Спецвозможности
Агрохимия

Сравнительная оценка эффективности твердых и жидких комплексных удобрений

10.08.2020
1590
Сравнительная оценка эффективности твердых и жидких комплексных удобрений фото, иллюстрация

Отечественная и мировая практика ведения сельского хозяйства показывает, что экономически выгоднее использовать комплексные удобрения по сравнению с простыми. Наиболее распространенными являются азотно-фосфорные и азотно-фосфорно-калийные комплексные удобрения, выпускаемые промышленностью в твердом (порошкообразные или гранулированные) и в жидком состоянии. Производство и использование комплексных удобрений при внесении их в почву дает большую экономию в отношении транспортных расходов, тары и средств механизации, строительства складов. Использование жидких комплексных удобрений дает существенную экономию по сравнению с применением эквивалентных доз твердых комплексных туков в расчете на гектар посева.

 

Принципиальная разница между твердыми и жидкими комплексными удобрениями заключается в том, что в производстве твердых комплексных удобрений преимущественно используют концентрированную (48-54%) ортофосфорную кислоту, а в жидких комплексных удобрениях - полифосфорную кислоту.
 
Наиболее распространенными твердыми комплексными удобрениями являются аммофос, диаммофос, калиевая селитра, нитрофоска, нитрофос, нитроаммофоска, нитродиамофос, кристаллины, суперфоска, карбоаммофос, карбоаммофоска, метафосфат кальция, метафосфат аммония, полифосфат аммония, монофосфат калия, магний аммоний фосфат и др.
 
Основным составляющим элементом фосфорного питания в большинстве этих удобрений является анион Н2РО42-, который поглощается растениями из почвенного раствора. В течение года анион Н2РО42- перемещается в почве на незначительное расстояние, всего на 1 см, коэффициент использования фосфора из этих удобрений относительно небольшой, поскольку не превышает 25-27%. Для повышения коэффициента использования фосфора из твердых комплексных удобрений их необходимо вносить в почву локально. Стоимость изготовления гранулированных комплексных микроудобрений в виде микрогранул, в состав которых вводят слабые органические кислоты, довольно высокая и использование в производственных условиях возможно не для всех хозяйств.

Внесення РКД за допомогою штангових обприскувачів, на штанзі встановлено гумові трубки з крапельними насадками

Основным недостатком таких удобрений при внесении их в почву является химическое связывание аниона Н2РО42- в слаборастворимые соединения - фосфаты кальция и магния. Особенно быстро этот процесс происходит на карбонатных почвах, а также в засушливых условиях, при которых карбонаты кальция и магния перемещаются в верхние слои почвы. Также ускоряют этот процесс мелкая и нулевая обработки почвы, которые в настоящее время получили широкое распространение в производственных условиях на больших площадях и под влиянием которых также наблюдается тенденция к перемещению карбонатов кальция в верхние слои почвы (рис. 1).
 
В таких условиях в случае удобрения сельскохозяйственных культур твердыми фосфорсодержащими комплексными удобрениями подвижный фосфор из удобрений быстро связывается с почвой, что приводит к уменьшению его доступности для растений.
 
Таким образом, более перспективными являются жидкие комплексные удобрения (ЖКУ), которые не имеют вышеупомянутых недостатков, ведь их изготавливают на основе пирофосфорной кислоты. Соли этой кислоты не вступают в химическое взаимодействие с карбонатами кальция и магния. Жидкие комплексные удобрения содержат в своем составе два элемента питания растений - азот и фосфор.
 
Впервые ЖКД были изготовлены в США в 1950 г.., в 1957 г. - Англии, в 1960 г.- Франции, несколько позже в других странах Европы. В бывшем СССР ЖКУ начали изготавливать с 1980 года. В этом году хозяйства получили первые 26 тыс. тонн ЖКУ марки 10-34-0. В 1984 году в СССР уже был изготовлен первый миллион тонн ЖКУ.

В странах, где производят ЖКУ, считают, что внесение удобрений в жидком состоянии является одним из основных путей повышения урожайности и валовых сборов выращиваемых культур.

Реакция базового раствора ЖКУ марки 10-34-0, изготовленного на основе полифосфорной кислоты, близка к нейтральной рН 6,5. ЖКУ, которые были изготовлены на основе полифосфорной кислоты, имеют преимущество перед твердыми фосфорсодержащими комплексными удобрениями, так как азот и фосфор содержатся в них в форме полностью растворимых аммонийных солей орто- и полифосфорных кислот, благодаря чему они быстрее, чем ортофосфаты твердых удобрений, используются растениями из почвенного раствора.

ЖКУ можно вносить под основную обработку почвы, под предпосевную культивацию, в прикорневой и внекорневой подкормке в посевах практически всех без исключения сельскохозяйственных культур. В производственных условиях использования ЖКУ, полученных на основе суперфосфорной кислоты, обеспечивает получение высоких урожаев и способствует улучшению биохимических показателей качества выращиваемой растительной продукции. При внесении ЖКУ в почву повышается количество подвижных фосфатов в течение всего периода вегетации, чем в случае применения твердых ортофосфатов. В то же время при удобрении посевов сельскохозяйственных культур твердыми фосфорсодержащими комплексными удобрениями происходит быстрое химическое связывание фосфора почвой, что приводит к уменьшению доступности его для растений. При внесении ЖКУ марки 10-34-0, изготовленных на основе пирофосфорной кислоты, химическое связывание фосфора почвой замедляется. Наряду с этим следует отметить, что внесенные в почву полифосфаты способны активизировать ранее связанные ортофосфаты, поэтому доступность фосфора для растений возрастает.

Опытами, проведенными на Эрастовской опытной станции ГУ Института зерновых культур НААН Украины под научным руководством профессора Крамарева С.М. в течение 1989-2005 гг., доказано, что внесение ЖКУ осенью, по сравнению с простым суперфосфатом, обеспечивает повышение содержания подвижного фосфора в почве в течение всего вегетационного периода кукурузы и подсолнечника. Причем максимальное содержание подвижного фосфора совпадает с началом формирования початков кукурузы и корзинок подсолнечника, в результате чего увеличивается вынос фосфора растениями на участках удобренных вариантов, по сравнению с контрольными (без удобрений) и удобренными эквивалентной дозой твердых туков. При внесении ЖКУ в почву улучшается питание растений не только фосфором и азотом, но и микроэлементами, поскольку компоненты этих удобрений не связывают микроэлементы почвы и не превращают их в недоступные для растений формы, как это делают ортофосфаты твердых комплексных удобрений.
 
В хозяйствах ЖКУ можно хранить в емкостях, как в течение осенне-зимнего, так и летнего периодов. При этом следует помнить, что растворы этих удобрений кристаллизуются при температуре 18-20°С. Поэтому там, где температура самой холодной декады зимнего месяца не опускается ниже 20°С, ЖКД можно хранить зимой в открытых хранилищах, покрыв трубы и вентили теплоизоляционными материалами.

 

При температуре -30°С ЖКУ способны переохлаждаться с образованием осадка, который с повышением температуры до 20°С растворяется. При этом химический состав этих удобрений не меняется. Длительное хранение растворов ЖКУ при температуре выше 20°С приводит к изменению их химического состава, вызванного значительным гидролизом полифосфатов с выделением кристаллического осадка. Если раствор ЖКУ при таких условиях хранения не перемешивать, то образованный осадок затвердевает и становится совсем нерастворимым. При образовании осадка ухудшается качество ЖКУ - меняется соотношение между азотом и фосфором. Избежать такого негативного явления можно, если хранить ЖКУ в осенне-зимний период не более шести, а в летний период - трех месяцев. В состав ЖКД можно добавлять микроудобрения в хелатной форме, изготовленные на основе базовых растворов. ЖКУ и уравновешенные по азоту и фосфору жидкие удобрения с добавлением микроудобрений можно хранить только в течение 2-3 недель. Летом емкости нужно укрывать изоляционным материалом и светоотражающим покрытием, а их горловины должны быть плотно закрытыми.

Сівалка з можливістю внесення рідких добрив

Изучение эффективности ЖКУ марки 10-34-0 в различных почвенно-климатических зонах показали неоспоримые преимущества ЖКУ по отношению к эквивалентным дозам твердых комплексных удобрений, так как жидкие полифосфаты аммония лучше растворяются в воде, чем ортофосфаты твердых туков и создают лучший питательный режим для растений в почвенном растворе . Повышению эффективности ЖКУ способствует и то, что эти удобрения более равномерно по сравнению с твердыми, распределяются по поверхности поля при их внесении. Многочисленными полевыми опытами доказано, что твердые удобрения при внесении их разбрасывателями распределяются по поверхности поля очень неравномерно - в центре полосы их в 4-5 раз больше высыпается, чем по краям (неравномерность распределения туков может составлять 75%). Это приводит к возникновению пестроты посева и значительному недобору урожая сельскохозяйственных культур. При внесении ЖКУ штанговыми опрыскивателями такой неравномерности в производственных условиях не наблюдается.

ЖКУ, как и твердые комплексные удобрения, можно вносить под основную обработку почвы, в запас на несколько лет, во время предпосевной подготовки почвы, одновременно с посевом и в прикорневые и внекорневые подкормки. Вносить ЖКУ в запас можно только на достаточно окультуренных почвах под высокоурожайные культуры - озимую пшеницу, кукурузу, сахарную свеклу и др.
 
Эффективность ЖКУ зависит от способа и времени внесения. В отличие от твердых комплексных удобрений, которые вносят в почву преимущественно осенью во время основной обработки почвы, ЖКУ, кроме, этого, вносят и весной под предпосевную культивацию и в прикорневые и внекорневые подкормки. Весеннее внесение ЖКУ целесообразнее в зонах достаточного увлажнения, где распространены почвы легкого механического состава, например, на Полесье. В зонах Лесостепи и Степи весеннее внесение ЖКУ целесообразно только в годы, когда фосфорные удобрения не были внесены осенью, а также при достаточном обеспечении почвы влагой или на орошении. Лучшим способом внесения ЖКУ в почву является локальный.

Локально вносят ЖКУ штанговыми опрыскивателями с крупнокапельными распылителями на поверхность поля, полосами перед вспашкой с последующим заделкой плугами и культиваторами или дисковыми боронами в почву. Есть еще так называемый аэрозольный способ внесения ЖКУ, или локально-объемный способ, при котором удобрения вносят в почву с помощью специальных устройств в виде капельно-воздушной смеси. При таком внесения ЖКУ раздробляются воздушным потоком на капли и размещаются по площади движения лап агрегата, создавая микроочаги питательных веществ в зоне активной деятельности корневой системы, благодаря чему в 1,5 раза увеличивается коэффициент использования азота и фосфора растениями. Не наблюдается пестроты и невыровненности посевов.

Локально можно вносить ЖКУ одновременно с посевом, но следует помнить, что удобрения лучше размещать на 2-7 см глубже размещенных в ряд семян кукурузы, подсолнечника, свеклы. В случае применения относительно высоких доз ЖКУ желательно вносить их двумя полосами с обеих сторон ряда на одинаковых расстояниях. Кроме того, расстояние между удобрениями и высеянным семенами нужно увеличивать до 7-8 см, чтобы не произошло роста солевого индекса и увеличения осмотического давления почвенного раствора вокруг прорастающих семян.

Оптимальная глубина заделки ЖКУ при внесении под зерновые культуры сплошного способа посева на суглинистых почвах составляет 8-10 см, а на легких - 10-12 см. В условиях засушливого климата степной зоны глубина заделки увеличивается до 12-15 см, а под пропашными культурами - до 15-20 см. в зонах достаточного увлажнения и при орошении ЖКУ можно вносить и в случае подкормки, сочетая ее с междурядной обработкой почвы пропашных культур, а также при выращивании культур сплошного способа посева. Озимую пшеницу, например, можно подкармливать, внося баковый раствор опрыскивателями по поверхности посева весной, и позже, в фазах кущения, с помощью штанговых опрыскивателей, на штанге которых вместо распылителей установлены резиновые трубки с капельными насадками, которые достигают поверхности почвы. ЖКУ можно вносить и с поливной водой, если она подается на поля дождевальными агрегатами, снабженными устройствами, которые дозируют удобрения.
 
При трехлетнем применении ЖКУ обеспечивает более высокую, чем твердые туки, экономическую эффективность. Этому способствовало то, что обеспечивалась запрограммированная доза внесения и достигалось более равномерное распределение удобрения по поверхности почвы, полностью исключался ручной труд, резко уменьшились потери при хранении и внесении ЖКУ. Значительный эффект был достигнут внесением ЖКУ вместе с органическими удобрениями, так как при этом невысокое содержание азота и подвижных фосфатов навоза компенсируется легкодоступными формами фосфора и азота ЖКУ.
 
Благодаря использованию ЖКУ можно полностью механизировать трудоемкие процессы при их погрузке, разгрузке и внесению изменений и почти полностью ликвидировать потери на пути завод-склад-поле. Напомним, что ЖКУ способствуют лучшему усвоению труднодоступных для растений форм питательных веществ. Как видим, преимущества ЖКД перед твердыми комплексными удобрениями существенные, поэтому их производство и применение имеют немалые перспективы.

 

С. Крамарев, заведующий кафедры агрохимии, доктор с.-х. наук, главный научный сотрудник, профессор,

Л. Бандура, канд. с.-х. наук, доцент

Днепровский государственный аграрно-экономический университет

О. Крамарев, научн. сотрудник, ГУ «Институт зерновых культур» НААН Украины

Журнал «Пропозиція», №7, 2019 р.

Интервью
основатель и генеральный директор фирмы YouControl Сергей Мильман
Ранней весной, когда вдруг все проснулись и бросились закупать удобрения, западноукраинским аграриям начали звонить от имени известного местного дилера сельхозхимии с выгодными предложениями на условиях предоплаты. Когда товар не приходил... Подробнее
Ольга Насонова, ресторанный эксперт, концептолог и аналитик
В Европе и Америке уже давно ценится все, что отличается от массового продукта в маркетах, так называемый hand made, к которому относятся в том числе и продукты, выращенные на частных фермерских

1
0