Пути повышения эффективности азотных удобрений
Обновлено: 04.10.2024
До недавнего времени считалось, что растения используют до 80% азота удобрений. Коэффициент использования азота растениями определяли разностным методом (по разнице в выносе азота с урожаем при внесении азота и без внесения) и выражали в процентах внесенного количества удобрения. Применение в агрохимических исследованиях метода меченых атомов позволило установить, что в полевых условиях растения усваивают непосредственно из удобрений только 30–50% азота. Однако при внесении азотных удобрений усиливается минерализация почвенного азота и усвоение его растениями. Коэффициенты использования азота различных форм азотных удобрений существенно не различаются. Превращение азота в органическую форму резко возрастает при запашке в почву органического вещества с низким содержанием азота. Закрепившийся азот медленно минерализуется и слабо усваивается растениями.
Потери азота при денитрификации нитратов, образующихся при нитрификации аммонийного азота почвы и аммонийных азотных удобрений и мочевины, а также из нитратных азотных удобрений, весьма существенны. Потери азота удобрений резко возрастают в парующей почве и достигают 50%. Наиболее интенсивно газообразные потери азота в ходе биологической и косвенной денитрификации происходят в первые 20 дней после внесения азотных удобрений и в условиях ограниченного биологического поглощения в почве. С увеличением доз азотных удобрений потери возрастают. Потери азота удобрений за счет вымывания нитратов на связных почвах незначительны, а на легких дренированных почвах с промывным режимом увлажнения могут составлять значительные величины. Большие потери за счет улетучивания аммиака наблюдаются при нарушении технологии внесения аммиачных форм жидких азотных удобрений, а также при поверхностном внесении и несвоевременной заделке мочевины на карбонатных и щелочных почвах.
Повышение эффективности азота удобрений и снижение потерь обеспечиваются при увеличении размеров усвоения азота сельскохозяйственными культурами за счет оптимизации режима и условий питания растений, а также агротехнических мероприятий и создания благоприятного водного режима и реакции почвы.
Под влиянием азотных удобрений усиливается минерализация органического вещества и возрастают не только усвоение растениями почвенного азота, но и его потери. Потери азота удобрений могут быть снижены за счет усиления иммобилизации или торможения минерализации органического вещества почв путем внесения органических удобрений, в том числе соломы, проведения агротехнических почвозащитных и природоохранных мероприятий, выращивания пожнивных и промежуточных культур, возделывания трав, использования зеленого удобрения.
Чтобы избежать потерь азота и устранения опасности загрязнения нитратами растений и окружающей среды разрабатываются новые формы азотных удобрений – медленнорастворимые, капсулированные с контролируемой скоростью высвобождения азота, модифицированные ингибиторами нитрификации. Последние препараты при внесении в почву в небольших дозах тормозят нитрификацию в течение двух месяцев и сохраняют минеральный азот почвы и удобрений в аммонийной форме. Подавляя нитрификацию азота удобрений, ингибиторы снижают в 2 раза его потери в газообразной форме вследствие вымывания нитратов. В результате повышаются урожаи различных культур и эффективность азотных удобрений.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Виды удобрений
Виды удобрений Все без исключения плодовые и ягодные культуры нуждаются в дополнительной подкормке в виде удобрений. Вот почему их применение очень важно при выращивании сада.Внесение в почву удобрений обеспечивает не только большие урожаи, но и повышает питательные
Повышение герметичности окон
Повышение герметичности окон Современное деревянное окно характеризуется полной изоляцией по отношению к проникновению воды и ветра, а также определенным сопротивлением теплопередаче. Однако чтобы эти параметры выполнить, нужно для всего оконного проема провести
3.3. Практика удобрений
3.3. Практика удобрений В биодинамическом хозяйстве обязательно учитываются естественные циклы биологической энергии. Время для высаживания, ухода за вершками, корешками, для сбора урожая рассчитывается с помощью астрологии. Обязательно учитывается биологическая
Повышение плодородия кислых почв
Повышение плодородия кислых почв Большинство овощных культур для нормального роста и развития и получения хорошего урожая требуют нейтральной или слабокислой реакции почвенного слоя. Кислые северные почвы бедны элементами питания. Поэтому для получения хороших
Внесение удобрений в теплицах
Внесение удобрений в теплицах Поскольку растения для своего роста и развития извлекают из почвы различные химические вещества, ежегодно с каждым урожаем огородных культур выносится с 1 м2 площади огорода от 5 до 35 г азота, 2–12 г фосфора и 8–50 г калия. В теплицах, где
Виды удобрений
Виды удобрений Какие минеральные удобрения нужны саду?Все в одном ответе не перечислить. Но самые главные – это макроэлементы, содержащиеся в азотных, фосфорных и калийных удобрениях.Кроме них, есть удобрения, содержащие микроэлементы, и смешанные (комплексные)
Повышение плодородия почвы
Повышение плодородия почвы Улучшать плодородие почв следует постоянно, особенно если почвы скудные. Те, кто содержит птицу или скот, находятся в лучшем положении, имея собственный навоз, а вот те, кому приходится его покупать, должны еще подумать, стоит ли овчинка выделки
8.8 Повышение устойчивости огородных культур к болезням и вредителям с помощью антистрессовых препаратов
8.8 Повышение устойчивости огородных культур к болезням и вредителям с помощью антистрессовых препаратов Любой фактор, значимый для роста растений (освещенность, температура, влажность почвы и воздуха, кислотность почвы, содержание в ней питательных элементов и т. д.)
