01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
19.06.2017
15.06.2017
12.06.2017
Методы определения действия удобрений на содержание кальция
 06.09.2012

Современный стандартный метод расчета действия удобрений на содержание кальция в почве исходит из того, что сера, хлор, 1/3 фосфора и 1/2 азота понижают содержание кальция в почве, а кальций, магний, калий и натрий повышают его.
Стандартный метод определения действия удобрений на содержание кальция в почве был разработан Пьерром на основе результатов опыта со смесями натриевой селитры с сульфатом аммония и извести с сульфатом аммония. Исходные данные для разработки этого метода были получены в условиях вегетационного опыта, где азот вносили под растения в очень высоких дозах. Этот стандартный метод основывается на следующих данных: а) 1,2 кг извести нейтрализовали кислотность 0,205 кг азота и серы в 1 кг сульфата аммония и 6) внесение 80% азота в форме натриевой селитры и 20% азота в форме сульфата аммония не изменило рН одной из почв и только слегка уменьшило рН другой почвы. Пьерр обобщил эти данные и пришел к выводу, что растения усвоили 51% азота в виде азотной кислоты и 49% в виде соли, подобной азотнокислому кальцию; отсюда он вычислил, что для нейтрализации 1 кг внесенного азота требуется 1,8 кг извести. Тщательный анализ показывает, что этот вывод не согласуется с данными, на которых он основан.
Если принять, что для нейтрализации серной кислоты, связанной с 1 кг азота в сульфате аммония, необходимо 3,57 кг извести, то отсюда следует:
а) в тех случаях, когда 1,2 кг извести устраняют подкисляющее действие сульфата аммония, содержащего 0,205 кг азота, для нейтрализации кислотности 1 кг азота понадобилось бы 2,29 кг извести и б) в тех случаях, когда 80% азота в форме натриевой селитры и 20% азота в форме сульфата аммония слабо изменяют или не изменяют рН почвы, для нейтрализации 1 кг азота потребовалось бы 2,14 кг извести. Взяв среднее из 2,14 и 2,29, получаем, что для нейтрализации 1 кг азота необходимо 2,22 кг извести вместо 1,8 кг, рекомендуемых стандартным методом. Поэтому совершенно очевидно, что современный стандартный метод определения действия азота на содержание кальция в почве не согласуется с теми данными, на которых он был основан.
Одной из подопытных культур была вика. Обычно вика усваивает азот воздуха при помощи клубеньковых бактерий. И тем не менее в опыте не учитывался азот, усвоенный викой из воздуха, так же как азот и другие элементы питания, вынесенные из почвы остальными подопытными культурами, что могло заметно отразиться на результатах опыта.
Ниже для сравнения приведены данные различных методов определения относительного влияния форм азотных удобрений на кислотность почвы: взятые из первых работ по этому вопросу, вычисленные на основе допущения, что весь азот удобрения увеличивает кислотность почвы, и вычисленные стандартным методом:

Методы определения действия удобрений на содержание кальция

Приведенные выше данные опытов и вычислений, как и данные, представленные здесь, показывают:
1. Стандартный метод определения действия азота на кислотность почвы не согласуется с данными, на основе которых он разработан.
2. Относительное подкисляющее действие различных форм азотных удобрений, вычисленное стандартным методом, не совпадает с фактическим влиянием этих форм удобрений на кислотность почвы.
3. Приведенные данные по влиянию различных форм азотных удобрений на кислотность почвы указывают, что весь азот удобрений повышает кислотность почвы.
Поэтому очевидно, что принятый в настоящее время стандартный метод определения действия различных источников азота на кислотность почвы не обоснован теми данными, которые опубликованы в оригинальной работе.
Льюис (Англия) установил, что фактическое влияние азота на содержание кальция в почве можно вычислить, если принять, что весь неиспользованный растениями азот вымывается из почвы дренажными водами в виде азотнокислого кальция. Следовательно, каждый невынесенный с урожаем килограмм азота вымывается из почвы и уносит с собой 3,57 кг извести. Этот метод вычисления близко совпадает с фактическими потерями оснований при внесении различных форм азотных удобрений в почву в полевых условиях. Экспериментальные и вычисленные данные Льюиса согласуются с выводами Моргана и Бейли о том, что без растительного покрова богатые основаниями почвы теряют приблизительно 3,57 кг извести на каждый внесенный в почву килограмм азота.
Эндрюс и Коуарт применили метод вычисления Льюиса и выводы Моргана и Бейли к удобрениям и данным по урожайности хлопчатника. Они вычислили, что с каждым килограммом азота, не вынесенным с урожаем хлопка-сырца, из почвы вымывается 3,57 кг извести; кроме того, они установили, что хлопок-сырец богаче катионами, чем анионами (кроме азота), что также следует принимать во внимание. В табл. 71 показан ход вычисления влияния форм азотных удобрений на содержание кальция в почве применительно к почвам, занятым под хлопчатник.
Методы определения действия удобрений на содержание кальция

Данные сельскохозяйственной опытной станции штата Алабама по влиянию источников азота на урожайность хлопка-сырца и содержание кальция в почве были использованы для сравнения трех методов расчета действия форм азотных удобрений на содержание кальция в почве. Полученные данные были пересчитаны в килограммы извести на 1 кг внесенного в почву азота из расчета на 2240 тыс. кг почвы. Результаты приведены в табл. 72.
Методы определения действия удобрений на содержание кальция

Влияние форм азотных удобрений на содержание кальция в почве можно определить точно только там, где содержание кальция поддерживают на постоянном уровне. Там же, где внесение удобрений повышает содержание кальция в почве, обычно возрастают и естественные потери его вследствие усиления вымывания в виде бикарбоната кальция. В тех случаях, когда внесение удобрений приводит к уменьшению количества кальция, снижаются и естественные потери его вследствие ослабления вымывания в виде бикарбоната кальция.
Физиологически кислые азотные удобрения фактически понижают содержание кальция в почве в значительно меньшей степени, чем это следует по теоретическим расчетам. Согласно стандартному методу, сульфат аммония должен был бы уменьшить количество кальция (сумма оснований) на 5,4 кг на каждый килограмм внесенного азота.
В Алабаме в 9 опытах, длившихся свыше 13 лет, потеря кальция под влиянием сульфата аммония составила всего 1,07 кг, тогда как по вычислениям, сделанным стандартным методом, эти потери должны были составить 5,4 кг. При внесении натриевой селитры количество кальция повышалось на 0,47 кг извести на 1 кг азота, тогда как, согласно стандартному методу, прирост кальция должен был составить 1,8 кг.
Если судить по изложенным выше данным, определение влияния форм азотных удобрений на содержание кальция в почве дает надежные результаты только в том случае, если содержание кальция в почве на протяжении всего времени опыта поддерживают на одном и. том же уровне путем внесения удобрений.
В опытах в Алабаме при внесении физиологически кислых удобрений пытались внесением извести поддерживать количество оснований на одном уровне (табл. 72). Средние потери кальция составляли 3,25 кг извести на 1 кг внесенного азота. Так как количество кальция уменьшалось даже на известкованных делянках, то потеря в 3,25 кг извести на 1 кг азота, внесенного с различными формами азотных удобрений, являлась крайне заниженной. Если бы известкование сохранило содержание кальция в почве на одном уровне, то потери были бы выше и, возможно, приблизились бы к средним вычисленным потерям - 3,80 кг извести на 1 кг азота удобрения. Согласно стандартному методу, теоретические потери должны были составить 2,97 кг извести на 1 кг внесенного азота.
Когда удобрения повышали содержание кальция в почве, фактический прирост кальция был лишь немного ниже вычисленного на 1 кг азота различных удобрений и значительно ниже прироста, рассчитанного по стандартному методу. Фактический прирост количества кальция в почве составлял 0,78 кг, вычисленный - 0,99 кг, а рассчитанный стандартным методом прирост должен был составлять 1,87 кг кальция на 1 кг внесенного азота. В среднем по различным формам азотных удобрений почва теряет 1,24 кг кальция на 1 кг внесенного азота; потери, вычисленные по неиспользованному растениями азоту, вымытому из почвы в виде азотнокислого кальция, и добавочному количеству кальция, внесенного растениями, составляли 1,41 кг. Средние фактические потери были очень близки к вычисленным. Согласно стандартному методу, потери кальция из почвы должны были бы составить только 0,55 кг на 1 кг внесенного азота, тогда как фактические потери составили 1,24 кг. Фактическое влияние вносимых под хлопчатник нейтральных удобрений на содержание кальция в почве сильно отличается от показателей, рассчитанных стандартным методом. Разница между ними настолько велика, что она не позволяет согласиться с вытекающим из данных стандартного метода выводом, согласно которому нейтральные удобрения, внесенные под хлопчатник, не обладают физиологической кислотностью.
В 5 опытах, продолжавшихся от 9 до 13 лет, в почву вносили такие дозы извести, которые, согласно стандартному методу, должны были поддерживать содержание кальция в почве на постоянном уровне. В Алабаме было принято чередование хлопчатника и кукурузы. Фактические потери кальция в почве в среднем по четырем физиологически кислым азотным удобрениям составили 0,74 кг на 1 кг внесенного азота. Следовательно, стандартный метод должен был бы показать, что на 1 кг азота. нужно вносить.2,54 кг (1,80+0,74кг) извести вместо показываемых им 1,80 кг.
Если бы потери кальция были вычислены исходя из того, что 1 кг неиспользованного растениями азота, вымываясь из почвы, уносит с собой 3,57 кг извести, и к этому были бы добавлены основания, вынесенные из почвы с урожаем хлопка-сырца в количестве, эквивалентном 0,83 кг извести, то суммарные потери кальция составили бы 2,62 кг (1,79+0,83) на 1 кг азота. Совпадение между фактическими потерями (включая уже внесенные 1,8 кг извести на 1 кг азота удобрений) в 2,54 кг и вычисленными потерями в 2,62 кг очень близкое. Разница же между этими двумя показателями и данными стандартного метода, согласно которому на 1 кг азота требуется 1,8 кг извести, слишком велика, чтобы ею можно было пренебречь.
В опытах, которые легли в основу этих вычислений, азотные удобрения дали более высокие прибавки урожая хлопка-сырца, чем обычно. Данные табл. 73 более правильно отражают фактические прибавки урожая, получаемые фермерами, так как они основаны на средних, выведенных из 222 полевых опытов. Вычисленное влияние вносимых под хлопчатник форм азотных удобрений на содержание оснований в почве в полевых условиях сравнивали с данными стандартного метода.
Методы определения действия удобрений на содержание кальция

