ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДЕЙСТВИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ КИСЛЫХ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ ПУТЕМ ИХ ИЗВЕСТКОВАНИЯ [7]

Физиологическая или биологическая кислотность сульфата аммония, хлористого аммония, нитрата аммония и других .кислых форм азотных удобрений отрицательно сказывается на их эффективности в условиях применения на ненасыщенных основаниями кислых почвах.

Нейтрализация кислотности почвы путем внесения соответствующего количества известковых материалов устраняет отрицательное влияние физиологической кислотности аммиачных удобрений, и эффективность их на известкованной почве в большинстве случаев приближается к эффективности нитратных форм азота. Таким образом, известкование, помимо важ

ной роли его как фактора коренной мелиорации кислых почв, является также мероприятием, обеспечивающим нормальную эффективность физиологически кислых аммиачных удобрений на почвах, не насыщенных основаниями.

Однако при известковании почв обычно приходится вносить сравнительно большое количество известняка — от 3 до 8 т/га и даже более, в зависимости от свойств почвы, поэтому известкование всех почв Союза, нуждающихся в извести, вследствие затруднений, связанных со снабжением и доставкой на поле необходимого количества известняка, может быть осуществлено только в течение ряда лет.

Основная масса азотных удобрений, потребляемых в сельском хозяйстве СССР, представлена в настоящее время физиологически (и биологически) кислыми формами. В условиях почв, насыщенных основаниями (обыкновенные и мощные черноземы, среднеазиатские сероземы и т. п.), обладающих высокой нейтрализующей способностью, подкисляющее действие физиологически кислых форм азота практически не сказывается на их эффективности, поэтому такие удобрения, как сульфат аммония и нитрат аммония, могут быть использованы здесь не менее эффективно, чем кальциевая селитра (физиологически щелочное удобрение).

В условиях кислых, не'насыщенных основаниями почв физиологически и биологически кислые формы азотных удобрений, особенно при их систематическом применении, по своей эффективности значительно уступают физиологически щелочным формам азота — кальциевой и натриевой селитрам. Однако производство последних обходится дороже по сравнению с производством сульфата и нитрата аммония. Это побуждает искать новые пути рационального и эффективного использования более дешевых физиологически кислых форм азота. За границей выпускается смесь или сплав нитрата аммония с мелом. Образующаяся в почве из нитрата аммония кислота в момент ее возникновения нейтрализуется за счет мела, поэтому смесь является физиологически нейтральной [4, 5]. В США введено в широкую практику применение тукосмесей, содержащих в своем составе известняк или доломит. Известняк или доломит вводятся в удобрительные смеси как для улучшения их физических свойств, так и для нейтрализации потенциальной кислотности входящих в состав тукосмесей кислых форм азотных удобрений. Нейтрализация физиологически кислых форм азота путем введения в их состав мела заметно повышает их эффективность на кислых почвах. Вегетационные опыты, проведенные в нашей лаборатории на легкой оподзоленной супеси Люберецкого опытного поля еще в 1934 г., показали, что действие физиологически кислых аммиачных удобрений резко повышается при внесении их в смеси с эквивалентным количеством СаСОз [6].

3. Ф. В. Турчин

Нейтрализованный мелом сульфат аммония действовал в этих опытах даже несколько сильнее кальциевой селитры, в то время как обычный, ненейтрализованный сульфат аммония по своему действию на урожай ячменя сильно отставал от кальциевой селитры.

В вегетационных опытах 1937 г. изучалось влияние известкования различных физиологически кислых форм азота на двух почвах — на легкой оподзоленной супеси Люберецкого опытного поля и на подзолистом суглинке Долгопрудного опытного поля. Особенно интересные данные были получены в опыте, проведенном со льном на оподзоленном суглинке Долгопрудного опытного поля, данные которого привадятся в таблице 1.

Таблица 1

* Дозы удобрений в г на сосуд: N — 0,6; Р2О5 — 0,5; К2О — 0,6.

Как видно из таблицы 1, добавка сравнительно небольших количеств СаСОз к кислым формам азотных удобрений заметно повышала их эффективность. Даже отрицательное влияние на лен хлор-иона в хлористом аммонии значительно смягчалось при внесении его в смеси с эквивалентным количеством СаС03. Известкование кислых азотных удобрений особенно благоприятно сказалось на урожае семян льна. Внесение тех же количеств СаСОз не в смеси с азотным удобрением, а раздельно почти не оказывало влияния на эффективность аммиачных форм азота. По-видимому, это объясняется тем, что внесение сравнительно небольших количеств СаС03 (2,2—2,95 г на сосуд) лишь в малой степени могло нейтрализовать кислотность почвы, потребность которой в извести составляла 17,4 г СаСОз на сосуд.

В 1938 г. для изучения влияния известкования физиологически кислых азотных удобрений на их эффективность был проведен полевой опыт с яровой пшеницей на сильноподзоли

стом, тонкопеочаном суглинке Соликамской опытной станции. Несмотря на плохие метеорологические условия 1938 г., отрицательно сказавшиеся на урожае пшеницы, действие соответствующих комбинаций удобрений в этом опыте проявилось достаточно отчетливо. Схема и результаты этого опыта приведены в таблице 2.

Таблица 2

* N в форме NH4NO3 вносился 60 кг/га; Р2О5 в форме суперфосфата и К2О в форме 40%-ной калийной соли вносилось по 60 кг/га.

Как видно из приведенных данных, почва в этом опыте сильно нуждалась в извести, и ее внесение дало значительный эффект. Прибавка урожая от нитрата аммония, обладающего сравнительно умеренной биологической кислотностью, была незначительна. Применение нитрата аммония (в комбинации с РК) на фоне извести, внесенной по гидролитической кислотности (4,8 т/га), дало наибольшую прибавку урожая в опыте.

Смешение нитрата .аммония со сравнительно небольшим количеством извести (145 кг/га извести на 60 кг/га N в нитрате аммония или примерно 0,8 весовой части извести на 1 весовую часть нитрата аммония) резко повышало эффективность этого удобрения.

Таким образом, в условиях данного опыта нейтрализация физиологической кислотности удобрения, потребовавшая всего 3% извести от количества, необходимого для нейтрализации кислотности почвы, дала ясные положительные результаты.

Вместе с тем из приведенных данных видно, что внесение извести в том же количестве, необходимом для нейтрализации потенциальной кислотности удобрений не в смеси с азотным

удобрением, а раздельно от него, также оказало сравнительно хорошее действие, хотя величина прибавки урожая зерна пшеницы в этом случае и была ниже, чем при внесении СаСОз в смеси с NH4NO3. Смешение нитрата аммония с фосфоритом мало повлияло на урожай зерна пшеницы, так как нейтрализующее действие фосфорита сказывается значительно слабее, чем извести. На урожае соломы «фосфоритование» азотного удобрения сказалось все же достаточно благоприятно.

Исходя из теоретических соображений, можно было бы ожидать что внесение аммиачных форм азотных удобрений должно было оказать влияние не только на кислотность почв, но и на условия фосфатного питания растений. В наших прежних исследованиях было установлено, что потребность растений в фосфоре при аммиачном источнике азота в условиях песчаных или водных культур сказывается значительно слабее, чем при нитратном питании растений [7].

В почвенных условиях фиксация и адсорбция фосфатов оказывают существенное влияние на питание растений.

Если на почвах, не содержащих заметных количеств подвижных соединений железа, и алюминия, например на почвах черноземного типа, на карбонатных почвах и т. п., так же как и в условиях песчаных культур, при внесении нитратных удобрений потребность растений в фосфатах будет большей, чем при внесении азота в аммиачной форме *, то на кислых подзолистых

* Этот вывод подтверждается следующими результатами вегетационного опыта, проведенного на мощном черноземе Граковского опытного поля НИУИФ. Опыт показывает, что для рационального использования нитратного азота необходимо вносить больше Р2О5, чем при использовании на удобрение аммиачного азота.

Примечание. Опыт проведен И. Н. Федотовой. Дозы: N — 0,5 г на сосуд, К2О — 0,5 г на сосуд в КС1, Р2О5 вносилась в форме Са (ШРО^г.

почвах, содержащих значительные количества реакционно способных полуторных окислов, можно ожидать обратного. Внесение физиологически кислых аммиачных удобрений будет вызывать дальнейшее повышение подвижности полуторных окислов; последние же, реагируя с фосфатами, будут связывать их в малодоступные для растений соединения. Поэтому при внесении физиологически кислых аммиачных и аммиаксодержащих удобрений в кислые подзолистые почвы доступность растениям Р2О5 в той или иной степени может понижаться, а следовательно, в этом случае возникает необходимость внесения повышенных доз Р2О5 [8].

Нейтрализация потенциальной кислотности физиологически кислых удобрений должна в значительной степени устранять этот отрицательный момент в их действии (т. е. повышение фиксации Р2О5 полуторными окислами в труднодоступные для растений соединения) и создавать условия для более экономного и рационального использования фосфатов в условиях кислых подзолистых почв.

Приведенные здесь соображения подтверждаются данными вегетационных опытов, проведенных в 1938 г. на подзолистом суглинке Долгопрудного опытного поля НИУИФ (табл. 3).

При малой дозе Р2О5 (0,15 г) физиологически кислый сульфат аммония совершенно не повышал урожая ячменя, тогда как нитрат аммония, потенциальная кислотность которого значительно меньше, чем сульфата аммония, и особенно кальциевая селитра дали значительные прибавки урожая по сравнению с фоном РК. В то же время при повышенной дозе Р2О5 действие сульфата аммония проявлялось вполне рельефно, а нитрат аммония на фоне повышенной дозы Р2О5 (0,5 г) в этих условиях дал почти такой же эффект, как и кальциевая селитра.

При нейтрализации потенциальной кислотности сульфата аммония и нитрата аммония путем смешения этих удобрений с эквивалентным количеством СаСОз их эффективность на фоне низкой дозы Р2О5 резко повышалась.

Урожаи ячменя по нейтрализованным сульфату аммония и нитрату аммония были примерно те же, что и урожаи по кальциевой селитре. Внесение того же количества СаС03 не в смеси с сульфатом аммония, а раздельно, оказало положительное влияние, однако все же урожай растений при этом получился ниже, чем при внесении (NH4)2S04 и СаСОз в смеси. В варианте с нитратом аммония раздельное внесение эквивалентного

* Дозы в г на сосуд: N — 0,6, КгО — 0,6 (в КС1), Р2О5 — в Са(Н2Р04)2, СаС03 вносится в количестве, эквивалентном содержанию аммиачного азота в удобрении.

количества СаС03 почти не оказывало влияния на действие NH4NO3.

На фоне повышенной дозы Р205 нейтрализация физиологической кислотности сульфата и нитрата аммония путем смешения этих удобрений с эквивалентным количеством СаС03 хотя и увеличивала их эффективность, но в меньшей степени, чем при пониженной дозе Р2О5 (0,15 г).

Так, прирост урожая ячменя от известкования физиологически кислых форм азота при внесении различных доз Р2О5 выразился в следующих величинах (табл. 4).

Результаты этого опыта показывают, что на фоне повышенной дозы Р2О5 вредное действие физиологической кислотности аммиачных и аммиаксодержащих удобрений в значительной степени устраняется.

В другом опыте изучалось влияние трех доз Р2О5 на действие кальциевой селитры и сульфата аммония обычного и нейтрализованного мелом. Результаты этого опыта приведены в таблице 5.

Прирост урожая от известкования кислых форм азотных удобрений,

г/сосуд

Таблица 5

* Опытное растение — ячмень. Доза N — 0,6 г на сосуд; К2О — 0,4 г на сосуд (в КС1); Р2О5 в форме Са(ШР04)2.

Действие кальциевой селитры и нейтрализованного сульфата аммония в этом опыте было примерно одинаковым; при этом повышение дозы Р2О5 с 0,15 до 0,3 и 0,6 г сравнительно слабо отражалось на действии этих удобрений.

Обычный, ненейтрализованный, сультат аммония при малой дозе Р2О5 (0,15 г) не оказывал положительного влияния на урожай растений по сравнению с фоном РК. При увеличении дозы Р2О5 до 0,3 г на сосуд внесение обычного сульфата аммония несколько повысило общий урожай (за счет соломы), но не сказалось на урожае зерна, и только при дозе Р2О5 0,6 г

ка сосуд урожай по сульфату аммония почти приблизился к урожаю, полученному по кальциевой селитре и по нейтрализованному сульфату - аммония. Таким образом, в условиях этого опыта для получения одинакового урожая при применении физиологически кислого сульфата аммония потребовалось внести в 4 раза больше Р2О5/ чем при внесении нейтрализованного (известкованного) сульфата аммония. Растения из этого опыта после уборки были проанализированы на содержание Р205.

В вариантах без азота по РК процентное содержание фосфорной кислоты было наиболее высоким, что и понятно, так как в этом случае в минимуме был азот и фосфора с избытком хватало на создание сравнительно небольшой массы растений.

Наименьший процент Р2О5 был отмечен при всех дозах Р2О5 в вариантах с сульфатом аммония (без нейтрализации его СаСОз). Внесение сульфата аммония в смеси с эквивалентным количеством СаСОз заметно повышало процент Р205 в растениях по сравнению с растениями, получившими обычный (не- нейтрализованный) сульфат аммония. Следует отметить, что процент Р2О5 в растениях по нейтрализованному сульфату аммония на фоне высокой дозы Р2О5 был более высоким, чем по кальциевой селитре, что обусловливалось положительным влиянием иона NH4 на интенсивность поступления фосфорной кислоты в растение.

Вынос фосфорной кислоты с урожаем растений при первых двух дозах Р205 (0,15 и 0,30 г Р205 на сосуд) по нейтрализованному мелом сульфату аммония был примерно в 2 раза выше, чем по обычному сульфату аммония; даже при внесении сравнительно высокой дозы Р2О5 (0,6 г на сосуд) разница в выносе фосфора с урожаем растений по нейтрализованному и обычному сульфату аммония была весьма значительной, хотя разница в величине урожая в этих вариантах заметно сгладилась.

Применение физиологически кислых аммиачных удобрений в условиях кислых почв, как уже отмечалось выше, активирует полуторные окислы, которые, вступая в реакцию с растворимыми фосфатами, образуют труднорастворимые и малодоступные растениям соединения фосфатов полуторных окислов. Известкование физиологически кислых аммиачных удобрений нейтрализует их потенциальную кислотность и тем самым устраняет причины, обусловливающие повышенную фиксацию растворимых фосфатов при применении физиологически кислых аммиачных удобрений. Следовательно, известкование физиологически кислых аммиачных удобрений в случае применения их на кислых почвах должно иметь большое значение для более экономного и рационального использования сопутствующих фосфорных удобрений.

1. В вегетационных опытах (1934—1938 гг.) установлено, что нейтрализация потенциальной кислотности физиологически кислых удобрений (сульфата аммония, хлористого аммония, нитрата аммония и т. д.) путем смешения их с эквивалентным количеством СаСОз повышает их эффективность при применении на кислых почвах [9].
2. Отрицательное влияние физиологической (и биологической) кислотности удобрений в условиях кислых почв наиболее резко сказывается при пониженных и умеренных дозах сопутствующих фосфорных удобрений. На фоне высоких доз Р2О5 вредное действие физиологической кислотности аммиаксодержащих удобрений в значительной степени уменьшается.
3. При внесении на кислых почвах физиологически кислых азотных' удобрений коэффициент использования растворимых фосфатов значительно понижается. В этих условиях нейтрализация потенциальной кислотности физиологически кислых форм азота путем смешения их с эквивалентным количеством СаСОз позволяет более экономно и рационально использовать Р2О5 сопутствующих фосфорных удобрений.

В условиях вегетационных опытов, проведенных на подзолистом суглинке ДОП, процент Р2О5 в растениях и особенно общий вынос Р2О5 с урожаем растений по нейтрализованному сульфату аммония был значительно выше, чем по обычному, не нейтрализованному, сульфату аммония.

ЛИТЕРАТУРА

1. Действие              минеральных удобрений при              длительном применении.              Сборник

работ опытных полей НИУИФ.

2. Russel Е. I. Landw. Jahrb., 1937.
3. М е г k 1 е              F. G. Soil Science, 38, 1937.
4. N е h г i n g К. Zeitschr. f. Pflanz. Dung,              Rodenkunde, 1930.
5. Оболенская Л. И. Кальциево-аммиачная селитра. «Новое в удобре- нии», вып. 1, 1933.
6. Т у р ч и н              Ф. В. Об известковании аммиачных удобрений.              «Химическая

промышленность», XV, 1938.

7. Турчин Ф. В. О природе действия удобрений, 1936