Фосфорные удобрения: значение фосфорных удобрений для сельского хозяйства и особенности их применения

Фосфорные удобрения: их значение и применение

Характеристика фосфорных удобрений

Одними из самых востребованных на сельскохозяйственном рынке являются фосфорные удобрения. Фосфор по важности для растений ничем не уступает калию и азоту. Он входит в состав РНК и ДНК всех сельскохозяйственных культур.

Благодаря ему растения получают достаточное количество энергии. Фосфор обеспечивает необходимый уровень обменных процессов. Разным сельскохозяйственным культурам требуется разное количество фосфора, поэтому производители создают различные фосфорные удобрения, которые лучше всего подходят определённым видам растений.

Впрочем, избыток фосфора в почве не вредит растениям. В отличие от других минеральных веществ он не оказывает негативного воздействия на сельскохозяйственные культуры, поскольку те берут из почвы столько фосфора, сколько им нужно и не более того. Сегодня мы поговорим о фосфорных удобрениях, их значении и применении.

Значение фосфора для растений

Описание значения фосфорных удобрений для растений

Фосфор обязательно должен входить в состав полноценного питания для растений. Лишь в этом случае зелёная культура будет стабильно быстро расти, набирать живую массу и сопротивляться негативным воздействиям внешней среды.

Если этого вещества в почве будет недостаточно, то это приведёт к быстрой гибели практически всех растений. Дело в том, что без фосфора невозможна нормальная работа репродуктивных органов большинства растений.

У подавляющего большинства сельскохозяйственных культур просто не будут развиваться семена. Например, такие культуры, как рожь и пшеница без фосфора быстро превратятся в обычную сорную траву.

Лучше всего фосфор показывает себя в чернозёмах. В этом виде грунта много азота, который облегчается усвоение фосфорных удобрений. На чернозёмных почвах можно использовать классические фосфорные подкормки.

Иное дело — лесные почвы. В них недостаточно азота, поэтому рекомендуется использовать комплексные удобрения, в состав которых входит фосфор.

Признаки недостатка фосфора

Опытный садовод может определить, чего не хватает растению по его внешнему виду. Дело в том, что недостаток тех или иных микроэлементов проявляются внешними признаками на листьях растения. При недостатке фосфора на растении появляются следующие признаки:

Основные признаки недостатка фосфора у растений

  • Цвет листьев становится тёмно-зелёным. Стебли у основания земли могут приобретать фиолетово-багровый оттенок.
  • Происходит изменение формы листвы.
  • Растение сбрасывает листья раньше времени.
  • Отмечается замедление роста. Он не соответствует срокам и стандартам.
  • Нарушается развитие корневой системы.

Дефицит фосфора может возникнуть по следующим причинам:

  • трансформация фосфатов в трудноусваиваемые соединения;
  • истощение почвы из-за постоянного земледелия;
  • неправильная обработка почвы;
  • нарушение инструкций при применении удобрения;
  • нерегулярные подкормки.

Как производятся фосфатные удобрения

Основным сырьём для производства фосфорных удобрений – фосфорная руда. Это апатита или фосфориты. Сам процесс изготовления удобрений состоит из четырёх стадий:

Способ производства фосфорных удобрений

  1. Очищенная от примесей и обогащённая руда размалывается до состояния муки.
  2. Рудную муку в зависимости от типа получаемого удобрения насыщают азотной, фосфорной или серной кислотой.
  3. Полученное после насыщения сырье проходит через фосфатное восстановление.
  4. Завершающая стадия – высокотемпературная обработка.

Благодаря этой технологии можно получить самые разные фосфорные удобрения, которые по присущим им свойствам можно разделить на несколько групп:

  • Водорастворимые. Это такие удобрения, как суперфосфат, суперфос и двойной суперфосфат. В сельском хозяйстве они используются для укрепления корневой системы растений.
  • Лимонно-растворимые. К этой группе удобрений относятся: костная мука, преципитат и термофосфат. Их рекомендуется использовать для обогащения истончённых грунтов.
  • Трудно растворимые. Эта группа удобрений состоит из следующих компонентов: аммофоса, диаммофоса, мука из фосфорита и вивианит. Эти фосфорные удобрения растворяются только под воздействием серной и азотной кислот. К другим кислотам они невосприимчивы.
  • Комплексные. Такие удобрения в своём составе имеют не только фосфор, но и калий с азотом.

Группа водорастворимых фосфорных удобрений

Перечень водорастворимых фосфорных удобрений

Эти удобрения считаются универсальными, поскольку подходят для любых почв.

Суперфосфат — удобрение состоит из монокальция фосфата, фосфорной кислоты, магния и серы. В продаже его можно найти в виде гранул или порошка.

Суперфосфат можно использовать на любых почвах для подкормки любых растений. Его можно использовать не только в чистом виде, но и смешивать с другими удобрениями.

Суперфосфат обеспечивает значительное усиление иммунной системы сельскохозяйственных культур и усиливает их устойчивость к воздействиям внешней среды. Кроме того, растения после удобрения суперфосфатом демонстрируют повышенную урожайность. Лучше всего это удобрение воздействует на помидоры.

Применение суперфосфата рекомендовано при посадке томатов. Это вещество добавляют прямо в лунки по 20 грамм на один куст рассады. Впрочем, можно удобрить помидоры и после посадки. Для этого нужно будет использовать раствор суперфосфата. Но удобрять нужно до начала цветения томатов.

Двойной суперфосфат. В составе этого удобрения концентрация фосфора достигает 50%. Как правило, его используют осенью в качестве подкормки почвы перед вспашкой. На один гектар расходуется не более 300 грамм сухого вещества.

В том случае, когда осеннюю подкормку почвы осуществить не удалось, то рекомендуется весеннее применение двойного суперфосфата в виде раствора. Стоит отметить, что двойной суперфосфат стоит дороже других фосфорных удобрений, но при этом в несколько раз эффективнее их. К тому же расход этого двойного суперфосфата при применении значительно ниже.

