Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Превращение фосфора жидких сложных удобрений (МАРКИ 10-34-0) различных почвах и модельных растворах

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Превращение фосфора жидких сложных удобрений (МАРКИ 10-34-0) различных почвах и модельных растворах"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ПУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В.И.ЛЕНИНА

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ПУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИСаВДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УДОБРЕНИЙ И АГРОПОЧВОВЕШШЯ имени Д.Н.ПРЯНИШНИКОВА

Ка правах рукописи УДК 631.812.2:631.412 + 541.8

БШЬКИС ОЛЬГА ЮРЬЕВНА

ПРЕВРАЩЕНИЕ ФОСФОРА ЖИДКИХ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ (МАРКИ 10-34-0) В РАЗЛИЧНЫХ ПОЧВАХ II МОДЕЛЬНЫХ РАСТВОРАХ

Специальность 06.01.04 - Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание учеяой степени кандидата биологических' наук

Москва, 1990

Работа выполнена по Всесоюзной ордена Трудового Крас-, ного Знамена научно-исследовательска/ институте удобрений п агропочвоведенкя имени Д.Н. Прянишникова.

Научный руководитель - кандидат биологических наук, руководитель лаборатории комплексных удобрений Ю.М. Капцынель.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, професср Б.А. Сушеница; кандидат биологических наук Б.А. Кожеыячко.

Ведущее предприятие - Московская ордена Трудового Красного Знамени в Ордена Ленина сельскохозяйственная академия ш. К.А. Тимирязева.

Защита диссертации состоится " ".....1......

1990 г. в " " час. " " мин.. на заседании специализированного совета К 020.09.01 при Всесоизном орденз Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте удобрений и агропочвоведсния им. Д.Н. Прянишникова.

Адрес: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 31, ВИУА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИУА.

Автореферат разослан " " .......... 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета -

I. П. Воллейдт

' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы'.В планируемо!! ассортименте фосфоросодержащих удобрений на 2000 год предполагается довести производство сложных азотно-фосфорных удобрений, анионная часть которых находится в виде полифосфатов, до 3 млн.-тонн из них на

долю твердого полифосфата аммония придется 760 тнс. т, а на долю жидкого (ШУ 10-34-0) - 2,313 тыс. т.

Считается, что пирофосфат аммония, входящий в состав ШУ, обладает значительной способностью к комплексообраззванию (Тило Э., 1956; Ван Везер Д., 1962 и др.), которая определяет направлен- ';. ность его превращений в почве. Изучение характера взаимодействия полифосфорных удобрений с катионами почвенного раствора, а также изучение эффективности-полифосфорных удобрений в зависимости от содержания в них фосфора в полиформе позволит.подойти к направленной разработке требований к оптимальному химическому- составу ЖКУ, а также способам их применения.

Цель и задачи исследований.Целью наших исследований было: изучить характер превращения ЖКУ 10-34-0 г модельных .растворах -и различных почвах. В связь с тем, что в состав ЖКУ входят орто-фосфат и пирофосфат аммония наш было изучено взаимодействие орто-фосфата Ыа и пирофосфата аммония о модельным! солевыми растворами. Для выяснения воздействия содержания полиформ в удобрении на растения и характер поведения подвижных форм фосфора в почве нами были испытаны три экспериментальных обрзца нитроаммополи-фосфорных удобрений с разл:тчным содержанием фосфора в полиформи.

В задачу исследований входило: I.Изучить кинетику растворецхя пирофосфата аммония, пирофосфата'натрия и аммофоса з разбавленных

солевых растворах. 2. Изучить характер взаимодействия пирофосфата аммония, ортофосфата натрия и ЖКУ 10-34-0 с модельными растворами. 3. Изучить влияние ЖКУ 10-34-0'и натроаммополифосфорных удобрений, на динамику подвижного фосфора в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, выщелоченном черноземе и светлом сероземе.

4. Изучить действие ЖКУ 10-34-0 и нитроаммополифосфоряых удобре-6

ний на овео в условиях вегетационных опытов на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, выщелоченном черноземе и светлом сероземе.

Научная новизна работы. Впервые изучалось превращение полифосфорных удобрений в модельных почвенных растворах путем использования нестандартного для агрохимических исследований метода низкочастотной кондуктометрии, позволяющего за относительно короткое время определить характер взаимодействия полифосфорных удобрений с катионами почвенного раствора. Полученные результаты позволяют объяснить характер превращения орто- и полифосфатов в почве.

, в

Впервые было показано влияние содержания полиформы удобрении на содержание подвижного фосфора в почве: с увеличением количества полиформы в удобрении возрастает содержание в почве подвижного фосфора в ортоформе. Это было продемонстрировано на двух генетическл различных типах почвы - дерново-подзолистой легкосуглинистой (рН 4,8) и выщелоченном черноземе (рН 6,8).

Впервые для изучения фосфатного ре::ш.т дерново-подзолистой почвы при внесении полифосфорных удобрений была использована вытяжка 0,2 н НС1 при соотношении почва:0,2 н НС1, равном 1:100. Использование ее позволило извлечь из почвы больнее абсолютное количество как фосфора в ортоформе, так и фосфора в полиформе. При этом было установлено, что фосфор в полиформе удерживается

почвой менее прочно, чем фосфор в ортоформе. Эти результаты согласуются с результатами кондуктометрических исследована;'.

Практическая ценность и реализация работы. Результаты лабораторных и вегетационных исследований показывают перспективность применения физико-химических методов для получения быстрой предварительной оценки характера взаимодействия растворимых удобрений с катионами почвенного раствора и почвенно-поглощающего комплекса почвы, а также возможность применения удобрений о высоким содержанием фосфора в полиформе.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на конференциях молодых ученых ВИУА в 1975 и-1976 г.г., МХТИ им. Д.И. Мннделеева в 1978 г. и в ЛГУ в 1978г. Основные результаты исследований изложены в 6 печатных работах.

Структура и объем диссертации.Диссертация состоит из введения, обзора литературы /3 раздела/, экспериментальной части /4 раздела/, выводов п списка литературы. Диссертация изложена на 272 страницах машинописного текста, включает 34 таблицы, 24 рисунка, 130 таблиц приложений. Список использованной литературы состоит из 199 наименований, в том числе 84 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА.ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования.проводились в соответствии с тематическим планом ВИУА в 1974 - 1988 г.г. в лабораторных и вегетационных опытах в ВИУА' и кондуктометрические исследования - в лаборатории радиофизики МХТИ им.Д.И.Менделеева по программам 051.01 'задание 03 и 055.03 задание 0.1.

В лабораторных опытах было проведено исследование кинетики растворения пирофосфатов аммония, натрия и аммофоса в воде и водных растворах KCl, HCl, CuCi2, Aici^ и FoCij, а также изучалось

взаимодействие ЖКУ 10-34-0 и пирофосфатов аммония и натрия 'с солевыми растворами (хлоридами и нитратами калия, натрия, кальцш магния, железа и алюминия - индивидуальными и их смесями). Исследования проводились методом низкочастотной кондуктометрии. Определение состава образующихся соединений проводили анализом диаграмм "состав-свойство" с помощью изомолярных серий и молярных отношений. Об образовании комплексных соединений судили по резкому изменению электропроводности раствора, которое происходит вследствие взаимодействия реагирующих компонентов и приводит к образованию экстремальных точек на графике зависимости ¿B/B от с, где дЕ - разность -меаду теоретически рассчитанным и экспериментально определенным сопротивлением'взаимодействующей смаси рас-' творов; Н - экспериментально определенное сопротивление при заданном соотношении компонентов; с - концентрация соли.

Для оценки действия ЖКУ 10-34-0 и опытных образцов нитро-аммополифосфорчых удобрений с различным содержанием полиформы были проведены вегетационные опыты с овсои сорта Геркулес на легкосуглянистой дерново-подзолистой почве, выщелоченном черноземе и светлом сероземе.

Характеристика удобрений приведена в таблице I, характерно ка почвы - в таблице 2.

Растения выращивали в сосудах Митчерлиха на 5,5 кг почвы. Для снижения почвенного плодородия почву разбавляли кварцевым песком: дерново-подзолистую в соотношении 2:1, чернозем - 1:2 и серозем - 1:2.

Эффективность ЖКУ 10-34-0 и опытных образцов нитроамиополи фосфорных удобрений сравнивали о эффективностью двойного суперфосфата и аммофоса.

Фосфорные удобрения вносили в опытах на дерново-подзолистс

почве и черноземе в дозах 50, 100, 150 и 450 мг Р2О- на I кг почвы, а на сероземе - в дозах 50.и 100 мг PgOg на I кг почвы на, общем для воех вариантов азотно-калийном фоне, созданном внесением аммиачной селитры и хлористого калия (150 мгИ и 10 мг KjO на I кг почвы) с учетом азота, внесенного оо сложными удобрениями. Навески удобрений вносили в кажднй сосуд, перемешивая оо всем • объемом почвы. При изучении последействия от ранее внесенных фосфорсодержащих удобрений в каждый сосуд вносили еще по 100 мг N и 1^0 на I кг почвы перед новым вегетационным сезоком. Повтор-ность опытов в первый год внесения удобрений 10-кратная, во второй - 4-кратная. На последействие оставляли сосуды с дозой PgOg 100, 150 и 450 мг на I кг почвы.

Для изучения режима подвижных фосфатов в почве были заложены комлосты по схеме вегетационных опытов и с тем же разведением почвы пеоком.

. Таблица I

Характеристика удобрений

Р2°5- %

Удобрения N,95 общее :- Б % от общего

орто- : поли-

Двойной оуперфосфат - 48,0 100 -

Аымофоо 12,1 61,7 100 -

Нитроаммополифос Я1 28,5 38,9 58,0 42,0

Нитроаымополи5оо J«2 30,1 29,3 43,0 57,0

Нитроашюполифоо ЙЗ 30,2 25,8 23,0 77,0

Полифосфат аммония 13,3 63,9 54,5 45,5

ЯКУ • :о,о 34,0 45,6 54,4

Содержание общего азота, фосфора и калия в растениях опред^от ли в одной навеске мокры!.! озолением по методу Пиневич (1963) с последующим определением азота по Кьзльдаго, фосфора - г.олорижтря-чески по Денисе в модификации Труога-МеГгера, калхя - на ляом^шси

фотометре.

В почвенных образцах определяли гумус - по Тюрину, pHj^j- по тенциометрически, гидролитическую кислотность - по Каппену, азот по- Кьельдалю, подвижные формы фосфора и калия в дерново-подзолис той почве - по Кирсанову при соотношении почва:0,2 н HCl 1:5 и

в черноземе - по Чирикову, в сероземе - по Мачигину, подв ные полифосфаты - разностным методом: по разнице между результатами колориметрического определения подвижного фосфора по вышеперечисленным, методам и результатами аналогичных определений с и пользованием тех г.е вытяжек, но предварительно прогидролизованны с 4 н H^SO^ в течение чаоа на кипящей водяной бане.

Таблица 2

Агрохимическая характеристика почвы

Почва

Гу^ус,

' ' «г РНК01:мг-экв.

:на 100 г

:почвы

%

•общ.,

Подвижные

Р205 : КзО

мг/100 г ПОЧВ!

Дзрново-подзо-листая легкосуглинистая 2,18 4,8 5,5 Смоленского филиала ВИУА

Чернозем выщелоченный

Белгородского 6,20 6,8 2,1 филиала ВИУА

Серозем светлый Душанбинского

опорного пункта 0,83 7,4 1,5

0,094 0,15 8,75 -4,3

0,330 0,23 8,25 26,6

0,120 0,21 3,30 24,3

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Изучение взаимодействия ИУ 10-34-0 и полифосфата аммония с катионами в разбавленных растворах

При растворении пирофосфатов ашония и натрия и аммофоса в

солевых растворах и воде с увеличением температуры раствора ско—

рость растворения увеличивается, причем при температуре большей или равной 50°С навеска фосфата полностью растворяется в течение 2-3 минут. При растворении пирофосфата аммония (табл.3) и аммофоса (табл.4) в воде и солевых растворах порядок реакции не изменяется с температурой, мало зависит от природы вводимой добавки соли и составляет в среднем 0,4-0,5.

Таблица 3

Порядок реакции растворения пирофосфата натрия в воде и солевых растворах .

аствор

Температура, С

: 15 : 20 ! 25 ; 40 : 55 : 70

н20 - - 0,265 0,258 0,232 0,256

LiCI - - 0,227 0,230 0,234 -

KCl 0,256 - ' 0,265 0,271 0,190 0,120

CaCI2 0,820 0,770 0,610 , 0,630 -

AlCIg 0,400 0,400 0,400 - - -

Порядок реакции пирофосфата натрия при его растворении в воде и водных растворах ЫСГ и KCl примерно в 2 раза меньше. Переход от этих растворов к хлориду алюминия и кальция приводит к значительному увеличению порядка реакции растворения. Порядок реакций растворения пирофосфата натрия в воде и водных растворах L1CI и AlCIg постоянен и не зависит от температуры, а в присутствии KCl изменяется с температурой. Следовательно, на процесс растворения пирофосфата натрия влияет катионный состав водного раствора, а растворение пирофосфата аммония в солевых растворах протекает по одинаковому механизму незави .имо с -с природы соли:

Таблица 4'

Порядок реакции растворения пирофосфата аммония в воде и солевых растворах

Раствор Температура, °С

25 1 - 40 • * 55

6 н2о 0,468 0,457 0,387

КС1 0,421 0,394 0,410

СаС12 0,545 0,545 0,545

А1С13 0,440 0,440 0,440

Таблица 5

Порядок реакции растворения аммофоса в воде

и солевых.растворах •

Раствор Температура, °С

25 40 | 55 : 70

н2о • 0,46 0,46 0,46 0,46

КС1 0,42 0,42 0,42 -

СаС12 0,43 0,43 0,43 -

А1С13 0,41 0,41 0,41 • -.

порядки всех реакций одинаковы. Добавление соли в раствор приводит к небольшому снижению порядка реакции за исключением СаСЛ^. Аналогичная картина наблюдается при растворении аммофоса: ни повышение температуры, ни введение в раствор кавионов не влияют на характер процесса растворения.

Изучение взаимодействия пирофосфата аммония, ортофосфата натрия и ЖКУ 10-34-0 с разбавленными растворами в зависимости от состава модельного раствора показало, что при определенных концентрациях. компонентов между н.,ми происходит химическое взаимодействие. При соотношении пирофосфата аммония с /УаС1, MgCI^, CaCIg, AlCIg, равным 2:3, с KCl, равным 3:7 и с FeCIg - 3:2 на диаграммах зависимости дН/S от с появляются экстремальные точки, что однозначно указывает на то, что в этих системах происходит взаимодействие, носящее характер комплексообразования (рис.1). Осадки, образующиеся в. результате взаимодействия ПФА с Mg CIg, OaCIg, AlCIg и FeCIg, растворяются в избытке раствора ЛЗД, что'также является доказательством того, что образующиеся соединения являются комплексными. Повышение температуры до 50°С так же как и разбавление растворов до суммарной концентрации 0,01 М не мешало комплексообразованию. Замена анионной части солей на /VOß" изменяла соотношение реагирующих, веществ, при котором происходило образование комплексных соединений.

Взаимодействие ортофосфата натрия с KCl, CaCIg и

FeCI^ в изомолярных сериях растворов с суммарной концентрацией 0,114 и 25°С не приводило к образованию комплексных .соединений (рис.2).

Взаимодействие ЖКУ 10-34-0 с 0,1 М растворами KCl, /VaCI, FeClg, AlCIg, CaCIg и MgCIg как индивидуальными, так и их смесями вызывало образование в растворах-'комплексных соединений - на что указывают экстремальные точки на графиках зависимости üR/R от с (рис.3). Увеличение соотношения ЖКУ - раствор соли, содержащей EeCIg в пользу раствора соли, приводило к преобладанию процесса диссоциации над процессом комплексообразования - проводи-

р,о* о,о ( o,«í «.' Цг^М

Т-------------''

цсе

i-1-1-1-1-1

0,1 0, «i ЦОС Ofik 0,01 в

6 qez, Ofiü o,oe 0,1 Се4сггр

I-1-1-1-1-i

ti (¡SJ (¡0Í Щ 0,01 o

llmhhh, ii

O o,01 1)04 f>0{ с|M V^ctjM 0 e.°c ^FfC^M

I-1-1---1-1-í Г г- I-(-1-1

0,1 tfil tfil oji 0 ql qoí o,oe ери qei o ■

Рис. I. Относительное изменение сопротивления в смеси aXNH^PgOr, - MgCi2, б)(НН4)4Р20? - СаС12 ; в)(ПН4)^Р20? - AlCl^í r)(NH4)4P207 - РеС13>

' >J

0 o,oí цо* еве с,OÍ Cji "Cefa

1-1-1-1-1-1

qi 6,0! i>,« w 4M 0 '

I-1-1-1-1-r

Qf tyl c,0e qfi) qpt P

С

Mi «i, M

<rl

нее fl,w с

!>,< q'eí D'OS qoi о

CNoHiPOSt м

c'ct íj'c» í¡t6 O'dí t)'i ^ÍÍC^H

e'ri <»0«l <!»« fl« (¡/ ''ÍVÚ^M

Рис. 2. Относитгльное изменение в системе

а) HaH2P0j - СаС12 5

б) ИаН2Р03 - KCl;

в)НаН2Р05 - А1С13|

г) HaHgPO^ - РеС15>

—i-1-1-1-1

4M ttf <je* ем р

«♦иА.М

о

О 4M Щ Щ С,и Ц1 р^м

1-1-1-1

o.i ц>е ч5* 6

С*«, м

о с.ог flcc о,се о,es «

6)

• | i i i i i)i o,os с,оß ад ■ qoa о

СШ, М

.-,-,-,-,-, 4hU,t№s

о ср. о,ц ш О,CS 0,1 гСаСС,) ^

<-1-1--Г-1-г

ф 0,01 С,0,01) CfiX, о

г -

V

С.оа

p.of с,Ы о,1

—I-j-1—

о,es о ¡о*» 0,oz

CjxKu, и

С fr.«, И

Рис. 3. Относительное изменение сопротивления

в смеси а) ККУ -UgG^ ; б) ЖКУ -0а012;

в) ЖКУ - (FeCl3 + А1СХ3 + СаСЪ,);

г) ЖКУ - (AlClj + СаС12 + MgCL, + KCl).

мость раствора вследствие, этого резко возрастала, приводя к снижению значеккч функции . Это позволяет объяснить низкую эффективность полифосфатов на красноземах, высокое содержание железа в которых приводит к образованию труднодоступных для растений фосфатов железа', так как более подвижные полифосфаты железа образуются при избытке пирофосфатного аниона (см. рис. I и 3).

2. Превращение ЖКУ 10-34-0 нитроаммополифосфорных удобрений б почве

При компостировании фосфорсодержащих удобрений с дерново-подзолистой легкосуглинистой почвой в день внесения удобрений содержание подвижного фосфора г виде ортоформы, извлекаемой 0,2 н HCl, по вариантам с ортофосфорными удобрениями было выше, чем но полифосфатам (табл. 6) на всех дозах, что объясняется тем, что полифосфорные удобрения содержали только от 23 до 58$ фосфора в ортоформе. По вариантам с полифосфатами .более', высокое -количество подвижного фосфора било в вариантах с НАЛ I - 8,5 мг на дозе 50 мг фосфора и II мг - на дозе ICO мг. НАЛ I содержит значительну» часть фосфора (58$) в ортоформе, в то же время по НАЛ 3 {23% фосфора в ортоформе) было обнаружено 6,9 и ?,7 мг фосфора на дозах 50 и 100 мг фосфора соответственно. Не дозах 150 и 450 мг фосфора содержание подвижного фосфора было выше по вариантам с поллфос^а-том аммония (54,5$ фосфора в ортоформе): 12,6 и 24,5 мг/ 100 г-почвы по сравнению с 11,1 и 21,0 мг в вариантах с Г.КУ.

При увеличении времени взаимодействия удобрений с почвой по вариантам с ортофосфатами наблюдалось снижение содержания подвижного фосфора в результате его закрепления, а при внесении полифосфорных удобрений количество подвижного фосфора возрастало или оставалось на первоначальное уровне. Через 105 дней компостирования удобрений с почвой содержание подвижного фосфора по вариантам с орто- и полифосфорными вариантами снижалось.

Таблица. 6.

