Классификация удобрений

Удобрения – вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия почв. Целью внесения удобрений является увеличение урожая сельскохозяйственных культур и улучшение качества получаемой продукции.

По характеру воздействия

на почву и питательный режим растений различают прямые и косвенные удобрения.

  • Прямые удобрения улучшают питание растений питательными элементами (азотом, фосфором, калием, микроэлементами). К этой группе относятся многие минеральные удобрения и органические удобрения.
  • Косвенные удобрения улучшают свойства почвы, мобилизуют имеющиеся в ней питательные вещества. К этой группе относятся средства химической мелиорации почв (известь, гипс и пр.), бактериальные удобрения, способствующие усилению биологических процессов в почве.

По способу производства

удобрения разделяют на промышленные и местные.

  • Промышленные – это минеральные удобрения, получаемые в результате химического или механического процесса на специальных заводах по производству удобрений (туковых заводах).
  • Местные – это удобрения, получаемые в местах использования, непосредственно в хозяйствах или недалеко от них. К этой группе относятся навоз, навозная жижа, птичий помет, компосты, торф, зола, известковое удобрение и пр.

По химическому составу

удобрения делят на минеральные удобрения и органические удобрения.

Минеральные удобрения

Минеральные удобрения представляют собой промышленные или ископаемые продукты, содержащие питательные элементы в виде солей, чаще минеральных, но иногда и органических (карбамид).

По содержанию элементов питания различают однокомпонентные (односоставные) удобрения, содержащие только один основной элемент питания (азот, фосфор, калий, магний, бор и пр.).

По агрегатному состоянию они бывают твердые, жидкие или суспензированные.

По строению – порошковидные, кристаллические, гранулированные.

Азотные удобрения

– удобрительные вещества, содержащие в качестве действующего вещества азот. В настоящее время промышленность выпускает азотные удобрения в следующих формах:

  • аммиачные – удобрения, содержащие азот в виде аммиачной группы;
  • нитратные – удобрения, содержащие азот в виде нитратной группы;
  • аммиачно-нитратные – удобрения, содержащие азот и в нитратной, и в аммиачной форме одновременно;
  • амидная – удобрения, содержащие азот в амидной форме органического соединения мочевины (мочевина или карбамид);
  • жидкие азотные удобрения – удобрения, содержащие азот и находящиеся в жидком агрегатном состоянии (аммиачная вода, безводный аммиак, КАС).

До начала прошлого века снабжение мирового рынка азотными удобрениями шло за счет природных залежей чилийской селитры на побережье Южной Америки, а также за счет аммиака отходящих газов коксовых печей металлургической промышленности. Однако эти источники были ограничены и не могли удовлетворить возрастающий спрос на азотные удобрения.

Современное производство различных азотных удобрений основано на образовании синтетического аммиака из молекулярного азота и воздуха.

Фосфорные удобрения

– удобрительные вещества, содержащие в качестве действующего вещества фосфор. Подразделяются фосфорные удобрения по степени доступности (растворимости) фосфорных соединений.

  • Содержащие фосфор в водорастворимой форме – фосфор хорошо доступен растениям. К этой группе относятся простой суперфосфат, двойной суперфосфат, суперфос.
  • Содержащие фосфор, не растворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах (2 % лимонной кислоты) – фосфор этих удобрений доступен растениям в несколько меньшей степени. К этой группе удобрений относятся преципитат, томасшлак, мартеновский фосфатшлак, обесфторенный фосфат.
  • Содержащие фосфор, не растворимый в воде, плохо растворимый в слабых кислотах и полностью растворимый в сильных кислотах (серной, азотной) – фосфор этих удобрений труднодоступен для большинства растений. К этой группе относятся фосфоритная мука, костяная мука.

Фосфор не имеет естественных источников пополнения запасов в почве, как азот, однако естественные запасы фосфора в почве довольно значительны. Тем не менее, большинство почвенных соединений фосфора труднодоступны для растений. Кроме того, сельскохозяйственные культуры осуществляют вынос некоторой части фосфора с урожаем, что и обуславливает необходимость применения фосфорных удобрений.

Сырьем для производства фосфорных удобрений служат апатиты и фосфориты – природные фосфорсодержащие руды, и отходы металлургии.

Калийные удобрения

– удобрительные вещества, содержащие в качестве действующего вещества калий. Калийные удобрения делят на сырые калийные соли и концентрированные калийные удобрения.

Сырые калийные соли

получают при механической переработке (дробление и размол) природных калийных солей в непосредственной близости от источников добычи. К данной группе удобрений относят сильвинит и каинит.

Концентрированные калийные удобрения

получают путем химической переработки из менее концентрированных пластов месторождений калийных солей. К данной группе относят хлористый калий, калийную соль, сульфат калия, сульфат калия – магния, калимагнезию.

Обеспечение пахотных почв калием в России лучше, чем фосфором. Однако более трети площадей имеют низкий и средний уровень его содержания и нуждаются во внесении калийных удобрений.

Комплексные удобрения

– удобрительные вещества, содержащие не менее двух элементов питания. Эта группа удобрений имеет ряд преимуществ перед односоставными удобрениями. Они более концентрированы, что приводит к экономии при транспортировке, хранении и внесении. Благодаря явлению синергизма потребность растений в питательных веществах удовлетворяется полнее.

Комплексные удобрения в зависимости от количества питательных компонентов бывают двойные и тройные. По способам производства – сложные, сложно-смешанные и смешанные. По форме выпуска – жидкие, суспензированные, гранулированные.

Все технологии получения сложных удобрений сводятся к азотнокислому разложению фосфатного сырья или использованию фосфорных кислот.

Сложные удобрения хорошо растворимы и отличаются высокой эффективностью на всех типах почв.

Серосодержащие удобрения

– комплексные минеральные удобрения, содержащие серу в виде ионаSO4(исключение – элементарная сера). К этой группе удобрений относятся азофоска с серой, сульфат магния, калимагнезия, сульфат аммония – натрия, сульфат аммония, суперфосфат простой.

Микроудобрения

– удобрительные вещества, содержащие микроэлементы. В зависимости от питательного элемента различают:

  • Борные удобрения (борная кислота, боросуперфосфат, бормагниевые удобрения, натриевая соль (бура)). В борных удобрениях нуждаются дерново-глеевые и темноцветные заболоченные почвы, а также известкованные дерново-подзолистые, насыщенные основаниями, песчаные и супесчаные почвы.
  • Молибденовые удобрения (молибдат аммония). Максимальный эффект показывает применение молибдена под зерновые бобовые и овощные культуры, многолетние и однолетние бобовые травы на лугах и пастбища с присутствием бобовых в травостое на кислых дерново-подзолистых, серых лесных почвах и выщелоченных черноземах.
  • Марганцевые удобрения (марганец сернокислый пятиводный). Особенно нуждаются в этом элементе растения на песчаных, супесчаных почвах и карбонатных торфяниках.
  • Медные удобрения (пиритные огарки, медный купорос). Особенно страдают от недостатка меди культуры на вновь освоенных низинных торфяниках и заболоченных почвах с нейтральной или щелочной реакцией, а также дерново-глеевые почвы.
  • Цинковые удобрения (сульфат цинка). От недостатка цинка чаще всего страдают плодовые и цитрусовые культуры на карбонатных почвах с нейтральной и слабощелочной реакцией.

Микроэлементы необходимы растениям в небольших количествах. При этом каждый из них выполняет строго определенные функции в обмене веществ, питании растений и другим элементом заменен быть не может.

Органические удобрения

Органические удобрения – полные удобрения, представляют собой органические вещества животного, растительного, растительно-животного и промышленно-бытового происхождения разной степени разложения. Формы органических удобрений достаточно разнообразны.

Самое распространенное органическое удобрение – навоз.

Навоз

– смесь твердых и жидких выделений различных животных с подстилкой (подстилочный навоз) или без нее (бесподстилочный). При хранении навоза в определенных условиях образуется навозная жижа. Химический состав навоза и его удобрительная ценность зависят от вида животного, кормов, количества подстилки, способа хранения навоза. Конский и овечий навоз богаче питательными веществами, чем навоз крупного рогатого скота и свиней. При скармливании концентрированных комбикормов содержание питательных элементов в навозе выше, чем при кормлении грубыми кормами. На торфяной подстилке навоз богаче азотом, чем на соломенной.

Торф – растительная масса, разложившаяся в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. Тип торфа определяется расположением болота и видовым составом растительности. Различают верховой, низинный и переходный тип торфа. Применяют торф чаще всего для компостирования. Непосредственно в качестве удобрения могут использоваться только определенные, богатые питательными веществами виды торфа.

Птичий помет

– ценное концентрированное быстродействующее местное органическое удобрение. Содержит (от общего количества азота) до 50 % аммиачного азота в бесподстилочном виде и до 10 % – в подстилочном виде. Химический состав зависит от вида птиц, качества кормов, технологии содержания птиц и способе хранения.

Солома

– местное органическое удобрение. Улучшает физико-химические свойства почвы, предотвращает вымывание водорастворимых форм азота, повышает биологическую активностью почвы, доступность питательных элементов из почвы и удобрений.

Для удобрения земель солома используется во многих странах мира и в значительно больших объемах, чем в России. Примером может служить Германия, где доля соломы в общем объеме органических удобрений составляет под сахарной свеклой 72 %, под пшеницей – 71 %, под озимым ячменем – 58 %, тогда как в начале семидесятых годов этот показатель не превышал 25 %.

Наиболее эффективным является применение соломы одновременно с навозной жижей и минеральными удобрениями.

Зеленые удобрения (сидераты)

– сельскохозяйственные культуры, выращенные на зеленую массу для запашки в почву в качестве органического удобрения. Применение сидератов является наиболее эффективным способом повышения плодородия почв. Зеленое удобрение является источником питательных элементов, гумуса. Улучшает свойства почвы, усиливает биологическую активность почвы, выполняет экологические функции.

Сапропель

– донное органоминеральное отложение пресноводных водоемов. Применяемый в качестве удобрения сапропель содержит 60 % влаги, не менее 10 % органики, кислотность не менее 6,5.

Бытовые отходы

городов составляют бумажные и органические компоненты. Путем извлечения из общей массы отходов металлических, пластиковых и прочих примесей, сушки и дробления готовят мелко измельченную массу, которую используют в качестве удобрения в тепличном хозяйстве. Бытовые отходы можно использовать при компостировании.

Гидролизный (технический лигнин)

– отход гидролизной промышленности. Эффективен при компостировании в связи с высокой влагоемкостью и поглотительной способностью. Содержит мало элементов питания.

Древесная кора и опилки

используются после компостирования с навозом, навозной жижей и другими добавками. Для улучшения качества удобрения добавляют фосфорную муку и хлористый калий.

Гуминовые препараты (удобрения на основе гуминовых кислот)

отличаются разнообразием препаративных форм. Производятся путем кислотной, щелочной и электроимпульсной переработки углей, торфа, каустобиолитов.

Осадки сточных вод (ОСВ)

концентрируются в крупных городах на очистных сооружениях, отличаются высокой влажностью. Применяются для удобрения после компостирования, сбраживания или термической сушки. Содержание питательных элементов зависит от состава сточных вод и технологии получения. ОСВ нуждаются в обеззараживании и очищении от вредных примесей.

Бактериальные (микробиологические) удобрения

представляют собой препаративные формывысокоактивных микроорганизмов, улучшающих условия питания растений. Больше всего востребованы препараты, содержащие азотофиксирующие микроорганизмы.

Компосты

проставляют собой однообразную рассыпчатую массу, образующуюся в результате компостирования. Компостирование – биотермический процесс минерализации и гумификации двух органических компонентов (иногда с добавками минеральных). В процессе компостирования уменьшаются потери питательных элементов навоза, его жижи и стоков, фекалий, помета птиц, ОСВ и других, одновременно ускоряется разложение торфа, соломы, опилок, бытового мусора и перевода в доступные для растений формы питательных элементов фосфоритной муки. Компосты делят на торфонавозные, торфопометные, торфожижевые, торфофекальные, навозолигнинные, компосты из бытовых отходов и сборные.

Вермикомпост (биогумус)

– продукт переработки органических отходов и навоза красным калифорнийским червемEuseniafoetieda. В результате воздействия колонии червей на компост ускоряется процесс разложения с одновременным обогащением ее различными питательными веществами. Вермикомпост представляет собой очень ценное органическое удобрение.

Применение удобрений

Потребность различных культур в питательных веществах неодинакова. Важнейшим фактором определения потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях является размер выноса питательных веществ из почвы с урожаем. Размер выноса зависит от урожайности. При этом вынос питательных веществ одного и того же вида культурного растения изменяется в довольно широких пределах и зависит от сорта, почвенных, климатических условий, уровня агротехники и многих других. Все сельскохозяйственные культуры по выносу удобрений делят на три группы:

  1. культуры с невысоким выносом (зерновые, зернобобовые, крупяные);
  2. культуры с повышенным выносом (пропашные культуры);
  3. культуры с очень высоким выносом (овощные, плодово-ягодные).

Известно, что большинство сельскохозяйственных культур выносит больше азота, но меньше калия и еще меньше фосфора. Но у сахарной свеклы, кормовых корнеплодов и овощей, многолетних злаковых трав, вынос калия может превышать вынос азота.

Комплекс последовательно производимых операций по внесению удобрений составляет технологию внесения удобрений, предусматривающую дозы удобрений, приемы, сроки и способы их внесения и заделки.

Правильно подобранная система удобрений включает в себя все доступные виды удобрений, как минеральные, так и органические, в сочетании с пестицидами и другими средствами защиты растений.

Способы внесения удобрений

В практической сельскохозяйственной деятельности различают следующие способы (приемы) внесения удобрений:

  • Основное внесение (допосевное, предпосевное) – производится осенью или весной в зависимости от вида и формы удобрения. Удовлетворяет потребности растений в течение всего вегетационного периода.
  • Предпосевная обработка семян перед – комплекс мер по подготовке семян к посеву путем их обработки микроэлементами, пестицидами и другими веществами, способствующими ускорению их роста и развития.
  • Припосевное внесение (рядковое) – обеспечивает растения питательными веществами на период от прорастания до появления полнозрелых всходов.
  • Подкормка (послепосевное удобрение) служит для обеспечения растений питательными элементами на этапах интенсивного роста и максимальной потребности в питательных элементах.