Суперфос. В этом удобрении содержится около 40% фосфора. Выпускается оно преимущественно в виде гранул и применяется для подкормки овощных культур и цветов.

Группа труднорастворимых фосфорных удобрений

Описание труднорастворимых фосфорных удобрений

Эти удобрения рекомендуется использовать лишь на кислых почвах. Их нужно вносить в грунт до высадки растений. При этом рекомендуется тщательно перемешивать удобрения с почвой.

Действует такая подкормка на протяжении нескольких лет. Водорастворимые фосфаты не способны помогать растениям в течение такого длительного времени.

Аммофос — препарат производят путём нейтрализации ортофосфорной кислоты с добавлением аммиака. В результате этого процесса получается удобрение с большим содержанием фосфора и минимальным количеством азота. Однако, это ничуть не ухудшает его усвояемость растениями. Использование аммофоса особенно хорошо влияет на огурцы.

После применения этого препарата огурцы гораздо лучше переносят быструю смену температурных режимов. При этом из-за отсутствия в составе аммофоса хлора, эти растения не болеют мучнистой росой и хлорозом. В отличие от водорастворимых фосфатов, аммофос при необходимости можно использовать на любой фазе развития растения.

Диаммофос — удобрение считается уникальным. Оно не только улучшает рост растений, но также изменяется кислотность почвы, делая её более нейтральной. Диаммофос отличается повышенной концентрацией фосфора.

Это позволяет уменьшить расход препарата при внесении в почву. Диаммофос можно использовать в сочетании с органикой. Например, можно смешать этот препарат с птичьим помётом и настоять в течение нескольких дней. Смесь можно использовать для подкормки любых видов растений.

Фосфоритная мука. Это порошкообразное вещество чаще бурого реже серого цвета. Этот препарат не впитывает влагу при хранении и не имеет запаха. Мука легко вступает в реакцию с любыми минеральными кислотами, что позволяет получать гидрофосфаты. Фосфоритную муку обычно вносят в почву осенью.

Наибольшую эффективность этот препарат показывает на обеднённых чернозёмных, лесных и болотистых почвах. Допускается смешивание муки с другими препаратами и органическими удобрениями. Фосфоритная мука считается безопасной, экологически чистой и дешёвой подкормкой. Единственный её недостаток – образование большого количества пыли при пересыпании.

Удобрение Вивианит. Основным сырьём для получения этого препарата является болотная железная руда. Вивианит имеет вид серо-голубого порошка. Он содержит примерно 28% фосфора. На рынке также можно найти вивианит с торфяными примесями. В нём содержание фосфора не превышает 12%. По своим свойствам и эффективности вивианит очень близок к фосфоритной муке.

Группа лимонно-растворимых фосфатов

Как уже говорилось выше, эти удобрения не растворяются в воде. Они в основном используются на кислых почвах. Их можно использовать для подкормки любых видов растений. К этой группе относятся следующие препараты:

Перечень и описание лимоннорастворимых фосфатов

  • Костная мука. Этот препарат получается из органических соединений. Сырьём для него служат кости животных. В костной муке содержится около 60% фосфора и её применяют для подкормки любых зелёных культур. Нередко этот препарат используют для подкормки комнатных растений.
  • Преципитат. Это порошок светло-серого, реже белого цвета. Концентрация фосфора в нем не превышает 80%. В сельском хозяйстве его используют для подкормки любых растений на всех видах почвы. Преципитат позволяет не только удобрять почву, но и просто подкармливать растения. По эффективности этот препарат равен суперфосфату, а на кислых почвах даже опережает его.
  • Теморфосфат. В зависимости от вида термофосфата содержание фосфора в нём может быть разным. Всего существует 3 вида этого препарата.
  • Мартеновский шлак. Он отлично подходит для подкормки кислотных грунтов. Содержание фосфора в нем не превышает 15%.
  • Томасшлак. Он является продуктом переработки железной руды. Это щелочная подкормка, поэтому лучше всего себя показывает на кислых почвах, но при этом отлично подходит и для других видов грунта.
  • Обесфторенный фосфат. В нём содержится 30% фосфора. Этот препарат лучше всего проявляет себя на чернозёме. По эффективности он равен суперфосфату.

Правила внесения фосфатов в почву

Правила и способы внесения фосфорных удобрений в почву

Из-за того, что в фосфорных удобрениях могут содержаться трудноусваиваемые компоненты, эти препараты принято вносить в почву осенью. После внесения грунт нужно тщательно перепахать или перекопать.

Зимой перемешанные с почвой препараты вступают в реакцию с окружающей средой, в результате чего почва обогащается.

Что касается подкормок, то их можно использовать не только осенью, но также весной и летом. При подкормке нужно тщательно рассчитывать дозировку фосфатов, чтобы не нанести вред корневой системе растений. Количество активных удобрений рассчитывается с учётом типа почвы и вида подкармливаемых растений.

Растениям нужно внимание, заключающееся в правильном уходе и своевременной подкормке. Только в этом случае можно ожидать от них хороший урожай.

Применение фосфорных удобрений позволяет обеспечить растения наиболее благоприятными условиями развития, а соблюдение правил и дозировок защитит от рисков повреждения садовых культур.

Применение фосфорных удобрений

Применение фосфорных удобрений

Необходимость поддержания определенного уровня фосфора в питании растения заставляет использовать в качестве элемента их питания фосфорные удобрения. Фосфор – это неотъемлемый, один из важнейших компонентов питания для развития, активного роста и цветения растений.

Он является одним из трех компонентов (помимо него — азот и калий), без которых невозможно развитие растения, но выполняет немного другие функции. Так, если калий и азот способствуют росту, вкусовым качествам продукции, то без фосфора стали бы невозможными обменные и окислительно-восстановительные процессы, протекающие в растениях. Этот химический элемент является составной частью ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) и РНК, а потому представляет собой саму жизнь растения.

