Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ РАЗНЫХ ПО РАСТВОРИМОСТИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ РАСТЕНИЙ И ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "СРАВНИТЕЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ РАЗНЫХ ПО РАСТВОРИМОСТИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ РАСТЕНИЙ И ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ"



'А,

" ШНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ЧЕРНЫШОВ Александр Петрович

УДК 63Ь№: 6314« : 2 : 63)55»

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ РАЗНЫХ ПО РАСТВОРИМОСТИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЯ НА УРОЖАЙ РАСТЕНИЙ И ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1884

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

Научный руководитель— доктор сельскохозяйственных наук, профессор! П. М. Смирнов.}

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор О. В, Сдобникова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник А. П. Смирнов,

Ведущее предприятие—Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства.

Защита диссертации состоится « Ч » сС-С-А^*/19£^"*г.

в /¿'"часов на заседании Специализированного совета К 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А, Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый Совет ТСХА. .

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « » !98^"г.

Ученый секретарь

Специализированного-совета,— кандидат с.х. наук, доцент

Н. А. Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В вшюлненнн Продовольственной программы нашей страны важное место отводится химизации земледелия. Основой химизации является рациональное применение органических и минеральных удобрений.

Исключительно важная роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур принадлежит фосфорным удобрениям. Сельское хозяйство нашей страны получало в 1981 году—5098 тыс. тонн питательных веществ, а в 1982 году— 5343,6 тыс. тонн. Производство фосфорных туков увеличивается медленными темпами и отстает от потребности сельского хозяйства в этих удобрениях. В 1982 году на 1 гектар пашни приходилось всего лишь 23,9 кг Р205.

В постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах ло дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР» предусматривается широкое фосфоритованле кислых почв, В нашей стране, по данным ВИУА и ЦИНАО, площади обследованных почв с очень низким и низким содержанием подвижного фосфора составили 45%. К тому же в Нечерноземной зоне РСФСР около 79,8% <по<т имеют повышенную кислотность (Гаврилов, 1983). Большие площади зерновых культур не получают фосфора в рядки при посеве.

Большие площади пахотных почв с низким содержанием фосфора и недостаточное производство фосфорных туков делают проблему фосфора в земледелии страны весьма актуальной.

В этой связи разработка новой технологии, позволяющей «овлекать в производство фосфорных удобрений низкопроцентные аморфные фосфориты, имеет важное народнохозяйственное значение и позволит успешнее решать проблему фосфора в земледелии СССР.

Широкое известкование кислых почв в Нечерноземной зоне создает определенные трудности для применения фосфоритной муки. Поэтому поиск путей, направленных на широкое использование фосфорита в условиях известкованных

почв, является весьма актуальной задачей, имеющей важное практическое значение. На этих почвах, имеющих невысокое содержание подвижного фосфора и повышенную кислотность, высокой эффективностью будут обладать фосфорные удобрения с содержанием 25—40% водорастворимого фосфора (ог общего содержания его в удобрении).

Одним из путей .получения таких удобрений является частичное разложение аморфных фосфоритов Н3РО<. При частичном разложении фосфорита повышается его растворимость и, следовательно, доступность для растении, а также увеличивается содержание Р2О5 в удобрении. Для получения концентрированных удобрений частично разложенный фосфорит можно смешивать с катализированным красным фосфором.

Малочисленные исследования, проведенные по этому вопросу, показывают, что такие удобрения обладают длительным действием и являются эффективными на известкованных дерново-подзолистых .почвах. Дальнейшее изучение этого вопроса представляет определенный .научный и практический интерес.

Цель исследовании. Наши исследования ставили своей задачей изучить:

1. Действие и последействие двойного суперфосфата, аммофоса, частично разложенных фосфоритов, их смесей с катализированным красным фосфором на урожай сельскохозяйственных культур в условиях дерново-подзолистой и серой лесной почв.

2. Агрохимическую характеристику и фосфатный режим дерново-подзолистой почвы в зависимости от применения разных форм фосфорсодержащих удобрений.

3. Вымывание кальция и магния в зависимости от применения азотно-калийных и разных по растворимости в воде фосфорных удобрений.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые па легкой по механическому составу дерново-подзолистой и серой лесной почвах изучена эффективность частично разложенных фосфоритов, полученных путем обработки их различными количествами Н3РО4. Многолетний (полевой и лизиметрический опыты убедительно свидетельствуют о высокой эффективности частично разложенного фосфорита (Егорьевского к Кингисеппского месторождений) с 25%-ным уровнем разложения. Такие фосфорные удобрения с 25—40%-ным содержанием водорастворимой Р3О5 (от общего содержания Р203 в туке) на произвесткованной дериово-лодзолистой, легкой по механическому составу и среднекислой серой лесной почвах не уступали по своему действию н последействию на урожай двойному суперфосфату и аммофосу. Частично разложенная фос-

форитная мука оказывает положительное влияние на баланс кальция и магния и фосфатный режим почвы. Полученные удобрения являются более дешевым удобрением, чем двойной суперфосфат.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Применение частично разложенной фосфоритной муки на дерново-подзолистой -почве дает равноценный экономический эффект, как и двойной суперфосфат. Чистый доход от применения частично разложенной фосфоритной муки составил 12.8,9 руб, на 1 га. Частичное разложение фосфоритной муки и обогащение ее катализированным красным фосфором является эффективным приемом повышения эффективности фосфоритной муки и концентрации Р2Оэ в фосфорном удобрении. При этом значительно расширяется диапазон применения аморфных фосфоритов в сельском хозяйстве.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях молодых ученых ТСХА в 1977, 1979, 1983 годах.