Внесение удобрений
Внесение удобрений Если почва бедна гумусом, то под плантаж вносят органическое удобрение – навоз, из расчета 4 – 6 кг на 1 м2. Кислые почвы известкуют.Тяжелые, плотные, глинистые почвы с плохой водо– и воздухопроницаемостью, небогатые питательными веществами, нуждаются в
Внесение удобрений
Внесение удобрений Если почва бедна гумусом, то под плантаж вносят органическое удобрение, навоз из расчета 4–6 кг на 1 м2. Кислые почвы известкуют.Тяжелые, плотные, глинистые почвы с плохой водо- и воздухопроницаемостью, небогатые питательными веществами, нуждаются в
На эффективность азотных удобрений оказывают влияние следующие факторы:
1) географические закономерности их действия;
2) комплекс агрономических и мелиоративных мероприятий, применяемых в севообороте или под конкретную культуру;
3) научно обоснованная технология применения самих азотных удобрений, т.е. сроки, дозы, способы, формы и др.;
4) совершенствование форм азотных удобрений;
5) использование наиболее эффективных методов диагностики применения азотных удобрений.
В зонах с высокой эффективностью азотных удобрений внесение каждой тонны азота дает дополнительно 10-15 т зерна, 30-40 - корнеплодов сахарной свеклы, 20-30 т сена луговых трав и т.д. Наиболее эффективны азотные удобрения в районах достаточного обеспечения растений влагой. Действие их устойчиво положительно проявляется в лесолуговой (нечерноземной) зоне на бедных гумусом дерново-подзолистых, серых лесных почвах.
Повышение эффективности азотных удобрений связано со своевременным и высококачественным применением комплекса агрономических, мелиоративных и почвозащитных мероприятий, с улучшением культуры земледелия. Все мероприятия, направленные на повышение плодородия почв, их окультуренное, способствуют и повышению эффективности азотных удобрений, большей их окупаемости дополнительной продукцией. Баланс гумуса в почве должен быть положительным или бездефицитным за счет применения в севообороте органических удобрений.
Сочетание органических и минеральных удобрений особенно важно при внесении высоких доз азота. Органические удобрения предотвращают негативное действие повышенных доз минерального азота, способствуют лучшему и более эффективному его использованию. Азот минеральных удобрений должен находиться в почве в оптимальном соотношении с другими питательными элементами для выращиваемой культуры. Эффективное действие одних азотных удобрений и совместно с калийными проявляется на почве, хорошо обеспеченной подвижным фосфором.
Эффективность азотных удобрений существенно возрастает при известковании кислых почв, что объясняется лучшим использованием азота удобрений, повышением мобилизации азота почвы, улучшением фосфорного питания растений, а, следовательно, и лучшим соотношением азота и фосфора для питания растений.
Эффективное использование азотных удобрений возможно при применении их в комплексе с приемами почвозащитной, противо-эрозионной систем обработки почвы (контурно-мелиоративной вспашкой поперек склона, комбинированной вспашкой в сочетании с щелеванием на склонах, обваловыванием и бороздованием зяби и других приемов), которые снижают сток воды и смыв почвы. Коэффициент использования азота удобрений, а, следовательно, и их эффективность при этом повышаются.