Фосфорные удобрения относятся к группе минеральных веществ, которое оказывает значительное влияние на процесс роста растений. Впитывание необходимых питательных элементов осуществляется только в условиях минерализации. Данный процесс обеспечивается различными микроорганизмами, живущими в почве и удобрениях органического происхождения. Фосфорные удобрения способствуют увеличению урожайности и повышению ее качества. Например, применение фосфорного удобрения оказывает положительное влияние на вкусовые качества плодово — ягодных культур.

Признаки и последствия недостатка фосфора

Такой тип голодания растения, связанный с оскудением почвы некоторых типов, крайне опасен не только для культурных растений, но и для всей флоры, а значит — и для многих видов животных, питающихся растениями. При недостатке фосфора растение испытывает значительные трудности с выполнением репродуктивной функции, клетки растения перестают делиться, и, как следствие, растение погибает.

Растение, испытывающее дефицит этого элемента, перестает производить семена, особенно ярко эта проблема выражается на злаковых и зерновых культурах, когда целые поля, которые должны быть заводнены золотыми, налитыми колосьями, превращаются в участки с небольшими травянистыми кустиками культур. Как видно, роль фосфора в питании растений неоспорима и велика. Виды фосфорных удобрений, их значение и применение мы и рассмотрим.

Применение фосфорных удобрений

Фосфорные удобрения восполняют необходимый уровень фосфора в растении, важно заметить такое голодание и внести их вовремя. Для этого нужно внимательно наблюдать за почвой и процессом роста и развития культуры. Можно выделить следующие признаки фосфорного голодания:

  • стебли и листья растения при недостатке в почве фосфора меняют окраску сначала на темно-зеленую, а затем, если недостаток элемента так и не был восполнен, – на фиолетовую и даже багровую;
  • листья растения деформируются, меняя привычную форму, также может наблюдать ранняя потеря листвы;
  • нижние листья растения поражаются некротическими изменениями, после чего темнеют и сохнут;
  • слабые корни растения также являются отличительным признаком недостатка фосфора, растение как будто не держится корнями в земле, может выпадать из почвы.

Если фосфорные удобрения были внесены своевременно, то недостаток этого компонента может быть достаточно быстро возмещен (при условии использования легко усваиваемых форм), и растения не пострадают.

Можно выделить следующие основные причины фосфорного голодания почвенного покрова:

  • фосфор может быть зафиксирован в почвенно-удерживающей системе, тогда он переходит в трудно усваиваемые растениями соединения;
  • нарушение технологии использования фосфорно-калийного удобрения; в связи с высокой интенсивностью земледелия на одном участке в течение ряда лет без соблюдения севооборота микрофлора земли работает хуже;
  • фосфор был вынесен из земли вместе с предыдущим урожаем, а возобновлен не был.

Наиболее оптимальным и эффективным средством восполнения недостатка фосфора является использование так называемых фосфоритов – фосфорных удобрений, наделенных в зависимости от дополнительных химических элементов в составе различными полезными свойствами и функциями.

Применение фосфорных удобрений различных видов

Лучшим временем для внесения и использования таких химикатов является осенний период. Многие фосфорные удобрения содержат фосфор в трудной для усвоения форме, а за осенне-зимний сезон он сможет в достаточной мере усвоиться почвенно-удерживающим комплексом. Весной же и летом растения получат необходимый уровень фосфора. Некоторые виды фосфорных соединений, содержащих фосфор в усваиваемой форме, можно вносить и весной под будущие посевы культур и под деревья. Чтобы грамотно обогатить почву и растения фосфором, нужно подобрать то соединение, которое в полной мере поможет решить возникшую проблему голодания. Классификация фосфорных удобрений содержит различные виды этих соединений, рассмотрим основные из них.

Суперфосфат

Являясь наиболее распространенным и самым популярным у садоводов соединением фосфора, данное удобрение приносит в почву и множество дополнительных соединений и микроэлементов, содержащихся в его составе. Удобрение включает в себя: монокальций фосфата, фосфорную кислоту, магний и серу. Фосфор в данном соединении является легко усваиваемым растениями.

Суперфосфат

Широкое распространение данное удобрение получило не только благодаря своему насыщенному составу, но и благодаря широкому спектру действия. Оно может применяться в качестве дополнительного питания для культур всех видов, произрастающих на любых типах почв. Удобрение используется для подкормки как индивидуально, в качестве основного средства питания растений, так и в составе различных смесей.

Он положительно сказывается на росте, развитии растений, на формирование у них соцветий и развитии семян, повышает устойчивость культур к изменению и снижению температур, способствует развитию иммунитета растений. Все это вместе значительно повышать урожайность с посеянной площади. Хорошо отзываются на внесение суперфосфата томаты. Он значительно повышает рост растения и скорость завязи плодов.

Он может вноситься в гранулированном виде непосредственно в подготовленные для посадки томатов лунки (от 15 до 20 граммов на одну лунку), также можно вносить удобрение перед цветением томатов, тогда его нужно использовать в форме раствора.
Гранулы суперфосфата являются водорастворимыми, на 100 граммов удобрения используют 10 литров жидкости. Смесь вносится непосредственно под куст растения (около полулитра на куст).

Двойной суперфосфат

Здесь фосфор содержится в высококонцентрированном виде (в некоторых формах удобрения концентрация может быть свыше 40%). Чтобы фосфор, содержащийся в удобрении, усвоился почвенно-удерживающим комплексом, данный вид питания вносится обычно осенью и крайне редко — в качестве корневой подкормки.