Содержание подвижных орто- и полифосфатов •з в дерново-подзолистой почве при компостировании (мг Р205 на 100 г почвы)

:Доза Р2О51 : Продолжительность компостирования

Варианты :мг/кг почвы: I день_: 105 дней

_I_: орто- : поли- : орто- : поли-

IIK - 6,0 - 6,0 -

IIK. + р с.д. 50; '9,2 - 8.0 -

IIK + р ам. 50 9,5 - 8,9

IIK + р ПФА 50 . 8,2 0,5 9,0 -

IIK + р ЕКУ 50 7,8 0,4 8,2 0,1

IIK + р НАЛ I ■ . . 50 . " 8,5 0,5 8,7 -

IIK + р НАЛ 2 50 ' 7,6 - 8,9 -

IIK + р НАЛ 3 50 6,9 .0,5 8,8 -

IIK i- р с.д. 100 • 13,0 - 10,7 -

ПК + р ам. 100 12,8 - 10,5 -

IIK л. р ПФА •100. 10,3 0,8 10,7 -

IIK + р НАЛ I 100 • II, и 0,4 11,0 -

IIK + р НАЛ 2 100 9,4 0,7 10,8 -

IIK + р НАЛ 3 100 7,7 1,6 11,0 0,4

IIK + р с.Д. ■' 150 15,0 - 12,3 -

IIK + р аы. 150 14,7 - 13,2 -

ПК + р ПЗА 150 12,6 1,6 13,8 -

1IK + р Ш 150 II.I 2,0 12,7 -

IIK + ? с.д. 450 31,6 - 26,7 _

ПК + р ам. 450 SJ.0 - 25,8 -

их + р HïA ' 450 24,5 4,0 23,5 1,2

IIK + р 450 21,0 3,5 23,8 0,5

Ooc.l'op в виде подвижной цояиформи, извлекаемой 0,3 н 'ICI, обнаруживался в незначительно;.: кол/лестве, и в день внесения удобрен:::: o¡:o, как правило, in прзвтаало 2С£ от внесенного в виде поли1ор:.:к.

Увел::чгк:;е соотпогжещ-я г.очзг.: 0,2 н HCI до I:ICü слоссосгво-

вало большему извлечению из почвы абсолютных количеств подвижного фосфора в орто- и полиформе. При этом степень извлечения подвижного фосфора в ор'тоформе по орто- и полифосфорным удобрениям оставалась примерно на том же уровне, что и при соотношении 1:5, а степень извлечения подвижного фосфора в полиформе по все;.1 полк-фосфорным удобрениям возрастала в несколько раз. Это гсзорит о том, что полиформа хотя и поглощается почвой более быстро, чем ортоформа, зато удерживается менее проччо, что мояно объяснить различным характером взаимодействия полифосфатов (в нашем случае пирофосфатов) и ортофосфатсв с почвенным раствором и катионами почвенно-поглощающего комплекса: при внесении ортофосфатов с дву;:- и трехвалентными катионами образуются труднорастворш.ше ортофосфаты Са, Ра и А1,а при внесении полифосфорных удобрений - бочее подвижные и растворимые в избытке удобрения (что может иметь место в очаге внесения, удобрений) пирофосфати тех же катионов.

При компостировании 1Ш 10-34-0 и нитроаммсполифосфорних удобрений с черноземом абсолютное количество ортоформы, извлекаемое из почвы через сутки после внесения удобрений по всем лоли-фосфорным удобрениям было значительно ниже, чем по ортофосфорным. С увеличением дозы удобрений зта разница возрастала, Относлтехьное количество фосфора в ортоформа (в % от внесенного с удобрением), экстрагированное из почвн с полифосфатами, оказалсоь вине, чем по ортофосфорним вариантам, и было тем выше, чем больше фосфора в полиформе содержало удобрение. Так относительное количество фосфора в вариантах с двойным суперфосфатом и аммофосом л зависимости от дозы колебалось от 70 (двойной суперфосфат, до^а 50 мг фосфора) до 85% (аммофос, доза 450 мг фосфора), а по нитр. аммополи-фосам на дозе 50 мг составило .117, 124 и 130$ и на дозе 100 ¡яг 114, 120 и 132% для НАЛ I, НАЛ 3 и НАЛ 3 соответственно.

За время инкубации почвы с удобрениями происходило снижение содержания фосфора в ортоформе при внесении двойного-суперфосфата и аммофоса, в то время как внесение полифосфатов увеличивало первоначальное содержание подвижного фосфора в почве за счет гидролиза полиформ и через 100 дней компостирования оно стало либо таким же как по ортофосфатам (на дозе 50 мг ли£*° выше

- на дозах 1.00 и 450 мг (табл.?).

