Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агрохимическая оценка продуктов неполного разложения аморфных фосфоритов

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Агрохимическая оценка продуктов неполного разложения аморфных фосфоритов"

РГБ ОД

2 0 май т?

На правах рукописи

МИХАЙЛЮК Татьяна Анатольевна

АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКТОВ НЕПОЛНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ АМОРФНЫХ ФОСФОРИТОВ

Специальность 06.01.04 — Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1997

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева на кафедре агрономической и биологической химии.

Научный руководитель: д. с.-х. н., проф. И. П. Дерюгин.

Консультант: к. с.-х. и., доц. А. Н. Кулюкин.

Официальные оппоненты: д. б. н. В. И. Никитишен; к. с.-х. н. А. П. Смирнов.

Ведущая организация — Российский государственный аграрный заочный университет (РГАЗУ).

Защита состоится 1997 г.

/А, С-О

в /.7. . . часов на заседании диссертационного совета Д 120.35.02 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА.

Автореферат разослан . . . 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к. б. н.

В. В. Говорина

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ограниченность запасов качественного фосфатного сырья, пригодного для получения фосфорных удобрений по традиционной технологии и наличие больших плошдцей пахотных почв с низким содержанием подвижного фосфора ставят перед технологами и агрохимиками задачу быстрого вовлечения в производство удобрений фосфоритов с невысоким содержанием фосфора.

В этой связи совершенствование и поиск новых технологий, позволяющих вовлекать в производство фосфорных удобрений низкопроцентные аморфные фосфориты, имеет важное народохозяйственное аначение и позволит успешнее решать проблему фосфора в земледелии России.

Причем, нет необходимости полностью переводить фосфор в водорастворимую форму, которая к тому же, довольно быстро превращается в почве в труднорастворимые соединения.

Ставилась задача найти эффективный способ перевода фосфора фосфоритной муки в доступное состояние путем ее неполного разложения азотной и фосфорной кислотами, чтобы растения могли удовлетворять свою потребность за счет полученного таким образом удобрения даже на слабокислых почвах. Кроме того, было получено гранулированное концентрированное удобрение путем смешивания аморфного фосфорита с катализированным красным фосфором, фосфорит довольно быстро подвергается разложению под влиянием продуктов окисления красного фосфора при нахождении гранул смеси на поверхности влажной почвы в течение 1-3 недель.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы неслось изучение влияния продуктов неполного разложения аморфных фосфоритов на урожай и качество сельскохозяйственных культур и на фосфатный режим дерново-подзолистой почвы.

В задачу исследований входило:

- определить эффективность продуктов неполного разложения фосфоритов, полученных на основе комбинированной обработки их азотной и фосфорной кислотами;

- оценить действие новой формы бесхлорного сланного фосфор-но-калийного удобрения, полученного на основе сплавления апатита с поташем;

- исследовать превращение и выявить эффективность смеси фосфоритной муки с катализированным красным фосфором при заблаговременном внесении и нахождении гранул смеси на поверхности влзжной почвы в течение 1-3 недель до посева.

Научная новизна. Впервые путем неполного разложения аморфного фосфорита азотной и фосфорной кислотами, получено эффективное удобрение, которое по своему действию приближалось к двойному суперфосфату .

Впервые изучено действие на урокам растений гранулированной смеси аморфного фосфорита с катализированным красным фосфором при нахождении гранул этой смеси на поверхности влажной почвы в тече-. • ние 1-3 недель до заделки.

Была испытана новая форма Оесхлсрного сложного фосфорно-калийного удобрения, полученного на основе сплавления апатита с по-ташем.

Теоретическая и практическая значимость. Получение удобрений на основе неполного разложения фосфорита азотной и фосфорной кислотами позволяет существенно упростить технологию и значительно Уменьшить расход дорогостоящих реагентов для получения эффективных удобрений.

Обогащение фосфоритов катализированным красным фосфором позволяет повысить концентрацию фосфора в удобрении, а заблаговременное внесение этой смеси до заделки ее в почву является перспективным приемом улучшения эффективности ее действия.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были доложены на научной конференции МСХА в 1995 году.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований и их обсуждения, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Материал изложен на 111 страницах, вклю- ' чает 24 таблицу и 11 рисунков. Список использованной литературы содержит 283 наименования, в том числе 50 на иностранных языках.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1. Условия и методика проведения исследований. Исследования проводились в 1994 - 1996 годах и включали два трехлетних вегетационных опыта на кафедре агрохимии МСХА и вегетационно-полевой опыт, заложенный в 1996 г. на территории совхоза "Чисмена" Волоколамского района.

Продукты неполного разложения фосфорита получали в лабораторных условиях путем последовательного смачивания равномерного слоя фосфоритной муки с катализированным красным фосфором с последующей грануляцией и сушкой продуктов. Азотная кислота расходуется в таком количестве, которое требуется для разложения карбонатов кальция и магния в фосфорите. Количество фосфорной кислоты брали из расчета 15 и 30 7. от стехиометрической нормы Н3РО4 (по Р2О5), необходимой для производства двойного суперфосфата. Красный фосфор был взят в количестве 50 7. от стехиометрической нормы.

СХЕМА ОПЫТОВ

Вегетационный опыт 1. 1. М-фон; затем по фону - 2 - двойной суперфосфат; 3 - егорьевский фосфорит; 4 - егорьевский фосфорит + БО 7. красного фосфора; 5 - кингисеппский фосфорит; 6 - кингисеппский фосфорит + НИОз; 7 - кингисеппский фосфорит + НМОз + 15 7. Н3РО4; 8 - кингисеппский фосфорит + ННОз + 30 7. Н3РО4; 9 - кингисеппский фосфорит + ШОэ + 50 7. красного фосфора; 10 - фосфор-но-калийное удобрение; 11 - егорьевский фосфорит + 30 7. Н3РО4.

Вегетационный опыт 2. 1. Ж-фон; затем по фону - 2 - двойной суперфосфат; 3 - егорьевский фосфорит; 4 - красный фосфор; 5 -егорьевский фосфорит + 50 7. красного фосфора (за 2 дня до посева) ; 6 - егорьевский фосфорит + 50 7. красного фосфора (за неделю до посева); 7 - егорьевский фосфорит + 50 2 красного фосфора (за 2 недели до посева); 8 - егорьевский фосфорит + 50 7. красного фосфора (за 3 недели до посева).

Вегетационно-полевой опыт. 1. ЯК-фон; затем по фону - 2 -двойной суперфосфат; 3 - егорьевский фосфорит + 50 7. красного фосфора.

В вегетационных опытах исследуемой культурой был райграс однолетний, который выращивали в сосудах типа Митчерлиха, вметающих 5.0 кг абсолютно сухой почвы. Опыты проводили в 4х-кратной пов-торности, в каждом сосуде оставляли по 100 растений. Культура позволяла за вегетацию сделать 3-4 укоса. Первые 2 года N, Р2О5, КгО вносили в дозах 1.2 : 0.9 : 1.3 г/сосуд, соответственно. На третий год изучалось последействие фосфорных удобрений. Ежегодно после каждого укоса проводили подкормку растений азотом и калием по 0.3 г N и КгО на сосуд. Дезу фосфорных удобрений рассчитывали по общему содержанию Р2О5 в удобрениях. В первый год опыта все удобрения вносили при набивке сосудов, перед посевом, а в последующие годы при перебивке сосудов весной перед посевом. Азот и калий вносили в виде солей NH4NO3 и KCl.

Вегетационные опыты проводились на дерново-подзолистой сред-несуглинистой почве. Почву предварительно известковали жженой известью по 3/4 Нг. Почва имела следующие агрохимические показатели: рНсол,- 4.4; Нг - 4.2 мг-экв./100 г.; S - 4.8 мг-экв./100 г.; КгО (по Кирсанову) - 6.0 мг/100 г.; Р2О5 (по Кирсанову) - 2.2 мг/100 г.. После известкования рНСОл.повысился до 6.0.

Вегетационно-полевой опыт проводили на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве имевшей следующие агрохимические показатели: рНсол." 5.9; Нг - 1.3 МГ-экв. /100 Г.; S - 11.0 мг-экв./ЮО г.; КгО (по Кирсанову) - 10.0 мг/100 г.; Р2О5 (по Кирсанову) -4.9 мг/100 г.. Площадь опытной делянки 1м2, повторность 5ти-'крат-ная. Все удобрения вносили весной вручную, N, Р2О5 и КгО применяли из расчета соответственно, 120 : 90 : 140 кг/га д.в., вносили аммиачную селитру и сернокислый калий.

Статистическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа (по Доспехову).

Азот, фосфор и калий в растительном материале определяли в одной навеске после ускоренного мокрого озоления (по Гинзбург и др.) с последующим определением азота и фосфора на ФЭК, калия -на пламенном фотометре. Агрохимический анализ почв проводили общепринятым методом, валовой фосфор и фракционный состав фосфатов в почве - по Курмису (Kurmies, 1972), степень подвижности фосфатов по Карпинскому и Замятиной (1958).

2.2 Эффективность продуктов неполного разложения фосфоритов азотной и фосфорной кислотами, а также смеси фосфоритов с катализированным красным фосфором.

Диапазон применения фосфоритной муки в земледелии России можно существенно расширить, если предварительно подвергнуть ее частичному разложению азотной и фосфорной кислотами. Такого рода обработка позволяет вовлекать в производство фосфатное сырье, непригодное для фосфорных удобрений по традиционной технологии. Комбинированная обработка фосфоритов азотной и фосфорной кислотами может с успехом применяться для получения фосфорных удобрении из кабонатного фосфатного сырья, при этом азотной кислоты берется в таком количестве, которое необходимо для разложения карбонатов кальция и магния, а фосфорной кислоты расходуется примерно в 3-4 раза меньше, чем это требуется для получения двойного суперфосфата.

В таблице 1 представлены данные по содержанию водо-, цит-ратнорастворимого и общего фосфора в полученных удобрениях.

Таблица 1

Содержание водо-, цитратнорастворимого и общего фосфора в

продуктах частичного разложения фосфоритов

Степень разложения фосфорита Н3РО4, х Егорьевский фосфорит Р2О5, 7. Кингисеппский фосфорит Р2О5, %

общ. вод. цит. вод.+цит. общ. вод. цит. вод.+цит.

0 (фосфорит) 18.6 - 6.8 3576 6.8 3575 26.8 - 7.4 2775 7.4 2775

15 - - - - 31.0 5.2 157В 11.3 Уб.Ь 16.5 5372

30 27.0 3.5 137и 7.5 2775 11.0 ЗП77 40.0 ор Ж 13.4 ЗЗ.Ь 25.4 5375

в удобрении Примечание: X Р2О5 от общего

Из данных таблицы 1 видно, что содержание общего фосфора увеличивалось с повышением уровня обработки фосфорита фосфорной кислотой. Так, при 30 X уровне разложения фосфорита Н3РО4 этот показатель возрос с 18.6 до 27.0 X для егорьевского фосфорита и

от 26.8 до 40.0 X для кингисеппского.

При использовании элементарного красного фосфора этот показатель достигал 34.4 % для егорьевского фосфорита и 56.0 7. для кингисеппского.

При частичном разложении фосфорита происходит увеличение содержания как общего, так и "доступного" фосфора в удобрении. Увеличение количества "доступного" фосфора в большей степени происходит ва счет появления водорастворимой фракции, количество ши-ратнорастворимой формы изменялось в меньшей степени.

Расчет коэффициента полезного действия реагента, выраженного прибавкой "доступного" фосфор'' на единицу Р2О5 затраченной кислоты, показывает, что эта величина была наибольшей при 15 % уровне . "активации" кингисеппского фосфорита, однако, и при 30 X уровне этот показатель был достаточно высоким. Расчет проводили как по абсолютному, так и по относительному (X от общего) содержанию "доступного" фосфспа в удобрении (таблица 2).