Двойной суперфосфат

Данное удобрение более дорогое, чем предыдущее, однако благодаря высокой концентрации активно действующего вещества можно значительно сократить расход на единицу площади, поэтому во многих случаях применение суперфосфата оказывается более выгодным.

Наиболее распространено внесение двойного суперфосфата под плодовые деревья, хорошо отзываются на него кустарники. Осенью следует хорошо очистить от листьев и мусора приствольный участок дерева, разрыхлить почву и внести удобрение в соответствии с указанной дозировкой:

  • под малину – не более 20 граммов на метр посадки.
  • под кусты крыжовника и смородины – до 50 граммов;
  • под вишню, сливу и абрикос – 50-70 граммов;
  • под взрослую яблоню (дерево от 5 до 10 лет) — от 170 до 220 граммов;
  • под молодую яблоню – до 75 граммов;

Аммофос

Здесь удобрение помимо фосфора содержит важный элемент для роста и питания растения – аммиак. Получают данный вид удобрений с помощью нейтрализации аммиаком ортофосфорных кислот. Он является легко усваиваемым. Наиболее отзывчивы к применению данного удобрения огурцы, для них такое сочетание фосфора с азотом наиболее оптимально. Благодаря своевременной подкормке огурцов, можно значительно повысить стойкость огурцов к низким температурам. Отсутствие хлора в составе микроэлементов делает его гипоаллергенным для растений, а отсутствие нитратов позволяет выращивать здоровые, питательные плоды.

Аммофос

Данный препарат применяется при выращивании растений на любом из этапов роста, однако, как и при применении других фосфорных соединений, наиболее оптимальным временем для обработки аммофосом является осень. Осенью он вносится под вспаханную землю, а весной, если не получилось внести химикат с осени, – непосредственно при посадке в лунки культур. При весеннем внесении препарат готовят в следующих пропорциях:

  • под овощи – в концентрации от 15 до 35 граммов на квадратный метр посева;
  • под плодовые деревья — до 35 граммов на метр квадратный;
  • под декоративные растения, цветы, газонную траву – 20 граммов на 1 кв. метр.

Если в вашем саду много цветов и различной декоративной травы и кустарников, то аммофос можно вносить осенью – не более 25 граммов на квадратный метр цветника. Вообще, стоит регулировать концентрацию не только в зависимости от времени его внесения, но и в зависимости от величины и размеров растений. Крупные, мясистые культуры (пионы, гладиолусы) требуют большего внесения соединения, а тонкие и изящные цветы (такие как гвоздики, лютики) требуют более низких доз.

Диаммофос

Данный вид также называют гидрофосфатом, под этим названием он известен многим садоводам и любителям цветов. Основным компонентов этого высокоэффективного средства является высококонцентрированный фосфор, благодаря чему к растениям при его использовании поступают максимально высокие дозы удобрения при относительно небольшом расходе.

Диаммофос

Основной функцией диаммофоса является понижение кислотности почвы, поэтому перед его применением важно выяснить состояние почвы: он используется на кислых почвах. Данное удобрение можно применять и как индивидуальную форму подкормки растений, и в комбинации с органическими удобрениями – навозом и птичьим пометом.

Диаммофос является удобрением предпосевной обработки культур, которая рекомендована для выращивания и ухода за большинством огородных растений. Процедура внесения также зависит от культуры. Так, например картофель очень положительно принимает данное удобрение, его в установленной концентрации рекомендуется вносить во время посадки под лунки.

В таком случае на каждую посадочную лунку вносится чайная ложка гранул. Если фосфором обогащаются томат или огурец, то вносить диаммофос рекомендуется единовременно в один из периодов: на этапе цветения растения – препарат в таком случае используется в жидком виде и вносится непосредственно под корневую систему растения. перед посадкой – тогда активное вещество вносится в лунку, предварительно нужно смешать его с грунтом.

Костная мука

Этот растительный комплекс является органической формой фосфорного удобрения. Процедура переработки костей крупного рогатого скота и другого домашнего скота позволяет получить продукт, состоящий на 60% из фосфорного соединения, обогащенного кальцием. Фосфорная мука, таким образом, является полноценным фосфорным удобрением, приготовленным без использования химикатов на натуральной органике. Такой натуральный природный компонент может быть использован для подкормки практически всех садово-огородных культур.

Костная мука

Отлично отзываются на внесение костной муки томаты, огурцы и картофель. Удивительным образом работает он и на домашних кадочных декоративных растениях – пальмах, лианах, фикусах и прочих. С помощью костной муки можно заботиться и о домашних растениях в горшках. Использование фосфорных удобрений является неотъемлемой частью ухода за растениями, они помогают восполнить недостаток фосфора, без которого невозможны развитие, рост и плодоношение культуры.

Основным преимуществом использования данного препарата является то, что даже при обильном внесении таких удобрений растение потребляет только необходимую ему дозу. Основным же недостатком является то, что при высокой концентрации активного вещества – фосфора – растению может быть нанесен тяжкий вред, его корневая система может сгореть от переизбытка фосфора.

Эффективность фосфорных удобрений

Степень эффективности удобрений определяют входящие в их состав химические компоненты. Удобрения, относящиеся к категории легкорастворимых фосфатов, оказывают на почву одинаковое действие. Эффективность труднорастворимых удобрений зависит от того насколько быстро они растворяются в почве. В результате действия фосфора на почву образовываются минеральные соединения, обладающие достаточно устойчивыми свойствами.

Особенным дефицитом фосфора отличаются красноземы. В структуре этих почв содержание данного элемента представлено на 80%. Каштановые почвы и черноземы имеют в своем составе достаточное содержание минеральных фосфатов – от 60% до 80%. В дерново-подзолистых почвах фосфаты содержаться в небольшом количестве.

