14.04.2017
14.04.2017
07.04.2017
07.04.2017
03.04.2017
27.03.2017
27.03.2017
27.03.2017
20.03.2017
20.03.2017
Агрохимическая оценка удобрений длительного действия на основе природных цеолитов и макроэлементов
 27.10.2015

Природные цеолиты оказывают существенное влияние на характер распределения компонентов минерального питания в системе почва — растение. В первую очередь это касается азотного питания. Очевидно, что цеолиты не будут прямо контролировать фосфорное питание растений, т. к. фосфор в поровом растворе находится в виде анионного комплекса. Поступление в поровый раствор цеолита калия может быть описано следующей реакцией:

Ц-К + 2K2+ + CO32- ⇔ ц-Са + 2К2+ + CO32-.

Очевидно, что находящийся в цеолите или поглощенный при внесении удобрений калий может быть доступен для растений только при наличии в поровом растворе избыточного противоиона, который будет вытеснять калий. Таким противоионом наряду с кальцием, вносимым при известковании, может быть протон кислых почв и ион аммония, вносимый с аммонийными удобрениями.
Особое значение имеет влияние цеолита на азотный баланс в системе почва — растение с учетом актуальной нитрификации аммонийного азота. В этом случае кроме прямого вытеснения избыточным противоионом большое значение приобретает извлечение аммонийного азота из цеолита в процессе нитрификации. При этом цеолит будет поддерживать достаточно высокое значение pH порового раствора, необходимое для протекания бактериальной нитрификации.
Ступенчатые реакции нитрификации для натриевой формы цеолита при внесении аммонийного удобрения в виде аммиачной воды представлены следующими этапами:
1) получение аммонийной формы цеолита;
ц-Na+ + NH4+ + ОН- ⇔ ц-NH4+ + Na+ + ОН-;
2) бактериальное окисление аммонийной группы до нитрата:
2 ц-NH4+ + 3О2 + 3Na+ + 2ОH- ⇔ 2ц- Na+ + 2NО2+ + 2Н+ + 4Н2О;
3) бактериальное окисление нитрита до нитрата с одновременной нейтрализацией кислого раствора с цеолитом:
2 ц-Na+ + 2NО2- + O2 + 2Н+ ⇔ ц-Н+ + 2NО3- + 2Na+.
Переход сорбированного цеолита аммонийного азота будет лимитироваться медленным процессом бактериальной нитрификации, для протекания которого необходимо эквивалентное поглощение катиона (протона) из порового раствора. Приведенные этапы объясняют положительное влияние цеолита на азотное питание растений и уменьшение неблагоприятного эффекта подкисления почв аммонийными удобрениями.
Результаты изучения распределения компонентов минерального питания в системе почва - растение показали, что клиноптилолит оказывает существенное влияние на минеральное питание растений. Клиноптилолит повышает устойчивость культурных растений к большим дозам удобрений, увеличивает в них содержание белка и уменьшает потери питательных веществ при их выносе промывными водами.
Калий. Вегетационный опыт был заложен в тепличном хозяйстве «Пригородное» Иволгинского района на лугово-черноземной сушинистой почве с содержанием гумуса 5,6 %, Nобщ - 0,24 %, pH - 7,2; количество подвижного Р2О5 среднее - 114 мг/кг, обменного K2O низкое - 100 мг/кг почвы. Содержание нитратного азота высокое -45 мг/кг почвы.
В опыте использовались повышенные дозы минеральных удобрений, имитирующие внесение их в запас. Учитывая возможную отрицательную реакцию семян при прорастании на высокую концентрацию солей, удобрения были внесены дробно в два приема: как основное внесение и в виде подкормки в фазе 3-4 листьев. При замене стандартного калийного удобрения морденитовым туфом, насыщенным калием, удобрения вносились один раз. Доза морденитового туфа, обогащенного калием, устанавливалась из предварительного определения полного поглощения K2O из 2 %-ного раствора KCl.
В таблице 3.57 при сравнении урожайных данных отмечается идентичность вариантов 1 и 2, т. е. разовое внесение повышенных доз азотно-фосфорных удобрений с заменой калия морденитом, насыщенным этим элементом, по своему эффекту не уступало раздельному внесению удобрений.
При замене калийного удобрения чистым морденитовым туфом наблюдалось снижение урожая свеклы. Морденитовый туф, несмотря на значительное содержание в его составе калия, за короткий период вегетационного опыта не может быть полноценным источником усвояемого растениями калия, т. к. для его поступления требуется значительное время.
При дальнейшем повышении дозы минеральных удобрений отмечается достоверная прибавка урожая свеклы. При замене калийного удобрения морденитом, насыщенным калием, получен результат, идентичный предыдущему. Соответственно происходит и снижение урожая при внесении вместо калия чистого морденита.
В химическом составе столовой свеклы при внесении морденитового туфа прослеживается снижение количества азота, фосфора, калия (табл. 3.58). Это может быть обусловлено меньшим поступлением в растения этих элементов из-за их хорошей сорбируемости цеолитом.
Агрохимическая оценка удобрений длительного действия на основе природных цеолитов и макроэлементов
Агрохимическая оценка удобрений длительного действия на основе природных цеолитов и макроэлементов

