Минеральные удобрения источник различных питательных элементов для растений и свойств почвы, в первуюочередь азота, фосфора и калия, а затем кальция, магния, серы, железа. Все этиэлементы относятся к группе макроэлементов Макрос по-гречески большой , таккак они поглощаются растениями в значительных количествах. Кроме того,растениям необходимы другие элементы, хотя и в очень небольших количествах.
Ихназывают микроэлементами 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-восстановитель ных реакций. Железо способствует образованиюхлорофилла. При внесение ничтожных количеств молибдена урожайность бобовыхрезко возрастает.
Соединения молибдена повышают каталитическую активностьферментов, участвующих в реакциях связывания атмосферного азота бактериями. Как жеосуществляется питание растений содержащимися в почве элементами? Обратимся ктеории электролитической диссоциации. Растения избирательно извлекаютнеобходимые элементы из водного почвенного раствора в виде ионов катионов NH4 , К, Mg, Ca, H, анионов NO3, H2PO4,SO4 и другие .
По мере извлечения питательных веществ растениямипочвенный раствор должен пополняться ими. Как это происходит? Азот почвыпочтицеликом входит в недоступные растениям органические соединения. Основная массафосфора входит в состав нерастворимых в воде неорганических соединений фосфатыалюминия, железа и другие и органических соединений. В почвах содержится многосоединений серы, калия, магния, микроэлементов. Но лишь малая часть ихнаходится в доступных усвоению растениями формах.
Подвлиянием разнообразных химических реакций и при участии микроорганизмовпроисходит постепенный переход питательных элементов из неусвоемого состояния вионное. Но эти ионы были бы вымыты водой, если бы они не удерживалисьпочвенными ионитами. Удерживаемые ионитами ионы составляют основную массусодержащихся в почве питательных материалов в доступной для растений форме.Между ионитами и растворенными веществами протекают обменные реакции, врезультатеорганических веществ, и прежде всего углеводов. Значит, растениюпрежде всего необходимы фосфорные удобрения. Содержание питательных веществ в удобрениивыражают в процентах P2O5,N и K2O. Выпускаются также удобрения,содержащие два или три элемента, иногда с добавлением и микроэлементов. Азотные удобренияпроизводят на заводах, связывая азот воздуха с водородом. В результатеобразуется аммиак, который затем окисляется до азотной кислоты.
Соединяя аммиакс азотной кислотой, получают наиболее распространенное азотное удобрение аммиачную селитру, которая содержит около 34 азота. Применяют как удобрениеводный раствор аммиака, содержащий около 20 азота. Его производство обходитсязначительно дешевле, чем производство аммиачной селитры. Но перевозить жидкийаммиак и вносить его в почву сложнее нужны специальные цистерны и особыекультиваторы растениепитатели. Для того, чтобы аммиак не улетучивался изпочвы, его необходимо заделывать по меньшей
мере на глубину 10-15 см.Из других азотных удобрений применяются сернокислый аммоний, содержащийдо 20 азота, натриевая селитра 16 азота , калийная селитра 13,5 азота и46,5 окиси калия и мочевина наиболее богатое азотом соединение до 46 азота . Сырьем для изготовленияфосфорных удобрений служат минералы апатит и фосфорит. Тонко размолотый апатитили фосфорит обрабатывают серной кислотой и получают суперфосфат основноефосфорное удобрение. Почти вся фосфорная кислота, находящаяся в суперфосфате,растворяется в
воде и хорошо усваивается растениями. Большая часть суперфосфатавыпускается заводами в гранулированном виде. Фосфорная кислота из суперфосфата,внесенного в почву в виде порошка, быстро переходит в соединения, малодоступныедля растений. В гранулах же фосфорная кислота значительно дольше остается в томсостоянии, в котором она легко усваивается растениями. Хорошее фосфорноеудобрение то масшлак, особенно длякислых почв. Его получают из отходов переработки железной руды, содержащейфосфор. Изготовляются также термофосфаты. Их получают, сплавляя минералы,содержащие фосфор, с содой и щелочами. Применяют как удобрение ифосфористую муку, т. е. тонко размолотые, но не обработанные химическиефосфориты. Фосфор в таком удобрении все же малодоступен растению. Хорошиерезультаты 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. Наиболее распространенноекалийное 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 3 питательных элемента.По 2 питательных элемента в калийной селитре и аммофосе, 3 элемента внитрофосках и аммофосках. В таких комбинированных удобрениях меньше балласта ненужных для растений соединений. Для разных культурнеобходимы разные количества и соотношения удобрений.
Точные дозы удобренийустанавливаются агрохимическими лабораториями на основе анализов почв каждогополя. Как было сказано в началедоклада, некоторые почвы бедны отдельными микроэлементами. В этих случаяхвносят микроудобрения. Бор вносят в почву в виде боромагниевого удобрения,содержащего около 6 борной кислоты. Нашей промышленностью выпускается двойнойборный суперфосфат, содержащий 36 фосфорной кислоты и около 7 борной кислоты. Медь вносят в видепиритных огарков отходов, получаемых при производстве серной кислоты , которыесодержат только около 0,5 меди. Хорошим источником меди служит медный купорос. Марганцевыми удобрениямислужат марганцевые шлаки, содержащие до 15 марганца, а также сернокислыймарганец. Но наибольшее распространение получил марганизированный суперфосфат,содержащий около 2-3 марганца. Микроудобрения применяюттакже в виде некорневых подкормок, опрыскивая растения соответствующимраствором или замачивая в нем семена перед посевом.
Применениеминеральных удобрений один из основных приемов интенсивного земледелия. При высоком уровнеагротехники и применении удобрений можно управлять урожайностью, повысить ее внесколько раз такую задачу решают наши химики и сельскохозяйственныеработники работники в настоящее время, с тем, чтобы в достатке обеспечитьпотребности страны в продуктах питания и промышленности в сырье.