Поступая в почву, удобрения увеличивают наличие в ней фосфатов, способствуют образованию хорошо растворимых соединений. В результате накопления вещества растения обеспечиваются необходимым фосфором благодаря последействию ранее поступивших удобрений. Данная тенденция не зависит от типа почвы. При определении необходимой нормы удобрений нужно исходить из количества подвижного фосфора в почве. Дефицит фосфора – это повсеместное явление. Для получения хорошего качественного урожая обогащение почвы фосфором является обязательным условием.

Удобрение — Fertilizer

Удобрения ( американский английский ) или удобрение ( британский английский , см орфографических различий ) представляет собой любой материал из природного или синтетического происхождения , который наносится на почву или ткань растений для питания растений питательных веществ . Удобрения могут отличаться от известковых материалов или других не питательных веществ в почве . Существует множество источников удобрений, как природных, так и промышленных. В большинстве современных сельскохозяйственных практик удобрение сосредоточено на трех основных макроэлементах: азоте (N), фосфоре (P) и калий (K) с периодическим добавлением таких добавок, как каменная пыль, для получения микроэлементов. Фермеры применяют эти удобрения различными способами: сухим, гранулированным или жидким способом, с использованием крупногабаритного сельскохозяйственного оборудования или ручными инструментами.

Исторически удобрение происходило из естественных или органических источников: компост , навоз , человеческий навоз , собранные минералы, севооборот и побочные продукты производств, связанных с природой человека (например, отходы переработки рыбы или кровяная мука от убоя животных). Однако, начиная с XIX века, после нововведений в области питания растений , сельскохозяйственная промышленность развивалась вокруг синтетических удобрений. Этот переход был важен для преобразования глобальной продовольственной системы , что позволило развить крупномасштабное промышленное сельское хозяйство с высокой урожайностью. В частности, химические процессы фиксации азота, такие как процесс Габера в начале 20-го века, усиленные производственными мощностями, созданными во время Второй мировой войны, привели к буму использования азотных удобрений. Во второй половине 20-го века более широкое использование азотных удобрений (увеличение на 800% с 1961 по 2019 год) было решающим компонентом повышения производительности традиционных продовольственных систем (более 30% на душу населения) в рамках так называемого « Зеленая революция ».

Синтетические удобрения, используемые в сельском хозяйстве, имеют далеко идущие экологические последствия . Согласно Специальному докладу МГЭИК об изменении климата и землепользовании , производство этих удобрений и связанные с ними методы землепользования являются ключевыми факторами глобального потепления . Использование удобрений также привело к ряду прямых экологических последствий: сельскохозяйственный сток, который приводит к последствиям в нижнем течении рек, таким как мертвые зоны океана и загрязнение водных путей, деградация почвенного микробиома и накопление токсинов в экосистемах. Косвенные воздействия на окружающую среду включают: воздействие на окружающую среду гидроразрыва для природного газа, используемого в процессе Габера , сельскохозяйственный бум частично ответственен за быстрый рост населения, а крупномасштабные промышленные методы ведения сельского хозяйства связаны с разрушением среды обитания , давлением на биоразнообразие и сельское хозяйство. потеря почвы .

Чтобы смягчить проблемы, связанные с окружающей средой и продовольственной безопасностью , международное сообщество включило продовольственные системы в цель 2 в области устойчивого развития, которая направлена ​​на создание экологически безопасной и устойчивой системы производства продуктов питания . Большинство политических и нормативных подходов к решению этих проблем сосредоточены на изменении методов ведения сельского хозяйства на устойчивые или восстановительные методы ведения сельского хозяйства : они используют меньше синтетических удобрений, более эффективное управление почвами (например, беспахотное сельское хозяйство ) и больше органических удобрений.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 5.1 Жидкость против твердого
  • 7.1 Вода

История

Управление плодородием почвы занимало фермеров на протяжении тысячелетий. Есть записи, что египтяне, римляне, вавилоняне и первые германцы использовали минералы или навоз для повышения производительности своих ферм. Наука о питании растений началась задолго до работ немецкого химика Юстуса фон Либиха, хотя его имя упоминается чаще всего. Николя Теодор де Соссюр и его коллеги-ученые в то время поспешили опровергнуть упрощения Юстуса фон Либиха . Существовало сложное научное понимание питания растений, в котором роль гумуса и органо-минеральных взаимодействий была центральной, и это соответствовало более поздним открытиям, сделанным начиная с 1990 года. Выдающимися учеными, на которых рисовал Юстус фон Либих, были Карл Людвиг Шпренгер и Герман Хеллригель . В этой области произошла «эрозия знаний», частично вызванная слиянием экономики и исследований. Джон Беннет Лоуз , английский предприниматель , начал экспериментировать с воздействием различных удобрений на растения, выращиваемые в горшках, в 1837 году, а год или два спустя эти эксперименты были распространены на полевые культуры. Одним из непосредственных последствий было то, что в 1842 году он запатентовал навоз, полученный путем обработки фосфатов серной кислотой, и, таким образом, был первым, кто создал индустрию искусственного навоза. В следующем году он заручился услугами Джозефа Генри Гилберта ; вместе они проводили опыты с урожаем в Институте исследования сельскохозяйственных культур .

Процесс Биркеланда-Эйде был одним из конкурирующих промышленных процессов в начале производства азотных удобрений. Этот процесс использовался для фиксации атмосферного азота (N 2 ) в азотной кислоте (HNO 3 ), что является одним из нескольких химических процессов, обычно называемых фиксацией азота . Полученная азотная кислота затем использовалась в качестве источника нитрата (NO 3 — ). Завод, основанный на этом процессе, был построен в Рьюкане и Нутоддене в Норвегии, в сочетании со строительством крупных гидроэлектростанций .

