Максимальное количество произведенных минеральных удобрений было достигнуто в 1988 году

Обновлено: 05.10.2024

По прогнозам, к 2040 году население Земли превысит 9 млрд человек, и они должны будут что-то есть. Формирование устойчивой продовольственной системы становится одной из главных задач мирового сообщества. Увеличение урожайности агрокультур, согласно повестке устойчивого развития ООН, — один из главных способов обеспечить продовольственную безопасность.

По прогнозу Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), урожайность пшеницы за период с 2016 по 2025 годы вырастет на 9% — с 3,24 т до 3,53 т на 1 га, прирост 8% ожидается и для кормовых культур.

Эти показатели будут достигнуты, с одной стороны, за счет выведения новых урожайных сортов. Однако не менее важная составляющая — прогнозируемое более активное использование минеральных удобрений сельхозпроизводителями.

Совершенное сельское хозяйство является подлинной основой всей торговли и промышленности — это основа богатства наций. Но рациональная система сельского хозяйства не может быть создана без применения научных принципов, поскольку такая система должна базироваться на точном знании способов питания растений. Это знание следует искать в области химии.

Все это означает, что общемировая потребность в минеральных удобрениях, некогда совершивших революцию в сельском хозяйстве, будет расти. По оценке Международной ассоциации производителей удобрений, общемировая потребность в удобрениях в 2017—2018 годах составит 188 млн т, а к 2021−2022 годам достигнет 200 млн т.

Что такое минеральные удобрения

Минеральные удобрения подразделяются на простые, содержащие один действующий элемент, и комплексные, сочетающие активные ингредиенты в разных пропорциях. Тремя важнейшими химическими элементами, обеспечивающими питание растений, являются азот, фосфор и калий. Азот особенно необходим в период активной вегетации он обеспечивает рост побегов и плодов, способствует наращиванию зеленой массы. Фосфор повышает устойчивость растений против засухи, помогая удерживать воду на клеточном уровне, повышает содержание питательных веществ в плодах. Калий способствует усвоению углекислоты из атмосферы, повышает засухоустойчивость и зимостойкость растений.

Китайская экспансия привела к дисбалансу на рынке

Основными потребителями удобрений в мире являются густонаселенные Китай и Индия. Они обеспечивая треть общего спроса и, фактически, задают общемировые цены (при этом стоимость на внутреннем рынке часто регулируется ввозными пошлинами — в КНР, например, ставка составляет 50%), следом идут США, Европа и Бразилия. Производство азотных и фосфорных удобрения серьезно подвержено волатильности и сезонному фактору, в то время как на калийном рынке из-за небольшого числа поставщиков преобладают долгосрочные контракты, обеспечивающие более стабильные цены.

Такая ситуация обусловлена доступностью сырья для разных видов удобрений. Для азотных удобрений это широко распространенные природный газ или уголь, для фосфорных — минеральные фосфаты, для калийных — редкие калийные соли. Именно поэтому рынок азотных удобрений является наиболее конкурентным (на экспорт идет 25−40% мирового производства), а калийных — самым концентрированным (более 75% производится на экспорт).

Первые археологические свидетельства использования навоза в качестве удобрения в Европе. Навоз и золу человек начал использовать со времен неолита, с наступлением эры железа этот список пополнил доменный шлак. Побочные продукты хозяйства, содержащие азот, фосфор и калий, помогали обогатить почву. Удобрение золой естественным образом происходило при подсечно-огневом методе земледелия. Земледельцы склонны были замечать малейшие изменения урожайности на своих наделах. Они обнаружили, что зерна, упавшие на густо унавоженных участках, где держали скот, растут необычайно интенсивно. Новые археологические свидетельства с Ближнего Востока и из Европы доказывают, что земледелие и скотоводство были тесно связаны с самого начала.

Немецкий ученый Александр фон Гумбольдт первым из европейцев стал исследовать свойства гуано — разложившегося помета морских птиц и летучих мышей, богатого азотом, фосфором и калием. Гуано стало своеобразным переходным вариантом между использованием навоза и минеральных удобрений. Слово происходит из языка индейцев кечуа. Массивы гуано столетиями формировались на островах у побережья Южной Америки и Африки. Население использовало это удобрение более 1500 лет; испанские колонизаторы отмечали, что правители империи инков ограничивали доступ к запасам гуано, а за вред, нанесенный птицам-производителям ценного сырья, полагалась смерть. В начале XIX века началась активная добыча и экспорт в Европу гуано с островов Перу, Карибского бассейна и атоллов в центральной части Тихого океана

Фото Getty Images Russia

Британец Джон Беннет Лоус открыл в Лондоне фабрику по производству фосфатных удобрений, сырьем для которых служили минеральные фосфориты и копролиты — окаменевшие экскременты доисторических животных. К 1853 году число фабрик в Великобритании достигло уже 14, а к 1870 — 80, хотя многие из них оставались весьма примитивными: сырье размешивали в чанах вручную веслами или мотыгами. До фабричной эпохи в Европе в качестве удобрений использовали перемолотые кости. Есть свидетельства, что при нехватке сырья животного происхождения, в ход шли даже человеческие останки, добываемые на кладбищах и полях сражений. Немецкий химик Юстас фон Либих обработал костяной состав серной кислотой и обнаружил, что эффективность удобрения существенно возросла — так появился суперфосфат. Либих сформулировал закон лимитирующего фактора — для сельского хозяйства он означал, что урожайность растений будет зависеть от того минерального вещества, которого в почве содержится меньше всего, даже если остальные в избытке.

Фото Getty Images Russia

Конгресс США принял акт о гуановых островах, который наделял граждан США, открывших залежи гуано на любых невостребованных территориях, не имеющих местного населения, правами на добычу сырья, а сами острова становились владениями США. Контроль над добычей гуано стал одной из причин Первой Тихоокеанской войны между Испанией и перуано-чилийским альянсом в 1864—1866 годах. Современный всплеск интереса к гуано подтолкнуло развитие органического земледелия, однако сейчас его добыча крайне ограничена из природоохранных соображений.

Фото Getty Images Russia

В одной только Англии спрос на нитрат натрия или чилийскую селитру — первое ставшее известным минеральное удобрение — составил 47 тыс. метрических тонн. Почти за четыре десятка лет до этого первый прибывший в Англию груз селитры из Перу, только что освободившегося от испанского владычества, не нашел своего покупателя, и селитру затопили в море, чтобы избежать таможенных платежей. Спустя всего несколько лет добыча селитры в Южной Америке стала прибыльным бизнесом. Борьба за боливийскую провинцию Антофагаста, богатую залежами селитры, стала предметом Второй Тихоокеанской войны 1879−1883 года между молодыми латиноамериканскими республиками: Чили одержало победу над Боливией и Перу и сконцентрировало добычу удобрения в своих руках. Производство искусственной селитры началось в США только в 1928 году.

В Ковно (литовский Каунас) был открыт первый на территории Российской империи завод по производству суперфосфосфата. Производство удобрений в стране в XIX веке было незначительным, а в годы Первой мировой войны практически прекратилось. Первые крупные предприятия появились только в СССР при индустриализации 1930-х: если в 1913 году объем производства минеральных удобрений не превышал 17 тыс. т, к 1937 году этот показатель достиг 703 тыс. т. Расцвет отрасли пришелся на 1960-е годы: именно тогда было построено большинство ныне действующих предприятий.

Фото Getty Images Russia

Немецкий ученый Фриц Габер был удостоен Нобелевской премии по химии за открытие способа промышленного синтеза аммиака. В ходе реакции, получившей название процесс Габера-Боша, в процессе синтеза аммиака связывается атмосферный азот. Аппаратуру для промышленного получения аммиака Габеру помог разработать инженер Карл Бош и фирма BASF, в 1913 году открывшая первый аммиачный завод. Промышленно синтезированный аммиак быстро вытеснил с рынка натуральную чилийскую селитру, а также позволил начать масштабное производство азотных удобрений -- и взрывчатых веществ. Ученый, спасший миллионы людей от голода, также разработал немало эффективных способов их уничтожения -- во время Первой мировой войны он возглавлял группу немецких химиков, создававшую отравляющие газы и даже лично руководил химической атакой в ходе второго сражения под Ипром.

Фото Getty Images Russia

Первые археологические свидетельства использования навоза в качестве удобрения в Европе. Навоз и золу человек начал использовать со времен неолита, с наступлением эры железа этот список пополнил доменный шлак. Побочные продукты хозяйства, содержащие азот, фосфор и калий, помогали обогатить почву. Удобрение золой естественным образом происходило при подсечно-огневом методе земледелия. Земледельцы склонны были замечать малейшие изменения урожайности на своих наделах. Они обнаружили, что зерна, упавшие на густо унавоженных участках, где держали скот, растут необычайно интенсивно. Новые археологические свидетельства с Ближнего Востока и из Европы доказывают, что земледелие и скотоводство были тесно связаны с самого начала.

Немецкий ученый Александр фон Гумбольдт первым из европейцев стал исследовать свойства гуано — разложившегося помета морских птиц и летучих мышей, богатого азотом, фосфором и калием. Гуано стало своеобразным переходным вариантом между использованием навоза и минеральных удобрений. Слово происходит из языка индейцев кечуа. Массивы гуано столетиями формировались на островах у побережья Южной Америки и Африки. Население использовало это удобрение более 1500 лет; испанские колонизаторы отмечали, что правители империи инков ограничивали доступ к запасам гуано, а за вред, нанесенный птицам-производителям ценного сырья, полагалась смерть. В начале XIX века началась активная добыча и экспорт в Европу гуано с островов Перу, Карибского бассейна и атоллов в центральной части Тихого океан

Британец Джон Беннет Лоус открыл в Лондоне фабрику по производству фосфатных удобрений, сырьем для которых служили минеральные фосфориты и копролиты — окаменевшие экскременты доисторических животных. К 1853 году число фабрик в Великобритании достигло уже 14, а к 1870 — 80, хотя многие из них оставались весьма примитивными: сырье размешивали в чанах вручную веслами или мотыгами. До фабричной эпохи в Европе в качестве удобрений использовали перемолотые кости. Есть свидетельства, что при нехватке сырья животного происхождения, в ход шли даже человеческие останки, добываемые на кладбищах и полях сражений. Немецкий химик Юстас фон Либих обработал костяной состав серной кислотой и обнаружил, что эффективность удобрения существенно возросла — так появился суперфосфат. Либих сформулировал закон лимитирующего фактора — для сельского хозяйства он означал, что урожайность растений будет зависеть от того минерального вещества, которого в почве содержится меньше всего, даже если остальные в избытке.

Конгресс США принял акт о гуановых островах, который наделял граждан США, открывших залежи гуано на любых невостребованных территориях, не имеющих местного населения, правами на добычу сырья, а сами острова становились владениями США. Контроль над добычей гуано стал одной из причин Первой Тихоокеанской войны между Испанией и перуано-чилийским альянсом в 1864—1866 годах. Современный всплеск интереса к гуано подтолкнуло развитие органического земледелия, однако сейчас его добыча крайне ограничена из природоохранных соображений.

В одной только Англии спрос на нитрат натрия или чилийскую селитру — первое ставшее известным минеральное удобрение — составил 47 тыс. метрических тонн. Почти за четыре десятка лет до этого первый прибывший в Англию груз селитры из Перу, только что освободившегося от испанского владычества, не нашел своего покупателя, и селитру затопили в море, чтобы избежать таможенных платежей. Спустя всего несколько лет добыча селитры в Южной Америке стала прибыльным бизнесом. Борьба за боливийскую провинцию Антофагаста, богатую залежами селитры, стала предметом Второй Тихоокеанской войны 1879−1883 года между молодыми латиноамериканскими республиками: Чили одержало победу над Боливией и Перу и сконцентрировало добычу удобрения в своих руках. Производство искусственной селитры началось в США только в 1928 году

В Ковно (литовский Каунас) был открыт первый на территории Российской империи завод по производству суперфосфосфата. Производство удобрений в стране в XIX веке было незначительным, а в годы Первой мировой войны практически прекратилось. Первые крупные предприятия появились только в СССР при индустриализации 1930-х: если в 1913 году объем производства минеральных удобрений не превышал 17 тыс. т, к 1937 году этот показатель достиг 703 тыс. т. Расцвет отрасли пришелся на 1960-е годы: именно тогда было построено большинство ныне действующих предприятий.

В Ковно (литовский Каунас) был открыт первый на территории Российской империи завод по производству суперфосфосфата. Производство удобрений в стране в XIX веке было незначительным, а в годы Первой мировой войны практически прекратилось. Первые крупные предприятия появились только в СССР при индустриализации 1930-х: если в 1913 году объем производства минеральных удобрений не превышал 17 тыс. т, к 1937 году этот показатель достиг 703 тыс. т. Расцвет отрасли пришелся на 1960-е годы: именно тогда было построено большинство ныне действующих предприятий.

В последние годы конкуренция на мировом рынке серьезно обострилась. Благодаря инвестиционному буму 2000-х годов мировые мощности по производству удобрений значительно выросли, создав перевес предложения над спросом. Сильнейшее давление на рынок азотных и смешанных удобрений в 2015 году оказала экспансия китайских производителей, вызвавшая резкое падение цен. В конечном счете это сослужило дурную службу самим китайцам: на фоне роста цен на уголь и изменения политики национального правительства они оказались неспособны конкурировать, и уже в 2016 году были вынуждены существенно сократить производство.

По оценкам Международной ассоциации производителей удобрений, в среднесрочной перспективе дисбаланс спроса и предложения на рынке сохранится. По базовому сценарию рост спроса до 2021−2022 годов составит около 1,5% в год, к концу периода достигнув 199 млн т. Сильнее всего будет расти калийный сегмент (2,1% в год), рост спроса на фосфорные удобрения составит 1,5%, на азотные — 1,2%. Прирост спроса обеспечат страны Африки, Восточной Европы, Центральной Азии и Латинской Америки. Однако предложение продолжит расти опережающими темпами — в течение следующих пяти лет в эксплуатацию будет введено множество новых мощностей, заложенных в прежнем инвестиционном цикле. В 2017—2021 годах инвестиции более чем в 65 новых производств составят почти $110 млрд.

Хотя углеводороды традиционно остаются главной статьей российского экспорта, страна является одним из крупнейших игроков на рынке удобрений. В 2015 году РФ контролировала четверть мирового рынка калийных удобрений, 20% — комплексных минеральных удобрений и 13% — азотных. При этом доля страны в поставках фосфорных удобрений весьма невелика — лишь 0,05%.

Богатство природными ресурсами, низкие цены на энергоносители и огромные производственные мощности, заложенные еще во времена СССР, делают производство удобрений одной из наиболее экспортно ориентированных и конкурентоспособных на мировом рынке отраслей российской промышленности. Около 70% продукции идет на экспорт, а оставшиеся 30% практически полностью обеспечивают потребности внутреннего рынка: доля импортных удобрений составляет лишь 0,5%.

Эта книга - о состоянии современной России, в которое она приведена за десятилетие реформ Книга эта белая. Это значит, что в ней даны не мнения и оценки, а факты. Триста графиков, взятых из официальной статистики, дают картину общего состояния дел в хозяйстве России

Эта книга – изложение фактов, говорящих о социально-экономическом состоянии России, в которое она приведена за время радикальных экономических реформ с 1991 по 2003 годы

В этой книге показано, как пережили кризис 90-х годов и 2000-2007 годы народы и хозяйства Беларуси, России и Украины. Главные характеристики жизни трех наших стран, представленные в форме графиков, показывают, что с середины 90-х годов в каждой из них реализуется свой, отличный от других, проект восстановления и развития.

В данной книге излагаются почти исключительно статистически значимые факты, причем удостоверенные органами государственной статистики. Это факты, говорящие о развитии главных систем народного хозяйства СССР и материальном обеспечении (благосостоянии) населения.

В книге даны временные ряды примерно трехсот важнейших показателей главных сторон жизни нашей страны с середины прошлого века по настоящее время

Наш опрос

Поиск


Статистика

Условием плодородия почвы при интенсивном земледелии является регулярное применение минеральных и органических удобрений – для компенсации выноса питательных веществ с урожаем и для поддержания благоприятной структуры почвы. Известно, что естественное плодородие обеспечивает урожайность не выше 7-8 ц зерна с гектара (в 1909-1913 гг. в среднем за год она составляла 6,9 ц/га). Именно начиная с середины 1970-х годов, когда наконец была создана промышленность удобрений, сельское хозяйство РСФСР стало быстро улучшать и экстенсивные, и интенсивные показатели. Динамика производства минеральных удобрений в РСФСР и РФ приведена на Рис. 5- 19.


Рис. 5- 19. Производство минеральных удобрений
(в пересчете на 100% питательных веществ) в РСФСР и РФ, млн т

В последние советские годы вынос питательных веществ с урожаем и сорняками достигал 124 кг с гектара, а вносилось с удобрениями 106 кг (в 1987 г.). Растениеводство только-только подошло к равновесию[18]. Оно начало падать уже с 1988 г. и было резко сломано в ходе реформ 1990-х. Применение минеральных удобрений в сельскохозяйственных предприятиях РФ снизилось с 9,9 млн т в 1990 г. до 1,5 млн т в 1995 г., а в 1999 г. упало на уровень 1,1 млн т. С 2000 г. наметилось восстановление и к 2016 г вносили уже 2,3 млн т – на уровне середины 1960‑х гг.

[18] Следует вспомнить, что подготовка к переориентации производства удобрения в СССР на экспорт сопровождалась в конце 80-х годов большой и недобросовестной идеологической кампанией с целью настроить общественное мнение против применения удобрений в сельском хозяйстве (“нитратный психоз”).

С 1990 г по 1995 г. количество вносимых в почву минеральных удобрений в РФ упало в 5 раз (с 88 до 17 кг/га), и затем до 2002 г. не превышало 20 кг на гектар всей посевной площади. К 2016 г. внесение минудобрений выросло до 49 кг/га – это уровень середины 1970‑х гг. Как изменялись объемы внесения минеральных удобрений в сельскохозяйственных организациях РСФСР и РФ, видно из Рис. 5- 20.


Рис. 5- 20. Внесение минеральных удобрений под посевы в сельскохозяйственных организациях РСФСР и РФ, кг на один гектар всей посевной площади

Для сравнения посмотрим, как вносились удобрения в некоторых странах мира в 1990-2010-х гг.

Табл. 5- 13. Внесение минеральных удобрений на один гектар пашни в странах мира, в пересчете на 100% питательных веществ; килограммов



Рис. 5- 21. Поставка (продажа) минеральных удобрений сельскому хозяйству (организациям) и внесение сельскохозяйственными организациями минеральных удобрений в РСФСР и РФ (в пересчете на 100% питательных веществ), млн т

Отметим, что с падением средних величин внесения минеральных удобрений изменилась и структура подкормки различных сельхозкультур. Лучше всего обстоят дела с внесением минеральных удобрений под посевы картофеля – в середине 2010-х гг. восстановили и превысили уровень 1990 г. на 23% (326 кг/га в 2016 г. и 265 кг/га в 1990 г.). Для посевов овощебахчевых культур внесение минеральных удобрений в 2016 г. превысило дореформенный уровень – на 20%, но по сахарной свекле – отставание в 1,5 раза, по зерновым – в 1,6 раз, по подсолнечнику – в 2,7 раз, по кормовым культурам – в 5 раз.

Табл. 5- 14. Индексы (1990 г.=100) внесения минеральных удобрений под посевы в сельскохозяйственных организациях (в пересчете на 100% питательных веществ)


В семь раз уменьшилось в ходе реформы и внесение в почву органических удобрений. Во второй половине 1980-х годов в РСФСР в колхозах и совхозах ежегодно вносилось 457-465 млн т органических удобрений, около 3,6 тонн на гектар пашни.

Это было немного – для сравнения укажем, что в Белоруссии вносилось 15-16 тонн навоза на гектар. За годы реформы, к 1997 г., внесение органических удобрений в РФ упало до уровня 1 тонны на гектар пашни и восстановления не наблюдается, т.к. в отличие от экспорториентированных минеральных удобрений производство органических удобрений сильно зависит от поголовья сельскохозяйственных животных, а оно в реформы резко сократилось (см. Рис. 5- 49). Динамика внесения органических удобрений приведена на Рис. 5- 22.


Рис. 5- 22. Внесение органических удобрений в сельскохозяйственных организациях РСФСР и РФ, тонн на один гектар всей посевной площади

Резкое сокращение использования удобрений (Рис. 5- 20, Рис. 5- 22) и средств защиты растений (Рис. 5- 36) – явный признак регресса в технологии сельского хозяйства. Свертываются формы интенсивного производства. Возникает никогда не существовавшая система, сочетающая остатки современной электротехники с технологией раннего, “безлошадного” земледелия. Регресс этот настолько глубок, что для значительной части отрасли речь идет об архаизации.


Среди источников возможного техногенного загрязнения почв сельскохозяйственных угодий и растений в научной и особенно популярной литературе называются минеральные и известковые удобрения. Конкретных же экспериментальных и производственных данных о фактическом действии удобрений на загрязнение почвенной среды и растительной продукции совершенно недостаточно. Отсутствуют также систематизированные данные о химическом составе минеральных и известковых удобрений.
В ЦИНАО проведен анализ 100 проб азотных, фосфорных и калийных удобрений на содержание в них 9 тяжелых металлов: кобальта, хрома, меди, марганца, никеля, свинца, цинка, мышьяка и кадмия из различных заводов, производящих минеральные удобрения (табл. 22).







Анализ представленных данных показывает, что содержание тяжелых металлов в сложных и комплексных удобрениях выше, чем в азотных и калийных, причем, в азотных удобрениях: карбамиде, КАС, воде аммиачной, селитре аммиачной, сульфате аммония (за исключением производственного в Орско-Халиловском MK и ПО "Корунд") не обнаружен кадмий, один из наиболее опасных, обладающих кумулятивным действием токсикантов (содержание кадмия меньше 0,5 мг/кг). Мышьяк и свинец, относящиеся также к группе приоритетных токсикантов. не обнаружены в аммиачной селитре, KAC марки 28 В 18 образцах карбамида девяти различных заводов-изготовителей отсутствует свинец; мышьяк обнаружен в карбамиде производства 2-х заводов: Ангарскнефтеоргсинтеза и Пермьнефтеоргсинтеза, причем, в первом случае во всех 3-х образцах - в концентрации 2 мг/кг, во втором - в одном из 3-х образцов в той же концентрации. В воде аммиачной производства 5 заводов: Невинномысского, Новомосковского и Новгородского ПО "Азот". Липецкого MK, Московского КГЗ свинец присутствует только в первом случае в концентрации 1 мг/кг. содержание мышьяка варьирует от 2 (Московский КГЗ) до 12 мг/кг (Невинномысский ПО "Азот"). В 10 образцах сульфата аммония пяти заводов-изготовителей: ПО "Корунд", Дорогобужской ТЭЦ, Новомосковского ПО "Азот", Алтайского МЗ, Орско-Хачиловского MK обнаружены свинец и мышьяк, которые отсутствовав лишь в продукте Новомосковского ПО "Азот", а свинец - Дорогобужской ТЭЦ. В остальных случаях содержание свинца колебалось на одном уровне 1-2 мг/кг, мышьяка от 2 мг/кг (Дорогобужская ТЭЦ), до 18 мг/кг, (Орско-Халиловский MK). Калийная и кальциевая селитры уступали по своему качеству селитре аммиачной: среднее содержание свинца в кальциевой селитре составило 4,5; в калийной - 13,3 мг/кг; мышьяка - от 0,5 до 1 мг/кг. Кадмий отсутствовал в обоих случаях. Содержание цинка было наибольшим в воде аммиачной: среднее его значение составило 86 мг/кг (табл. 22), что вдвое больше, чем в сульфате амония и КАС, и в 6 раз больше, чем в карбамиде и селитре аммиачной и кальциевой. В воде аммиачной установлены также наибольшие значения кобальта (5 мг/кг среднее), хрома (92 мг/кг среднее), марганца (173 мг/кг среднее). никеля (54 мг/кг среднее).
Таким образом, с точки зрения содержания тяжелых металлов наиболее безопасными являются азотные удобрения, среди которых более загрязнены сульфат аммония и вода аммиачная.
Уровень содержания тяжелых металлов в калийных удобрениях приблизительно совпадает с уровнем в азотных удобрениях. незначительно превышает по содержанию свинца (приблизительно в 20 раз). Калий хлористый различной марки и зернистости содержит от 1 до 5 мг/кг кадмия, до 40 мг цинка. По содержанию других металлов он в большинстве случаев имеет более благоприятную характеристику, чем азотные удобрения Сульфат калия и калийная селитра не содержат завышенных количеств тяжелых металлов.
Среди минеральных удобрений более высоким содержанием тяжелых металлов характеризуются фосфорные удобрения. Почти все фосфорные удобрения отличаются высоким содержанием стронция (нерадиоактивного).
Суперфосфат простой и аммонизированный не содержат в опасном количестве медь, цинк, кадмий, свинец, хром и никель. Количество меди и цинка в двойном суперфосфате Самаркандского завода в 3-4 раза выше, чем на других заводах. Фосфоритная мука содержит до 137 мг/кг меди и до 210 мг/кг цинка. Кроме того, в фосфоритной муке содержится до 180 мг/кг хрома и до 62 мг/кг никеля. Содержание свинца относительно не высокое и колеблется от 11 до 21 мг/кг. Фосфатшлаки по содержанию меди, цинка, кадмия и свинца близки к простому суперфосфату (табл. 23).



Среднее содержание тяжелых металлов в различных калийных. азотных, сложных и комплексных удобрениях приведено в таблице 24.




Рассмотрим вероятность загрязнения тяжелыми металлами почвы в производственных условиях на примере зерновых и овощных культур в сельском хозяйстве страны в 1990 году. Под зерновые культуры были внесены следующие дозы питательных веществ в минеральных удобрениях (кг/га): N-30, P2O5 - 34, K2O - 16. Средняя концентрация азота в азотных удобрениях составила 34,6%, K2O в калийных - 51,0, P2O5 в фосфорных -28,7%. Таким образом в 1990 году под зерновые были внесены следу ющие дозы минеральных удобрений: азотных 86,7 кг/га, калийных - 31 кг, фосфорных 118,5 мг/кг. Используя, приведенные в таблицах данные о содержании тяжелых металлов в удобрениях, рассчитываем поступление их в почву с азотными, калийными и фосфорными удобрениями (табл. 25). Расчетные материалы свидетельствуют о том, что ежегодное поступление тяжелых металлов в почву с удобрениями под зерновые составляет тысячные и десятитысячные доли мг/кг, что составляет ничтожную часть от фонового содержания хрома, меди, никеля, свинца, цинка и кадмия в почве. Применение указанных доз минеральных удобрений даже в течение многих сотен лет не может существенно изменить содержание в почве валовых форм этих элементов.



Под овощные культуры в 1990 году были внесены более высокие. чем под зерновые, дозы питательных веществ в минеральных удобрениях (кг/га): N - 115, Р2О5 - 97 и K2O - 110. В физической массе это составило следующее количество (кг/га): для азотных - 332. фосфорных - 338. для калийных - 216. Суммарное поступление тяжелых метаплов в почву за год с этими дозами минеральных удобрений приведено в таблице 26.

Минеральные и известковые удобрения



Эти материалы не учитывают естественных потерь элементов за счет выноса урожаями растений и миграции с инфильтрационными водами, и поэтому фактические данные будут значительно меньше Однако и эти расчетные величины свидетельствуют о том, что для удвоения валовой формы тяжелых металлов в почве необходимо внести сотни и тысячи тонн в пересчете на P2O5. При средней ежегодной дозе 60-90 кг/га P2O5 гипотетический срок удвоения содержания тяжелых металлов в почве вследствие применения фосфорных удобрений измеряется многими сотнями и тысячами лет. Исключение составляет стронций, содержащийся в простом суперфосфате и фосфоритной муке. Для этих форм фосфорных удобрений условный период удвоения содержания стронция в почве составит соответственно 213 и 627 лет, что также является длительным временным промежутком. Ho при этом также следует учитывать, что для стронция важно не его общее содержание в почве, а соотношение этого элемента с кальцием. Наши экспериментальные данные многолетних полевых опытов показали, что длительное применение фосфоритной муки и суперфосфата приводит к увеличению содержания кальция в почве в обменной форме до 1,5-2,0 мэкв на 100 г почвы. При систематическом известковании содержание кальция в почве возрастает многократно. что существенно влияет на соотношение Ca:Sr в почве, делая его более широким.
Поскольку наибольшую опасность представляют подвижные формы тяжелых металлов, был произведен соответствующий расчет вероятного изменения их содержания при внесении фосфорных удобрений. Исходными данными для расчета были приняты для Ni, Cr, Zn, Cu величины, соответствующие 0,5 ПДК подвижных форм для этих элементов, для Cd, Pb и As фактические данные по содержанию подвижных форм этих элементов в длительных опытах ДАОС (Потатуева Ю.В. и др., 1994) Таким образом, в качестве фонового содержания подвижных форм тяжелых металлов были приняты (мг/кг): Cd -0,21, Ni - 2,0, Pb - 5,0, Cr - 3,0, Zn - 11,5. Cu - 1,5, As - 0,57.
Эти показатели являются достаточно низкими. Если сравнить их с предельно допустимыми концентрациями подвижных форм тяжелых металлов, предложенных Чулджияном и др. (1988) и Зыриным и др. (1985), то они составят (%) для: Cd -10-20. Ni-5,5. Pb - 3,8, Cr - 20. Zn-19. Cu - 3 и As - 4. Ho и в этом случае для удвоения содержания в почве относительно невысокого содержания подвижных форм тяжелых металлов потребуются сотни тонн фосфорных удобрений (табл. 28).

На рост производства оказал позитивное влияние рост цен на удобрения. Восстановление цен началось в третьем квартале и поддерживалось ростом спроса в Азии и Латинской Америке. Фосфорные удобрения в целом по итогам 2020 года подорожали примерно на 40%, это произошло в основном за счет сокращения производства в начале года в Китае, крупнейшем производителе фосфорных удобрений, из-за пандемии коронавируса. По данным Sberbank CIB, мировой рост спроса на фосфатную продукцию в 2020 году составил 3%, что превышает динамику последних пяти лет. По азотных удобрениям в Sberbank CIB ожидают роста средней цены DAP по итогам 2021 года на 35%, до $435 за тонну. В целом цены на азотные и фосфорные удобрения на глобальном рынке уже достигли и превысили докризисные отметки и закрепятся на этом уровне на ближайшие несколько месяцев, считают аналитики Газпромбанка. Нина Адамова из Газпромбанка отмечает, что сектор удобрений — один из немногих сегментов глобальной экономики, который продемонстрирует рост потребления и производства по итогам 2020 года. По прогнозу Адамовой, цены на удобрения российских производителей, вероятнее всего, останутся высокими в ближайшие несколько месяцев благодаря спросу на внутреннем и внешнем рынках. Это компенсирует компаниям негативный эффект от решения правительства повысить НДПИ для отрасли в 3,5 раза.

По оценке Минсельхоза США, в начале 2021 года спрос на сельскохозяйственную продукцию в мире значительно превышает предложение из-за неблагоприятных погодных условий в США и Южной Америке. В результате цены на аграрную продукцию выросли до рекордных уровней, что стимулирует спрос на удобрения. По данным экспертов, за последнюю неделю цены на удобрения в Европе, Бразилии, Аргентине и США выросли в среднем на $10–30. Средняя цена на фосфорные удобрения — примерно $450 за тонну FOB, на карбамид — $340, аммиачную селитру — $220. По прогнозу IFA, в целом глобальное потребление удобрений в 2020/2021 сельхозгоду вырастет на 2%, а спрос на фосфорные удобрения — на 3,2%. Наиболее сложной остается ситуация на рынке хлористого калия. В 2020 году некоторые из игроков этого рынка подписали долгосрочные контракты с Китаем со снижением цены на 24% — по $220 за тонну. Нина Адамова из Газпромбанка объясняет медленное восстановление цен в калийном сегменте профицитом этих удобрений на глобальном рынке.

Производство удобрений – один из основных секторов мировой экономики, которые Всемирный экономической форум включает в список 10 индустрий, лидирующих по развитию технологий. От производителей удобрений зависит, сможет ли растущее население планеты прокормить себя, при этом не нанося значительный вред экосистеме.

Удобрения против голода

Изобретение в 1909 г. Фрицем Гарбером и Карлом Бошем процесса синтезирования аммиака, который положил начало промышленному производству азотных удобрений, основатель Всемирного экономического форума Клаус Швабб включил в число ключевых событий второй промышленной революции. До тех пор аммиак производили, перерабатывая чилийскую селитру – нитрат натрия, единственное природное месторождение которого в мире находится в Чили. Сейчас азотные удобрения – один из трех важнейших элементов питания растений – самые популярные в мире (см. инфографику на стр. 06).

В целом активное применение удобрений началось в мире в XIX в. благодаря работам немецкого ученого Юлиуса фон Либиха, который обнаружил, что для питания растениям нужны азот, фосфор и калий (см. врез на стр. 05). С тех пор производство удобрений только росло, и, по оценке Международной ассоциации производителей удобрений, половина продуктов питания в мире производится благодаря применению удобрений. Все выпускаемые в мире удобрения и сырье ассоциация оценила в $218 млрд в год.

Если население планеты достигнет этого количества к 2050 г., потребуются ресурсы трех планет Земля, чтобы обеспечить всех необходимыми ресурсами Источник: ООН

Применение удобрений – один из ключевых элементов в будущем развитии планеты, говорится в докладе Всемирного экономического форума: растущее население нуждается в питании. По данным, которые приводит Международная ассоциация производителей удобрений, к 2030 г. нынешнее население планеты (7,6 млрд человек) увеличится до 8,5 млрд, а к 2050 г. – до 9,7 млрд человек. Изобретение способа синтезировать аммиак и благодаря ему производить азотные удобрения спасло от голодной смерти 2,7 млрд человек, оценивает норвежский производитель Yara (см. график). Мировое потребление удобрений выросло почти в 6 раз в период с 1961 по 2015 г. (с 32 млн до 184 млн т питательных веществ), население планеты за этот же период увеличилось с 3,1 млрд до 7,4 млрд человек.

Азотные удобрения

На долю азотных удобрений в 2018 г. пришлось 56,3% всех внесенных в почву удобрений (105,7 млн т в пересчете на действующее вещество).

Почти 10% всех произведенных в мире азотных удобрений (15,4 млн т) импортируют три страны: Индия, Бразилия и США.

Фосфорсодержащие удобрения

Фосфорсодержащие удобрения – вторые по объемам потребления в мире. На их долю приходится примерно 24%, или 46,3 млн т (в пересчете на действующее вещество). Крупнейшие импортеры фосфорсодержащих удобрений – Индия и Бразилия. По оценкам Международной ассоциации производителей удобрений, спрос на такие удобрения в мире продолжит расти. Цены на фосфорсодержащие удобрения, как правило, более стабильны и не демонстрируют таких ралли, как цены на азотные.

Калийные удобрения

Калийные удобрения занимают примерно 20% мирового потребления (36,1 млн т в действующем веществе). На долю шести крупнейших импортеров (Бразилия, США, Китай, Малайзия, Индонезия и Индия) приходится более половины мирового производства – 53%, или 36,6 млн т.

Новый взгляд

Благодаря резкому росту использования удобрений в 1990-е гг. Китай смог спасти 155 млн человек от голода и недоедания, писал в статье для Financial Times председатель Международной ассоциации производителей удобрений Ракеш Капур. Но увеличение внесения удобрений может нести риски. Китайский профессор Фусуо Чжан на протяжении последних 10 лет составлял карту почв Китая. Его исследования позволили установить, что в попытке повысить урожайность в Китае вносили удобрений в 1,74 раза больше, чем было необходимо почвам, и в несколько раз больше, чем требовалось овощам и фруктам. На основе этих исследований была разработана государственная стратегия, предусматривающая нулевой рост внесения удобрений к 2020 г. Капур пишет, что эта цель была достигнута уже в 2017 г. Государство не только действует как регулятор отрасли, но и берет на себя образовательную функцию, просвещая фермеров, обучая их лучшим практикам внесения удобрений. С середины 2000-х гг. замедлился рост потребления удобрений и в развитых странах Европы (Франция, Германия, Швейцария).

Соблюдение правила четырех R – the right product, the right rate, the right time, the right place (правильный продукт, правильная пропорция, правильное время, правильное место) – залог гармоничного развития отрасли по производству удобрений, считает Международная ассоциация производителей удобрений. Это позволит, не увеличивая нагрузку на экосистему, поддерживать высокую эффективность урожаев.

Цифра в скважине

Российский опыт

В России потребление удобрений продолжает расти опережающими темпами в сравнении с мировым потреблением благодаря развитию сельского хозяйства. За 2018 г. российские аграрии приобрели у отечественных производителей 3,1 млн т удобрений в пересчете на действующее вещество – на 3% больше, чем годом ранее.

В среднем по отрасли производства минеральных удобрений доля продаж на внутренний рынок не превышает 20%. Удовлетворив потребности внутреннего рынка, они конкурируют на глобальном и следуют его тенденциям, внедряя цифровые технологии и разрабатывая новые виды удобрений.

Что нужно растениям

АЗОТ
Способствует росту и урожайности
Азот необходим для роста растений и абсорбируется из почвы в виде нитратов или ионов аммония. Являясь необходимой составляющей белков, азот участвует во всех этапах развития растения, синтеза белков и развития плодов. Он также входит в состав хлорофилла, играющего важную роль в фотосинтезе и развитии плодов.

ФОСФОР
Способствует созреванию культури повышает их качество
Фосфор необходим для развития корневой системы и деления клеток, участвует в функционировании и обеспечении целостности мембран и ускоряет созревание. Фосфор играет ключевую роль в накоплении и передаче энергии и фотосинтезе. Многие целинные и сельскохозяйственные почвы характеризуются нехваткой фосфора. Проблемы с удержанием фосфора в почве также ограничивают его доступность для растений.

КАЛИЙ
Повышает устойчивость растений к заболеваниям и засухе
Калий активирует более 60 энзимов (веществ, необходимых для синтеза белков и углеводов). Улучшает регулирование водного режима растений, повышает сопротивляемость заболеваниям, засухе и заморозкам. Калий также укрепляет стебель и корневую систему растения, улучшает вкус, текстуру и цвет плодов.

Читайте также: