Введение к работе
Актуальность проблемы. XXV съезд КПСС принял обшйр* ную программу дальнейшего подъема всех отраслей сельского хозяйства, в решении которой немаловажное значение имеет химизация сельскохозяйственного производства и в особенности применение минеральых удобрений.
По десятому пятилетнему плану развития-народного хозяйства на 1976—1980 гг. намечено поставить сельскому хозяйству 467 млн. т минеральных удобрений; увеличить удельный вес фосфорных, концентрированных и сложных туков.
В последнее время внимание исследователей направлено на разработку новых высококонцентрированных удобрений на основе красного фосфора (РКр,), содержание фосфора в котором в пересчете на PsOs 229%. Существуют пока еще единичные попытки использовать элементарный фосфор на удобрение. .
'В ассортименте фосфорсодержащих туков.наряду с новыми их формами определенное место занимает фосфоритная мука, которая в условиях многих почв является малоэффективной. Проблема высококонцентрированного фосфатного сырья в стране, а также широкая программа известкования кислых почв, проводимая в настоящее время; ставит вопрос о повышении эффективности фосфоритной муки на почвах не только с кислой, но и с реакцией'близкой к нейтральной. Заслуживает внимания частичная обработка («активация») фосфорита фосфорной кислотой. При этом, как свидетельствуют исследования, только часть фосфора в сырье переходит в доступное для растений состояние, но по действию на урожай некоторые такие продукты не уступают суперфосфату (Dincu, 19S1; Мс Lean, Logan, 1970; Lutz, 1973, Гърбучев. 1974 и др.)-
Изучение.продуктов неполного разложения фосфорита начато сравнительно недавно и такие работы ведутся в основном зарубежными исследователями.. Еще недостаточно ясно определена оптимальная доза фосфорной кислоты для обработки фосфорита, практическиотсутствуют данные о превращениях этих удобрений в почве. Представляет также интерес
вопрос о возможности использования красного фосфора в про
цессе «активации» фосфорита и смешивания его с суперфосфа
том. Вопросы эти имеют большое научно-производственное
значение. . .
Цель исследований. Цель настоящих исследований заключалась в изучении следующих вопросов:
-
Повышение эффективности фосфоритной муки обработкой ее («активацией») ортофосфорной кислотой и элементарным красным фосфором..' *.".;
-
Фосфатный режим почвы в связи с применением «активированного» фосфорита.
3- Эффективность и усвояемость элементарного красного фосфора в смеси с простым суперфосфатом.
4* Пиритный огарок как катализатор окисления элементарного красного фосфора.
Научная новизна работы. Научная значимость результатов заключается в том, что впервые получены данные об использовании на удобрение смесей «активированного» кислотой фосфорита с элементарным красным фосфором и о применении ипритного огарка в качестве катализатора окисления
С помощью современных методов исследования (фракционный состав фосфатов почвы по Курмису, степень подвижности фосфатов и фосфатный потенциал 0,5 pCa + pHjPOO изучено влияние испытуемых удобрений на накопление и превращение фосфора в дерново-подзолнетой почве.
Практическая ценность и реализация результатов исследований, «Активация» кислотой фосфорита и смесь его с элементарным красным фосфором должны рассматриваться как прием повышения эффективности и концентрации фосфорита, что имеет особое значение в условиях известкования кислых почв.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Декабрьской научной конференции ТСХЛ в 1975 г.
Объем работы. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, включает 19 рисунков и 30 таблиц. Список использованной литературы содержит 237 наименований, в том числе 81 иностранных.
Материал, методика и условия исследований
Экспериментальная работа включает вегетационные, полевые опыты и лабораторные исследования, выполненные в течение 1973—1976 гг. в хозяйствах Московской области и на кафедре агрохимии ТСХЛ.
Продукты неполного разложения фосфорну получали в
лабораторных условиях путем смачивания равномерно рас-
2 т
пределенного слоя фосфоритной муки (Егорьевского месторождения) раствором НзРО* или смешивания ее с катализированным медью красным фосфором с последующей грануляцией и сушкой продукта при обычных условиях. Количество Н3Р04 н Рко. брали из расчета 12,5; 25; 50 и 100% от стехио-метрической нормы Н3РО4 (по PjOs), необходимой для получения двойного суперфосфата .Фосфоритная мука содержала 21,6% P3Os.
Полученные удобрения испытывали в условиях вегетационного и полевого опытов.
Вегетационный опыт с райграсом многоукосным проводили в 1974—1976 гг. на Агрохимической опытной станции ТСХА в сосудах Митчерлнха, вмещавших 4,87 кг абсолютно-сухой почвы. Схема опыта приведена в таблице 2. Почва—дерново-подзолистая среднесуглинистая Лесной опытной станции ТСХА.-Предварительно произвесткованная по 3Д Н'г, со следующими агрохимическими показателями после известкования: рНксі —6,2; Нг — 1,8 мэкв/100 г; S —2,0 мэкв/100 г; V —24,4%, KjO (по Масловон) — 5,0 мг/100 г; Ра03 (по Кирсанову) — 2,2 мг/100 г. Азотные и калийные удобрения NH^NO» н КС1) вносили в почву ежегодно, фосфорные — первые два года. Соотношение N.:P205:KaO было 1,0:0,8:1,2 г/сосуд. Дозы фосфорных:удобрений рассчитывали по содержанию общей PjOs в них. Уборку райграса проводили 3—4 раза за вегетационный сезон. После 2-го и 3-го укосов проводили подкормку растений азотом и калием по 0,25 г/сосуд N и КгО.
Для оценки, экономической эффективности применения «активированного» фосфорита в 1975 г. был проведен полевой производственный опыт с картофелем «Сулсв» в совхозе «Красное Знамя» Талдомского района, Московской области на дерново-подзолистой, среднесугл ни истой почве. Схема опыта дана в таблице 3.
Все удобрения вносили весной под перепашку зяби. Фоном служили КС1. Почву с осени произвестковали по 2/зНг. Весной дополнительно внесли 1 кг В/га в виде борно-датолитовой муки. Перед.закладкой опыта почва имела следующую агрохимическую характеристику: рНКа —5,8; Нг —2,0 мэкв/100 г, S —3,2.мзкв/100 г; V —38,0%; КгО (по Масловой) — 12,5 мг/100 г, P2Os (по Кирсанову) — 5,5 мг/100 г. Площадь опытной делянки 150 м2,.учетной — 104 м!. Агротехника возделывания картофеля была общепринятой. Уборку урожая проводили поделяночно раздельным способом.
С целью изучения эффективности катализированного медью красного фосфора и его гранулированных (1—3 мм) смесей с простым суперфосфатом, вносимых ежегодно (90 кг P^Os/ra) и в запас на 3 года (270 кг P2Os/ra), в 1973—1975 гг. был проведен мнкроиолевой опыт: с картофелем «Фаленский» и
«Лорх» в колхозе «Ленинский луч» Красногорского района.. Московской области на дерново-подзолистой легкосуглики-стой почве. Почва имела следующие агрохимические показатели: рНКС1 —6,3; Нг —0,68 мэкв/100 г; S —27,8 мэкв/100 г; V —97,6%, КаО (по Масловой) —20,0 мг/100 г; P^Os (но Кирсанову) —10,0 мг/100 г. Схема опыта представлена в таблице 6. Смеси составляли по фосфору из 70% Рс и 30% Р„р., а также из 40% Рс и 60% Р кр. . Площадь опытной делянки 10 м2, учетная — 5,4 м2. Уборку урожая проводили поделяиоч* но, вручную, методом сплошного учета.
В период проведения полевых опытов метеорологические условия были достаточно благоприятными для выращивания картофеля.
Вегетационный опит по изучению возможности применении ипритного огарка в качестве катализатора окисления красного фосфора проводили а 1975—1976 гг, при выращивании райграса многоукосиого в сосудах Митчерлиха на дерново-подзолистой средиссугл инист ой почве Лесной опытной станции ТСХЛ, произвесткованной по 3Л Нг. Удобрения вносили в дозах 1,0:0,8: 1,2 г/сос. N,.PaOs и КгО; азот и калий {NH4NOJ и KCI) —ежегодно, фосфор — только в первый год. Схема опыта приведена в таблице 7. Пнрнтный огарок, использовавшийся в качестве катализатора, содержал 0,5% Си и 60% Fe. Дозу его рассчитывали по содержанию в нем меди и суммы железа и меди (1% от масы Р ,#, >
Повторность всех опытов 4—5-крагная. Статистическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1968). Определение азота, фосфора ;i калия в растительном материале проводили в одной навеске после мокрого озоленпя по Гинзбург и др. (Петербургский, 1968} с последующим определением азота и фосфора колориметрически, калия — на пламенном фотометре. Агрохимический анализ почв проводили по общепринятым методам, валовой фосфор и фракционный состав фосфатов в почве — по Курмнсу (Kurmies, 1972), степень подвижности фосфатов—но Карпинскому и Замятиной, фосфатный потенциал почвы — по Аслингу и Скофилду (Агрохимические методы исследования почв, 1975).