1910-е и 1920-е годы стали свидетелями подъема процессов Габера и Оствальда . Процесс Габера производит аммиак (NH 3 ) из метана (CH 4 ) и молекулярного азота (N 2 ). Аммиак из процесса Габера затем превращается в азотную кислоту (HNO 3 ) в процессе Оствальда . После Второй мировой войны заводы по производству азота, которые были увеличены для производства бомб военного времени, были переведены на использование в сельском хозяйстве. Использование синтетических азотных удобрений неуклонно росло в течение последних 50 лет, увеличившись почти в 20 раз до нынешнего уровня в 100 миллионов тонн азота в год.

Разработка синтетических азотных удобрений в значительной степени способствовала росту мирового населения — по оценкам, почти половина людей на Земле в настоящее время питается за счет использования синтетических азотных удобрений. Использование фосфорных удобрений также увеличилось с 9 миллионов тонн в год в 1960 году до 40 миллионов тонн в год в 2000 году. Урожай кукурузы, дающий 6–9 тонн зерна с гектара (2,5 акра), требует 31–50 кг (68–110 кг). lb) вносимого фосфатного удобрения; посевы сои требуют около половины, например 20–25 кг на гектар. Yara International — крупнейший в мире производитель азотных удобрений.

Механизм

Удобрения усиливают рост растений. Эта цель достигается двумя способами: традиционный — это добавки, обеспечивающие питательные вещества. Второй способ действия некоторых удобрений — повышение эффективности почвы за счет изменения ее влагоудержания и аэрации. В этой статье, как и во многих других статьях об удобрениях, особое внимание уделяется питательному аспекту. Удобрения обычно содержат в различных пропорциях :

  • три основных макроэлемента:
    • Азот (N): рост листьев
    • Фосфор (P): развитие корней, цветов, семян, плодов;
    • Калий (K): сильный рост стебля, движение воды в растениях, содействие цветению и плодоношению;

    Питательные вещества, необходимые для здоровой жизни растений, классифицируются по элементам, но элементы не используются в качестве удобрений. Вместо этого соединения, содержащие эти элементы, являются основой удобрений. Макроэлементы потребляются в больших количествах и присутствуют в тканях растений в количествах от 0,15% до 6,0% в пересчете на сухое вещество (СВ) (0% влажности). Растения состоят из четырех основных элементов: водорода, кислорода, углерода и азота. Углерод, водород и кислород широко доступны в виде воды и двуокиси углерода. Хотя азот составляет большую часть атмосферы, он находится в недоступной для растений форме. Азот является наиболее важным удобрением, поскольку азот присутствует в белках , ДНК и других компонентах (например, хлорофилле ). Чтобы растения были питательными, азот должен быть доступен в «фиксированной» форме. Только некоторые бактерии и их растения-хозяева (особенно бобовые ) могут фиксировать атмосферный азот (N 2 ), превращая его в аммиак . Фосфат необходим для производства ДНК и АТФ , основного энергоносителя в клетках, а также некоторых липидов.

    Микробиологические соображения

    Два набора ферментативных реакций очень важны для эффективности азотных удобрений.

    Первый — это гидролиз (реакция с водой) мочевины. Многие почвенные бактерии обладают ферментом уреазой , который катализирует превращение мочевины в ион аммония (NH 4 + ) и бикарбонат-ион (HCO 3 — ).

    Аммиакокисляющие бактерии (АОБ), такие как разновидности Nitrosomonas , окисляют аммиак до нитрита , процесс, называемый нитрификацией . Нитритокисляющие бактерии, особенно Nitrobacter , окисляют нитрит до нитрата, который чрезвычайно подвижен и является основной причиной эвтрофикации .

    Классификация

    Удобрения классифицируются по нескольким признакам. Они классифицируются в зависимости от того, содержат ли они одно питательное вещество (например, K, P или N), и в этом случае они классифицируются как «простые удобрения». «Мультипитательные удобрения» (или «комплексные удобрения») содержат два или более питательных вещества, например N и P. Удобрения также иногда классифицируются как неорганические (тема большей части этой статьи) по сравнению с органическими. Неорганические удобрения исключают углеродсодержащие материалы, за исключением мочевины . Органические удобрения обычно представляют собой (переработанные) вещества растительного или животного происхождения. Неорганические удобрения иногда называют синтетическими, поскольку для их производства требуется различная химическая обработка.

    Одноэлементные («прямые») удобрения

    Основное прямое удобрение на основе азота — это аммиак или его растворы. Нитрат аммония (NH 4 NO 3 ) также широко используется. Мочевина — еще один популярный источник азота, имеющий то преимущество, что он твердый и невзрывоопасный, в отличие от аммиака и нитрата аммония соответственно. Несколько процентов рынка азотных удобрений (4% в 2007 году) приходится на нитрат кальция и аммония (Ca (NO 3 ) 2 • NH 4 • 10 H 2 O ).

    Основными прямыми фосфорными удобрениями являются суперфосфаты . «Единый суперфосфат» (SSP) состоит из 14–18% P 2 O 5 , опять же в форме Ca (H 2 PO 4 ) 2 , а также фосфогипса (Ca SO 4 • 2H 2 O). Тройной суперфосфат (TSP) обычно состоит из 44–48% P 2 O 5 и не содержит гипса. Смесь одинарного суперфосфата и тройного суперфосфата называется двойным суперфосфатом. Более 90% обычного суперфосфатного удобрения растворимо в воде.

    Основным прямым удобрением на основе калия является хлористый калий (MOP). Муриат поташа состоит из 95–99% KCl и обычно доступен в виде удобрения 0-0-60 или 0-0-62.

    Мультинутриентные удобрения

    Эти удобрения распространены. Они состоят из двух и более питательных компонентов.

    Бинарные (НП, НК, ПК) удобрения

    Основные двухкомпонентные удобрения обеспечивают растения азотом и фосфором. Они называются удобрениями NP. Основными удобрениями NP являются моноаммонийфосфат (MAP) и диаммонийфосфат (DAP). Активным ингредиентом MAP является NH 4 H 2 PO 4 . Активным ингредиентом DAP является (NH 4 ) 2 HPO 4 . Около 85% удобрений MAP и DAP растворимы в воде.