Объем работы.. Диссертация изложена на 198 страницах машинописного текста, включает 2 рисунка н 35 таблиц. Список использованной литературы содержит 226 наименований, в том числе 78 иностранных.

Материалы, методика и условия исследований

Для выполнения исследований по дайной теме были проведены два вегетационных, лизиметрический и два полевых опыта. Вегетационные и лизиметрический опыты проводились в вегетационном домике кафедры агрономической и биологической химии ТСХЛ (1976—1981 годы). Трехлетний полевой опыт проводили в совхозе «Шатурский» Шатурского района Московской области (1977—1979 годы). Однолетний* полевой опыт был поставлен в колхозе «Большевик» Старо-дубского района Брянской области (1981 г.). Продукты частичного разложения фосфоритов и их смесей с катализированным красным фосфором получали в лабораторных условиях кафедры агрономической и биологической химии ТСХЛ и на опытно-промышленной установке ЛенНИИГипро-хим.

Новые удобрения получали путем обработки фосфоритной муки Егорьевского и Кингисеппского месторождениий фосфорной >кислотой. Егорьевский фосфорит, содержащий 21,6% РаО&, обрабатывали ортофосфорной кислотой из расчета 12,5; 25; 50 и 100% от количества Н3Р04, необходимого для получения двойного суперфосфата, а Кингисеппский с 28,7%-ным содержанием Р203 12,5; 25; 35 и 45% Н3Р04, соответственно.

В вегетационных опытах выращивали — вико-оосянукЗ смесь, клевер и кукурузу; в лизиметрическом — кукурузу, озимую рожь на зеленый корм, клевер и лен; в полевых — подсолнечник на силос, горохо-овсяную смесь и кукурузу на силос. В (вегетационных опытах растения выращивали в сосудах Митчерлиха, вмещавших 4,9 кг сухой почвы. Повтор-ность четырехкратная.

Агрохимическая характеристика почв, на которых проводили исследования, приведена в таблице 1.

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почвы

Почва 5 •л Нг т > А1 КгО и г

О.' чг-экп/100 г почвы г* .даЛОО гпочвы

Вегетационные опыты: Дер но во -п одзо л иста, я сред несуглп н и ст а я 4.2 сад) 4.2 (ЗД) 6.2 и-,») 6.0 (ЗД) 2.0 2,4 85 а.4 за,с 7,2 7.1 21.2 2 2 5.0 7А 22 2,1

Лизиметрический опыт Дерн овсьп одэол иста я с редн есуглшпгсгая (517) 4и 12,1 1&2 74,9 4.4 ку> 2,4

Полевой опыт Дерн ово-подзол н ста я супесчаная 5.3 ад 1<У» 13,7 76.6 . . 12,4 13.6 1,9

Полевой опыт Серая лесная срелне-суг.тинистая 5,0 ад а.4 ЬЦЭ 70,4 — 10,0 12.0 2-,2

Примечание: В скобка« показатели почв после твесткованкя.

В первом вегетационном опыте, в. лервые два года проведения опыта N. Р2О5, КгО вносили по 1,0; 0,8; 1,2 г/сосуд, соответственно. Азот и калий вносили весной при перебивке сосудов. В 1977 году под внко-овсяную смесь внесли (г/сосуд): N — 0,8; КгО — 0,8; М^О« — 0,8 в виде аммиачной селитры, хлористого калия н сернокислого магния. Перед посевом ви-ко-онсяиой смеси (4-й год опыта) почву в сосудах произвестковали по 3/4 Нг. Повторное известкование осуществлялось для исключения влияния кислотности почвы на разложение фосфорита, входящего в состав новых удобрений. В 1978 году под клевер Московский-1 внесли: N—0,3; КаО — 0,6 г/сосуд. В 1979—1981 годы под кукурузу гибрида ВИР-42 вносили ежегодно по 1,0N и 1,3 КзО г на сосуд. Во втором вегета-

цйонном опыте удобрения вносили ежегодно при перебивке сосудов (г/сосуд): 1978 г. —N—1,6; Ра05 — 0,9; К-О— 1,0; 1979 год —N — 2,0; Р205 —0,9; КаО — 2,5; 1980 год — N — 2,0; Р205 —0,9; КаО —2,5; 1981 год — N—0,5; КаО — 0.6. В лизиметрическом опыте вносили удобрения (г/лизиметр): 1976 год—под кукурузу на силос — N — 2,4; Р305— 1,8; КаО— 2,4; 1977 год—под озимую рожь с подсевом клевера— N — 3,0; Р205 —2,4; КаО—2,8; 1978 год—под клевер удобрения не применяли, так как они были внесены под озимую рожь на зеленый корм (в 1977 году); 1979 год — под лен — N — 0,6; Р203 — 1,2; КаО — 1.2; 1980 год —под кукурузу на силос —N — 2,4; Р205— 1,8; КаО —2,4; 1981 год—иод озимую рожь на зеленый корм — N—1,8; Р2О5 — 0,8; КаО — 1,2. Азотные удобрения давали в два срока в 1977 году и 1981 году; 1977 год — "перед лосевом 1,2 г N. в подкормку весной— 1,8 г К; 1981 год — перед посевом — 0,8 гИ, весной в подкормку 1 г N на лизиметр. Почву известковали то 3/4 Нг, Агрохимическая характеристика почвы приведена в таблице № 1.

В трехлетнем полевом опыте все удобрения вносили ранней весной под перепашку, вручную. Норма удобрении составляла (кг/га): в 1977 году и 1978 году —N—120, Р2О5 — 90, КаО—120; в 1979 году N — 120, КаО— 140. Фосфорные удобрения изучали на фойе аммиачной селитры и хлористого калия. Площадь опытной делянки 117,6 >ма, а повторность опыта 4-кратная. Все операции по уходу и уборке были ме* ханизироваиы.

В одногодичном полевом опыте норма удобрений составляла (кг/га): N — 120, Р20* — 60 и 90; КаО — 120. Все удобрения вносили ранней весной под вспашку, вручную. Остальные операции по уходу и уборке урожая были механизированы. Площадь опытной делянки 95,2 м2. Повторность опыта 4-кратная. Во всех опытах норму удобрений рассчитывали, исходя из общего содержания питательных веществ.

Математическую обработку опытных данных выполняли дисперсионным методом (Доспехов, 1968). Содержание азота, фосфора и калия в растительном материале определяли в одной навеске после ее мокрого озоления по Гинзбург и др. (Петербургский, 1968) с последующим определением N. Р205 на ФЭК, КаО — на пламенном фотометре. Агрохимический анализ почв проводили по общепринятым методам, валовый фосфор и фракционный состав фосфатов в почве по Курмнсу (Китиеэ, 1972). Степень подвижности фосфатов — по Карпинскому и Замятиной, фосфатный потенциал почвы — по Ас-лингу и Скофнльду (Агрохимические методы исследования почв, 1975), кальций и М& — с трилоном Б (Аринушкина, 1962).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

(. Эффективность частично разложенных фосфорное в вегетационных, лизиметрическом и полевых опытах

1.1. Физико-химические свойства продуктов частичного разложения егорьевского и кингисеппского фосфоритов и их сМесей с катализированным красным фосфором

4астйчное разложение фосфорита фосфорной кислотой преследует цель получить аффективное фосфорное удобрение и расширить диапазон применении фосфоритной .муки. При подобном разложении фосфорита фосфорной кислотой происходит разложение СаСОз, СаРг и частично Са5(Р04)3р2. В продуктах частичного разложения фосфоритов общий фосфор представлен тремя формами соединении — монофосфатом кальция, дифосфатом Са н оставшимся неразложенным фосфоритом.

Таблица 2

Содержание вод о-, цнтратнорастворимого и общего фосфора в продуктах частичного разложения фосфоритов

Степень разложения фосфорита НзРО„ <%) Егорьевский фосфорит Кннгнсеппский фосфорит

Р^О* (%)

в с Я ю о О к! и в У да с- 2 о- ва О-» |-Ч 5 & 3 а. * й! ч о « я чэ о О (-1 Й & в СХ в о, Я о я с. * г Д. Р V и

О (фосфорит) 21,6 0.02 7,2 7 ол 247 7,5 7Х>

23,1, 3,00 7,7 10,70 32.4 12.1 9,0 21.7

25 23,2 Я0 15.60 37,7 15.3 8,7 2^0

35 — — — 41.1 20ч 1

43 — — 4Гд.6 £0,2 ы,,э

СО 33,3 • 1(320 8.7 21,00 — — —. —

100 -10,7 ■19.50 8,7 25,20 — — _ —

1ЗД НэРО, + 5.50 6,2 1,1,70 _ — .— _

+ 87„г> Ркр

25 Н3РО( + 7о Ркр Ш.2 9.00 7.2 16,20 — — — —

43 И)РОн + ГД Ркр — — 67,0 — _ _

СО Н»РО, + 00 Ркр •1&.6 13.50 2^00

Добавление к частично разложенному фосфориту катализированного красного фосфора позволяет повысить общее содержание Р203 в удобрении до 50—60%. Проведенные ранее исследования (Самсонова, 1977) показали, что продукты окисления красного фосфора могут вызывать дополнительное разложение фосфорита. Поскольку процесс окисления красного фосфора медленный, то его смесь с частично разложен-С

ным фосфоритом обладает значительным последействием. В таблице 2 представлены данные по содержанию водо-, нитратно- н кнслотнорастворимого фосфора в зависимости от степени разложения фосфорита Н3РО4.

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что увеличение нормы фосфорной кислоты приводит к увеличению содержания как общего, так и «доступного» фосфора в удобрении. Увеличение количества «доступного» фосфора происходит в основном за счет возрастания водорастворимой Рг05, При обработке фосфорита фосфорной кислотой получается удобрение, которое обладает .хорошей сыпучестью и легко гранулируется.

Анализ гранул показал, что хорошими физико-механическими свойствами обладала ча-стнчно разложенная фосфоритная мука с Ркр (20% Н3РО4 + 75% Ркр).

1.2. Агрохимическая оценка частично разложенной егорьевской и кингисеппской фосфоритной муки в вегетационном опыте

Испытание частично разложенного егорьевского фосфорита и его смеси с катализированным красным фосфором в многолетнем вегетационном опыте 1 показало, что разложение фосфоритной муки небольшими дозами ортофосфорной кислоты позволяет получить эффективное фосфорное удобрение как в прямом действии, так и в последействии (таблица 3). При внесении частично разложенного фосфорита с 25%-ным уровнем разложения урожай райграса был в первые два года прямого действия таким же, как и при внесении двойного суперфосфата. При дальнейшем повышении степени обработки эффективность удобрений не изменялась.

Смешивание частично разложенной фосфоритной муки с катализированным красным фосфором (25% Н3Р04 + 75% Ркр и 50% Н3РО4 50% Ркр) дало удобрение, обладающее высокой эффективностью как в прямом действии, так и в последействии. Надо отметить, что последействие частично разложенной фосфоритной муки (25% НзРО«) и ее смеси с катализированным красным фосфором (25% И3Р04 + 75% Ркр) в последние два года (1980—1981 годы) было выше, чем у двойного суперфосфата. Начала проявлять свое действие и фосфоритная мука.

Урожай и вынос фосфора находились в хорошей корреляции с содержанием усвояемого элемента в удобрении. В этом опыте вынос и коэффициент использования фосфора из новых удобрений были в 1,6—2,1 раза выше, чем из фосфоритной муки (таблица 3). Данные по выносу и коэффици-

Таблица 3

Агрохимическая эффективность Егорьевского фосфорита в зависимости от степени разложения (вегетационный опыт)

Масса сухого вещества (г/сосуд) Б

Вариант Действие Последействие 5 § — о

(уровень разложения, % НОЮ,) ■ Райграс Райграс Вико-овес Клевер (Кукуруза 0. 5 Ч к <и >-> " "> V

1074 г. 1375 г. \т г. 4077 г. 1073 г. 13713 г. 1Ш г. 1981 г. Ом о 5 3 я5 л. £ ь ■е-5 л 8|<г И кЬ.

КК-фоп по фону 1:2,6 7*5 9,1 т М 0 0 0 ■180.7 —

1'с.д 40.1 40,7 23,5 2М 9.9 22,3 7,9 40,0 ; 11144,0 №2

Ркр. 2Ы 32,8 10,8 25,2 8,8 Щ2. ЩЗ 45,7 623,9 27,8

Рф. 20,5 309 21.8 ад М 0,1 14,3 56,2' 558,5 23,6

Рф-И'кр. 22,2 37,0 Ш 28,0 72 13,0 8,1 45,4 •589,7 25,5

Ч. Р. Ф, (25) 33,9 44.5 21„2 22,8 9,8 10.8 .Щ 50,3 745,7 35,3

Ч. Р. Ф. (£0) 41,7 45^ 32,6 241 10,4 15,0 12,6 52.0 854,8 42,1

Ч, С. Ф. (100) 40,8 46,9 23,6 27,9 11$ №1 110,4 34,5 967,7 49,1

Ч. Р. Ф. (25+75 Ркр.) 37,7 •ДО 21,0 Ш 9,5 9,3 У,б 56,4 790.7 38,5

Ч. Р.Ф. (50+50 Ркр.) 41,7 48,0 Ш 27,3 10,8 10,3 102 50.5 945*3 47,7

НСР« 2,1 12,7 2,6 3,8 1,7 2,5 - —

Примечание; Ч. Р. Ф.—частично разложен ни Л фосфорит. Такое же обозначение будет во всех остальных таблицах

енты использования Р2О5 из удобрений свидетельствуют о том, что все же в условиях вегетационного опыта более интенсивно фосфат—ноны поступали в растения при питании их двойным суперфосфатом, чем изучаемыми удобрениями.

Испытание частично разложенного Кингисеппского фосфорита н его смеси с катализированным красным фосфором в вегетационном опыте 2 показало, что разложение фосфоритной муки небольшими дозами ортофосфорной кислоты позволяет получить эффективное фосфорное удобрение как в прямом действии, так и в последействии (таблица 4). Из данных таблицы видно, что увеличение нормы расхода ор-

Та блица •(

Урожай кукурузы при внесении продуктов частичного разложения Кингисеппского фосфорита (вегетационный опыт)

Сухая мгесд (г/сосуд)

Вариант (уровень разложения, HjPO<) Действие Послс действие S о - ^ ¿2 о. rj и 1г) 55 № И £S Я?-is is

1Я78г. ит г. 1930 г. KW1 г. fiJ

Ж— фон по фону: Рс. д. Рф.

Ч.Р.Ф. (12Л)

Ч. Р. Ф. СГ>>

Ч. Р. Ф. <ЗГ>)

Ч. Р. Ф. (43)

Ч. Р. Ф. (4Г,+ ЖРкр)

ИСР«

*fi 0 0 0 l-U —

06,8 134,2 62.5 G4.S Ю0,8 29il

W 7,7 1*4 CI 16 202,9 7,5

33,8 <74,7 T»t,7 •1&0 436.8 16.4

OOlS 87,9 00,0 50.0 G86.3 21 2

5V2 У1',6 67,5 53,2 640,2 233

SOJ m,o 67,1 ■№„6 584,7 21,]

27,Г. 8-1,6 7j.5 4л4 000,7 18,0

6.0 ■U 2,3 2.3 — —

тофосфорной кислоты на разложение фосфорита выше 25— 35% не приводило к увеличению урожая кукурузы. Данные таблицы говорят о том, что в первые два года действие частично разложенного фосфорита (25—35% М3РО<) было менее эффективно, чем двойного суперфосфата. Такой результат объясняется тем, что почва имела нейтральную реакцию и низкое содержание подвижного фосфора. В этих условиях внесение суперфосфата перед посевом не могло привести к значительному переходу фосфора этого удобрения в нерастворимое и труднорастворимое состояние. На третий год действия н в последействии частично разложенный фосфорит (2о% Н3РО4 и 35% Н3РО*) не уступал но своему действию на урожай двойному суперфосфату. Продукты частичного разложения кингисеппского фосфорита (7—4 варианты) по

своему действию на урожай кукурузы превосходили обычный фосфорит в первый год в II раз, во второй—в 9—19 раз, в третий — в 4—4,5, соответственно.

Данные таблицы подтверждают полученные ранее данные относительно более лучшего поступления Ра05 в растения из двойного суперфосфата, чем нз продуктов частичного разложения фосфоритов в вегетационных опытах. Важно отметить, что 25 н 35%-пый уровень разложения фосфорита в 3 раза увеличивал, по сравнению с фосфоритной мукой, коэффициент использования фосфора.

1.3. Агрохимическая оценка частично разложенного фосфорита и его смеси с катализированным красным фосфором в лизиметрическом опыте

Действие продуктов частичного разложения егорьевского фосфорита на урожай сельскохозяйственных культур (табл. 5) свидетельствует о высокой эффективности частично разложенной фосфоритной муки и ее смеси с катализированным красным фосфором.

Двойной суперфосфат, аммофос, частично разложенная фосфоритная мука и ее смесь с катализироваиным красным фосфором оказывали в первый год опыта одинаковое действие на урожай кукурузы на зеленый корм. Фосфоритная мука на известкованной почве уступала по действию на урожаи всем другим изучаемым в опыте фосфорным тукам в 1976 году.

Подобная закономерность имела место и в 1977 году при выращивании озимой ржи на зеленый корм. Все фосфорные удобрения (за исключением фосфоритной муки) привели к получению близких урожаев. Урожай по фосфоритной муке был достоверно ниже, чем в вариантах с другими фосфорными удобрениями. После озимой ржи на зеленый корм шел клевер, поэтому все фосфорные удобрения и калийные были внесены в залас с целью удовлетворения -потребности в них клевера.

Что касается клевера, то его урожайность в 1977 году (первый укос) была выше в варианте с Рф, чем в вариантах с двойным суперфосфатом, ам-мофосом и частично разложенной фосфоритной мукой. Различия в урожаях были статистически достоверны. В вариантах со смесью частично разложенной фосфоритной муки с каталнзнрованиым -красным фосфором н фосфоритной мукой получен одинаковый урожай,

В 1978 году фосфоритная мука оказывала самое сильное влияние на повышение урожая клевера. По-видимому, фосфоритная мука является для клевера хорошим источником фосфорного,- кальциевой» н магниевого питания. Кроме того,

Таблица 5

Урожай сухой массы растений в зависимости от форм фосфорсодержащих удобрений (г/лизиметр, лнзнмстричискнЯ опш)

1070 г. 1977 г. 1078 г. 1&79 г. 19Й) г. 13911 г. |-> а, к ~ И

Варианты (уровень разложения, %' 1ЬРО<) «ц я 3 !•> X >> йг к с. ,09 0 А Ч * О ч « - О* « и о о 3 ^ с. Я = <-> ¡5-2-2, Клевер (два укоса) "л 3 о £ а «3 к" о X к « л 3 * с о ^ Р.Й1 Ач Д Й О Охи « 8 я Э ° Е (П Ч Я £0 =! Ьй ЙО. о.

КК-фон &>л 103,5 С0,7 МО,6 ш 1?1|3 82,5 4,2 —

по фону:

Рс. д. 1Р43 83,8 151,8 70,7 351,0 108,3 5.6 17,5

Рам. 157,7 СЭ,9 164,6 82,8 233,1 107,2 19 2М

Рф. 72,8 НО 90,8 лам ом 1/7^.4 91,9 10,0

Ч. Р. ф. (25) 90,8 150,9 ■60,3 1Ш тад ММ 1СС.0 5.6 17,5

Ч. Р. Ф. (25 + 75 Ркр) 1(00.2 В35 ■1Й7 $0,8 221,6 97,9 5,6 17,5

НСР« 13,6 а.6 5.9 21,2 3,0 ■108 4,2 — —

фосфорит содержит в своем составе и некоторые микроэлементы, которые тагкже могут оказывать ■положительное влияние на клевер.

При выращивании льна-соломки (1979 год) все фосфорсодержащие удобрения, кроме фосфоритной муки, дали прибавку урожая. Слабый эффект от Рф объясняется слаборазвитой корневой системой льна, которая плохо усваивает фосфор из труднорастворимых соединений.

. В 1980 году фосфорные удобрения, за исключением фосфоритной муки, повышали урожай кукурузы на зеленый корм. Несколько ннже оказался урожай в варианте со смесью частично разложенной фосфоритной муки и красного фосфора, и еше ниже он был тю частично разложенной фосфоритной муке.

В 1981 году все фосфорные удобрения оказывали по сравнению с фоном положительное -влияние на урожай озимой ржи на зеленый корм. Равные урожаи лолучены в вариантах, где вносили суперфосфат, аммофос и частично разложенную фосфоритную муку. Несколько ннже оказался урожай в варианте со смесью частично разложенной фосфоритной муки с Ркр и самым низким (-по сравнению с другими фосфорными удобрениями) в варианте с фосфоритной мукой.

Наименьший коэффициент использования фосфора отмечен в варианте с фосфоритной мукой (табл. 5). Одинаковые коэффициенты использования Рг05 лолучены в вариантах 2, 5 и 6, несколько выше коэффициент использования Рг05 был в варианте с аммофосом.

1.4. Агрохимическая оценка частично разложенных фосфоритов н их смесей с катализированным красным фосфором в полевых опытах

В вегетационных и лизиметрическом опытах частично разложенные егорьевский и кингисеппский фосфориты и их смесь с катализированным красным фосфором показали высокую эффективность. Дальнейшие исследования по изучению эффективности новых удобрений проводились в полевых опытах, по результатам первого полевого опыта была рассчитана экономическая эффективность изученных -в опыте удобрений.

В первом полевом опыте изучали действие и последействие на урожай подсолнечника на силос, горохо-овсяной смеси и кукурузы на силос, двойного суперфосфата, фосфоритной муки (егорьевской), аммофоса, частично разложенного фосфорита и его смесей с катализированным красным фосфором. Схема опыта и результаты опыта представлены в табл. 6. Применение частично разложенного фосфорита и 12

Влияние частично разложенного егорьевского фосфорита и его смеси с катализированным красным фосфором на урожай и вынос фосфора подсолнечником, горохо-овсяной смесью, кукурузой . {при двухлетнем внесении удобрений) (полевой опыт 1)

Вариант и (уровень разложения, % НзРО^ Прямое действ на удобрений Последействие &к е 5 ** . (9 О о 55 »¡"С О. я ч э = 2 % йл г 2 в и> ^ ад и , О» <- ■= -»г ¡¡81 . 5 £ Я * Iе А 3 п « ьь е я «

1977* г. (подсолнечник на силос) юта г. (горох — овсе) И979 г. (кукуруза нэ сил ос)

урожай, ц/га вынос кг/га урожай, .ц/га вынос Р^О- кг/га урожай, и/га вынос РЛ, кг/га

ЫК*фон 341 32.6 Ш 30,3 306 22,4 05,3 _

л о 1фону: Ж 482 Е«

Гс, д. 356 47,0 39,1 4Й2 та 27.2

Рф. 316 36,8 206 34,8 380 (33,0 203 94,1 4,9

Ч. Р. Ф. (25) ЗСб 42.7 409 55,4 508 46,6 523 ■144,7 33,0

Ч. Р. Ф. (й + 75 Ркр) 403 51,0 аза 40,0 520 45,2 515 145,2 33,3

Рам. 353 46,0 350 55,0 519 4'г0 463 1(46,0 34,7

Ч.Р. Ф. (12,5) 300 44,4 202 41,1 393 22,1 т 107,6 12.4

Ч.Р.Ф, (1-2,5+ 87.5 Ркр) 341 44,0 заз 46,3 415 27,3 зео 1|Ш,6 19,0

Ркр. 361 43.8 307 43,7 373 21,3 275 1С6.8 13,0

НСРм 55 — 37 — 24 — — — —

его смесей с катализированным красным фосфором в полевом опыте на дерново-подзолистой супесчаной почве показало, что частично разложенный фосфорит с 25%-ным уровнем разложения оказывал на урожай подсолнечника па силос, горохо-овса и кукурузы на силос такое же действие, как двойной суперфосфат и< аммофос. Катализированный кроеный фосфор оказывал довольно высокое действие на урожай возделываемых культур. Междурядная обработка (при возделывании подсолнечника и кукурузы) создавала на легкой почве хорошие условия воздушного режима, что ускоряло окисление катализированного красного фосфора. Этим объясняется высокое действие смеси частично разложенного фосфорита с катализированным красным фосфором н катализированного красного фосфора на урожай подсолнечника в 1977 году и других культур в последующие годы.

Данные ло выносу фосфора свидетельствуют о его значительном увеличении: под влиянием фосфорных удобрений (за исключением фосфоритной муки). Вынос фосфора в вариантах с частично разложенной фосфоритной мукой (2С% 1Н3РО4) и ее смесью с катализированным красным фосфором был таким же, как в варианте с аммофосом.

Коэффициенты использования фосфора из удобрений в вариантах 4, 5 и 6 были практически одинаковы. Несколько ниже этот коэффициент был в ва-рианте с двой-нььм суперфосфатом и самый низкий по фосфориту. Наибольшую суммарную прибавку урожая получили, где вносили частично разложенную фосфоритную муку и ее смесь с Ркр. наименьшую— в варианте с фосфоритной мукой.

Таблица 7

Влияние частично разложенного кингисеппского фосфорита и его смеси с Ркр на урожай н вынос фосфора кукурузой на силос

т г. Вынос р205 урожаями, кг/га

кукуруза н» силос

урожай, н/га прибавка к контролю. и/га

аз1 _ 33

еаз 74 43

722 171 г<>

844 290

706 53

даз .142 И

тао 239 62

ТОТ 230 аз

729 |178 58

33.6 —

Варианты (уровень разложения, %, Н)РО(>

Коэффициент нс-пол ьзова-лия Рг05 ил удобрений. %

МК-фон

По фону 60 кг РгО$

Рф.

Ред.

Ч. Р. Ф. (23)

Ч. Р. Ф. (23 4- 73 Ркр)

По фону 90 кг/га Рг03

Рф.

Рс. д.

Ч. Р. Ф. (25)

Ч. Р. Ф. (23 -{- 7.3 Ркр)

НСР0,

46.6 23Л 26.6 35,0

|1г,,г> 26,6 2 М

Во втором одногодичном полевом опыте изучали эффективность разных норм частично разложенной кингнсепнской фосфоритной муки н ее смеси с катализированным красным фосфором па урожай кукурузы на силос. Схема н результаты опыта представлены в таблице 7.

Данные таблицы 7 свидетельствуют о высокой эффективности частично разложенного фосфорита и его смесн с катализированным красным фосфором на серой лесной почве, которая имела рНСол — 5,0 и гидролитическую кислотность (Нг) 3,5 мг-эк» на 100 г ночвы. На такой почве сильное влияние на повышение урожая оказывала н сама фосфоритная мука, но действие двойного суперфосфата на урожай было значительно выше. Самая высокая прибавка урожая была получена при внесении 60 кг/га Р3О3 в варианте с частично разложенной фосфоритной мукой (25% НзР04). Повышение нормы до 90 кг/га Р2О5 в варианте с двойным суперфосфатом и частично разложенной фосфоритной мукой был получен одинаковый урожай. Несколько ниже он был в варианте со смесью частично разложенного фосфорита с катализированным красным фосфором. Повышение нормы фосфора с 60 до 90 кг/га Р2О5 вызывало достоверное увеличение урожая в вариантах с фосфоритной мукой и двойным суперфосфатом. Частично разложенный фосфорит по действию на урожай не уступал двойному суперфосфату как при внесении 60 кг/га Р203, так и при внесенин 90 кг/га Р;Оз.

Вынос фосфора находился в соответствии с его содержанием в'растениях и величиной урожая. Наибольший вынос фосфора был в варианте с частично разложенной фосфоритной мукой, при норме внесения 60 кг/га Рг05 и в варианте с двойным суперфосфатом, при норме внесення 90 кг/га Р2О3. Коэффициенты использования фосфора в вариантах с частично разложенной фосфоритной мукой 11 ее смесью, с катализированным красным фосфором, двойным суперфосфатом были одинаковыми.

Завершающей оценкой влияния удобрений на урожай культур является определение их экономической эффективности (табл. 8). Расчеты, проведенные на основе полевого опыта один (совхоза «Шатурский»), показали, что применение удобрений является экономически эффективным мероприятием. Себестоимость культур была одинаковой в вариантах, где применяли двойной суперфосфат, частично разложенную фосфоритную муку (25% Н3Р04) и ее смесь с Ркр и аммофосом. Самый высокий чистый доход получен в варианте с частично разложенным фосфоритом. Окупаемость дополнительных затрат.была самой высокой в варианте с

4+ Несколько ниже этот показатель был в вариан-

те с двойным суперфосфатом, частично разложенной фосфо-

ритной мукой$2/>% Н3Р04) и ее смесью с Ркр. Фосфоритная мука1уётупала tío этим показателям двойному суперфосфату, частично разложенной фосфоритной муке^25% Н3РО4) и ее смеси с Ркр, '

Таблица 8

Показатели экономической эффективности применения фосфорсодержащих удобрений в 3-летнем полевом опыте (с-з «Шатурский»)

Варианты . (уровень разложения, % Н,РО,>

Урожай за- 3 года опыта, на l! га, <u g* sí >% S £ íí rf *- i-1 § i£ S * O ¿ -J а/ Чистый доход, руб. ач i ¿ ¿■ж § § Л 5 tn

ц к. е. руб. 5« x 3 5 f CSk n н cd u ¡4 >. О-Ь. _ ч — a* S-l 1 Ш fii « S íf r 1 Mi й Sí« Щ 2 P- J rt ^

Uí¿i H n X Pi л н с

над 33014 137,5 ¡1,2 92,9 0.67 67,0 Г"* 1

131*5 146,9 Iífi.2 155,0 359,9 aaoiG 398,1 335,6 261.5 191,7 267.2 302,0 4.3 1,3. 1.5' '98,4 98,8 128.9 83,6 0,37 0,51 0,50,27* 37.0 51,0 50,0 27,0 1.0 ' U -1,3 0.94';

156.4 155.5 165.6 374,9 312,9 32ЗД 2&1.9 231,1 277,1 1,5'? 1.4 4.7 83 Л 81;8 , 51,8- 0.23 0,35 0,18 ■28,0 35,0 18.0 0.&з| 0^8) 0.7 v

310,4 367,8 2.3 —5. -г- — 0,35

NK-фон па фону: Рс, д. Рф.

Ч. Р. Ф. (25) Ч. Р. Ф,

+ 7Г> Ркр)

Раи.

Ч.Р. Ф. (1Й.5) Ч. Р. Ф.

С1.2,5+а7,5Ркр) Ркр

2. Изменение фракционного состава фосфатов почвы под влиянием фосфорных удобрений в лизиметрическом опыте

Результаты исследований форм фосфатов в почве после четырех лет внесения удобрений в лизиметрическом опыте показывают, что в процессе взаимодействия фосфорных удобрений с почвой наблюдалось изменение всех форм фосфатов, причем размер накопления тех или иных форм зависел от формы удобрения (табл. 9).

Так, фосфор двойного* суперфосфата л аммофоса переходит в дерново-подзолистой почве в. основном в фосфаты алюминия и железа. При внесении же фосфоритной муки большая часть се остается в неизменной форме, что подтверждается высоким содержанием Са-фосфатов. Содержание органических фосфатов под влиянием вносимых удобрений воз-16 .

Таблица. О

Фракционный состав фосфатов в лизиметрическом опыте после четырех .чет внесения удобрений (мг/100 г)

Варианты (уровень разложения, % Н3РО() Валовой фосфор Л|—Ре— —Р Са—Р Органический Р Остаточный Р

МК-фон ЙГ,,0 КО 32,0 1,0

по фону:

Рс. д. 100,0 йЬО 10,0 жо

Рам. 95,6 м.о зао ад .11,0

Рф. 1-10,0 1X0 4А,0 ел 47.0

Ч. Р. Ф. (£й) ■100,0 1а.о 40.0 Й.О 30.0

Ч. Р. Ф. (£|5 + 75 Ркр) 100,0 42,0 сл з-^о

растало слабо. Следует отметить, что соотношение органических и минеральных фосфатов по всем вариантам лизиметрического опыта было в пользу последних.

Выводы

I. При частичном разложении егорьевского н кингисеппского фосфоритов ортофосфорнон кислотой получается удобрение, не уступающее по своей эффективности двойному суперфосфату на дерново-подзолистой и серой лесной почве.

Обогащение частично разложенного фосфорита катализированным красным фосфором позволяет существенно повысить концентрацию фосфора в удобрении. Полученные новые удобрения не уступали по эффективности двойному суперфосфату при выращивании на легкой почве подсолнечника (на силос), горохо-овсяной смеси и кукурузы на силос.

3. В вегетационных опытах коэффициент использования РгОг из новых удобрений был ниже, чем из двойного суперфосфата. В полевых и лизиметрическом опытах этот показатель был таким же, как двойного суперфосфата.

4. Для частичного разложения фосфоритов целесообразно брать 25—35% Н3РО4 от количества, необходимого для производства двойного суперфосфата,

5. Повышение содержания «доступного» фосфора в частично разложенной фосфоритной муке происходит в основном за счет образования водорастворимого РгОа.

6. Фосфор суперфосфата и аммофоса в значительной степени переходит в дерново-подзолистой почве в состав фосфатов алюминия и железа. Фосфоритная мука сохраняется в почве в неизменном виде.

7. Приведенные расчеты экономических показателей применения продуктов частично разложенных фосфоритов пока-

зывают, что новве удобрений л о своей эффективности не уступало двойному сулерфосфату.

Предложения производству

Определенные трудности с фосфатным сырьем и реагентами для тол учения фосфорных удобрений, а также наличие огромных площадей пахотных почв с низким содержанием подвижных фосфатов делают проблему фосфора в нашей стране весьма актуальной. В связи с этим рекомендуется частичное разложение аморфных фосфоритов ортофосфорной кислотой в норме 25—35% Н3РО< от количества кислоты, расходуемой на производство двойного суперфосфата. Обогащение частично разложенных фосфоритов катализированным красным фосфором является перспективным приемом повышения концентрации фосфора в удобрении и продолжительности нх действия.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Смирнов П. М., Кулюкин А. Н., Чернышов Л. П. Сравнительная эффективность двойного суперфосфата, аммофоса и смесей продуктов частичного разложения аморфных фосфоритов с красным фосфором. Отчет № гос. регистрации 76091299 инвентарный ЛГз 5791903, 1978.

2. Смирнов П. М., Кулюкин Л. Н„ Чернышов А. П. Сравнительное изучение эффективности двойного суперфосфата, аммофоса и смесей продуктов частичного разложения аморфных фосфоритов с красным фосфором в полевых н вегетационных опытах. Известия ТСХА, вып. 1, 1980, стр. 56— 62.

3. Смирнов П. М., Кулюкин Л, Н., Чернышов Л. П. Частичное разложение кингисеппского фосфорита ортофосфорной (кислотой и ее действие на урожай кукурузы, в вегетационном опыте.,Отчет Ж гос. регистрации 76091299 инвентарный 5998746, 1980.

4. Чернышов Л, П. Влияние разных фосфорсодержащих удобрений на урожай сельскохозяйственных культур, а также на баланс Са и М^ в лизиметрическом опыте. Проблемы химизации и мелиорации почв. Москва, ТСХА, 1981, стр. 69—74.

Л-78208, IO/V1I-84 г. Объем 1>Л п. д. Заказ 1585. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. Л, Тимирязева 127550, Москва 11-550, Тимирязевская ул., -14

Бесплатно

<