Для повышения эффективности азотных удобрений и получения запланированного урожая важно не только определить оптимальный режим питания культуры в процессе вегетации, но и обеспечить его путем подбора форм удобрений, наиболее эффективных сроков и способов их внесения. Так, в ассортименте азотных удобрений в нашей стране все больший удельный вес будет занимать высококонцентрированное азотное удобрение - мочевина. Хорошо поглощается почвой не только амидная форма азота мочевины, но целая молекула. Она слабо мигрирует по профилю почвы (что предотвращает потери азота) и имеет определенные преимущества перед аммиачной селитрой. Действие мочевины особенно эффективно при основном внесении в условиях орошения, достаточного увлажнения и особенно на легких почвах. В этих случаях она не уступает сульфату аммония.
Азот разных форм удобрений при правильном применении в различных почвенно-климатических зонах и под разные культуры с учетом агрохимических свойств обычно бывает равноценным. Особенно важно внести азотные удобрения в оптимальные сроки и лучшими способами, что обеспечивает наиболее продуктивное их использование.
В нашей стране разработан комплекс агрохимических приемов, направленных на повышение эффективности азотных удобрении. Важнейшие условия, способствующие повышению эффективности азотных удобрений, следующие:
-строгое соблюдение агрономической технологии использования азотных удобрений с учетом доз, форм, сроков и способов их внесения;
-правильное соотношение азота с другими макро- и микроэлементами в зависимости от плодородия почвы и биологических требований культуры.
Пути повышения эффективности азотных удобрений
Пути повышения эффективности азотных удобрений.
Коэффициент использования азотных удобрений в год внесения, в среднем по Украине, считается равным примерно 46%. Однако величина этого показателя не имеет практической ценности, так как очень сильно варьирует в зависимости от комплекса факторов, сопутствующих применению удобрений. Так же сильно изменяется и доля азота, биологически закрепляемого в почве, и доля разнообразных потерь – под влиянием вымывания, прямой и косвенной денитрификации и т. д. Поэтому даже в учебниках по агрохимии эти показатели неоднозначны.
Так, Б. А. Ягодин и др. (1989) называют величину коэффициента использования азота в год внесения удобрений и определяемого разностным методом, равным 60-70%. При определении изотопным методом, исключающим азот, потребляемый растениями из почвы – 30-50%. При этом не использованная растениями часть азота удобрений составляет 50-60%, из которых биологически закрепляется около 40% из аммонийной и амидной форм удобрений и только 20% - из нитратной формы.
Н. М. Городний и др.(1995) считают величину использования азота растениями в год внесения равной 30-50%, на второй год – 10-25%. Доля газообразных потерь составляет 15 –25%, от промывания и эрозионных процессов – 5-15%, биологического закрепления в почве – 25-35%. Общая сумма потерь колеблется в интервале 30-80 %.
И. М. Карасюк и др.(1995) считают, что в год внесения азот полностью расходуется, при этом усвоение растениями составляет 46%, часть его закрепляется в поглощающем комплексе почвы, где доля необменно-поглощенного – до 10%. В составе биомассы почвы закрепляется 20-30%, газообразные потери составляют 15-20%, потери от промывания, эрозии – 5-20%.
В указанные интервалы величин расхода внесенного с удобрениями азота укладываются данные, приведенные В. Г.Минеевым (1990) и многими другими отечественными и зарубежными исследователями. По данным Л. Станчева и др. (1977), в условиях Болгарии коэффициент использования умеренных норм азота составляет 70-80%, высоких – 35-55%. Почвенные микроорганизмы фиксируют 20-30% внесенного азота удобрений, а суммарные потери равны 15-35%.
В наших исследованиях, проведенных в предгорно-степной части Крымского полуострова на систематически удобряемых черноземах карбонатных, мы рассчитали, в среднем за три года, коэффициент использования азота озимой пшеницей Безостой 1 по непаровым предшественникам. Дополнительное количество потребляемых растениями элементов питания было найдено как разница максимальных накоплений между пшеницей, получавшей азот в составе оптимального варианта и не удобренной, даже если максимальные величины выноса в этих вариантах наблюдались в разные периоды развития озимой пшеницы.