    Удобрения NPK — это трехкомпонентные удобрения, содержащие азот, фосфор и калий. Различают два типа удобрений NPK: составные и смеси. Комбинированные удобрения NPK содержат химически связанные ингредиенты, в то время как смешанные удобрения NPK представляют собой физические смеси отдельных питательных компонентов.

    Рейтинг NPK — это рейтинговая система, описывающая количество азота, фосфора и калия в удобрении. Рейтинг NPK состоит из трех цифр, разделенных тире (например, 10-10-10 или 16-4-8), описывающих химический состав удобрений. Первое число представляет процентное содержание азота в продукте; второе число, P 2 O 5 ; третий, K 2 O. Удобрения на самом деле не содержат P 2 O 5 или K 2 O, но система является обычным сокращением количества фосфора (P) или калия (K) в удобрении. Мешок с удобрением весом 50 фунтов (23 кг) с маркировкой 16-4-8 содержит 8 фунтов (3,6 кг) азота (16% от 50 фунтов), количество фосфора эквивалентно содержанию в 2 фунтах P 2 O 5. (4% от 50 фунтов) и 4 фунта K 2 O (8% от 50 фунтов). Большинство удобрений маркируются в соответствии с этой конвенцией NPK, хотя австралийская конвенция, следуя системе NPKS, добавляет четвертое число для серы и использует значения элементов для всех значений, включая P и K.

    Микроэлементы

    Микроэлементы потребляются в меньших количествах и присутствуют в тканях растений порядка миллионных долей (ppm) в диапазоне от 0,15 до 400 ppm или менее 0,04% сухого вещества. Эти элементы часто необходимы для ферментов, необходимых для метаболизма растений. Поскольку эти элементы активируют катализаторы (ферменты), их влияние намного превышает их весовой процент. Типичными микроэлементами являются бор, цинк, молибден, железо и марганец. Эти элементы представлены в виде водорастворимых солей. Железо представляет особые проблемы, потому что оно превращается в нерастворимые (биодоступные) соединения при умеренных pH почвы и концентрациях фосфатов. По этой причине железо часто вводят в виде хелатного комплекса , например, производных EDTA или EDDHA . Потребность в микроэлементах зависит от растения и окружающей среды. Например, сахарная свекла по- видимому, требует бора , и бобовые культуры требуют кобальта , в то время как условия окружающей среды , таких как тепло или засуха макияжа бор менее доступный для растений.

    Производство

    Азотные удобрения

    Основные пользователи азотных удобрений

    СтранаОбщее использование азота
    (млн т в год)
    Amt. используется для
    корма / пастбища
    (млн тонн в год)
    Китай18,73.0
    Индия11,9N / A
    нас9.14,7
    Франция2,51.3
    Германия2.01.2
    Бразилия1,70,7
    Канада1.60,9
    Турция1.50,3
    Соединенное Королевство1.30,9
    Мексика1.30,3
    Испания1.20,5
    Аргентина0,40,1

    Азотные удобрения производятся из аммиака (NH 3 ), производимого по технологии Габера-Боша . В этом энергоемком процессе природный газ (CH 4 ) обычно поставляет водород , а азот (N 2 ) извлекается из воздуха . Этот аммиак используется в качестве сырья для всех других азотных удобрений, таких как безводный нитрат аммония (NH 4 NO 3 ) и мочевина (CO (NH 2 ) 2 ).

    Отложения нитрата натрия (NaNO 3 ) ( чилийская селитра ) также обнаружены в пустыне Атакама в Чили и были одним из первых (1830 г.) удобрений, богатых азотом. Его до сих пор добывают для удобрений. Нитраты также производятся из аммиака по методу Оствальда .

    Фосфорные удобрения

    Фосфорные удобрения получают экстракцией из фосфоритной руды , которая содержит два основных фосфорсодержащих минерала, фторапатит Ca 5 (PO 4 ) 3 F (CFA) и гидроксиапатит Ca 5 (PO 4 ) 3 OH. Эти минералы превращаются в водорастворимые фосфатные соли при обработке серной (H 2 SO 4 ) или фосфорной кислотами (H 3 PO 4 ). Это применение в первую очередь мотивирует крупное производство серной кислоты . При нитрофосфатном процессе или процессе Odda (изобретенном в 1927 году) фосфоритная руда с содержанием фосфора (P) до 20% растворяется в азотной кислоте (HNO 3 ) для получения смеси фосфорной кислоты (H 3 PO 4 ) и кальция. нитрат (Ca (NO 3 ) 2 ). Эта смесь может быть объединена с калийным удобрением для получения сложного удобрения с тремя макроэлементами N, P и K в легко растворяющейся форме.

    Калийные удобрения

    Калий — это смесь минералов калия, используемая для производства калийных (химический символ: K) удобрений. Калий растворим в воде, поэтому основные усилия по получению этого питательного вещества из руды включают несколько этапов очистки; например, для удаления хлорида натрия (NaCl) (поваренная соль ). Иногда калий называют K 2 O для удобства тех, кто описывает содержание калия. На самом деле, калийные удобрения, как правило , хлорид калия , сульфат калия , карбонат калия или нитрат калия .

    Удобрения NPK

    Существует четыре основных направления производства удобрений NPK: 1) паровое гранулирование, 2) химическое гранулирование, 3) прессование, 4) смешивание в массе. Первые три процесса используются для производства сложных NPK. Во время паровой грануляции сырье смешивается и далее гранулируется с использованием пара в качестве связующего. Процесс химического гранулирования основан на химических реакциях между жидким сырьем (например, фосфорной кислотой, серной кислотой, аммиаком) и твердым сырьем (например, хлоридом калия, переработанным материалом). Прессование осуществляется под высоким давлением для агломерации сухих порошковых материалов. Наконец, массовые смеси производятся путем смешивания простых удобрений.