• Испытание удобрений, полученных на основе комбинированной обработки фосфоритной муки азотной и фосфорной кислотами и при смешивании ее с элементарным красным фосфором с добавлением к нему Си504 (1 % меди от массы красного фосфора), а таюке изучение сложного бесхлорного фосфорно-калийного удобрения, полученного при комплексной переработке сынерита (появляющийся К2СО3 сплавляли с апатитом), проводили в трехлетнем вегетационном опыте.

Данные по учету биомассы райграса представлены в таблице 3.

Комбинированная обработка фосфорита небольшими количествами азотной и фосфорной кислот позволяет получать удобрение, которое приближается по своему действию на урожай райграса к двойному суперфосфату. Высокую эффективность в сравнении с фосфоритной мукой проявило также удобрение, полученное на основе частичного разложения фосфорной кислотой (30 7. от нормы, расходуемой на получение двойного суперфосфата). Гранулированная смесь фосфорита с катализированным красным фосфором, внесенная в почву непосредственно перед посевом, оказывала слабое влияние на повышение урожая в первый год действия. Внесенный с этой смесью фосфор начинает по-' ложительно влиять на повышение урожая лишь на второй год. Механизм длительного последействия этого удобрения, содержащего элементарный красный фосфор, обусловлен окислительными процессами, происходящими в гранулах (окисление красного фосфора и взаимо-

Таблица 2

Повышение содержания "доступного" фосфора в удобрениях отнесенное к единице Р2О5 затраченной кислоты-(К.П.Д. реагента)

Степень разложения фосфорита Н3ТО4, 7. Расход Р2О5 кислоты, г/100 г фосфорита "Доступный" фосфор Прирост "доступной" Р2О5 от обработки, К.П.Д. реагента "доступный" Р2О5

в удобрении, 7. от общего, 7. в удоб- |от общего, рении, х! % в удобрении, 7. В X от общего

Егорьевский 0 30 - 6.8 36.6 | ! - -

11.16 11.0 40.7 4.2 4.1 0.38 0.37

Кингисеппский 0 15 30 _ 7.4 27.6 _ _ _ _

11.26 16.5 53.2 9.1 25.6 0.81 2.27

22.50 25.4 63.5 18.0 35.9 0.80 1.60

Двойной суперфосфат 43.20 40.0 100.0 32.8 66.5 0.76 1.54

действие его продуктов с фосфоритом), результатом которых является образование доступного растениям фосфора. Сложное фосфорно-ка-лийное удобрение приближалось по своему действию на урожай к эквивалентной смеси двойного суперфосфата с хлоридом калия.

Таблица 3

Влияние фосфорсодержащих удобрений на урожай райграса (вегетационный опыт 1), масса сухого вещества; г/сосуд

Варианты Прямое действие Последействие 1996 г. В сумме за 3 года Прибавка к фону

1994 г. 1995г.

l.NK-фон 33.4 38.6 24.5 96.5 -

2.Фон + Рс.д. 40.6 51.6 41.6 133.8 37.3'^

З.фон + Рег. 40.0 48.2 41.5 129.7 33.2

4.Фон + Per. + 50% РКр. 38.2 50.7 43.0 131.9 35.4

5.Фон + Ркинг. 39.8 49.2 39.4 128.4 31.9

6.Фон + Ркинг. + ШОз 38.1 52.4 40.9 131.4 34.9

7.Фон + Ркинг.+ HNO3 + 15Х Н3Р04 38.8 52.1 41.3 132.2 35.7

8.Фон + Ркинг + HNO3.+ 30% Н3РО4 43.3 53.5 41.8 138.6 42.1

9.Фон + Ркинг. + ННОз + 50* РКр. 36.4 51.0 38.0 125.4 28.9

10.Фон + РК 38.6 55.5 42.1 •136.2 39.7

11.Фон + Рег, + 307. Н3ГО4 42.8 52.6 39.6 135.0 38.5

НСР05 1.3 1.6 1.3

Данные по выносу фосфора и коэффициенту его использования из

удобрений представлены в таблице 4. Менее высокий вынос фосфора

при внесении продуктов частичного разложения аморфных фосфоритов

азотной и фосфорной кислотами (30 X Н3РО4), по сравнению с вари- ■

антом с внесением двойного суперфосфата, не являлся тормозом в

формировании урожая. Последний по величине приближался к урожаю р

варианте с двойным суперфосфатом, где отмечался наиболее высокий

вынос фосфора и коэффициент его использования из удобрений.

Таблица 4

Вынос фосфора урожаем райграса и коэффициент использования его из удобрений (вегетационный опыт 1)

Варианты Вынос PgOs, мг/сосуд Киспольз.Р2О5, Z

1994 1995 1996 сумма за Зг. 1994 за 2 года за 3 года

l.NK-фон 181 160 106 447 - - -

2.Фон + Рс.д. 351 416 310 1077 17.8 23.7 35.0

З.Фон + Рег. 262 244 295 801 9.0 9.2 19.7

4.Фон + Рег + 50* РКР: 244 252 244 740 7.0 8.6 16.3

5.Фон + Ркинг. 232 247 234 "13 5.6 7 7 14.8

6. Фон + Ркинг + HNO3 229 239 257 725 5.3 7.1 15.4

7. Фон + Ркинг + HNO3 + 157. Н3РО4 260 275 266 801 8.8 10.8 19.7

8.Фон + Ркинг + HNO3 + 307. Н3РО4 295 289 278 862 12.7 13.5 23.1

9.Фон + Ркинг. + HNO3 + 507. Ркр. 205 292 211 708 2.7 8.7 14.5

10. Фон + РК 302 376 348 1026 13.5 18.7 32.2

11.Фон + Рег + 307. Н3РЙ4 272 247 281 800 10.1 9.9 • 19.6

2.3 Влияние гранулированной смеси егорьевского фосфорита с катализированным красным фосфором на урожай райграса.

Идея одыта заключалась в том, чтобы с одной стороны ограничить контакт красного фосфора с подвижным алюминием почвы, который является ингибитором окисления, а с другой стороны найти пути более быстрого разложения фосфоритной муки под влиянием продуктов окисления красного фосфора. Красный фосфор в присутствии меди в качестве катализатора окисляется до Н3РО4 и Н3РО3 в случае, когда гранулированная смесь находится на поверхности влажной почвы при наличии достаточного количества кислорода.

С этой целью гранулированная смесь фосфоритной муки с катализированным красным фосфором оставалась на поверхности влажной почвы до посева райграса в течении 1-3 недель.

Результаты учета влияния изучаемых факторов на урожай биомассы райграса, приведенные в таблице 5, свидетельствуют, что смесь фосфорита с катализированным красным фосфором не уступает по эффективности двойному суперфосфату только в том случае, если гранулы этой смеси находились на поверхности влажной почвы 1-3 недели.

Таблица 5

Влияние фосфорсодержащих удобрений на урожай райграса (вегетационный опыт 2). масса сухого вещества; г/сосуд

Варианты Прямое действие Последействие 1996г. В сумме за 3 года Прибавка к фону

1994 г. 1995 г.

l.NK-фон 29.9 39.0 23.9 92.8 -

2.Фон + Рс.д. 39.7 57.1 42.0 138.8 46.0

З.Фон + Рег. 37.0 53.9 43.2 134.1 41.3

4.Фон + Ркр. 35.7 52.7 38.2 126.6 аз. 8

5.Фон +Рег.+50% РКр. (за 2дня до посева) 35.5 52.3 41.2 129.0 36.2

6.Фон +Рег +50Z РКр. (за неделю; 38.4 57.5 42.7 138.6 45.8

7.«Фон + Рег.+507. РКр. (за 2 недели) 39.9 60.2 41.9 142.0 49.2

8.Фон +Рег.+50% РКр. (за 3 недели) 41.8 62.1 43.1 147.0 54.2

HCPos 1.5 2.0 2.4

Внесение фосфоритной муки на дерново-подзолистой почве на азотно-калийном фоне также способствовало повышению биомассы райграса, как в прямом действии, так и в последействии, но ее действие было значи1 .льно ниже по сравнению с вариантами, где гранулированная смесь фосфорита с катализированным красным фосфором вносилась за 2-3 недели до посева.

Урожай, вынйс и коэффициент использования фосфора возрастали

при увеличении срока нахождения смеси фосфорита с катализированным красным фосфором на поверхности влажной почвы, (таблица 6.)

Таблица 6

Вынос фосфора урожаем райграса и коэффициент использования его из удобрений (вегетационный опыт 2)

Варианты Вынос Р2О5. мг/сосуд Киспольэ.Р2О5. X

1994 1995 1996 сумма за Зг. 1994 за 2 года за 3 года

l.NK-фон 184 169 106 459 - - -

2. Фон + Рс.д. 348 473 307 1128 18.1 26.0 37.2

З.Фон + Рег. 250 331 302 683 7.3 15.6 23.6

4.ООН + РКр. 237 264 196 "97 5.8 8.2 13.2

5.Фон +Рег.+Б0Х Ркр. (за 2дня до посева) 236 252 25S 746 5.7 7.5 15.9

6. Фон +Рцг. +50Z Ркр. (за неделю) 245 291 279 815 6.6 10.2' 19.8

7.'Гон +РЙГ.+50Х Ркр. (за 2 недели) 282 293 2£0 868 10.8 12.6 у

8.Фон +Рег.+50Х РКр. (за 3 недели) 237 315 292 894 11.4 13.8 °4 2

2.4 Фосфатный'режим почвы при внесении разных фог^орных удобрений.

2.4.1 Влияние разных по растворимости фосфорсодержащих удобрений на запасы подвижных фосфатов и степень их подвижности в почве.

Результаты исследований по изучению влияния различных по растворимос'ти и содержанию фосфора удобрений на запасы подвижных фосфатов в почве представлены в таблице 7.

Применение всех форм фосфорных удобрений приводило к значительному увеличению запасов подвижных фосфатов в почве, определяемых по методу Кирсанова. Наименьший прирост наблюдался в случае применения элементарного красного фосфора, так как оксление его идет довольно медленно. На следующий год (последействие) произошло снижение содержания кислоторастЕоримых фосфатов в почЕе по всем вариантам, исключая вариант с гранулированной смесью егорь-

евского фосфорита с катализированным красным фосфором, где оно, наоборот, возросло. Это произошло за счет образования дополнительного количества "доступных" фосфатов при разложении фосфоритной муки под влиянием продуктов окисления красного фосфора.

Таблица 7

Запасы подвижных фосфатов и степень их подвижности в дерново-подзолистой почве (вегетационный опыт 2)

Варианты Подвижный фосфор (по Кирсанову), мг Р2О5/ЮО г почвы Степень подвижности (0.03 н K2S04), МГ Р2О5/Л

1995 г. 1996 г. 1995 Г. 1996 г.

1. NK-фон 3.8 3.5 0.025 0.020

2. Фон + Рс.д. 10.0 9.2 0.130 0.090

3. Фон + Рег. 22.4 20.8 0.0S0 0.050

4. Фон + РКр. 6.3 5.0 0.050 0.035

5. Фон + Per + 502 Ркр. (за 3 недели) 9.2 9.7 0.065 0.040

исходная почва 4.4 0.030

Наибольшая степень подвижности фосфора (по Карпинскому - Замятиной) после 2х лет внесения удобрений была характерна для варианта с двойным суперфосфатом - 0.030 мг/л. После года последействия удобрений степень подвижности фосфатов почвы заметно снизилась.

Таким образом, внесение всех фосфорных оказало положительное влияние на запасы подвижного фосфора в почве и степень их подвижности. При этом степень подвижности фосфатов повышалась сильнее при внесении более растворимых удобрении.

2.4.2 Превращение в почве фосфорных удобрений с ограниченной растворимостью.

Результаты определения фракционного состава фосфатов в почве в год последействия показали, что фосфор двойного суперфосфата, красного фосфора, катализированного медью, и его смеси с фосфоритом переходит в дерново-подзолистой почве в основном в фосфаты

алюминия и железа. Тогда как при внесении фосфоритной муки большая часть ее остается в неизменной форме, о чем можно судить по высокому содержанию фосфатов кальция (таблица 8).

Таблица 8

Фракционный состав фосфатов в год последействия фосфорных удобрений (вегетационный опыт 2, 1995),мг Р0О5/ЮО г почвы

Варианты Роби. А1-,Fe-P Са-Р Рорг . Рост.

1. NK-фон 70 £8.0 10.5 7.7 23.8

2. Фон + Рс.д. 91 35.5 ' 11.9 11.8 31.8

3. Фон + Рег. 105 37.8 30.5 9.5 27.2

4. Фон + Ркр. 100 34. 1 12.3 8.3 45.3

5. Фон + Рег + 507. Ркр. (за 3 недели) 95 37.5 17.1 9.0 31,4

Из приведенных в таблице 8 данных следует, что фосфор гранулированной смеси егорьевского фосфорита с катализированным красным фосфором также быстро переходит в почвенный раствор дерново-подзолистой почеы и участвует в образовании фосфатов железа и алюминия, как и фосфор двойного суперфосфата.

2.5 Сравнительное действие двойного суперфосфата и гранулированной смеси фосфорита с катализированным красным фосфором на урожай клубней картофеля в условиях вегетацконно-полевого опыта.

Полученные в вегетационном опыте данные убедительно показали, что действие гранулированной смеси фосфорита с катализированным красным фосфором на урожай райграса заметно возрастало при нахождении етой смеси на поверхности влажной почвы в течение 1-3 недель до посева. Поэтому нами была предпринята попытка выяснить характер нового удобрения на урожай картофеля а естественных условиях. Смесь егорьевского фосфорита с катализированным красным фосфором находилась в течение 10 дней до посадки на поверхности влажной почвы.

Данные по учету урожая представлены в таблице 9.

Таблица 9

Влияние гранулированной смеси фосфоритной муки с катализированным красным фосфором на урожай и качество картофеля

Варианты Урожаи клубней г/м2 Прибавка урожая, Содержание Р2О5 в клубнях, X Вынос Р205 урожаем мг/м^ Коэф-т использования Р2О5 из удобрений, % Содержание крахмала в клубнях, 7. Сбор крахмала, г/м2

NK-фон 2020 - 0.45 1818 - 18.1 366

ФОН+Рс.д 2420 400 0.57 2759 10.5 18.4 445

ФОН+Рег+ 50% РКр. 2470 450 0.53 2618 8.9 17.9 442

НСР05 128

Результаты учета урожая свидетельствуют о высокой эффективности гранулированной смеси фосфоритной муки с катализированным красным фосфором. Различия в урожаях клубней между сравниваемыми вариантами статистически недостоверны. Столь высокая эффективность гранулированной смеси при Еыращивании картофеля объясняется, очевидно , тем, что за срок, который проходит от внесения гранул смеси на поверхности влажной почвы до посадки (10 дней) и от посадки до появления массовых есходов его (3 недели) красный фосфор сильно окисляется и фосфоритная мука под влиянием продуктов окисления быстро разлагается и превращается в более растворимые формы фосфатов.

Данные агрохимического анализа указывают на то, что фосфорные удобрения оказали положительное влияние на повышение концентрации Р2О5 в клубнях картофеля. Причем наиболее сильно она возрастала в варианте с двойным суперфосфатом. Однако в варианте с двойным суперфосфатом вынос Р2О5 с урожаем лишь незначительно превосходил таковой в варианте со смесью фосфорита с катализированным красным фосфором. Коэффициенты использования фосфора из удобрений также были близкими по вносимым удобрениям: 10.5 7. - в варианте с двойным /перфосфатом и 8.9 7. - в варианте со смесью фосфорита с катализированным красным фосфором.

Содержание крахмала в клубнях картофеля не изменялось под влиянием применяемых удобрений. Однако сбор крахмала в вариантах

с двойным суперфосфатом и гранулированной смесью фосфорита с катализированным красным фосфором существенно превышал таковой в контрольном варианте, что объясняется увеличением под действием вносимого с удобрениями фосфора урожая клубней картофеля.

ВЫВОДЫ

1. Повышение содержания "доступного" фосфора в продуктах неполного разложения фосфоритов ортофосфорной кислотой происходит за счет увеличения количества водорастворимой Р2О5. При обработке фосфорита небольшими количествами Н3РО4 последняя в первую очередь реагирует со свободными карбонатами Са, Мг и : незначительной степени с фосфоритом. В результате взаимодействия Н3РО4 с фосфоритом образуется в основном Са(Н2Р04)г.

2. Коэффициент полезного действия реагента, Еырат.енный через выход "доступной" Р2О5 в удобрении был .апбольшим при 15 % уровне "активации" кингисеппского фосфорита ортофосфорной кислотой.

3. Комбинированная обработка фосфорита небольшими количествами азотной и фосфорной кислот(30 %. от стехиометрической нормы, необходимой для получения двойного суперфосфата) позволила получить гранулированное удобрение, которое не уступало в прямом действии и последействии на урожай райграса двойному суперфосфату.

4. Удобрение, полученное на основе частичного разложения егорьевского фосфорита ортофосфорной кислотой (30 X от нормы, расходуемой на получение двойного суперфосфата) оказывало в течение Зх лет такое же влияние на повышение урожая, как и двойной суперфосфат.

5. Бесхлорное сложное фосфорно-калийное удобрение приближалось по своему действию на урожай к эквивалентной смеги двойного суперфосфата с хлоридом калия.

6. Полученные в вегетационных и вегетационно-полевом опытах данные показали, что гранулированная смесь фосфорита с катализированным красным фосфором не уступала по эффективности двойному суперфосфату только в том случае, если гранулы этой смеси находились на поверхности влажной почвы 1-3 недели.

7. Урожай, вынос и коэффициент использования фосфора возрастал при увеличении срока нахождения гранулированной смеси фосфорита с катализированным красным фосфором на поверхности влажной почвы.

8. Механизм длительного последействия смеси фосфорита с ка-

т&пизироЕанным красным фосфором обусловлен окислительными процессами, происходящими в ее гранулах, результатом которых является образование доступного растениям фосфора.

9. Применение Есех фосфорных удобрений увеличиваю количество валового фосфора в почве в основном за счет минеральных его соединений. При внесении фосфоритной муки большая часть ее остается в неизменной форме. Смесь же ее с катализированным красным фосфором в гораздо большей степени подвергалась изменению, ее фосфор также быстро переходит в почвенный раствор дерново-подзолистой почвы, как и фосфор двойного суперфосфата.

10. Внесение фосфорных удобрений приводило к увеличению в почве запасоЕ подвижного фосфора. При этом, степень его подвижности была выше при внесении более растворимых фосфорных удобрений, так в варианте с внесением двойного суперфосфата этот показатель был наибольшим, а в варианте с красным фосфором, катализированным медью, - наименьшим. По другим формам исследуемых фосфорных удобрений она занимала промежуточное положение.

11. Приготовление гранулированных смесей катализированного красного фосфора с низкопроцентными аморфными фосфоритами представляет интерес для дальнейшего изучения в полевых опытах при их заблаговременном внесении и оставлении на поверхности влажной почвы в течении 2-3 недель до заделки.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

Дерюгин И.П., Кулюкин А.Н., Чернышов А.П., Михайлюк Т.Д. Влияние продуктов неполного разложения аморфных фосфоритов на урожайность райграса // Известия ТСХА - выпуск 3 - 1996г. - с. 89-96.

- 16 -