Введение к работе
В выполнении Продовольственной программы нашей страны важное место отводится .химизации земледелия. Основой химизации является рациональное применение орга-нических и минеральных удобрений.
Исключительно важная роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур принадлежит фосфорным удобрениям. Сельское хозяйство нашей страны получало в 1981 году — 5098 тыс. тонн питательных веществ, а в 1982 году— 5343,6 тыс. тонн. Производство фосфорных туков увеличивается медленными темпами и отстает от потребности сельского хозяйства в этих удобрениях. В 1982 году на 1 гектар пашни приходилось всего лишь 23,9 кг P^Os-
В постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах ло дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР» предусматривается широкое фосфоритованле кислых почв, В нашей стране, по данным ВИУА н ЦИНАО, площади обследованных почв с очень низким її низким содержанием подвижного фосфора составили 45%. К тому же в Нечерноземной зоне РСФСР около 79,8% почв имеют повышенную кислотность (Гаврилов, 1983). Большие площади зерновых культур не получают фосфора в рядки при посеве.
Большие площади пахотных почв с низким содержанием фосфора и недостаточное производство фосфорных туков делают проблему фосфора в земледелии страны весьма актуальной.
В этой связи разработка новой технологии, позволяющей «овлекать в производство фосфорных удобрений низкопроцентные аморфные фосфориты, имеет важное народнохозяйственное значение и позволит успешнее решать проблему фосфора в земледелии СССР.
Широкое известкование кислых почв в Нечерноземной зоне создает определенные трудности для применения фосфоритной муки. Поэтому поиск путей, направленных на широкое использование фосфорита в условиях известкованных
/ ц-н гральная 1
НАУЧНАЯ Є SoTHKA
почв, является весьма актуальной задачей, имеющей важное практическое значение. На этих почвах, имеющих невысокое содержание подвижного фосфора и повышенную кислотность, высокой эффективностью будут обладать фосфорные удобрения с содержанием 25—40% водорастворимого фосфора (ог общего содержания его в удобрении).
Одним из путей ^получения таких удобрений является частичное разложение аморфных фосфоритов Н3РО«. При частичном разложении фосфорита повышается его растворимость її, следовательно, доступность для растении, а также увеличивается содержание PjOs в удобрении. Для получения концентрированных удобрений частично разложенный фосфорит можно смешивать с катализированным красным фосфором.
Малочисленные исследования, проведенные по этому вопросу, показывают, что такие удобрения обладают длительным действием и являются эффективными на известкованных дерново-подзолистых .почвах. Дальнейшее изучение этого вопроса представляет определенный .научный и практический интерес.
Цель исследований. Наши исследования ставили своей задачей изучить:
-
Действие и последействие двойного суперфосфата, аммофоса, частично разложенных фосфоритов, их смесей с катализированным красным фосфором на урожай сельскохозяйственных культур в условиях дерново-подзолистой и серой лесной почв.
-
Агрохимическую характеристику и фосфатный режим дерново-подзолистой почвы в зависимости от применения разных форм фосфорсодержащих удобрений.
-
Вымывание кальция и магния в зависимости от применения азотно-калнйных и разных по растворимости в воде фосфорных удобрений.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые па легкой по механическому составу дерново-подзолистой и серой лесной почвах изучена эффективность частично разложенных фосфоритов, полученных путем обработки их различными количествами Н3Р04. Многолетний (полевой и лизиметрический опыты убедительно свидетельствуют о высокой эффективности частично разложенного фосфорита (Егорьевского и Кингисеппского месторождений) с 25%-ным уровнем разложения. Такие фосфорные удобрения с 25—40%-ным содержанием водорастворимой P^Os (от общего содержания РдОз в туке) на произвесткованной дерн о во-лодзол истой, легкой по механическому составу н среднекисло'й серой лесной почвах не уступали по своему действию и последействию на урожай двойному суперфосфату и аммофосу. Частично разложенная фос-
форитная мука оказывает положительное влияние на баланс кальция и магния и фосфатный режим почвы. Полученные удобрения являются более дешевым удобрением, чем двойной суперфосфат.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Применение частично разложенной фосфоритной муки на дерново-подзолистой -почве дает равноценный экономический эффект, как и двойной суперфосфат. Чистый доход от применения частично разложенной фосфоритной муки составил 12-8,9 руб. на 1 га. Частичное разложение фосфоритной муки и обогащение ее катализированным красным фосфором является эффективным приемом повышения эффективности фосфоритной муки и концентрации P2Os в фосфорном удобрении. При этом значительно расширяется диапазон применения аморфных фосфоритов в сельском хозяйстве.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях молодых ученых ТСХЛ в 1977, 1979, 1983 годах.
Объем работы.. Диссертация изложена на 19Й страницах машинописного текста, включает 2 рисунка и 35 таблиц. Список использованной литературы содержит 226 наименований, в том числе 78 иностранных.
Материалы, методика и условия исследований
Для выполнения исследований по данной теме были проведены два вегетационных, лизиметрический и два полевых опыта. Вегетационные н лизиметрический опыты проводились в вегетационном домике кафедры агрономической и биологической химии ТСХЛ (1976—1981 годы). Трехлетний полевой опыт проводили в совхозе «Шатурский» Шатурского района Московской области (1977-=1979 годы). Однолетний* полевой опыт был поставлен в колхозе «Большевик» Старо-дубского района Брянской области (1981 г.). Продукты частичного разложения фосфоритов и их смесей с катализированным красным фосфором получали в лабораторных условиях кафедры агрономической и биологической химии ТСХЛ и на опытно-промышленной установке ЛенНИИПшро-хим.
Новые удобрения получали путем обработки фосфоритной муки Егорьевского и Кингисеппского месторождениий фосфорной 'кислотой. Егорьевский фосфорит, содержащий 21,6% РаО&, обрабатывали ортофосфорної"! кислотой из расчета 12,5; 25; 50 и 100% от количества Н3Р04, необходимого для получения двойного суперфосфата, а Кингисеппский с 28,7%-ным содержанием Р203 12,5; 25; 35 и 45% Н3Р04, соответственно.
В вегетационных опытах выращивали — вико-оосянуШ емесь, клевер и кукурузу; в лизиметрическом — кукурузу, озимую рожь на зеленый корм, клевер и лен; в полевых — подсолнечник на снлос, горохо-овсяную смесь и кукурузу на силос. В (вегетационных опытах растения выращивали в сосудах Митчерлиха, вмещавших 4,9 кг сухой почвы. Повтор-ность четырехкратная.
Агрохимическая характеристика почв, на которых проводили исследования, приведена в таблице 1.
Т * С л и и а 1 Агрохимическая характеристика почвы
5 л
> г*
2,0
2,4
а.4
5.0
Примечание: В скобках показатели почв после известкования.
В первом вегетационном опыте, в. лервые два года проведения опыта N, Р2О5, КгО вносили по 1,0; 0,8; 1,2 г/сосуд, соответственно. Азот и калий вносили весной при перебивке сосудов. В 1977 году под внко-овсяную смесь внесли (г/сосуд): N — 0,8; КгО — 0,8; MgSOi — 0,8 в виде аммиачной селитры, хлористого калия и сернокислого магния. Перед посевом ви-ко-онсяной смеси (4-й год опыта) почву в сосудах произвестковали по 3/4 Нг. Повторное известкование осуществлялось для исключения влияния кислотности почвы на разложение фосфорита, входящего в состав новых удобрений. В 1978 году под клевер Московский-1 внесли: N—0,3; КаО — 0,6 г/сосуд. В 1979—1981 годы под кукурузу гибрида ВИР-42 вносили ежегодно по 1.0N и 1,3 КаО г на сосуд. Во втором вегета-
цйонном опыте удобрения вносили ежегодно при перебивке сосудов (г/сосуд): 1978 г. — N—1,6; PaOs— 0,9; КгО — 1,0; 1979 год —N —2,0; Р205 —0,9; КгО — 2,5; 1980 год —N — 2,0; Р205 —0,9; КгО —2,5; 1981 год —N—0,5; КаО —0.6. В лизиметрическом опыте вносили удобрения (г/лизиметр): 1976 год—под кукурузу на силос — N — 2,4; P3Os—1,8; КгО — 2,4; 1977 год—под озимую рожь с подсевом клевера— N — 3,0; Р205 —2,4; КаО—2,8; 1978 год—под клевер удобрення не применяли, так. как они были внесены под озимую рожь на зеленый корм (в 1977 году); 1979 год — под лен — N — 0,6; Р205 — 1,2; К2О — 1.2; 1980 год —под кукурузу на силос — N — 2,4; Р205—1,8; КгО —2,4; 1981 год—иод озимую рожь на зеленый корм — N—1,8; PjOs — 0,8; К2О — 1,2. Азотные удобрения давали в два срока в 1977 году и 1981 году; 1977 год — перед лосевом 1,2 г N, в подкормку весной— 1,8 г N; 1981 год — перед посевом — 0,8 rN, весной в подкормку 1 г N на лизиметр. Почву известковали шо 3/4 Нг, Агрохимическая характеристика почвы приведена в таблице Ла 1.
В трехлетнем полевом опыте все удобрения вносили ранней весной под перепашку, вручную. Норма удобрений составляла (кг/га): в 1977 году и 1978 году —N—120, P2Os — 90, КаО—120; в 1979 году N — 120, К20—140. Фосфорные удобрения изучали на фойе аммиачной селитры и хлористого калия. Площадь опытной делянки 117,6 >ма, а повторность опыта 4-кратная. Все операции по уходу и уборке были ме* хашшгрованы.
В одногодичном полевом опыте норма удобрений составляла (кг/га); N — 120, P2Os—60 и 90; КгО—120. Все удобрения вносили ранней весной под вспашку, вручную. Остальные операции по уходу и уборке урожая были механизированы. Плошадь опытной делянки 95,2 м2. Повторность опыта 4-кратная. Во всех опытах норму удобрений рассчитывали, исходя из общего содержания питательных веществ.
Математическую обработку опытных данных выполняли дисперсионным методом (Доспехов, 1968). Содержание азота, фосфора и калия в растительном материале определяли в одной навеске после ее мокрого озоления но Гинзбург и др. (Петербургский, 1968) с последующим определением N, P2Os на ФЭК, КаО— на пламенном фотометре. Агрохимический анализ почв проводили но общепринятым методам, валовый фосфор и фракционный состав фосфатов в почве по Курмнсу (Kurmies, 1972). Степень подвижности фосфатов — по Карпинскому и Замятиной, фосфатный потенциал почвы — по Ас-лпнгу и Скофнльду (Агрохимические методы исследования почв, 1975), кальций и Mg — с трилоном Б (Аркнушкина, 1962).