    Органические удобрения

    « Органические удобрения » могут описывать те удобрения органического — биологического — происхождения, то есть удобрения, полученные из живых или ранее живых материалов. Органические удобрения могут также описывать коммерчески доступные и часто расфасованные продукты, которые стремятся соответствовать ожиданиям и ограничениям, принятым « органическим сельским хозяйством » и « экологически чистым » садоводством. Связанные с садоводством системы производства продуктов питания и растениеводства, которые значительно ограничивают или строго избегают использования синтетических удобрений. и пестициды. Продукты «органические удобрения» обычно содержат как некоторые органические материалы, так и приемлемые добавки, такие как порошки питательных пород, молотые морские ракушки (крабовые, устричные и т. д.), другие готовые продукты, такие как мука из семян или водоросли, и культивируемые микроорганизмы и производные.

    Удобрения органического происхождения (первое определение) включают отходы животноводства , растительные отходы сельского хозяйства, компост и очищенный осадок сточных вод ( твердые биологические вещества ). Помимо навоза, источники животного происхождения могут включать продукты убоя животных: кровяная мука , костная мука , перьевая мука , шкуры, копыта и рога — все это типичные компоненты. Материалы органического происхождения, доступные для промышленности, такие как отстой сточных вод, могут быть неприемлемыми компонентами органического земледелия и садоводства из-за различных факторов, от остаточных загрязнителей до общественного мнения. С другой стороны, продаваемые «органические удобрения» могут включать переработанные органические вещества и продвигать их, потому что эти материалы привлекательны для потребителей. Независимо от определения или состава, большинство этих продуктов содержат менее концентрированные питательные вещества, и их не так легко определить количественно. Они могут предложить преимущества создания почвы, а также быть привлекательными для тех, кто пытается заниматься сельским хозяйством / садоводством более «естественно».

    По объему торф является наиболее широко применяемым пакетированным органическим удобрением для почвы. Это незрелая форма угля, улучшающая почву за счет аэрации и поглощения воды, но не придающая питательной ценности растениям. Следовательно, это не удобрение, как определено в начале статьи, а скорее поправка. Койра (полученная из кокосовой шелухи), кора и опилки при добавлении в почву действуют аналогично (но не идентично) торфу и также считаются органическими добавками к почве — или текстуризаторами — из-за их ограниченного количества питательных веществ. Некоторые органические добавки могут иметь обратный эффект на питательные вещества — свежие опилки могут потреблять питательные вещества почвы при расщеплении и могут снижать pH почвы — но эти же органические текстуризаторы (а также компост и т. Д.) Могут увеличить доступность питательных веществ за счет улучшения катионный обмен или усиленный рост микроорганизмов, которые, в свою очередь, увеличивают доступность определенных питательных веществ для растений. Органические удобрения, такие как компост и навоз, можно распространять на местном уровне без промышленного производства, что затрудняет количественную оценку фактического потребления.

    Заявление

    Удобрения обычно используются для выращивания всех культур, при этом нормы внесения зависят от плодородия почвы, обычно измеряемого тестом почвы и в соответствии с конкретной культурой. Бобовые, например, фиксируют азот из атмосферы и обычно не требуют азотных удобрений.

    Жидкость против твердого

    Удобрения вносятся в посевы как в твердом, так и в жидком виде. Около 90% удобрений вносятся в твердом виде. Наиболее широко применяемыми твердыми неорганическими удобрениями являются мочевина , диаммонийфосфат и хлорид калия. Твердые удобрения обычно гранулированы или порошкообразны. Часто твердые частицы доступны в виде гранул , твердых шариков. Жидкие удобрения включают безводный аммиак, водные растворы аммиака, водные растворы нитрата аммония или мочевины. Эти концентрированные продукты могут быть разбавлены водой с образованием концентрированного жидкого удобрения (например, КАС ). Преимущества жидких удобрений — более быстрое действие и более легкое покрытие. Добавление удобрений в поливную воду называется « фертигацией ».

    Мочевина

    Мочевина хорошо растворяется в воде и поэтому также очень подходит для использования в растворах удобрений (в сочетании с нитратом аммония: КАС), например, в удобрениях для «внекорневой подкормки». При использовании удобрений гранулы предпочтительнее гранул из-за более узкого гранулометрического состава, что является преимуществом при механическом применении.

    Мочевина обычно вносится со скоростью от 40 до 300 кг / га (от 35 до 270 фунтов / акр), но нормы варьируются. Меньшие приложения несут меньшие потери из-за выщелачивания. Летом мочевину часто вносят непосредственно перед дождем или во время него, чтобы минимизировать потери от улетучивания (процесс, при котором азот теряется в атмосферу в виде газообразного аммиака).

    Из-за высокой концентрации азота в мочевине очень важно добиться равномерного распределения. Сеять нельзя при контакте с семенами или рядом с ними из-за риска повреждения прорастания. Мочевина растворяется в воде для применения в виде спрея или через системы орошения.

    На зерновых и хлопковых культурах мочевина часто применяется во время последней обработки перед посадкой. В районах с большим количеством осадков и на песчаных почвах (где азот может теряться в результате выщелачивания) и там, где ожидается хорошее сезонное количество осадков, мочевину можно вносить боковым или верхним слоем в течение вегетационного периода. Подкормки также популярны на пастбищных и кормовых культурах. При выращивании сахарного тростника мочевину после посадки обрабатывают и вносят в каждую культуру ратона .

    Поскольку мочевина поглощает влагу из атмосферы, ее часто хранят в закрытых емкостях.

    https://ferma.guru/udobreniya/fosfornye-udobreniya-ih-znachenie-i-primenenie.html

    Применение фосфорных удобрений


    https://ru.xcv.wiki/wiki/Fertilizer

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *