Реферат: Минеральные удобрения
Минеральныеудобрения – источник различных питательных элементов для растений и свойствпочвы, в первую очередь азота, фосфора и калия, а затем кальция, магния, серы,железа. Все эти элементы относятся к группе макроэлементов („Макрос”по-гречески –большой), так как онипоглощаются растениями в значительных количествах. Кроме того, растениямнеобходимы другие элементы, хотя и в очень небольших количествах. Их называютмикроэлементами („Микрос”по-гречески – маленький). К микроэлементам относятсямарганец, бор, медь, цинк, молибден, иод, кобальт и некоторые другие. Всеэлементы в равной степени необходимы растениям. При полном отсутствии любогоэлемента в почве растение не может расти и развиваться нормально. Всеминеральные элементы участвуют в сложных преобразованиях органических веществ,образующихся в процессе фотосинтеза. Растения для образования своих органов –стеблей, листьев, цветков, плодов, клубней – используют минеральные питательныеэлементы в разных соотношениях.
В почвах обычно имеются все необходимые растениюпитательные элементы. Но часто отдельных элементов бывает недостаточно дляудовлетворительного роста растений. На песчаных почвах растения нередкоиспытывают недостаток магния, на торфяных почвах – молибдена, на черноземах –марганца и т. д. Недостаток элементов восполняется при помощи удобрений.Почвенную кислотность устраняют при помощи углекислых солей кальция и магния.
Применение минеральных удобрений – один из основныхприемов интенсивного земледелия. С помощью удобрений можно резко повыситьурожаи любых культур на уже освоенных площадях без дополнительных затрат наобработку новых земель. При помощи минеральных удобрений можноиспользовать даже самые бедные, такназываемые бросовые земли.
Всем живым организмам необходимы вещества, регулирующиескорость биохимических реакций. Микроэлементы и входят в состав таких веществ,например ферментов. Действие их многообразно. Например, железо, марганец и цинквходят в состав некоторых ферментов – катализаторовокислительно-восстановительных реакций. Железо способствует образованиюхлорофилла. При внесение ничтожных количеств молибдена урожайность бобовыхрезко возрастает. Соединения молибдена повышают каталитическую активностьферментов, участвующих в реакциях связывания атмосферного азота бактериями.
Какже осуществляется питание растений содержащимися в почве элементами? Обратимсяк теории электролитической диссоциации. Растения избирательно извлекаютнеобходимые элементы из водного почвенного раствора в виде ионов (катионов NH4, К, Mg, Ca, H, анионов NO3, H2PO4, SO4и другие). По мереизвлечения питательных веществ растениями почвенный раствор должен пополнятьсяими. Как это происходит? Азот почвыпочти целиком входит в недоступные растенияморганические соединения. Основная масса фосфора входит в состав нерастворимых вводе неорганических соединений (фосфаты алюминия, железа и другие) иорганических соединений. В почвах содержится много соединений серы, калия,магния, микроэлементов. Но лишь малая часть их находится в доступных усвоениюрастениями формах.
Под влиянием разнообразных химическихреакций и при участии микроорганизмов происходит постепенный переходпитательных элементов из неусвоемого состояния в ионное. Но эти ионы были бывымыты водой, если бы они не удерживались почвенными ионитами. Удерживаемыеионитами ионы составляют основную массу содержащихся в почве питательныхматериалов в доступной для растений форме. Между ионитами и раствореннымивеществами протекают обменные реакции, в результатеорганических веществ, ипрежде всего углеводов. Значит, растению прежде всего необходимы фосфорныеудобрения. Содержание питательных веществ в удобрении выражают в процентах P2O5, Nи K2O.
Выпускаются также удобрения,содержащие два или три элемента, иногда с добавлением и микроэлементов.
Азотныеудобрения производят на заводах, связывая азот воздуха с водородом. Врезультате образуется аммиак, который затем окисляется до азотной кислоты.Соединяя аммиак с азотной кислотой, получают наиболее распространенное азотноеудобрение – аммиачную селитру, которая содержит около 34% азота.
Применяюткак удобрение водный раствор аммиака, содержащий около 20% азота. Егопроизводство обходится значительно дешевле, чем производство аммиачной селитры.Но перевозить жидкий аммиак и вносить его в почву сложнее: нужны специальныецистерны и особые культиваторы – растениепитатели. Для того, чтобы аммиак неулетучивался из почвы, его необходимо заделывать по меньшей мере на глубину10-15 см.
Из других азотных удобрений применяются сернокислыйаммоний, содержащий до 20% азота, натриевая селитра (16% азота), калийнаяселитра (13,5% азота и 46,5% окиси калия) и мочевина – наиболее богатое азотомсоединение (до 46% азота).
Сырьемдля изготовления фосфорных удобрений служат минералы апатит и фосфорит. Тонкоразмолотый апатит или фосфорит обрабатывают серной кислотой и получаютсуперфосфат – основное фосфорное удобрение. Почти вся фосфорная кислота,находящаяся в суперфосфате, растворяется в воде и хорошо усваиваетсярастениями. Большая часть суперфосфата выпускается заводами в гранулированномвиде. Фосфорная кислота из суперфосфата, внесенного в почву в виде порошка,быстро переходит в соединения, малодоступные для растений. В гранулах жефосфорная кислота значительно дольше остается в том состоянии, в котором оналегко усваивается растениями.
Хорошеефосфорное удобрение – то – масшлак,особенно для кислых почв. Его получают из отходов переработки железной руды,содержащей фосфор. Изготовляются также термофосфаты. Их получают, сплавляяминералы, содержащие фосфор, с содой и щелочами.
Применяюткак удобрение и фосфористую муку, т. е. тонко размолотые, но не обработанныехимические фосфориты. Фосфор в таком удобрении все же малодоступен растению.Хорошие результаты фосфоритная мука дает только на почвах со значительной кислотностью– на подзолистых и на северных черноземах. Но некоторые растения, напримергречиха и люпин, отличаются высокой способностью использовать фосфоритную мукудаже на малокислых почвах.
Наиболеераспространенное калийное удобрение – 40% калийная соль. Ее получают из хлористого калия, добавляя к немусоответствующее количество сильвинита или каинита. С ними в калийную сольпопадает немного натрия, который хорошо действует на некоторые культуры,особенно заметно повышается урожай сахарной свеклы и увеличивается сахаристостьплодов томатов. Внесение калийной соли в почвы, бедные калием, например вторфяные или болотные, может давать значительную прибавку урожая.
Все больше выпускают удобрений, содержащих 2 или 3питательных элемента. По 2 питательных элемента в калийной селитре и аммофосе,3 элемента в нитрофосках и аммофосках. В таких комбинированных удобренияхменьше балласта – ненужных для растений соединений.
Дляразных культур необходимы разные количества и соотношения удобрений. Точныедозы удобрений устанавливаются агрохимическими лабораториями на основе анализовпочв каждого поля.
Какбыло сказано в начале доклада, некоторые почвы бедны отдельнымимикроэлементами. В этих случаях вносят микроудобрения. Бор вносят в почву ввиде боромагниевого удобрения, содержащего около 6% борной кислоты. Нашейпромышленностью выпускается двойной борный суперфосфат, содержащий 36%фосфорной кислоты и около 7% борной кислоты.
Медьвносят в виде пиритных огарков (отходов, получаемых при производстве сернойкислоты), которые содержат только около 0,5% меди. Хорошим источником медислужит медный купорос.
Марганцевымиудобрениями служат марганцевые шлаки, содержащие до 15% марганца, а такжесернокислый марганец. Но наибольшее распространение получил марганизированный суперфосфат,содержащий около 2-3% марганца.
Микроудобренияприменяют также в виде некорневых подкормок, опрыскивая растениясоответствующим раствором или замачивая в нем семена перед посевом.
Применение минеральных удобрений – один из основных приемов интенсивногоземледелия. При высоком уровне агротехники и применении удобрений можноуправлять урожайностью, повысить ее в несколько раз – такую задачу решают нашихимики и сельскохозяйственные работники работники в настоящее время, с тем,чтобы в достатке обеспечить потребности страны в продуктах питания ипромышленности в сырье.