После свеклы в эти же сосуды посеяли овес, который был убран в фазе выбрасывания метелки. В последействии удобрений урожай зеленой массы овса в абсолютных величинах оказался несколько выше в вариантах с заменой калийного удобрения калием в мордените (табл. 3.59). Пониженные урожаи получены в вариантах с внесением чистого морденитового туфа. В химическом составе овса отмечается заметное снижение азота в растениях там, где калийное удобрение было заменено калием в цеолите (табл. 3.60). Повышение количества азота в овсе при внесении вместо калия одного морденита, возможно, связано с несбалансированностью питательных элементов.
Агрохимическая оценка удобрений длительного действия на основе природных цеолитов и макроэлементов

Агрохимическая оценка удобрений длительного действия на основе природных цеолитов и макроэлементов

Второй культурой в последействии удобрений был листовой салат. Достоверная прибавка урожая сырой массы салата получена на варианте с заменой калийного удобрения морденитовым туфом (табл. 3.59). По сухой массе урожай оказался в два раза выше, чем в других вариантах. Это, возможно, связано с десорбцией питательных элементов в почвенную среду, что обусловило повышение урожая салата, т. к. из-за более низких урожаев предшествующих культур вынос элементов питания был не таким высоким, как в других вариантах. Низкое содержание азота в салате свидетельствует о дефиците его в питательной среде, и оно более существенно, когда вместо калийного удобрения вносили цеолит (табл. 3.60). Многокомпонент-ность химического состава морденитового туфа и различие в сорбционной активности катионов морденита и почвы определяют колебания в содержании некоторых химических элементов в растениях.
Несмотря на равноценность действия и последействия удобрения на основе морденитового туфа и калия со стандартным калийным удобрением, следует обратить внимание на то, что при насыщении морденита из раствора хлористого калия, получается, что в 12 г морденитового туфа содержится 0,3 г сорбированного K2O. Простые расчеты показывают, что для замены калийного удобрения в дозе 90 кг K2O на 1 га необходимо внести в почву 3,6 т/га морденитового туфа, насыщенного калием, что экономически нерентабельно.
В настоящее время ведутся поиски способов получения комплексных удобрений на основе цеолитов, содержащих одновременно азот, фосфор, калий и микроэлементы.
Аммоний. Вегетационный опыт с внесением морденитового туфа, насыщенного аммонием, был заложен на каштановой легкосуглинистой почве с содержанием гумуса 2,4 % под культуру овса сорта Догой. Овес выращивался на зеленую массу.
Варианты опыта предусматривают сравнение двух различных доз (оптимальных и повышенных) стандартного азотного удобрения с действием таких же доз азота, сорбированных морденитовым туфом. Расчет удобрения на основе цеолита и азота проведен исходя из того, что в 36 г морденитового туфа содержится 0,3 г сорбированного азота (табл. 3.61).
Агрохимическая оценка удобрений длительного действия на основе природных цеолитов и макроэлементов

Слабая сорбция аммония морденитовым туфом обусловливает внесение высоких доз цеолита, насыщенного азотом, соответствующего дозе стандартного удобрения. Дальнейшее повышение дозы минеральных удобрений на каштановой малобуферной почве вызвало снижение урожая овса. Внесение аммония в составе морденитового туфа способствовало дальнейшему снижению урожая. В данном варианте не исключено влияние самого цеолита в отдельные периоды как конкурента влаги, возможно и подщелачивание почвенного раствора.
Если в схеме N90P60K90 заменить стандартные азотные и калийные удобрения морденитовыми туфами, насыщенными в отдельности азотом и калием, то потребуется внести в почву 10 т/га морденитового туфа с азотом и 3,6 т/га морденита с калием, что будет существенно удорожать их получение.