В табл. 74 частично приведены результаты этого сравнения, показывающие, что удобрения, которые при внесении под хлопчатник «не обладают физиологической кислотностью», или так называемые «нейтральные» удобрения, в действительности увеличивают кислотность почвы, хотя после нейтрализации известью эти удобрения значительно слабее подкисляют почву, чем без извести.
Методы определения действия удобрений на содержание кальция

Влияние форм азотных удобрений на содержание кальция в почве вычисляли исходя из того, что 33,6 кг азота во всех формах азотных удобрений дают прибавку урожая хлопка-сырца 377,4 кг/га, которая является средней прибавкой при внесении натриевой селитры в 222 опытах в Алабаме. Ошибка в вычислении связана только с тем, что другие источники азота дают меньшие прибавки урожая, чем натриевая селитра. Результаты вычислений приведены в табл. 75.
Методы определения действия удобрений на содержание кальция

В низкопроцентных удобрениях в качестве наполнителя вместо песка можно использовать доломитовый известняк. До войны на юго-востоке применяли преимущественно удобрение состава 4-8-4. Если 4 т кислого удобрения состава 5-10-5 смешивают с 1 т доломита и получают 5 т нейтрального удобрения состава 4-8-4, то доломит, приобретенный таким способом, обходится фермеру около 16,5 долл. за 1 т. Доломитовый известняк продается приблизительно по 4,4 долл. за 1 т.
При раздельной закупке высокопроцентных кислых удобрений и извести фермер может сэкономить около 3/4 стоимости извести, купленной им в составе нейтрального удобрения, или, другими словами, он за те же деньги может купить в три раза больше извести. Отсюда следует, что выгоднее закупать высокопроцентные кислые удобрения и известь порознь, чем покупать низкопроцентные удобрения, нейтрализованные известью.
Дальнейшие исследования могут выявить, что кислые удобрения при внесении на известкованные почвы являются более эффективными, чем удобрения, нейтрализованные доломитом.
Сравнительный обзор различных методов определения влияния удобрений на содержание кальция в почве позволяет сделать следующие выводы:
1. Натриевая селитра, в которой на 1 кг азота содержится количество натрия, эквивалентное 3,57 кг извести, поддерживает содержание кальция в почве на постоянном уровне или незначительно увеличивает его. Сомнительно, чтобы на кислых почвах можно было без известкования применять удобрения с меньшим содержанием оснований, чем в натриевой селитре.
2. Стандартный метод определения влияния удобрений на содержание кальция в почве занижает количество извести, необходимое для устранения подкисляющего действия удобрений.
3. Добавление извести для нейтрализации кислотности, вызываемой удобрениями, не устранило различий в действии удобрений на содержание калия в почве.
4. При покупке доломитового известняка он обходится фермеру около 4,4 долл. за 1 т, а в высококонцентрированных кислых удобрениях при смешивании с известью его стоимость около 16,5 долл. за 1 т.
5. Высококонцентрированные удобрения и известь при раздельной закупке обходятся дешевле, чем нейтральные удобрения, полученные при нейтрализации кислых удобрений известью.