Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агрохимическая оценка влияния разных форм фосфорита (на фоне NK) на фосфатное состояние каштановых почв Северной Монголии, продуктивность и качество зерна яровой пшеницы

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Агрохимическая оценка влияния разных форм фосфорита (на фоне NK) на фосфатное состояние каштановых почв Северной Монголии, продуктивность и качество зерна яровой пшеницы"

На правах рукописи

Базарраднаагийн Энхтуяа

АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗНЫХ ФОРМ ФОСФОРИТА (на фоне N10 НА ФОСФАТНОЕ СОСТОЯНИЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОЙ МОНГОЛИИ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

13 М^! ^¡3

ооьиоI«- -

Улан-Удэ 2013

005061744

Работа выполнена в почвенно-агрохимической лаборатории Научно-исследовательского института растениеводства и земледелия (г. Дархан, Монголия)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Убугунов Леонид Лазаревич,

доктор биологических наук, профессор, директор ФГБУН Института общей и экспериментальной биологии СО РАН

Абашеева Надежда Ефимовна, доктор биологических наук, профессор Института общей и экспериментальной биологии СО РАН

Лапухпн Тимофей Петрович, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом почвозащитного земледелия, ГНУ Бурятского НИИСХ РАСХН ФГОУ ВПО Иркутская государственная сельскохозяйственная академия, кафедра агроэкологии, агрохимии, физиологии и защиты растений

Защита состоится 28 июня 2013 г. в 10-00 на заседании диссертационного Совета Д. 003.028.01 в ФГБУН Института общей и экспериментальной биологии Сибирского Отделения РАН по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6; факс (3012) 433034; e-mail: ioeb@biol.bscnet.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятского научного центра СО РАН.

Автореферат разослан 25 мая 2013 г. и размещен на официальном сайте института http://igaeb.bol.ru и в сети Интернет на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации http://vak2.ed.gov.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. биол. наук

Л.Н. Болонева

Введение

Актуальность. Обеспечение продуктами питания при возрастающих потребностях в них человечества, особенно с середины 20 века, во многом обязано применению фосфорных удобрений (Higgs et al., 2000). Регулирование их использования должно создавать максимальную прибыль для производства продуктов растениеводства при минимальном загрязнении окружающей среды, особенно водоемов.

В настоящее время в Монголии действуют более 400 крупных и мелких частных земледельческих хозяйств. Площадь зерновых возросла до 300 тыс. га, повысился их сбор до 415 тыс. т. Однако при сохранении нынешних темпов прироста населения потребуется 550-600 тыс. т зерновых, 160-180 тыс. т картофеля и 110-120 тыс. т овощей в год. Для получения такого количества продукции необходимо использование минеральных удобрений, поскольку наличие навоза ограничено круглогодичным пастбищным содержанием животных (Чултэмсурэн JL, 1975).

Приоритетной целью применения минеральных удобрений должно стать не получение максимальных урожаев, а обеспечение стабильности его получения на достигнутом, достаточно высоком уровне и поддержание устойчивости плодородия почв (Кудеяров, 2009; Убугунов и др., 2009). Дефицит азота в почве можно частично снизить расширением посевов бобовых культур (Баярмагнай Ж., 2006), в т.ч. используя их как зеленые удобрения, а также внесением растительных остатков, активизируя несимбиотическую азотфиксацию. Но этими приемами нельзя повысить обеспеченность почв подвижным фосфором и обменным калием.

Яровая пшеница традиционно выращивается на каштановых почвах Северной Монголии. При оптимальном минеральном питании растений эта культура проявляет достаточно высокую устойчивость к возделыванию ее в монокультуре, особенно при внесении фосфорных удобрений (Цэрмаа Д., 2000). Однако высокая их стоимость на рынке минеральных удобрений не позволяет производителям, особенно небольших хозяйств, приобретать туки в достаточном количестве. Такая ситуация характерна не только для Монголии, но и для России и некоторых стран.

Решением этой проблемы может стать использование фосфоритов местных месторождений. Современными исследованиями установлено, что фосфориты можно применять на всех типах почв и их эффективность зависит от доз, тонины помола и приемов активирующего воздействия на апатитовую решетку фосфорита (Меркушева и др., 2002; 2009; Адрианов и др., 2007; Сушеница, Капранов, 2007; Perrot, Wase, 2000; Ravichandran et al., 2003; Sun Yanxin et al., 2003; Недялкова, 2003).

На территории Монголии находятся два крупнейших фосфоритонос-ных бассейна с несколькими десятками месторождений, запасы фосфора в которых соответствуют мировому уровню. Качество фосфоритов по всем показателям экологической безопасности высокое, т.е. для их использования не требуется специальная обработка. Разработаны и технологии, исключающие накопление отходов. Однако, жесткие экологические требования пока не позволяют проводить масштабную добычу фосфоритов. Тем не менее, оценка их удобрительной способности необходима как для повышения урожайности культур, так и обеспечения почв подвижным фосфором.

Такие исследования до настоящего времени не проводились, хотя имеют большую научную значимость и практическую перспективу для сельского хозяйства страны, создания собственного рынка фосфорных удобрений.

Цель работы: изучить влияние разных форм фосфорита (на фоне №К) на фосфатное состояние пахотной каштановой почвы Северной Монголии, продуктивность и качество зерна яровой пшеницы.

В задачи исследования входило:

■ охарактеризовать основные свойства пахотной каштановой почвы, оценить уровень ее плодородия и обосновать применение минеральных удобрений.

■ определить содержание соединений фосфора в пахотной каштановой почве и степень превращения разных форм фосфорита в составе почвенных минеральных фосфатов при бессменном выращивании яровой пшеницы.

■ изучить динамику содержания подвижного фосфора в пахотном горизонте каштановой почвы при использовании разных видов фосфорных удобрений.

■ выявить закономерности формирования урожайности яровой пшеницы сорта Орхон (высота растений, продуктивная кустистость, озер-ненность колоса, масса зерна в колосе, масса 1000 зерен) и качества зерна при применении разных форм фосфорита.

■ определить энергетическую эффективность разных форм фосфорита (на фоне К[К.), вносимых под яровую пшеницу сорта Орхон, на каштановой почве в условиях Северной Монголии.

Защищаемые положения:

1. Агрохимическое обоснование использования разных форм фосфорита в качестве фосфорных удобрений на каштановых почвах Северной Монголии.

2. Применение активированного фосфорита под яровую пшеницу сорта Орхон улучшает структуру урожая, повышает урожайность зерна и его качество и является энергоэффективным фосфорным удобрением.

Научная новизна. Впервые для условий каштановой зоны Северной Монголии установлено:

• современное состояние обеспеченности пахотных каштановых почв подвижным фосфором в основном низкое, 51,5 % площади пашни.

• активированный фосфорит (на фоне ТЧК) по влиянию на интенсивность превращения в составе почвенных минеральных фосфатов не уступает суперфосфату.

• накопление подвижного фосфора в пахотном горизонте каштановой почвы выше при использовании активированного фосфорита, чем суперфосфата. Многолетнее внесение активированного фосфорита (на фоне ТЧК) повысило обеспеченность почвы подвижным Р205 на градацию, способствовало стабилизации содержания гумуса, повышению нитратного азота и обменного калия, что имеет большое значение для удлинения срока бессменного возделывания яровой пшеницы без ухудшения плодородия почв.

• активированный фосфорит (на фоне №С) улучшал структуру урожая, повышал качество зерна и выход хлеба по сравнению с контролем и фоном. Применение сыромолотого фосфорита оказало положительное влияние в основном на накопление клейковины и фосфора в зерне.

• оптимальные параметры содержания подвижного фосфора и суммы рыхлосвязанных и разноосновных фосфатов кальция в пахотной каштановой почве, которые обеспечиваются внесением активированного фосфорита дозой 60 кг/га (на фоне ИбОКбО) для получения наибольшей и стабильной урожайности зерна с хорошим его качеством.

• активированный фосфорит (на фоне МС) является энергоэффективным удобрением (КПД-1,44).

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты вносят вклад в теорию управления плодородием каштановых почв Северной Монголии и оптимизацию фосфорного питания растений путем использования удобрений из местных минеральных ресурсов. Применение активированного фосфорита совместно с азотно-калийными удобрениями имеет большое практическое значение для сельского хозяйства Монголии, создания собственного рынка фосфорных удобрений.

Апробация работы. Результаты и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на монгольских и международных научных конференциях в гг. Дархан (2005, 2006, 2008, 2009,

2011, 2012, 2013), Шымкент (2009), Кемерово (2009), Абакан (2012), Улан-Удэ (2012).

Публикации. По материалам диссертации опубликована 21 работа, в т.ч. 2 статьи в российских рецензируемых журналах, и 3 - в монгольских.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из 123 страниц компьютерного набора, содержит введение, 6 глав, список литературы, 32 таблиц, 9 рисунков. Список использованной литературы включает 245 наименований, в том числе 34 на иностранном языке.

Личный вклад автора. Диссертация является обобщением личных материалов автора, полученных в результате полевых и экспериментальных лабораторных исследований в 2001-2005 гг. в Научно-исследовательском институте растениеводства и земледелия (г. Дархан, Монголия).

Глава 1. Сырьевая база фосфоритов в Монголии и способы повышения их агрохимической эффективности

На территории Монголии в настоящее время выявлено два фосфори-тоносных бассейна: на севере - Хубсугульский (свыше 30 месторождений и проявлений фосфоритов), с общими запасами руды 3,7-4,5 млрд. т или 708 млн. т Р2О5 и на западе - Дзабханский (более 20 месторождений и проявлений) с запасами 1,2 млрд. т руды. По концентрациям тяжелых металлов, редкоземельных и естественных радиоактивных элементов фосфориты месторождений имеют коэффициент экологичности фосфатов на уровне 1,643 и 1,186 соответственно, т.е. для их использования не требуется специальная химическая обработка (Гурин, Гурин, 2006). По литературным источникам приводится краткая характеристика месторождений и способы повышения агрохимической эффективности фосфоритов.

Глава 2. Каштановые почвы Монголии: природные условия их функционирования, свойства и плодородие

В почвенном покрове Монголии каштановые почвы являются преобладающими (около 60 %) и основным фондом сельскохозяйственного производства растениеводческой продукции (пашня, пастбища), особенно в ее северной части. В этой связи изученность основных свойств каштановых почв и их плодородия относительно большая, но неоднородная (Беспалов, 1951; Соколовский, 1960; Панкова, Гусенков, 1963; Гусенков, Панкова, 1964; Панкова, 1964; 1974; Гарьдхуу Ж., 1974, 1993; Доржготов Д., 1976; 1992; Билэгт Б., 1977; Болжид Д., 1977; Волковинцер, 1978; Почвенная карта МНР, 1980; Ногина, Доржготов Д., 1982, 1985; Почвен-

ный покров..., 1984; Бэхтор У., 1991; Цыбжитов и др., 1999; Степи..., 2002; Белозерцева, Кузьмин, 2006; Белозердева, Энхтайван Д., 2011).

Было установлено, что природные условия формирования и функционирования, генетические свойства каштановых почв Северной Монголии имеют большое сходство с их аналогами сухой степи приграничных территорий России: Тывы и Забайкалья (Юрлова, 1958; 1959; Уфимцева, 1960; Носин, 1963; Ногина, 1964; Ишигенов, 1972; Убухунов, 1985, 1987; Чимит-доржиева, 1990; Абашеева, 1992; Цыбжитов и др., 1999; Убухунов и др., 2000, 2002, 2009; Меркушева и др., 2006; 2008), что позволяет их объединить в единую центральноазиатскую фацию. Значимость этого вывода заключается в том, что расширяется база данных для характеристик каштановых почв, разработки агротехнологий, сохраняющих их плодородие и повышающих продуктивность культурных растений и сухостепных пастбищ, а также предотвращающих от развития дефляции. По материалам монгольских и российских исследователей приведены характеристики природных условий, основных свойств и современного состояния плодородия каштановых почв.

Глава 3. Объекты, методы и условия проведения исследований

Исследования проводили в 2001-2005 гг. на опытном поле Научно-исследовательского института растениеводства и земледелия (г. Дархан, Монголия). Объекты исследований - каштановая почва, яровая пшеница сорта Орхон, минеральные удобрения, в том числе разные формы фосфорита с Бурэнханского месторождения.

Характеристика каштановой почвы опытного участка. Каштановая почва имеет легкосуглинистый гранулометрический состав с преобладанием песчаных и крупнопылеватой фракций. Содержание ила невысокое. Водно-физические свойства почвы неудовлетворительные. Реакция почвенной среды слабокислая, сумма обменных оснований равна в пахотном горизонте 16,2 мг-экв/100 г, в подпахотном - 14,4. Содержание гумуса и азота небольшое, а величина С:Ы свидетельствует об обо-гащенности гумуса азотом.

Нами (Убугунов и др., 2012) было установлено, что 51,5 % пахотных каштановых почв Северной Монголии низко обеспечены подвижным фосфором и 38,7 % - средне.

Почва опытного участка имеет очень низкое содержание нитратного азота, среднее - подвижного фосфора и обменного калия (по Мачигину). Однако существует другая оценка (цит. Маладаева и др., 2002), которая, на наш взгляд, более объективная. Оценку проводят по запасам питательных веществ в пахотных горизонтах почв. По нашим расчетам, запа-

сы нитратного азота в слое почвы 0-40 см (здесь учитывается миграционная способность нитратов и возможность их подтягивания в верхний слой) равны 26,8 кг/га, подвижного фосфора в слое почвы 0-20 см - 70 и обменного калия - 275,5 кг/га, что соответствует очень низкой обеспеченности почвы нитратами и подвижным фосфором, низкой — обменным калием. Следовательно, для получения хорошего урожая зерна яровой пшеницы нужно вносить минеральные удобрения.

Краткая характеристика яровой пшеницы сорта Орхон. Вегетационный период составляет 70-90 дней, устойчив к засухе, полеганию, поражению болезнями и вредителями, отличается высоким качеством относительно крупного зерна. Характеризуется средней белковостью зерна. Отзывчив на минеральные удобрения.

Минеральные удобрения. В опыте использовались следующие промышленные туки: аммиачная селитра, простой гранулированный суперфосфат и KCl. Фосфориты с Бурэнханского месторождения представлены активированной (Раф) и сыромолотой (Рф) формами, с содержанием лимоннорас-творимого Р2О5 соответственно 25 % и 8 %. Дозы фосфоритов рассчитывали по содержанию лимоннорастаоримого Р2О5.

Количество биофильных элементов в фосфоритах, %: Р2О5 — 25; Na20 - 0,04; СаО - 40,6; MgO - 2; Si02 - 20, К20 - 1,3-1,6; S - 0,11 и микроэлементов (мг/кг): Си - 52, Zn - 98, Мп - 280. По концентрации этих и примесных элементов фосфориты не имеют противопоказаний для использования в качестве удобрений. Активация фосфорита осуществлялась в вибрационной (ВМ-3, Чехия) и планетарной (АИ2><150, АГО-3) мельницах при 1,5, 10, 20, 30, 60 и 90 мин.

Схема опытов и агротехника. Изучение влияния разных форм фосфоритов (на фоне NK) на продуктивность яровой пшеницы сорта Орхон проводили по схеме:

1. Контроль; 2. N60K60 - фон; 3. Фон + Рсг60; 4. Фон + Раф60; 5. Фон + Рф60.

Стандартом для сравнительной оценки фосфоритов служил суперфосфат. Удобрения вносили ежегодно весной во время посева. Пшеницу выращивали бессменной культурой. Размер делянок 1,5м2 (1м><1.5м), расстояние между делянками 0,3 м. Повторность 4-х кратная.

Применена агротехника, рекомендованная Научно-исследовательским институтом растениеводства и земледелия для земледельческой зоны Северной Монголии. Посев пшеницы ежегодно проводился в оптимальные сроки (в 1-ой декаде мая) сеялкой на глубину 6-8 см с нормой высева 3,5 млн всхожих зерен на га. Урожай учитывался биометрическим методом на

1м2. Во время уборки отбирались пробы зерна для пересчета урожая на 100% чистоты и 14% влажности, а также для определения его качества.

Методика закладки полевых опытов утверждена Ученым советом НИИРиЗ, опыты апробировались ежегодно комиссией института.

Методика исследований. В исследованиях использовались общепринятые методы и методики (Аринушкина, 1970; Агрохимические..., 1975; Агрофизические..., 1966): гранулометрический состав - по Качин-скому; плотность сложения, плотность твердой фазы (Агрофизические..., 1966); влажность - термостатно-весовым методом; рН в водной вытяжке (1:2,5) и нитратный азот - по Грандваль-Ляжу ионометрически; подвижный фосфор - по Мачигину; обменный калий - по Мачигину с окончанием на пламенном фотометре; 1умус - по Тюрину; азот - по Кьельдалю; обменные основания - по Гедройцу; минеральные и органические фосфаты - методом Мета в модификации Гинзбург; состав минеральных фосфатов - по Гинзбург-Лебедевой.

Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений пшеницы проводили по методике Государственного сортоиспытания (1985). Структуру урожая определяли на 10 растениях в фазе восковой спелости (высота растений, продуктивная кустистость, озерненность и вес зерна с колоса, масса 1000 зерен и т.д.), используя стандарты Монголии. Содержание белка в зерне изучали по методу Барштейна, клейковины - по Ермакову, фосфор - фотоколориметрически по Дениже в модификации Малюгина и Хреновой. Биоэнергетическая эффективность минеральных удобрений рассчитана по методике В.Г. Минеева (2004). Результаты обработаны статистическими и дисперсионными методами (Доспехов, 1985).

Погодные условия. Погодные условия в годы исследований различались по количеству осадков, выпавших во время вегетации. Самый засушливый вегетационный период был в 2002 г., 124,6 мм за У-1Х месяцы при среднемноголетнем значении 236 мм. Остальные периоды по количеству осадков оказались близки к среднемноголетней величине. За все годы исследований отмечено существенное превышение среднемесячных и биологически активных температур (выше +10° С).

Глава 4. Содержание и состав соединений фосфора в каштановых

почвах при внесении разных форм фосфорита (на фоне ГЧК)

Устойчивость почв разного генезиса к деградации фосфора может быть оценена степенью изменения содержания минеральных форм (фракций фосфатов, связанных с Са и гидрооксидами А1 и Бе разной основности - степенью доступности для растений), а также подвижных форм, принятых в агрохимической практике (Королева, 2002).

Фосфатный фонд каштановых почв Северной Монголии изучен крайне слабо (Цэрмаа, 1975,2000; Чултэмсурэн Л., 1975; Сурэнжав Ц., 1981).

Органический фосфор в каштановых почвах. Известно, что большое количество органофосфатов накапливается при достаточной обеспеченности почвы усвояемым фосфором или при внесении фосфорных удобрений. Природа большей части почвенных органических фосфатов имеет микробиологическое происхождение. Это фосфаты, входящие в состав продуктов гумусообразования и различных сложных орга-но-минеральных комплексов (Кудеярова, Башкина, 1981). В кислых почвах фосфор связан в основном с гуминовыми кислотами, в нейтральных и карбонатных - с фульвокислотами (Макаров, Малышева, 2006).

Пахотной каштановой легкосуглинистой почве Северной Монголии, по нашим данным, свойственны все закономерности содержания и показателей соотношений органического фосфора с углеродом и азотом, как и аналогам в Забайкалье (Загузина, 1977; Убугунов и др., 1999; Мерку-шева и др., 2008), но только для пахотного горизонта (табл. 1).

Таблица 1. Органический фосфор в каштановой почве под агроценозами яровой

пшеницы Северной Монголии

Горизонт, глубина, см Робщ., мг/кг р 1 орг. Г-Р орг. орг. Насыщенность гумуса фосфором, %

мг/кг % от Ро6ш

■Апах 0-27 623 228 37 40 5 1,4

Ап/п 27-40 425 59 14 114 15 0,4

В исследованной почве количество Рорг. резко снижается по профилю (в 3,8-5,6 раза по сравнению с гор. Апах.) и в его середине с 52 см и до конца, уже не обнаруживается (табл. 2).

Таблица 2. Содержание и распределение соединений фосфора (Р205) в пахотной

каштановой почве Северной Монголии

Гори- Глуби- Вало- Общий, Органический Минеральный

зонт на, см вой, % мг/100 г мг/100 г %от мг/100 г % от об-

почвы почвы общего почвы щего

д 7 Мгах 0-27 0,15 143,0 52,4 36,7 90,6 63,3

Ап/пах 27-40 0,11 97,4 13,6 14,0 83,8 86,0

В1 40-52 0,09 86,3 9,3 10,8 77,0 89,2

Вся 52-120 0,07 63,5 - - 63,5 100

ССа 120-150 0,05 48,2 - - 48,2 100

Как известно, отношение С:Рорг указывает на лабильность и структурную организацию органического фосфора. При широком отношении образуются трудногидролизуемые соединения. В подпахотном горизонте величина С:Рорг. в 3,6 раза выше, чем в пахотном. Установлено, что

если в органическом веществе содержится 0,2-0,3 % Р2О5, то при его разложении не происходит накопления доступных растениям фосфорных соединений, т.к. фосфор полностью связывается почвенной микрофлорой (Панников, Минеев, 1977). Следовательно, в изучаемой каштановой почве потенциальный запас подвижных соединений ограничен только пахотным горизонтом, а учитывая длительность минерализации веществ, содержащих органический фосфор, то внесение фосфорных удобрений является уже необходимым.

Состав минеральных фосфатов в каштановых почвах. Одной из важных особенностей фосфора, в отличие от других элементов питания, является способность быстро адсорбироваться почвами, поэтому растения используют фосфаты не удобрений, а соединений, образовавшихся при их взаимодействии с почвой. Как установлено (McGechan, Lewis, 2002), в почве происходит быстрое обратимое поглощение фосфатов поверхностью почвенных частиц и более медленное взаимодействие с гид-роксидами Fe и Al в кислых почвах и образование фосфатов кальция в карбонатных почвах, в которых фосфат-ионы вначале закрепляются на поверхности частиц карбонатов кальция. В дальнейшем в результате процесса стабилизации образуется труднорастворимый дикальций-фосфат (Riffaldi et al., 2001). Максимальная сорбция фосфора коррелирует с содержанием глины, органического вещества (Dodor Daniel Е., Оуа Kazuhiro, 2000). Доступность фосфора для растений ниже на карбонатных почвах, чем на известкованных кислых (Deldado, Torrent, 2000).

Главным источником восполнения фосфат-ионов в почвенном растворе являются фосфорные удобрения. Подвижность вновь образованных в почве фосфатов зависит от формы и соотношения соединений, в которые превращаются фосфаты удобрений. Характер их превращений определяется реакцией почвенной среды, гранулометрическим составом и другими свойствами почвы (Носко и др., 2003; Демин и др., 2003; Са-матов, 2005), а также от концентрации СаСОз и N03 (Антонова, 1983). Перераспределение фосфора удобрений в составе почвенных фосфатов происходит быстрее при низких дозах и замедляется при внесении высоких доз. Скорость химических превращений находится в прямой зависимости от растворимости внесенных фосфатов (Елешев, 1984).

Поскольку каштановые почвы карбонатные, то фосфаты преимущественно связаны с кальцием (74,1-86,5 %), но долевое участие Са-Р фракций различное (табл. 5). Свыше 50 % приходится на фракцию Са-Рш, тогда как фракции Ca-Pi и Са-Рп составляют 3,5 и 14,6 % соответственно от содержания минерального фосфора. Характер распределения

количества минеральных фосфатов по профилю пахотной каштановой почвы для каждой фракции имел свои особенности: содержание Ca-Pi и Са-Рц с глубиной снижалось незначительно, А1-Р - в 2 раза, Fe-P - в 7,7 и Са-Рщ - в 1,8 раза по сравнению с пахотным горизонтом (табл. 3).

Сумма активных фосфатов, играющих основную роль в питании растений, была равной в пахотном горизонте каштановой почвы 23,9 мг/100 г почвы или 26,4 °/о от минерального фосфора. Эта величина согласуется с данными для каштановых почв Западного Забайкалья (Убу-гунов и др., 1999).

Об особенностях фосфатного режима почв можно судить по соотношению между суммой фосфатов кальция Ca-Pi + Са+Рп и фосфатов полуторных оксидов (P-R203). Чем выше эта величина, тем доступнее фосфор растениям. По нашим данным, величина соотношения фракций составляла 2,2 в пахотном горизонте и увеличивалась вниз по профилю до 8,9, что характерно для каштановых почв (Меркушева и др., 2006).

Бессменное выращивание пшеницы и внесение минеральных удобрений оказало неоднозначное влияние на содержание минеральных фосфатов в почве (табл. 4). По сравнению с исходным количеством сумма фракций в контроле и фоновом варианте несколько снизилась, на 6-7 %. Наибольшее уменьшение произошло во фракциях Са-Р^на 19 %), А1-Р (14 %) и Fe-P (на 15 %). За счет этого величина соотношений фракций не изменилась.

Применение азотно-калийных удобрений несколько стабилизировало содержание фракций, кроме Са-Рь где ее количество снизилось на 12,5 % по сравнению с исходным.

При внесении фосфорных удобрений (на фоне NK) произошло увеличение содержания всех фракций по сравнению с исходным их количеством, а также с контролем и фоном (табл. 4). Так, на варианте Рсг повышение содержания фракции Ca-Pi составило 1,4 раза по сравнению с контролем, Са-Рц- в 1,2 раза, А1-Р - в 2 раза, Fe-P - в 1,5 раза и Са-Рш- в 1,16 раза; на варианте Р^ соответственно 1,3, 1,2, 1,9, 1,4 и 1,14 раза, т.е. по действию этот вид фосфорного удобрения практически равен суперфосфату. Сыромолотый фосфорит, хотя и уступал по влиянию Рсг и Раф, тем не менее поддерживал исходное содержание минеральных фосфатов.

. Фосфорные удобрения увеличили сумму активных фосфатов, которая на варианте с Рсги Р^ повысилась в 1,3 раза, с Рф - в 1,1 раза по сравнению с фоном. Сравнение наших результатов с данными многолетнего внесения фосфорных удобрений под яровую пшеницу на состав минеральных фосфатов каштановых почв Западного Забайкалья (Лапухин, 2000) и Северной Монголии (Цэрмаа Д., 2000) показало сходство

Таблица 3. Состав минеральных фосфатов пахотной каштановой почвы Северной Монголии

Вариант Глубина, см Минеральный фосфор, мг/100 г почвы Фракции Активные фосфаты (1-1У) Сумма фракций Са-Рд+д) А1-Р+Ре-Р

Са-Р! Са-Рц А1-Р Ре-Р Са-Рщ

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

•А-пах 0-27 90,6 3,2 3,5 13.2 14,6 2,1 2,3 5,4 6,0 50,7 56,0 23,9 26,4 74,6 82,4 2,2

•А-п/пах 27-40 83,8 3.3 3,9 11,2 13,4 1,9 2,3 4,7 5,6 48.4 57,7 21,1 25,2 69,5 82,9 2,2

В1 40-52 77,0 3,4 4,4 10,8 14,0 1,3 1,7 4,2 5,4 43,3 56,2 19,7 25,6 63,0 81,8 2,7

Вса 52-120 63,5 2,1 3,3 12,7 20,0 1,4 2,2 1,0 1,6 34,6 54,5 17,2 27,1 51,8 81,6 6,2

Сса 120-150 48,2 2,4 5,0 11,8 24,5 0,9 1,9 0,7 1,4 27,5 57,0 15,8 32,8 43,3 89,8 8,9

Примечание. 1 - мг/100 г почвы; 2 - % от содержания минерального фосфора

Таблица 4. Состав минеральных фосфатов в пахотном слое 0-20 см каштановой почвы после 5 лет бессменного выращива-ния яровой пшеницы и внесения минеральных удобрений____

Вариант Фракции Активные Сумма Са-Р(-1+т

Са-Рг Са-Рп А1-Р Бе-Р Са-Рщ фосфаты (НУ) фракций А1 - Р + Бе -Р

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Исходное 3,2 4,3 13,2 17,7 2,1 2,8 5,4 7,2 50,7 68,0 23,9 32,0 74,6 2,2

Контроль 2,3 3,3 12,0 17,3 1,8 2,6 4,6 6,6 48,7 70,2 20,7 29,8 69,4 2,2

№0К60(фон) 2,8 4,0 12,3 17,7 1,9 2,7 4,8 6,9 47,8 68,7 21,8 31,3 69,6 2,2

Фон+Рсг60 3,6 4,2 14,7 17,2 3,6 4,2 7,1 8,3 56,4 66,9 29,0 33,0 85,4 1,7

Фон+Ра460 3,4 4,1 14,8 17,7 3,4 4,1 6,4 7,7 55,5 66,5 28,0 33,5 83,5 1,9

Фон+Р460 3,3 4,3 13,4 17,4 2,6 3,4 5,6 7,2 52,3 67,7 24,9 32,3 77,2 2,0

Примечание. 1 - мг/100 г почвы; 2 - % от суммы фракций

направленности основных закономерностей, отличия наблюдались только в абсолютных величинах. Таким образом, при систематическом внесении в каштановую почву разных видов фосфорных удобрений (на фоне КК.) фосфор включается во все фракции минеральных соединений. При этом сохраняется преимущественное содержание фракций (Са-Р1+Са-Рп), что и определяет длительное последействие фосфорных удобрений на каштановых почвах легкого гранулометрического состава.

Динамика содержания подвижного фосфора в каштановых почвах. Наибольшую ценность в питании растений представляют подвижные формы почвенного фосфора. По нашим данным, содержание подвижного фосфора в пахотной каштановой почве увеличивалось с мая и в основном по август, в сентябре оно снижалось на всех вариантах опыта (рис. 1).

Рис. 1. Распределение содержания подвижного фосфора в каштановой

почве в течение вегетационного периода (в среднем за 5 лет) в зависимости от разных форм фосфоритов (на фоне >1К)

май июнь июль август сентябрь

□ Контроль аЫ60К60 (фон) о Фон + РбОсг вФок + РбОаф □ Фон + РбОф

Оценку влияния разных форм фосфорита на динамику содержания подвижного фосфора проводили по каждому варианту через 5 лет в сентябре. Согласно полученным результатам, применение азотно-калийных удобрений повысило количество подвижного фосфора на 4,5 мг/кг по сравнению с контролем. Внесение фосфорных удобрений (на фоне NK) увеличило его содержание (мг/кг): Рсг- на 6, Раф - 11-12 и Рф - на 3, а уровень градации обеспеченности почвы подвижным фосфором повысился только при внесении активированного фосфорита.

По сравнению с исходными запасами подвижного фосфора в почве (70 кг/га), пятилетнее бессменное выращивание яровой пшеницы в контроле и в фоновом варианте снизило его накопление на 21 и 10 кг/га соответственно. Внесение фосфорных удобрений (на фоне NK) оказало разное влияние на его запасы: суперфосфат и активированный фосфорит повысили на 5 и 19 кг/га соответственно, а сыромолотый фосфорит -уменьшил на 2,5 кг/га по сравнению с исходным запасом, но накопление подвижного фосфора было выше контроля и фонового варианта на 8 и 7,5 кг/га соответственно.

Минеральные удобрения оказали воздействие не только на динамику содержания подвижного фосфора, но и на некоторые показатели плодородия пахотной каштановой почвы (табл. 5).

Таблица 5. Влияние бессменного выращивания яровой пшеницы и 5-летнего внесения минеральных удобрений на некоторые показатели плодородия пахотной каштановой почвы __

Вариант Гумус, % (п=5) рНводн. N-N03 | К20

мг/кг

Контроль 1,28±0,14 6,06 5,43 103

ЖОКбО (фон) 1,38±0,17 6,07 5,88 116

Фон+Р-Г60 1,65±0,22 6,11 8,72 126

Фон+РаА60 1,61 ±0,21 6,10 9,05 116

Фон+Р^бО 1,55±0,20 6,06 6,08 117

Прежде всего, на всех вариантах произошло слабое подкисление почвенной среды. Это обусловлено разложением корневых остатков микроорганизмов, которое сопровождается выделением кислот, что и приводит к подкислению почвенной среды.

Отмечено снижение содержания гумуса в контроле и фоновом варианте по сравнению с исходным его количеством (1,58±0,19 %). Внесение разных видов фосфорных удобрений в течение 5-ти лет способствовало его стабилизации, а также увеличению нитратного азота и обменного калия, что имеет большое значение для удлинения срока бессменного возделывания яровой пшеницы без ухудшения плодородия почв.

Глава 5. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы на каштановой почве в зависимости от разных форм фосфорита (на фоне 1ЧК)

Яровая пшеница является главной зерновой культурой Монголии, поэтому идёт постоянный поиск научных решений повышения её продуктивности и улучшения качества зерна. В настоящее время в Монголии накоплена значительная база данных по этой проблеме (Чултэмсурен Л., 1975; Билэгт Б., 1977; Лисовал, Цэрмаа Д., 1975; Дорж Б., 1990; Отгонбаатар И., 1997; Мижиддорж Ж., 2000; Цэрмаа Д., 1975; 2000; Оюун Ж., 2001; Баяр-магнай Ж., 2006; Дэлгэрмаа Б., 2007; Туул Д., Чултэмсурэн Л., 2009; Хадбаатар С., Мунхбат Б., 2012). Анализ этих и других работ выявил, что большая их часть посвящена системам земледелия и существенно меньшая — применению минеральных удобрений в агроценозах яровой пшеницы.

Роль фосфора в питании растений и удобрение яровой пшеницы. По литературным источникам показана роль фосфора и интенсивность его усвоения растениями яровой пшеницы, а также эффективность фосфорных удобрений в продукционном процессе этой культуры.

Урожайность и качество зерна яровой пшеницы сорта Орхон при внесении разных форм фосфорита (на фоне ТЧК) в каштановую почву.

Величина урожайности яровой пшеницы зависит от многих факторов: сорта, климатических условий ее выращивания, плодородия почв и их обеспеченности питательными веществами, систем удобрения, культуры земледелия. Существенный вклад вносят такие показатели, как озерненность колоса, масса 1000 зерен, число продуктивных стеблей и высота растений. В разных регионах урожайность пшеницы может формироваться за счет различного сочетания элементов структуры урожая (Никитина, 2007).

Высота растений. Вклад высоты растений в формирование урожайности зерновых культур проявляется косвенно, через площадь листьев, фотосинтетический потенциал, озерненность колоса и массу 1000 зерен (Ведров и др., 2002; Лихенко, Шаманин, 2003).

Результаты наших исследований показали, что высота растений яровой пшеницы сорта Орхон, выращиваемой на каштановой почве Северной Монголии, зависела от количества осадков, особенно в первую половину ее вегетации (2002 г.), размещения пшеницы сразу после пара (2001 г.). Наибольшее же влияние на этот показатель оказало внесение минеральных удобрений. Действие активированного фосфорита на высоту растений было практически равным по сравнению с суперфосфатом (на фоне ЫК), сыромолотого фосфорита — сходным с фоновыми азотно-калийными удобрениями (табл. 6).

Таблица 6. Влияние разных форм фосфоритов (на фоне N10 на структуру урожая

яровой пшеницы, с реднее за 5 лет

Вариант Высота Продуктивная Количество Масса Масса

растении, кустистость, зерен в зерна в 1000

см шт колосе, шт колосе, г зерен

Контроль 50,3 1,5 18,2 0,57 27,0

N60K60 (фон) 53,1 1,7 20,2 0,67 29,1

Фон+Рсг60 56,5 1,8 21,4 0,78 32,3

Фон+Ра460 56,9 1,9 21,4 0,80 32,3

Фон+Р460 54,5 1,8 20,6 0,70 28,1

НСР05 1,8 0,12 0,9 0,05 1,7

Продуктивная кустистость. По нашим данным (табл. 6), сорт Орхон отличается относительно повышенной продуктивной кустистостью. Внесение фоновых удобрений увеличило ее на 13 %. Применение фосфорных удобрений (на фоне NK) способствовало возрастанию продуктивной кустистости: Рсг и Раф на 20 %, Рф - на 27 % по сравнению с контролем. Превышение фонового показателя составило соответственно 6 и

12 %. Между высотой растений и продуктивной кустистостью достоверной связи не обнаружено (г = 0,268).

Озерненность колоса. Средняя озерненность колоса разных сортов яровой пшеницы в условиях Восточной Сибири составляет 15-25 штук, в Западном Забайкалье - 17-20 (Цыбенов, 2012). Обеспеченность растений пшеницы фосфором и калием способствует большей озерненности колоса, что подтверждается нашими данными (табл. 6). Так, если фоновые удобрения повышали количество зерен в колосе на 11 % по сравнению с контролем, то внесение Рсги Раф (на фоне NK) увеличивали ее на 18 %, Рф -на 13 %. Между продуктивной кустистостью и озерненностью установлена корреляционная связь (г = 0,421).

Масса зерна в колосе. Наибольшая ее величина практически на всех вариантах опыта отмечена в первый год по пару и в последний (2005) год. По отношению к контролю фоновые удобрения повышали массу зерна в колосе на 17,5 %, фосфорные (на фоне NK): Рсг - на 36,8 %, Раф - на 40,4 и Рф - на 22,8 % (табл. 6). По сравнению с фоном прибавка составляла соответственно 16,4 %, 19,4 и 4,5 %. Между массой зерна в колосе и его озерненностью выявлена тесная связь (г = 0,78).

Масса 1000 зерен. Этот показатель структуры урожая обычно является определяющим величину прибавки от внесения удобрений и существенным образом зависит от сортовых особенностей и погодных условий в период налива и созревания зерна. Внесение суперфосфата и активированного фосфорита (на фоне NK) в среднем за 5 лет способствовало устойчивому формированию массы 1000 зерен на относительно высоком уровне (табл. 6). Между числом зерен в колосе и массой 1000 зерен установлена средняя корреляционная зависимость, г = 0,521.

Урожайность зерна. Все закономерности, выявленные для элементов структуры урожая, характерны и для его интегрального показателя -урожайности зерна. Высокие величины в первый год исследований связаны с размещением пшеницы по пару после залежи (табл. 7).

По данным Цэрмаа Д. (2000), в богарных условиях фотосинтетический потенциал у пшеницы по пару составлял 309 тыс. кв. м или 4,7 кг зерна на кв. м, что соответствует конечному урожаю 17,9 ц/га, у пшеницы второго года соответственно 278 тыс. кв. м или 2,6-4,3 кг зерна на кв. м и 11,9 ц/га. Следовательно, бессменное выращивание пшеницы в нашем опыте без применения удобрений уже ограничивает ее потенциальную урожайность на уровне 8,5 ц/га.

Таблица 7. Урожайность зерна яровой пшеницы сорта Орхон при внесении разных форм фосфорита (на фоне \К) в каштановую почву, ц/га_

Вариант 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. Среднее за 5 лет Прибавка

к контролю к фону

ц/га % ц/га %

Контроль 19,0 8,1 8,5 8,7 8,8 10,6 - . _ «

ЫбОКбО (фон) 20,3 12,5 11,4 10,7 10,2 13,0 2,4 22,6 _ _

Фон+Рсг60 22,4 15,3 14,0 13,7 12,5 15,6 5,0 47,2 2,6 20,0

Фон+Ра460 22,4 14,9 14,4 14,3 12,6 15,7 5,1 48,1 2,7 20,8

Фон+РфбО 20,9 13,2 12,2 11,7 11,2 13,8 3,2 30,2 0,8 6,1

НСР05, ц/га 1,1 1,9 1,3 1,1 1,2 1,0

Внесение азотно-калийных удобрений под яровую пшеницу сорта Орхон способствовало получению прибавки зерна 2,4 ц/га, что выше контроля на 22,6 %. Наибольшая эффективность в повышении урожайности зерна была при использовании суперфосфата и активированного фосфорита, на 1 кг д.в. которых дополнительно к фону получено 4,3 и 4,5 кг зерна, тогда как у сыромолотого фосфорита эта величина равнялась 1,3 кг.

Между урожайностью и массой зерна в колосе выявлена корреляционная зависимость г = 0,562, между урожайностью и массой 1000 зерен -г = 0,714. Следовательно, на величину урожайности зерна яровой пшеницы сорта Орхон наибольшее влияние оказала масса 1000 зерен.

Проведенный корреляционный анализ (рис. 2) выявил связь урожайности зерна яровой пшеницы с содержанием подвижного фосфора (г = 0,79) и подвижной фракцией минеральных фосфатов (Са-Р1 + Са+Рп) в каштановой почве (г = 0,65).

Рис. 2. Зависимость урожайности зерна яровой пшеницы от содержания подвижного фосфора и фракций (Са-Рх+Са+Рц) в пахотной каштановой почве

—урокай —фрак1*т ПОДВИЖНЫЙ Р20;

Установлено, что получение 15-16 ц/га зерна яровой пшеницы сорта Орхон в условиях Северной Монголии обеспечивается содержанием в почве 33-35 мг/кг подвижного Р205 и 16-18 мг/100 г почвы фракций Р-

Са1+ц, т.е. доза фосфорных удобрений 60 кг д.в. (на фоне ИбОКбО) является оптимальной.

Содержание белка. По нашим данным (табл. 8), фоновые удобрения оказывали слабое, но достоверное действие на накопление белка в 2001 г. (первый год по пару) и в 2002 г. - самом засушливом за весь срок полевых опытов. В 2003-2005 г.г. количество белка на фоновом варианте превышало контроль на 0,7-1,2 %, изменчивость показателя была средней (У=10,7 %). Применение фосфорных удобрений, особенно суперфосфата и активированного фосфорита, под посевы бессменной пшеницы способствовало увеличению содержанию белка в зерне как по сравнению с контролем, так и с фоновым вариантом. Действие же сыромолотого фосфорита на накопление белка было незначительным, особенно по отношению к фону.

Таблица 8. Влияние разных форм фосфорита (на фоне Гч'К) на качество зерна и хлеба, среднее за 5 лет____

Вариант Белок Клейковина Фосфор Объем Выход

% хлеба, мл хлеба, %

Контроль 12,6 27,7 0,34 455 65,3

ЫбОКбО (фон) 13,4 29,0 0,40 460 66,4

Фон+Рсг60 14,6 34,9 0,53 475 67,2

Фон+Ра460 14,8 35,1 0,51 500 68,0

Фон+Р460 13,8 33,6 0,46 470 66,8

НСРС5 0,54 3,25 0,03

Содержание клейковины. По нашим данным (табл. 8), содержание клейковины в зерне пшеницы сорта Орхон в контроле за период исследований отличалось нестабильностью, 26,1-29,9 %. Следовательно, его можно отнести к средней категории качества, как и зерно с фонового варианта. И только внесение разных видов фосфорных удобрений (на фоне МС) гарантирует устойчивое получение зерна по накоплению клейковины категории сильной пшеницы. Между содержанием клейковины и белка выявлена положительная зависимость (г=0,74) с уравнением у=2,94х - 8,8, где у -содержание клейковины, %; х — содержание белка %.

Содержание фосфора в зерне. Как показали наши исследования (табл. 8), содержание фосфора в зерне яровой пшеницы в контроле относительно нестабильно (У=16,8 %). Наименьшая его концентрация отмечена в 2002 г., самом засушливом. Фоновые удобрения повышали количество фосфора в зерне в среднем на 17,6 %. Применение разных видов фосфорных удобрений (на фоне Т\1К) увеличило содержание элемента: Рсг - на 55,9 %, Раф - на 50 и Рф - на 35 % по сравнению с контролем, по отношению к фону на 32,5, 27,5 и 15 % соответственно.

Вынос фосфора с урожаем зерна составил в контроле 3,6 кг/га, в фоновом варианте - 5,2. Внесение фосфорных удобрений (на фоне 1ЫК) повысило вынос: в варианте с Рсг в 2,3 раза, с Раф - в 2,2 раза, с Рф - в 1,75 раза по сравнению с фоном.

Качество хлеба. Повышение содержания белка и клейковины в зерне прямым образом отражается на качестве муки. По нашим данным (табл. 8), самые высокие показатели объема и выхода хлеба отмечены на варианте с внесением активированного фосфорита (на фоне МС), т.е. созданием оптимального фосфорного питания пшеницы можно регулировать проявление генетических потенциальных возможностей сорта не только продуктивных, но и технологических. Между содержанием белка, клейковиной, массой 1000 зерен и объемом хлеба установлена тесная корреляционная связь, соответственно г = 0,88, 0,83, 0,80; между этими же показателями и выходом хлеба г = 0,97, 0,91, 0,87.

Глава 6. Энергетическая эффективность применения разных форм фосфоритов (на фоне №К) под яровую пшеницу сорта Орхон

В настоящее время биоэнергетическая оценка эффективности сортов, технологий возделывания разных культур, отдельных агротехнических приемов, доз минеральных удобрений и их сочетаний получает все большее распространение (Биоэнергетическая оценка..., 1993; Фатыхов и др., 2005; Стрижова, Беленинова, 2012 и др.). Важным условием в оценке применения минеральных удобрений является определение их энергетической эффективности для выявления и использования энергонезатратных технологий производства сельскохозяйственной продукции (Минеев, 2004).

Наши расчеты доказали (табл. 9), что производство зерна яровой пшеницы сорта Орхон на каштановых почвах Северной Монголии без фосфорных удобрений энергозатратно (биоэнергетическая эффективность или КПД <1). Местные фосфориты в активированной форме энер-гоэффективны и рекомендуются для широкого использования при возделывании этой культуры.

Таблица 9. Энергетическая эффективность применения удобрений под яровую пшеницу сорта Орхон_

Вариант Количество энергии в прибавке урожая зерна пшеницы, МДж/га Энергетические затраты на применение удобрений, МДж/кг д.в. Энергетическая эффективность (КПД), ед

N60X60 (фон) 3986,4 5706 0,70

Фон+Рсг60 8305,0 6462 1,28

Фон+Ра(Ь60 8471,1 5880 1,44

Фон+Р460 5315,2 5880 0,90

Выводы:

1. Пахотные каштановые почвы Северной Монголии по обеспеченности подвижным фосфором относятся (% площади пашни): к очень низкой - 19,3, низкой - 32,2 и средней - 38,7 градации.

2. В пахотной каштановой почве содержание валового фосфора составляет 0,15 %, уменьшаясь с глубиной до 0,05 %. На долю минеральных фосфатов приходится 63,3-89,2 %, органических - 10,8-36,7 %. Минеральные фосфаты преимущественно связаны с кальцием (74,1-86,5 %), но доля Са-Р фракций различна. Свыше 50 % приходится на фракцию Са-Рщ, тогда как фракции Са-Рх и Са-Рп составляют 3,5 и 14,6 % соответственно от содержания минерального фосфора. Сумма активных фосфатов в пахотном горизонте равна 23,9 мг/100 г почвы или 26,4 % от минерального фосфора. Соотношение Са-Рг + Са-Рц / А1-Р + Ре-Р составляет

2.2 и повышается вниз по профилю до 8,9, что характерно для каштановых почв.

3. При внесении фосфорных удобрений (на фоне №С) содержание всех фракций по сравнению с исходным их количеством, а также с контролем и фоном возросло. На варианте с суперфосфатом повышение содержания фракции Са-Р1 составило - 1,4 раза по сравнению с контролем, Са-Рп - 1,2 раза, А1-Р - 2 раза, Бе-Р - 1,5 раза и Са-Рш- 1,16 раза; при использовании активированного фосфорита соответственно 1,3, 1,2, 1,9, 1,4 и 1,14 раза, т.е. по действию этот вид фосфорного удобрения практически равен суперфосфату. Сыромолотый фосфорит, хотя уступал суперфосфату и активированному фосфориту, тем не менее поддерживал исходное содержание всех фракций. На вариантах с суперфосфатом и активированным фосфоритом сумма активных фосфатов повысилась в

1.3 раза, с сыромолотам фосфоритом - в 1,1 раза по сравнению с фоном.

4. Содержание подвижного фосфора в пахотной каштановой почве (слой 0-20 см) увеличивалось с мая и в основном по август, в сентябре оно снижалось. В среднем за 5 лет азотно-калийные (фоновые) удобрения повысили количество подвижного фосфора в почве на 4,5 мг/кг по сравнению с контролем. Внесение фосфорных удобрений (на фоне КК) увеличило его содержание (мг/кг): суперфосфат - на 6, активированный фосфорит - на 11-12 и сыромолотый фосфорит - на 3, а уровень обеспеченности почвы подвижным фосфором возрос на градацию только при использовании активированного фосфорита.

5. Бессменное выращивание пшеницы и внесение минеральных удобрений изменили некоторые показатели плодородия пахотной каштановой почвы. Содержание гумуса в контроле и фоновом варианте по сравнению

с исходным его количеством снизилось. Применение разных видов фосфорных удобрений (на фоне 1ЧК) в течение 5-ти лет способствовало стабилизации содержания гумуса, повышению нитратного азота и обменного калия, что имеет очень большое значение для удлинения срока бессменного возделывания яровой пшеницы без ухудшения плодородия почв.

6. Внесение суперфосфата и активированного фосфорита (на фоне ИК.) улучшало структуру урожая: высоту растений, продуктивную кустистость, озерненность колоса, массу зерна в колосе и массу 1000 зерен, повышало содержание белка, клейковины, фосфора в зерне и выход хлеба по сравнению с контролем и фоном. Применение сыромолотого фосфорита оказало положительное влияние в основном на накопление клейковины и фосфора в зерне.

7. Наибольшая и равнозначная урожайность зерна яровой пшеницы сорта Орхон на каштановой почве получена при внесении суперфосфата и активированного фосфорита (на фоне ЫК). Прибавка зерна составила 5,0 и 5,1 ц/га или 47,2 и 48,1 % соответственно по сравнению с контролем и 2,6-2,7 ц/га (20,0 и 20,8 %) по отношению к фону. Действие сыро-молотого фосфорита было значительно слабее, 0,8 ц/га или 6,1 % к фону.

8. Установлена корреляционная связь урожайности зерна с содержанием подвижного фосфора (г = 0,79) и суммой фракций Са-Рц-п (г = 0,65), т.е. для получения устойчивого урожая зерна яровой пшеницы сорта Орхон в пределах 15-16 ц/га с хорошим качеством каштановая почва должна содержать 33-35 мг/кг подвижного фосфора и 16-18 мг/100 г рыхлосвязанных и разноосновных форм фосфатов кальция, что обеспечивается внесение^! активированного фосфорита дозой 60 кг/га (на фоне ШОКбО). I

9. Производство зерна яровой пшеницы сорта Орхон на каштановых почвах Северной Монголии без внесения фосфорных удобрений энергоза-тратно (КПД ТЧК-удобрений 0,70). Активированный фосфорит по энергетической эффективности был выше суперфосфата, соответственно КПД 1,44 и 1,28, КПД сыромолотого фосфорита - 0,90. Следовательно, активированный фосфорит является полноценным фосфорным удобрением и может быть рекомендован для широкомасштабного использования в сельском хозяйстве страны.

Список опубликованных работ по теме диссертации: Рецензируемые журналы

1. Энхтуяа Б. Влияние фосфорных удобрений на урожай яровой пшеницы сорта Орхон // Научный вестник НИИРиЗ. - Дархан, 2005. -№ 25. - С. 82-84 (на монг. яз.).

2. Энхтуяа Б. Влияние почвенного плодородия на качество урожая // Научный журнал " Тэгшхэм". - Дархан, 2006. - С. 9-12 (на монг. яз.).

3. Энхтуяа Б., Амгалан Ж. Влияние фосфорных удобрений на фракционный состав минеральных фосфатов каштановых почв в Северной Монголии // Научный журнал МААН, № 07 (01).-Уланбатор, 2011.-С. 52-55 (на монг. яз.).

4. Базаррацнаагийн Энхтуяа, Мангатаев Ц.Д. Эффективность различных видов фосфорных удобрений при выращивании яровой пшеницы в сухостепной зоне Северной Монголии // Вестник БГСХА. - 2012. - № 3. - С. 40-46.

5. Убугунов JI.JT., Базарраднаагийн Энхтуяа, Мангатаев Ц.Д. Содержание фосфатов в агроземе каштановом Северной Монголии // Проблемы агрохимии и экологии. - 2012. -№4.-С. 18-21.

Другие публикации

6. Энхтуяа Б. Почвоведение: Учебник. - Дархан: "Менхийн усэг" ХХК, 2008. - 129 с. (на монг. яз.).

7. Энхтуяа Б. Действие монгольских фосфорных удобрений на экологию почв // Мат-лы научн. конф. к 10-летию каф. экологии. - Дархан: НИИРиЗ, 2005. - С. 25-28 (на монг. яз.).

8. Энхтуяа Б. Действие различных фосфорных удобрений на качество пшеничной муки // Мат-лы научн. конф. НИИРиЗ. - Дархан: НИИРиЗ, 2006. - С. 40-43 (на монг. яз.).

9. Энхтуяа Б. Положительное и отрицательное действие минеральных удобрений на окружающую среду II Мат-лы научн. конф. к 10-летию каф. экологии. - Дархан: НИИРиЗ, 2005. - С. 59-61 (на монг. яз.).

10. Энхтуяа Б. Влияние фосфорных удобрений на плодородие каштановых почв и урожай яровой пшеницы Монголии // Экологические проблемы техногенного региона. — Кемерово: Изд-во Кемеровского ГСХИ, 2009. - С. 176-178.

11. Туул Д., Энхтуяа Б. Почвенно-агрохимические основы ландшафтно-адаптивного земледелия в Монголии // Аграрная наука с.-х. производству Казахстана, Сибири, Монголии: Мат-лы научн. конф. - Шымкент, 2009. - С. 243-246.

12. Энхтуяа Б. Исследование действия фосфорных удобрений на качество пшеничной муки и плодородие каштановых почв // Food and Ecology: Intern. Conf. - Darkhan, 2011.-C. 159-162 (на монг. яз.).

13. Туул Д., Энхтуяа Б. Агрохимическая характеристика пахотных почв Центральной земледельческой зоны Монголии // Почвы Хакассии, их использование, охрана: Мат-лы научн. конф. - Абакан, 2012. - С. 255-260.

14. Базарраднаагийн Э., Мангатаев Ц.Д. Влияние фосфорных удобрений на урожай и качество яровой пшеницы в Центральной земледельческой зоне Монголии // Рациональное использование почвенных и растительных ресурсов в экстремальных природных условиях: Мат-лы междунар. конф. - Улан-Удэ: Изд-во БГСХА, 2012. — С. 122-125.

15. Энхтуяа Б. Влияние фосфорных удобрений на фракционный состав минеральных фосфатов каштановых почв // Мат-лы научн. конф. им. засл. деятелей науки М. блзий, Х.Зундуйжанцан. - Дархан-Уул, 2012. - С. 42-44 (на монг. яз.).

16. Энхтуяа Б. Фосфатный фонд каштановых почв Северной Монголии // Мат-лы научн. конф. им. засл. деятелей науки М. Олзий, Х.Зундуйжанцан. - Дархан-Уул, 2012. — С. 33-36 (на монг. яз.).

17. Enkhtuya В., Ubugunov L.L., Purevsuren Sh. Influences of phosphorous fertilizers on chestnut soil in central agriculture zone of Mongolia// Central Asian environmental problems and potential solutions: Intern. Conf. - Darkhan, 2013.-P. 34-37.

18. Merkusheva M.G., Enkhtuya B. The basic properties and fertility of chestnut soils in the western trans-Baigal under natural pasture // Central Asian environmental problems and potential solutions: Intern. Conf. - Darkhan, 2013. P. 70-76.

Подписано в печать 24.05.2013 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1 печ. л. Тираж 100. Заказ № 28.

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН 670047 г. Улан-Удэ ул. Сахьяновой, 6.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Энхтуяа, Базарраднаагийн, Улан-Удэ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, КУЛЬТУРЫ И НАУКИ МОНГОЛИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА И ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

04201359381 На правах рукописи

Энхтуяа Базарраднаагийн

АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗНЫХ ФОРМ ФОСФОРИТА (на фоне 1ЧК) НА ФОСФАТНОЕ СОСТОЯНИЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОЙ МОНГОЛИИ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

06.01.04 - агрохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: д-р биол. наук, проф. Убугунов Л.Л.

Улан-Удэ-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение...................................................................... 4

Глава 1. СЫРЬЕВАЯ БАЗА ФОСФОРИТОВ В МОНГОЛИИ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ИХ АГРОХИМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ................................................ 9

1.1. Сырьевая база фосфоритов в Монголии........................... 13

1.2. Способы повышения агрохимической эффективности фосфоритов ..................................................................... 21

Глава 2. КАШТАНОВЫЕ ПОЧВЫ МОНГОЛИИ: ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ, СВОЙСТВА И ПЛОДОРОДИЕ......................................................... 24

2.1. Природные условия формирования каштановых почв........ 26

2.2. Краткая характеристика каштановых почв..................... 34

Глава 3. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ................................................... 42

3.1. Характеристика каштановой почвы опытного участка......... 42

3.2. Краткая характеристика яровой пшеницы сорта Орхон...... 45

3.3. Минеральные удобрения............................................. 46

3.4. Схема опытов и агротехника....................................... 46

3.5. Методика исследований............................................. 47

3.6. Погодные условия в годы исследований ........................ 48

Глава 4. СОДЕРЖАНИЕ И СОСТАВ СОЕДИНЕНИЙ ФОСФОРА

В КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ПРИ ВНЕСЕНИИ РАЗНЫХ ФОРМ ФОСФОРИТА (на фоне Ж)........................... 51

4.1. Органический фосфор в каштановых почвах..................... 52

4.2. Состав минеральных фосфатов в каштановых почвах........ 58

4.3. Динамика содержания подвижного фосфора в каштановых почвах..................................................................... 64

Глава 5 УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ

ПШЕНИЦЫ НА КАШТАНОВОЙ ПОЧВЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАЗНЫХ ФОРМ ФОСФОРИТА (на фоне

1ЧК)........................................................................ 70

5.1. Роль фосфора в питании растений и удобрение яровой пшеницы ........................................................................ 71

5.2. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы сорта Орхон при внесении разных форм фосфорита (на фоне ЫК) в каштановую почву............................................................ 78

5.2.1. Урожайность............................................................ 78

5.2.2. Качество зерна яровой пшеницы сорта Орхон..................... 86

Глава 6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗНЫХ ФОРМ ФОСФОРИТОВ (НА ФОНЕ 1ЧК)

ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ СОРТА ОРХОН............... 92

ВЫВОДЫ.................................................................. 97

Список литературы 100

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Обеспечение продуктами питания при возрастающих потребностях в них человечества, особенно с середины 20 века, во многом обязано применению фосфорных удобрений (Higgs е1 а1., 2000). Природные ресурсы фосфора на Земле ограничены, поэтому нельзя допускать как его потерь, так и насыщения почв до чрезмерного уровня. Регулирование применения фосфорных удобрений должно создавать максимальную прибыль для производства продуктов растениеводства при минимальном загрязнении окружающей среды, особенно водоемов.

Монголия до 90 гг. прошлого века обеспечивала себя земледельческой продукцией полностью. Сбор зерновых в тот период составлял в среднем 600 тыс. т. В 2001-2008 гг. в связи с социально-экономическими преобразованиями была сокращена площадь посевов яровой пшеницы, а валовой выход зерна снизился в 4,3 раза, значительно уменьшилась её урожайность.

В настоящее время в стране действуют более 400 крупных и мелких частных земледельческих хозяйств. Площадь зерновых возросла до 300 тыс. га, повысился их сбор до 415 тыс. т и урожайность до 14 ц/га. Однако при сохранении нынешних темпов прироста населения потребуется 550-600 тыс. т зерновых, 160-180 тыс. т картофеля и 110-120 тыс. т овощей в год. Для выполнения этих задач необходимо использование минеральных удобрений, поскольку количество навоза ограничено из-за круглогодичного пастбищного содержания животных (Чултэмсурэн Л., 1975).

Приоритетной целью применения минеральных удобрений должно стать не получение максимальных урожаев, а обеспечение стабильности его получения на достигнутом, достаточно высоком уровне и поддержание устойчивости плодородия почв (Кудеяров, 2009). Дефицит азота в почве можно частично снизить расширением посевов бобовых культур (Баярмагнай Ж., 2006), в т.ч. используя их как зеленые удобрения, а также внесением растительных остатков, активизируя несимбиотическую азотфиксацию. Но этими

приемами нельзя повысить обеспеченность почв подвижным фосфором и обменным калием.

Яровая пшеница традиционно выращивается на каштановых почвах Северной Монголии. Этот регион характеризуется нестабильностью количества осадков и неравномерностью их распределения по месяцам, дефицитом в почвах усвояемых элементов питания для культурных растений. В то же время, как установлено Цэрмаа Д. (2000), при оптимальном минеральном питании растений яровая пшеница проявляет достаточно высокую устойчивость к возделыванию ее в монокультуре. Этим же исследователем выявлена необходимость внесения фосфорных удобрений под эту культуру. Однако высокая их стоимость на рынке минеральных удобрений не позволяет производителям, особенно небольших хозяйств, приобретать туки в достаточном количестве. Такая ситуация характерна не только для Монголии, но и многих других стран.

Решением этой проблемы может стать использование молотых фосфоритов местных месторождений (Чумаченко, 1985; Саляев, Колесниченков, 1988; Макарикова, 1996; Капранов и др., 1998; Трубников, Выручек, 1998; Якутина, 1998; Янишевский и др., 1998; Сушеница и др., 2005, 2006; Сушеница, Капранов, 2008).

Современными исследованиями установлено, что фосфориты можно применять на всех типах почв и их эффективность зависит от доз, тонины помола и приемов активирующего воздействия на апатитовую решетку фосфорита (Меркушева и др., 2002; 2009; Адрианов и др., 2007; Сушеница, Капранов, 2007; Perrot, Wase, 2000; Ravichandran et al., 2003; Sun Yanxin et al., 2003; Недялкова, 2003).

Монголия обладает огромными запасами фосфоритов. На ее территории находятся два крупнейших фосфоритоносных бассейна с несколькими десятками месторождений, запасы фосфора в которых соответствуют мировому уровню. Качество фосфоритов по всем показателям экологической

безопасности высокое, т.е. для их использования не требуется специальная

5

обработка. Разработаны и технологии, исключающие накопление отходов. Однако, жесткие экологические требования пока не позволяют проводить масштабную добычу фосфоритов. Тем не менее, оценка их удобрительной способности необходима как для повышения урожайности культур, так и обеспечения почв подвижным фосфором.

Такие исследования до настоящего времени не проводились, хотя имеют большую научную значимость и практическую перспективу для сельского хозяйства страны, создания собственного рынка фосфорных удобрений.

Цель работы - изучить влияние разных форм фосфорита (на фоне ТчГК) на фосфатное состояние пахотной каштановой почвы Северной Монголии, продуктивность и качество зерна яровой пшеницы.

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать основные свойства пахотной каштановой почвы, оценить уровень ее плодородия и обосновать применение минеральных удобрений.

2. Определить содержание соединений фосфора в пахотной каштановой почве и степень трансформации разных форм фосфоритов в составе почвенных минеральных фосфатов при бессменном выращивании яровой пшеницы.

3. Изучить динамику содержания подвижного фосфора в пахотном горизонте каштановой почвы при использовании разных видов фосфорных удобрений.

4. Выявить закономерности формирования урожайности яровой пшеницы сорта Орхон (высота растений, продуктивная кустистость, озерненность колоса, масса зерна в колосе, масса 1 ООО зерен) и качества зерна при применении разных форм фосфорита.

5. Определить энергетическую эффективность разных форм фосфорита (на фоне №С), вносимых под яровую пшеницу сорта Орхон, на каштановой почве в условиях Северной Монголии.

Защищаемые положения:

1. Агрохимическое обоснование использования разных форм фосфорита в

качестве фосфорных удобрений на каштановых почвах Северной Монголии.

6

2. Применение активированного фосфорита под яровую пшеницу сорта Орхон улучшает структуру урожая, повышает урожайность зерна и его качество и является энергоэффективным фосфорным удобрением.

Научная новизна: Впервые для условий каштановой зоны Северной Монголии изучено:

• современное состояние обеспеченности пахотных каштановых почв подвижным фосфором в основном низкое, 51,5 % площади пашни.

• активированный фосфорит (на фоне №С) по влиянию на интенсивность превращения в составе почвенных минеральных фосфатов не уступает суперфосфату.

• накопление подвижного фосфора в пахотном горизонте каштановой почвы выше при использовании активированного фосфорита, чем суперфосфата. Многолетнее внесение активированного фосфорита (на фоне №С) повысило обеспеченность почвы подвижным Р2О5 на градацию, способствовало стабилизации содержания гумуса, повышению нитратного азота и обменного калия, что имеет большое значение для удлинения срока бессменного возделывания яровой пшеницы без ухудшения плодородия почв.

• активированный фосфорит (на фоне ТчГК) улучшал структуру урожая, повышал качество зерна и выход хлеба по сравнению с контролем и фоном. Применение сыромолотого фосфорита оказало положительное влияние в основном на накопление клейковины и фосфора в зерне.

• оптимальные параметры содержания подвижного фосфора и суммы рыхлосвязанных и разноосновных фосфатов кальция в пахотной каштановой почве, которые обеспечиваются внесением активированного фосфорита дозой 60 кг/га (на фоне N60X60) для получения наибольшей и стабильной урожайности зерна с хорошим его качеством.

® активированный фосфорит (на фоне №С) является энергоэффективным удобрением (КПД - 1,44).

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты вносят вклад в теорию управления плодородием каштановых почв Северной Монголии и оптимизацию фосфорного питания растений путем использования удобрений из местных минеральных ресурсов. Применение активированного фосфорита совместно с азотно-калийными удобрениями имеет большое практическое значение для сельского хозяйства Монголии, создания собственного рынка фосфорных удобрений.

Апробация работы. Результаты и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на монгольских и международных научных конференциях: к 10-летию кафедры экологии НИИРиЗ (Дархан, 2005), «Аграрная наука с.-х. производству Казахстана, Сибири, Монголии» (Шым-кент, 2009), «Экологические проблемы техногенного региона» (Кемерово, 2009), «Food and Ecology» (Дархан, 2011), «Почвы Хакассии, их использование, охрана» (Абакан, 2012), «Рациональное использование почвенных и растительных ресурсов в экстремальных природных условиях» Улан-Удэ (2012), им. засл. деятелей науки М. Элзий, Х.Зундуйжанцан (Дархан-Уул, 2012), «Central Asian environmental problems and potential solutions» (Дархан, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликована 21 работа, в т.ч. 2 статьи в российских рецензируемых журналах, и 3 - в монгольских.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из 123 страниц компьютерного набора, содержит введение, 6 глав, список литературы, 32 таблиц, 9 рисунков. Список использованной литературы включает 245 наименований, в том числе 34 на иностранном языке.

Личный вклад автора. Диссертация является обобщением личных материалов автора, полученных в многолетних полевых опытах. Автор принимала участие в разработке программы исследований, проводила полевые, камеральные и аналитические работы, интерпретацию экспериментального материала, математическую обработку, подготовку и публикацию основных положений диссертации.

Глава 1. СЫРЬЕВАЯ БАЗА ФОСФОРИТОВ В МОНГОЛИИ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ИХ АГРОХИМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Общее число известных минералов фосфора превышает 200, но свыше 95 % его в земной коре связано в виде апатита Ca5[P04]3(F, С1, ОН), встречающегося в большинстве изверженных горных пород в качестве акцессорного минерала. Относительно широко распространены также монацит, ксе-нотим, амблигоит, вивианит, вавеллит и другие минералы.

Характеристика фосфоритов приведена по литературным источникам (Алиев и др., 2004; Войтович и др., 2005; Лбов и др., 2007; Меркушева и др., 2009).

В осадочных горных породах распространены разнообразные скрыто- и микрокристаллические скопления фосфатного вещества из группы апатита, содержащего включения многих других минералов (кварца, глауконита, кальцита, глинистых минералов и др.) и называемого фосфоритами. У фосфоритов часть фосфора обычно изоморфно замещена углеродом, в зависимости от содержания которого закономерно меняются свойства фосфатных минералов. Состав фосфатной части в фосфоритах приближается к фторапати-ту, франколиту, курскиту, гидроксилапатиту, карбонатапатиту. Содержание оксида фосфора Р2О5 в фосфоритах не превышает 35-40 %.

Подавляющее большинство фосфоритов являются продуктом литогенеза морских осадков, сформировавшихся химическим, биохимическим и механическим путем. Резко подчиненную роль играют остаточные и ин-фильтрационные образования в корах выветривания. Важнейшими факторами образования и нахождения фосфоритов являются тесно связанные климатические, палеогеографические и фациально-литологические условия. Палеогеографические реконструкции показывают, что крупнейшие скопления происходили на океанических шельфах в условиях мощного апвеллинга, что характерно для экваториального пояса, ограниченного на севере и юге широтами около 50°.

Среди промышленных скоплений (залежей) фосфоритов различают микрозернистые, зернистые, желваковые, ракушечные, галечниковые, а также рыхлые и каменистые в корах выветривания, связанные с определенными формациями горных пород. В мировом балансе запасов фосфоритов резко преобладают зернистые руды (свыше 60 %), доля микрозернистых руд составляет около 30 %, а желваковых - около 7 % (табл. 1.1).

Таблица 1.1.

Запасы фосфатных руд по геологическим типам (Ангелов и др., 2000)

Тип руды МЛН. Т р2о5

Зернистые 30576

Микрозернистые 23496

Конкреционные (желваковые) 1424

Ракушечные 1079

Фосфатно-зернистые породы 1037

Остаточно-метасоматические 216

Карбонатиты, включая Хибины 3811

Магматические 610

Коры выветривания 818

Всего 63067

Микрозернистые руды состоят из мельчайших (0,01-0,1 мм) фосфатных зерен - оолитов, сцементированных фосфатно-карбонатным или фос-фатно-кремнистым микрокристаллическим веществом. Главный фосфатный минерал - франколит, помимо которого как в оолитах, так и в цементе фиксируются кварц, халцедон, кальцит, доломит, гидрослюды и другие минералы. Содержание оксида фосфора Р2О5 21-28 %. Макроскопически эти руды отличаются разнообразием, напоминая по своему облику окремнелые известняки, доломиты, яшмы, кремни и др. Такие фосфориты характерны для древних геосинклинальных фосфоритоносных бассейнов (Саянский в Рос-

1и

сии, Хубсугульский в Монголии, Каратауский в южном Казахстане, Фосфо-рия в США, Джорджина в Австралии и др.) в полях развития кремнистой и кремнисто-карбонатной осадочных формаций.

В мировом балансе добываемого фосфатного сырья основная роль принадлежит фосфоритовым рудам, 90,6 % (табл. 1.2).

Таблица 1.2.

Ресурсы и запасы фосфора в апатитовых и фосфоритовых рудах Земли на 1.01.2006 г. (млн. т в пересчете на Р2О5)

Вид руды Ресурсы Запасы общие Доля в мире, % Запасы подтв. Доля в мире, %

Апатиты 5728,2 1681,95 9,4 1212,91 16,4

Фосфориты 71937,11 16169,21 90,6 6052,92 83,6

Итого 77665,31 17851,16 100 7265,83 100

Наиболее крупные общие запасы фосфоритовых руд сосредоточены в Марокко, США, Перу, Казахстане, Монголии, Китае, Египте, Мексике, Ираке, Иордании, Сирии, Тунисе и Алжире.

Области использования апатитовых и фосфоритовых руд одинаковы. Подавляющая масса фосфатного сырья (более 95 %) используется для получения фосфорных и комбинированных минеральных удобрений: суперфосфата, двойного суперфосфата, преципитата, аммофоса, нитрофоса, нитрофоски, термофосфатов, фосфоритной муки; с этой целью труднорастворимые и плохо усваиваемые растениями природные фосфаты обрабатываются различными кислотами, спекаются со щелочными и другими соединениями либо просто размалываются до тонкой муки. Остальное фосфатное сырье идет на производство фосфора и фосфорной кислоты.

По содержанию фосфора фосфоритная мука промышленного производства подразделяется: сорт 1-29 % Р2О5, сорт II - 23 %, сорт III - 20 % Р205; остаток на сите с отверстиями 0,18 мм не более 20 %. Для местного noli

требления различают: сорт А - с содержанием Р2О5 не менее 17 % и сорт Б -14 %. Содержание влаги допускается не более 3 %. Большу