Пик биологической потребности растений нередко приходится не на фазу полной спелости культуры и не совпадает в удобренных и контрольных вариантах. При расчетах за 100% принимали количество внесенного с удобрением элемента питания. Фосфаты (Р40) вносили под основную обработку почвы, N451 – под предпосевную культивацию, N452 – подкормка в феврале (табл.)
На эффективность использования азотных удобрений влияют следующие факторы:
1. Географические закономерности и их действия;
2. Комплекс агрономических и мелиоративных мероприятий;
3. Научно-обоснованная технология применения азотных удобрений;
4. Совершенствование форм азотных удобрений;
5. Использование наиболее эффективных способов диагностики применения азотных удобрений;
6. Сочетание биологического и минерального азота.
При повышении влажности возрастает эффективность использования азотных удобрений. Особенно сильно действие азотных удобрений проявляется на песчаных и супесчаных почвах, т.к. его содержание минимально, а на осушенных торфяно-болотных почвах действие азотных удобрений снижается т.к. Р и К находятся в недостатке.
Все мероприятия, направленные на повышение плодородия почв, их окультуренности, способствуют и повышению эффективности азотных удобрений, большей их окупаемости дополнительной продукцией. Балланс гумуса в почве должен быть положительным или бездефицитным за счет применения ОУ. Сочетание ОУ и МУ особенно важно при внесении высоких доз азота, т.к. ОУ предотвращают негативное действие повышенных доз минерального азота и способствуют его наиболее эффективному использованию. Азот МУ должен находиться в почве в оптимальном соотношении с другими питательными элементами для выращиваемой культуры. Эффективное действие одних азотных удобрений и совместно с калийными проявляется на почве, хорошо обеспеченной подвижным фосфором.
Известкование кислых почв повышает эффективность азотных удобрений. В засушенных регионах эффективность азотных удобрений повышается при орошении. Своевременное проведение борьбы с сорняками, вредителями и болезнями, применение противоэрозионных систем обработки почвы, также повышают эффективность применения азотных удобрений.
Фосфор и его роль в питании растений.
Источники фосфорного питания растений.
Содержание и формы соединений фосфора в почвах.
Производство и получение основных фосфорных удобрений.
Основные фосфорные удобрения. Производство. Применение.
Взаимодействие фосфорных удобрений с почвой и особенности их применения.
Фосфор и его роль в питании растений.
Фосфор входит в состав костной ткани человека и животных, незаменим в процессе размножения и обмена веществ. При недостатке фосфора в организме развивается остеопороз. Суточная потребность человека в фосфоре составляет 1,0–1,5 г.
Особенно чувствительны растения к недостатку фосфора в начальный период роста, когда корневая система недостаточно развилась. Фосфор способствует более экономному потреблению влаги, улучшает перезимовку озимых культур. При хорошем фосфорном питании улучшается структура урожая – растет доля зерна, корней и т.д. Минеральный фосфор улучшает тургор растений, повышает буферность клеточного сока, водоудерживающую способность. На уровень фосфорного питания оказывает влияние как обеспеченность почвы фосфором, так и другими элементами. Так, при недостатке цинка ухудшается потребление фосфора растениями, а высокое содержание меди облегчает фосфорное питание. В то же время фосфорное питание связано с азотным, но фосфора надо в 2–3 раза меньше, очень важна сбалансированность питания по этим элементам. Кроме того фосфор ослабляет вред алюминия на сильнокислых почвах, связывая его, что улучшает азотный и углеводный обмен в растениях. Фосфор обладает способностью к реутилизации (повторному использованию). Недостаток фосфора диагностируется по скручиванию краев листьев, фиолетовой и красноватой окраске стеблей и листьев. Сильнее проявляется на старых и нижних листьях. Избыток фосфора ведет к преждевременному созреванию плодов (не успевают синтезировать полноценный урожай) и ухудшению питания цинком, что приводит к заболеванию плодовых культур розеточностью.
Источники фосфорного питания растений.
Основной источник фосфора – соли ортофосфорной кислоты. Доступность солей ортофосфорной кислоты растениям зависит от степени их растворимости. Однозамещенные соли кальция Ca(H2PO4)2 и магния Mg(H2PO4)2, а также двузамещенные соли калия К2HPO4натрия, Na2HPO4, аммония (NH4)2HPO4, – хорошо растворимы. Двузамещенные соли кальция CaHPO4, магния Mg HPO4, нерастворимы в воде, но благодаря слабокислой реакции почвенного раствора они играют важную роль в фосфорном питании растений. Трехзамещенные труднорастворимые фосфаты большинством растений не усваиваются, однако существует группа культур, способных усваивать его – это горох, донник, эспарцет, конопля, люпин, гречиха, горчица. Своей способности усваивать фосфор труднорастворимых соединений эти культуры обязаны своим кислым корневым выделениям.
Оптимальная для растений концентрация фосфора в почвенном растворе – 1,2 мг/л. Однако обычно она значительно ниже (0,05-1 мг/л), поэтому необходимо внесение фосфорных удобрений. Минимальная концентрация P2O5 для кукурузы, овса, пшеницы, гороха, горчицы и гречихи, при которой растения могли его усваивать, составляла 0,01-0,03 мг/л. Корни растений могут поглощать фосфор, находящийся на расстоянии не более 2 мм от них, т.е. очень важна равномерность внесения и рядковое внесение фосфорных удобрений.
Содержание и формы соединений фосфора в почвах.
Содержание фосфора в земной коре составляет 0,12 %, в почвах – 0,14 %. В верхних горизонтах почв фосфора больше, чем в нижних, это объясняется биологическим (корни растений постепенно переносят фосфаты из нижних слоев в верхние) и антропогенными факторами (вспашка). В почве фосфор присутствует в органической и минеральной формах. Доля органических фосфатов колеблется от 16 % до 48 % и увеличивается от легких к тяжелым. В низинных торфяных почвах органические фосфаты преобладают над минеральными, их удельный вес достигает 70 %. Значительная часть органических фосфатов минерализуется и становится доступной для растений.
Минеральные фосфаты в почве находятся в трех качественно различных больших группах: ортофосфаты почвенного раствора (фактор интенсивности) ↔лабильные фосфаты (фактор емкости – резерв первых) ↔ стабильные фосфаты (в составе первичных минералов фосфоритов, апатитов, варисцитов, вивианитов и т.д.).
Ортофосфаты почвенного раствора – это однозамещенные водорастворимые фосфаты кальция и магния, фосфорнокислые соли одновалентных катионов калия, натрия и аммония. Интенсивно используется в начальный период роста и развития растений.
Лабильные фосфаты – это фосфаты, осевшие или адсорбированные на поверхности твердых частиц почвы, ППК, оксидах железа и алюминия, а также вторичные фосфаты, образовавшиеся после формирования почвы. Эта группа является резервом для снабжения растений фосфором.
Стабильные фосфаты – труднорастворимые соединения, заключенные в почве в первичных и вторичных минералах. Устойчивая форма медленно поддающаяся химическому и биологическому разложению. Практически не доступны для растений.
Известно 205 фосфорсодержащих минералов, но апатиты и фосфориты составляют 95 % всех природных фосфатов. В процессе выветривания некоторое их количество превращается в органические формы и ионы, адсорбируемые другими минералами.
Степень подвижности фосфатов определяется в 0,01М вытяжке СаС12. Наиболее высокие урожаи формируются при 0,2–0,4 мг/л. Интенсивность поведения фосфора в почве отражает фосфатный потенциал – суммарная активность ионов кальция и отдельных фосфат-ионов в логарифмической форме: ФП=0,5рСа+(рН2РО4 +0,5рНРО4).
Для определения запасов подвижных фосфатов в РБ используют метод Кирсанова, в соответствии с которым фосфор из почвы извлекается 0,2 М НС1 при соотношении почва: раствор 1: 5. По данным 12-го тура (2007-2010 гг..) агрохимического обследования почв Беларуси. Содержание подвижного фосфора на пашне в среднем по республике составило 184 мг/кг почвы. Однако 23 % пахотных почв имеют низкую степень обеспеченности подвижным фосфором (менее 100 мг/кг). Следует отметить, что при окультуривании в почвах возрастает доля наиболее подвижных и связанных с кальцием групп фосфатов, а доля фосфатов железа и алюминия падает.
Читайте также: