рыхлопесчаных почвах сложные удобрения и эквивалентные смеси простых удобрений при внесении в полной дозе с осени малоэффективны. На озимых культурах возрастает действие сложных удобрений при половиной дозе азота, вносимой весной.

Таким образом, на дерново-подзолистых почвах сложные удобрения с преобладанием фосфора и калия при осеннем внесении под озимые и яровые и внесении азота в полной дозе весной более эффективны по сравнению со всей дозой удобрений в выровненном соотношении питательных веществ, внесенной осенью.

В зоне достаточного увлажнения, прежде всего на легких дерново-подзолистых почвах, рекомендуется внесение осенью сложных удобрений с меньшим содержанием азота (1:2:2, 1:2:1, 1:4:0) с последующим весенним внесением дополнительного азота до оптимального содержания. На выщелоченных чернозёмах и дерново-подзолистых глинистых почвах разовое внесение всей дозы сложных или смесей простых удобрений не уступает дробному внесению в процессе вегетации.

Сложные удобрения на основе мочевины при основном внесении под зерновые, картофель, сахарную свеклу, кукурузу и другие культуры на почвах лесолуговой и лесостепной зон также эффективны, как нитроаммофоска и смеси простых удобрений. При удобрении риса на лугово-черноземной почве карбоаммофоска и смесь удобрений с сульфатом аммония показывали большее положительное действие на урожай, чем нитроаммофоска, так как последняя содержит азот в нитратно-аммиачной форме.

На лугах и пастбищах на дерново-подзолистых и горно-луговых почвах карбоаммофоски и карбоаммофоса по действию уступают удобрениям с нитратно-аммиачной формой азота, что связано с потерями азота в результате гидролиза мочевины при поверхностном внесении. На хлопчатнике и зерновых культурах в условиях орошения на каштановых почвах и сероземах карбамидсодержащие сложные удобрения эффективнее смесей на основе аммиачной селитре.

Полифосфаты по эффективности не уступают удобрениям на ортофосфатной основе, поэтому могут применяться под сельскохозяйственные культуры в различных почвенно-климатических условиях.

В порошковидном полифосфате кальция фосфор находится в цитратнорастворимой форме, что в некоторых случаях снижает его действие, например, на картофель — культуру, которая лучше отзывается на водорастворимые фосфорные удобрения.

Включение в макроудобрения микроэлементов улучшает питание растений и повышает их эффективность. Разработан ассортимент сложных удобрений, обогащенных микроэлементами. Например, аммофос, содержащий N — 12% и Р₂O₅ — 51%, В — 0,4%, Zn — 1,0% Mn — 3,0%; нитроаммофоска, содержащая N — 17%, Р₂O₅ — 17%, K₂O — 17%, В — 0,17%, Мо — 0,05%, Mn — 1,5%, Со — 0,05% и I — 0,003%; карбоаммофоска — N — 21%, Р₂O₅ — 21%, K₂O — 21%, I — 0,2%.

Литература

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

Комплексные удобрения

07.04.2019

Комплексные удобрения — удобрения, содержащие два и более элементов питания, включая микроэлементы.

[toc]

Классификация комплексных удобрений

По количеству компонентов комплексные удобрения классифицируются:

двойные, например, содержащие фосфорно-калийные, азотно-фосфорные, азотно-калийные;
тройные, содержащие азот, калий и фосфор.

По способу производства:

сложные;
сложносмешанные (комбинированные);
смешанные.

По агрегатному состоянию;

твердые;
жидкие.

Сложные удобрения

Основная статья: Удобрения: Сложные удобрения

Сложные удобрения — минеральные соли, содержащие несколько элементов питания растений, например, нитрат калия (KNО₃), гидрофосфат аммония ((NН₄)₂НРO₄). Как правило, не содержат примесей (балласта), поэтому отличаются высоким содержанием элементов питания.

Сложно-смешанные (комбинированные) удобрения

Сложно-смешанные (комбинированные) удобрения — комплексные удобрения, содержащие два и более элементов питания, получаемые в одном технологическом процессе взаимодействием азотной, фосфорной и серной кислот с аммиаком, природными фосфатами, солями калия или аммония. По химическому составу представляют собой смесь нескольких минеральных солей.

Основные технологические операции при производстве сложно-смешанных удобрений: смешение исходных компонентов, аммонизация смеси, грануляция, сушка и кондиционирование продукта. В результате можно получить марки удобрений с разными соотношениями питательных веществ. Например, на основе простого и двойного суперфосфатов, аммиачной селитры, сульфата аммония, аммонизирующего раствора, состоящего из 21,7% аммиака и 65% аммонийной селитры, серной кислоты можно получить удобрения состава: 5:10:20; 5:20:20; 8:16:16; 8:24:0; 8:24:8; 8:24:16; 10:20:0; 10:20:12; 12:12:12; 5:10:10. При использовании раствора, содержащего 26-30% мочевины, 14-24% аммиачной селитры и 25-35% NH₃, изготовляют удобрения 20:10:10; 15:15:15. На основе полифосфорной кислоты с использованием аммиака, серной кислоты, простого и двойного суперфосфатов и хлористого калия получают удобрения марок 6:24:24; 10:45:5; 8:32:16 и другие с содержанием водорастворимого фосфата 65%.

К сложно-смешанным удобрениям относится растворин и кристаллин, содержащий азот, фосфор, калий, магний, микроэлементы (Mn, Zn, Сu, Со, I и др.). Удобрение растворимо в воде, применяется в теплицах и в открытом грунте. Марки растворина 10:5:20:6; 18:6:18:0; 19:6:6:0; 13:40:13:0; 17:17:6:0; 16:16:16:0; 20:16:20.

Смешанные удобрения

Основная статья: Удобрения: Смешанные удобрения

Смешанные удобрения — комплексные удобрения, получаемые механическим смешиванием двух или более простых удобрений в гранулированном или порошкообразном виде.

Жидкие комплексные удобрения

Основная статья: Удобрения: Жидкие комплексные удобрения

Жидкие (ЖКУ) и суспензированные (СЖКУ) комплексные удобрения — комплексные удобрения, получаемые смешиванием раствором удобрений. Иногда вводятся газообразные и твердые вещества и суспензирующие добавки.

Применение комплексных удобрений

Преимуществами комплексных удобрений являются высокое содержание питательных веществ при одновременном содержание нескольких элементов. Себестоимость производства комплексных удобрений (в пересчете на единицу питательного вещества) больше, чем простых удобрений, однако затраты на доставку, хранение и внесение по сравнению с простыми значительно ниже. Общая себестоимость применения комплексных удобрений с учетом затрат на производство, примерно на 10% ниже, чем простых.

Содержание в одной грануле нескольких питательных веществ способствует более равномерному распределению по поверхности почвы.

Комплексные удобрения обеспечивают более хорошую позиционную доступность питательных веществ корневой системе. Согласно опытам, при раздельном питании азотом, фосфором и калием (при размещении их в разных частях сосуда) кукуруза развивалась хуже, поглощала меньше фосфора, чем при совместном внесении с азотом и калием.

Эффективность равных доз комплексных и смеси односторонних удобрений по действию на урожай одинакова.

В зависимости от культур, почв, климатических условий требуются комплексные удобрения с разным соотношением и содержанием азота, фосфора и калия. Их характеризуют массовым отношением N:Р₂O₅:К₂O, например, 1:1,5:0,5 (азот принимается за единицу), или процентным соотношением N:Р₂O₅:К₂O по содержанию действующих элементов, например, 12:18:6 или 12-18-6, сумма процентов дает общее содержание действующих веществ в удобрении.

Наиболее распространенными являются трехкомпонентные удобрения марок 1:1:1; 1:1,5:1; 1:1:1,5; 1:1,5:1,5; 1:1:0,5 и двухкомпонентные — 1:2,5:0; 1:4:0; 1:1:0; 0:1:1; 0:1:1,5.

Соотношение между компонентами в составе удобрений не всегда соответствует потребностям культур при выращивании на почвах с различной обеспеченностью, поэтому в таких случаях дополнительно вносят односторонние удобрения или соответствующие тукосмеси.

Литература

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