Таблица 7

Действие полифосфорных удобрений на содержание подвижного фосфора в ортоформе при компостировании о черно- ■ земеом (мг РрОс на 100 г почвы)

:Доза Р2О5, : Продолжительность компостирования

Варианты :мг/кг почвы ! I день : 100 дней

ЫК _ е;4 6,1

ЫК + р с.д. 50 9,9 8,2

ЫК + р ам. 50 10,2 8,3

ЫК + р ПФА 50 9,6 8,7

ЫК ^ р Ш . 50 •. ' В,9 8,4

ПК + р НАЛ Г 50 9,8 8,9

ЫК + р НАЛ 2 50 9,1 8,2

ЫК + р НАЛ 3 ' 50 8,0 7,5

ЫК + р с.Д. . 100 14,5 9,5

ЫК + р ам. •100 13.5 10,7

ЫК + р П5А . 100 12,4 11,8

ЫК + р НКУ 100 11,9 12,1

ЫК + р НАЛ I 100 11,3 11,6

ЫК + р НАЛ 2 100 11,6 И,6

ЫК + р НАЛ 3 100 9,7 10,1

ЫК + р с.д. 450 42,5 25,9

ЫК + р ам. 450 45,0 29,5

ЫК + р П5А 450 34,4 32,5

ЫК + р НУ 450 27,9 35,9

Внесение ЖКУ в дозах 100 и 450 мг фосфора обеспечивало большее накопление фосфора в ортоформе, чем внесение твердых полифосфатов или ортофосфорных удобрений и составило 12,1 мг/100 г почвы по сравнению с 9,5 и 10,7 мг Р205 в вариантах с двойным суперфосфатом и аммофосе на дозе 100 мг фосфора и 55,9 мг по сравнению с 25,9 мг по двойному суперфосфату-и 29,5 мг по аммофосу. Таким образом жидкий полифосфат в черноземе гидролизовал-ся в большей степени, чем твердые, с ортоформа ЖКУ закреплялась в почве в меньшей степени, чем ортоформа двойного суперфосфата или аммофоса.

Таблица 8

Содержание подвижного фосфора при ко;лпостировании фосфорных удобрений с сероземом (мг/РоО^/ГСО г почвы)

Варианты

Время взаимодействие .'Изменение

; :содержания

I день : 86 дней .ортоформы

орто- :поли- :орто- :поли-:за 06 дней

NK 2,10 - 1,80 -

ЫК + Р ам. 50 6,00 ' 3,70 - 2,30

NK ' + Р МА 50 5,10 0,45 .3,75 0,15 - 1,30

ЫК + Р ЖКУ 50 , . 4,84. 0,0о '4,80 - - 0,04

NK + Р. ам. • 100 9,10 . 5,80 - - 3,30

ЫК + P.IKA 100 7,95 L.U 6,30 - - 1,65

ЫК + Р 'ЖКУ 100 7,76 1,25 7,14 0,10 - 0,62

При компостировании фосфорных удобрений с серозомом через сутки взаимодействия удобрений с почвой содержание подвижного фосфора в ортоформе в абсолютных величинах (гт P2O5/IOO г почвы) было I выше по аммофосу (табл.8), а в относительных (в % от внесенного с \ удобрениями в виде ортоформы) - по полк]?осфатам и составило соот- ! ветственно на дозах 50 и 100 мг I'^Og по аммофосу 78 и 70,г', по ПФА III и 107,1 и по ЫСУ IIS ц 123%. Тг.ким образом фиксация в почве

•ч

фосора в ортоформе из ашофооа и полифосфорных удобрений происо-дила с различной интенсивностью.

За период компостирования содержание фосфора в ортоформе при внесении ортофосфата снизилось значительнее, чем при внесении полифосатов и составило соответственно на дозах 50 и 100 мг PgOg для аммофоса 2,3 и 3,3 мг, по ПФА 1,35 и 1,65 мг и по ИКУ 0,04 и 0,62 мг/100 г почвы.Данные согласуются с пезультатами, полученным] В.А. Кожемячкой и Ф.В. Лшшевским. ;

3. Эффективность и усвояемость полифосфорных удобрений

в условиях вегетационных опытов' Результаты вегетационного опыта на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве .показали, что ¡ЖУ 10-34-0 и нитроаммополиОос-форные удобрения незазксимо от содержания полифоргли в удобрениг: не уступали действию'двойного суперфосфата и аммофоса на урожай зерна и солоны овса как в прямом действии, так и в последейстзш (табл.9) и размер урожая згз;;сел только от дозы удобрения, но не от его вида. Вынос Босфора определялся, главным образом, величине] урожая, так как содержание фосфора в растениях по вариантам различалось незначительно.

Аналогичные результаты были получены и на'выщелоченном чернозем0 (табл.Ю).- Разница в урожае гежду различными видам: ортофос-форлых и Полифосфорных удобрений в пределах одной дозы, как правило, не превышала величигц НСР, однако рост урожая с увеличением дозы удобрений был ниже, чем на дерново-подзолистой почве и увеличение дозы удог1 рений со 150 до 450 мг Р^05 на I кг почвы не приводил^ к увеличению урожая, вместе с тем увеличивая вынос фосфора растениями. В последействии полифосфорные удобрения были столь же эффективны, как и ортофосфорные.

3 вегетационном опкте на светлом сероземе ¡Ш I0-34-G :: IDA оказались столь же ойектгзни:.-^ удобрениям;:, как с^-.с'.ое (табл.

Таблица 9

Действие полифосфорных удобрений на урокай овоа и вынос фосфора на дерново-подзолистой почве

Варианты :Доэа = Р2°5. ;мг/кг :почвы ; Опыт I : Опыт 2

■Урожай, г/сосуд:Вынос¡Урожай, г/сосуд Выноо Р2°5. мг/ 'СОСУД

: зерно • С О' : солома:кг/со* зерно : : суд : солома

ЫК 4,5 11,5 42 7,5 8,3 57

ЫК + Р сд. 50 15,3 25,6 151 17,9 17,8 125

ЫК + Р ам. 50 18,6 26,4 Г73 18,2 19,1 130

ЫК + Р ПФА • 50 18,2 27,7 159 16,3 14,8 127

ЫК + Р НКУ 50 21,7 23,3 201 19,3 21,4 165

ЫК + Р НАЛ I 50 21,1 28,0 167 19,1 18,4 161

ЫК + Р НАЛ 2 50 18,4 26,6 166 16,7 16,4 124

ЫК + Р НАЛ 3 50 19,0 28,5 179 20,2 19,9 151

ЫК + Р с.д. 100 28,1 26,4 175 22,8 25,0 . 185

ЫК + Р ам. ■ 100 22,8 16,7 207 22,5 • 25,1 201

ЫК + Р ПФА 100 24,3 ' 21,8 211 21,4 24,0 180

ЫК + Р НАЛ I 100 24,0 18,8 210 23,6 26,0 211

ЫК + Р НАЛ 2 100 23,3 19,9 200 ' 21,3 22,4 178

ЫК + Р НАЛ 3 100 25,0 21,8 223 21,1 24,1 182

ЫК + Р с.д. 150 23,3 25,4 230 23,4 24,7 2<7

ЫК + Р ам. 150 24,5 20,0 ¿38 24,8 22,0 260

ЫК + Р П2А 150 25,4 21,0 252 26,1 22,2 250

ЫК + Р ЕКУ 150 25,5 23,4 251 25,6 26,5 264 ^

ЫК + Р'с.д. 450 30,9 ' 29,9 413 27,4 о0,2 443

ЫК + Р ам. 450 26,5 32,1 446 27,4 30,5 442

ЫК + Р ПФА 450 29,9 33,0 460 29,4 29,8 472

ЫК + Р ЕКУ 450 31,0 31,3 512 28,4 30,3 476

ЗЕ, г/сосуд 1,8 1.6

3,1 4,4

. Таблица 10

Действие полифосфорных удобрений на урожай овса (г/сосуд) .. и вынос фосфора на черноземе

:Доза : Опыт I : Опыт 2

Варианты ^ ! I У*°*ай

:почвы : зерно:солома:мг/со- : зерно:солома :мг/со-_,_!__:сУД :_: °УД

ык 4,5 7,3 29 4,8 7,2 32

ык + р с.д. 50 19^8 22,0 154 20,6 22,1 159

ык + р ам. . 50 19,7 23,7 181 . 19,8 20,2 175

ык + р пи 50 19,9 19,9 147 20,5 22,3 ' 165

ык + р жку 50 •20,6 22,9 200 20,7 22,6 198

ык + р НАЛ I 50 21,2 21,7 191 21,9 23,4 206

ык + р НАЛ 2 50 19,8 21,8 180 20,0 21,0 179

ык + р НАЛ 3 50 22,2 23,2 173 22,1 24,5 151

ык + р с.Д. 100 22,9 25,8 241 22,8 25,4 247

ык + р ам. 100 ' 21,5 25,5 240 21,4 24,8 248

ык + р ПФА- 100 23,2- ' 25,7 254 23,0 26,2 252

ык + р ЖКУ ■ 100 24,0 25; 6 267 23,6 25,3 270

ык + р НАЛ I .100 23,6 27,4 268 23,7 26,6 298

ык + р ПАП 2 ' 100 21,4 24,2 256 21,6 24,7 241

ык + р НАЛ 3 100' 20,7 28,7 244 21,3 25,1 251

ык + р с.Д. . 450 22,7 27,6 С24 ' ■ 22,8 28,1 341

ык + 1. ам. 450 • 22,5 31,0 355 22,5 27,9 359

ык + Р ПФА 450 22,3 28,6 368 22,4 27,7 352

ык + Р ЖКУ 450 24,1 30,5 389 24,2 29,0 453

ЗЕ, г/сосуд 1.7 1,1

р, % 2,8 1,8

II). Разница в урожае при внесении различных форм удобрений пэактичвоки отсутствовала и увеличение дозы удобрений с 50 до 100 иг РзО^ка I кг почэы не повышало урокая овса.

*

Таблица II

Действие ККУ 10-34-0 на урожай овса (г/сосуд) и виной фосфора на сероземе

Доза Опыт I Опыт о ■ \

Варианты Р2°5' мг/кг почвы Урожай Вынос : Урожай :Выноо • _ _

зерно : солома: р2°5'-; глг/со-: СУД : зерно солома ;р2°5-:мг/со- : суд

ЫК 13,2 15,7 93 13,0 16,2 01

ЫК .+ Р ам, 50 21,0 27,4 .184. 21,8 26,3 195

'ЫК + Р ПФА 50 22,1 26,7 198 21,7 25,0 194

ЫК + ,Р Ш 50 21,1 26,7 233 22,0 26,3 244

ЫК + Р ам. 100 22,5 26,9 228 22,3 27,7 261

ЫК + Р ПФА 100 21,4 27,6 260 ■ 21,4 26,8 265

ЫК + Р ЖКУ 100 22,8 27,2 ' 283 22,5 27,1 281

ЗЕ, г/сосуд 1,8 1.1

Р, % . 3,0 1,8

ВЫВОДЫ -' I.Определены порядки реакций растворения пирофосфата ак- . мония, пирофосфата натрия и ашофаае а раэбав'ленных растворах хлоридов различных металлов. Показано, что эти соединения обладают высокой скоростью растворения в использовавшихся растворах, которая, как правило, не'превышала девяти минут в интервале тем-мператур от 15 до 75°С и постоянной скорости перемешивания. При растворении пирофосфата аммония и аммофоса в воде и солевых растворах порядок реакции не изменялся с температурой и мало зависел от природы вводимой соли. Порядок растворения пирофосфата натрия зависел от присутствующего в раствора катиона и возрастал при переходе от хлоридов одновалентных катионов к хлоридам алюминия и кальция. Установленные различия игзют значение для пре-

вращения этих соединений в почве.

2. Установлены соотношения пирофосфата аммония с солевыми растворами в изомолярных сериях, при которых происходит образование комплексных соединений. Определены факторы, влияющие на процеос комплексообразования. Так, повышение температуры растворов до 50 С и разбавление их до концентрации 0,01 М не мешало кокилексообразованию. Замена анионной части солей на N0^ изменяла соотношение реагирующих веществ, при котором происходило образование комплексных соединений.

З.Ортофссфат натрия не вступал в реакции комплексообразо-виния три взаимодейотвии с 0,1 И растворами хлоридов различных катионов.

4.Пирофосфат аммония, входящий в состав ЖКУ 10-34-0, не терял способности к комллексообразованию при взаимодействии с солевыми растворами.

5.Характер превращения F.U 10-34-0 и нитроаммополифосфорных удобрений в дерново-яодзолистой почве, черноземе и сероземе определяется входящим в их состав пирофосфатом аммония.

6.Компостирование ЕКУ 10-34-0 и нитроаммополифосфорных удобрений с дерново-подзолистой легкосуглинистой почвой, выщелоченным черноземом и сероземом позволило установить различный характер превращения полифосфорных и ортофосфорных удобрений в зависимости от длительности компостирования и содержания фосфора в полиформе в удобрении, а также более четкому выявлению различий в доведении фосфора в ортоформе этих удобрений.

7.Увеличение соотношения почва:0,2 н HCl в кислотной вытяжке до 1:100 способствовало значительно большему абсолютному извлечению подвижной ортофорыы в вариантах с ортогосторня:.:п удобрениями и подвижных ортоформп и полиформы в вариантах с

шфосфорными удобрениями/При этой относительное увеличение ^винной ортоформы по ортофосфатам происходило в меньшей сте-1И, чем увеличение подвижной ортоформн по полифосфатам. Это зволило сделать заключение о том, что ортоформа полиоосфор-с удобрений обладает большей подвижностью, чем ортоформа орт о- 11 :фатов.

8. При компостировании нитроаммопол'дфосфорных удобрений юсительное количе' ство фосфора з виде подвижной ортоформн, элекаемой из почвы, коррелировало с содержанием полиформы /добрешш: чем выше было содержание полиформы, тем большая зпень извлечения ортоформы наблюдалась. Количество фосфора толифорче в процентах от внесенной с удобрениями полиформы, :трагируемое из почвы, с увеличением соотношения лочва:С,2 iCI с 1;5 до I:ICO возрастало более значительно, чем отно-гельное количество фосфора в ортоформе - это говорит о том, э полиформа удерживается почвой менее прочно, хотя и погло-зтся ею более интенсивно.

¿.В вегетационных опыта:, проведенных на дерново^подзолис-í легкосуглпнистой почве, выщелоченное черноземе и светлом эоземе £КУ 10-34-0 и нлтроаммополифоч. горные удобрения оказа-зь столь :;:е эффективными как и двойной суперфосфат и аммофос, змотря на то, что содержали значительное количество фосфора з::де полиформы.

По материалам диссертации опубликованы следуюцие работы:

1. Влияние конденсированных фосфатов с разным содержанием ^растворимого фосфсра на урожай ячменя. Бюллетень ВИУЛ, JE26, , 1975 с.59-63 (в соавторстве)

2. Влияние жидкого полифоофорнЬго удобрения на урожай овса цшамику подвижного фосфора в почве. В сб.: "Почла, плодоро-

' дие, урожай". Тезисы докладов, Тбилиси, 1976, с.115-117.

3. Полифосфаты как удобрения. Бюллетень ВИУА," Js 29, Ы., 1976, с.50-56.' - '

4. Взаимодействие ЖКУ 10-34-0 с солями почвенного раствора. Тезисы докладов Всесоюзного совещания, Зерноград, i960, с.6-7 •

: (в соавторстве).

'5. Изучение взаимодействия яирофосфата натрия и лирофосфа-■ та аммония с хлоридами никоторых катионов. Тезисы докладов У Всесоюзной конференции "Физико-химические исследования фосфатов1 Ленинград, 19 11;, с.144 (в соавторстве),

6. К вопросу о 'превращении полифосфорных удобрений в почве Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Фосфаты - 84",. Алма-Ата 1984, 0.362. (в ооавторотве).

Подписано к печати oz.io-9C " ■ , ' -Формат 60х 84 I/I6

Объем х,0 п.л. ' Тира- 100 экз. ЗаказЗД I