Введение к работе
Актуальность проблемы. Обеспеченность доступными для растений формами фосфора является одним из важных показателей окультуренности почвы, от которого во многом зависит получение стабильных, высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Учитывая, что около четверти почв России имеют низкое и очень низкое содержание подвижного фосфора, крайне остро встает вопрос о необходимости внесения в почву значительных количеств фосфорных удобрений (Чумаченко И.Н., Тимченко А.И., 2000). Однако, в сложившихся в последнее время условиях дефицита фосфорных удобрений, обусловленного постоянным ростом цен на минеральные удобрения и неуклонным уменьшением запасов высококонцентрированного фосфатного сырья, возрастает потребность использования при производстве фосфорных удобрений местных низкопроцентных фосфоритов, а также, энерго- и ресурсосберегающих технологий их переработки (Кулюкин А.Н. и др. 2005).
Цель и задачи исследований. Цель данной работы - дать научное обоснование доступности растениям фосфора фосфоритной муки в составе гранулированных смесей фосфоритной муки Егорьевского месторождения и аммонийной селитры, в зависимости от выращиваемых культур и сроков известкования.
В задачи исследований входило:
1. Проведение лабораторных исследований по получению новых форм
азотно-фосфорных удобрений пониженной растворимости путем
гранулирования фосфоритной муки Егорьевского месторождения с
гидролитически и физиологически кислой аммонийной селитрой.
2. Проведение вегетационных опытов по изучению действия и
последействия полученных гранулированных смесей на урожай кукурузы.
3. Проведение вегетационных опытов по изучению влияния
фосфоритразлагающих культур на эффективность гранулированных смесей
фосфоритной муки и аммонийной селитры.
4. Проведение вегетационных опытов по изучению доступности
растениям фосфора гранулированных смесей фосфоритной муки и аммонийной
селитры в зависимости от сроков проведения известкования.
Научная новизна. Экспериментально доказана возможность использования новых форм азотно-фосфорных удобрений пониженной растворимости фосфатного компонента, полученных путем влажной грануляции фосфоритной муки Егорьевского месторождения и аммонийной селитры. Изучен характер влияния полученных удобрений на формирование
урожаев сельскохозяйственных культур и его качество, а также агрохимические показатели почвы, в условиях различного их применения.
Практическая значимость. В сложившихся в настоящее время условиях низкой обеспеченности почв России подвижным фосфором, и, зачастую, сопутствующей этому повышенной кислотности, при недостатке в отечественном сельском хозяйстве фосфорных удобрений, использование местных фосфоритов способно существенно снизить острый дефицит фосфора в земледелии.
Получение фосфорных удобрений путем смешивания и гранулирования фосфоритной муки с гидролитически и физиологически кислыми удобрениями, позволит вовлечь в производство фосфориты местных в том числе малых месторождений, повысить их эффективность, даже на фоне известкования кислых почв, расширить ассортимент фосфорных удобрений, и повысить доступность их для отечественного сельского хозяйства за счет снижения стоимости.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на 60-ой и 61-ой научной студенческой конференции РГАУ-МСХА им К.А. Тимирязева в 2007-2008 гг. (доклады отмечены дипломами 1-ой степени), конференции II этапа Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов ВУЗов МСХ РФ в ЦФО, ВГАУ и МичГАУ в 2007-2008 г., декабрьской научно-практической конференции РГАУ-МСХА им К.А. Тимирязева в 2008 и 2009 г., 45-ой международной научной конференции молодых ученых и специалистов (ВНИИА) «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества с.-х. культур» в 2011 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов кандидатских диссертаций.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, пяти разделов экспериментальной части, выводов, рекомендаций для дальнейших исследований. Изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц, 4 рисунка, 9 приложений. Список использованной литературы включает 188 наименований, в том числе 80 иностранных авторов.
Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям профессору кафедры агрономической, биологической химии и радиологии В.В. Кидину и доценту А.Н. Кулю кину.
Материалы, методика и условия исследований. Экспериментальные исследования проводились в 2007-2011 г.г. на дерново-подзолистых средне- и тяжелосуглинистых почвах Московской области в условиях вегетационных
опытов, в вегетационном домике кафедры агрономической, биологической химии и радиологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Объектом наших исследований являлась фосфоритная мука Егорьевского месторождения (Московская область), с содержанием Р2О5 - 19%, на основе которой нами были изготовлены два вида удобрений (NP-1 и NP-2) с различным соотношением питательных элементов. Смесь порошковидных удобрений (фосфоритной муки, аммонийной селитры и сульфата аммония, который добавлялся в небольших количествах, в качестве вяжущего компонента для получения прочных гранул) в лабораторных условиях на кафедре агрономической, биологической химии и радиологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева гранулировали методом влажной грануляции с отбором частиц 1-3 мм.
Общее содержание элементов питания в полученных удобрениях составляло: NP-1: N-14%, Р205-12%; NP-2: N-9%, Р205-14%. Содержание цитратно-растворимой Р2О5 в обеих гранулированных смесях составляло ~ 65 % от общего содержания фосфора.
Всего для решения поставленных задач, в соответствии с программой исследований было проведено 3 вегетационных опыта (в сумме 10 опыто-лет).
Для проведения опытов отбирался гумусовый горизонт почвы Лесной опытной дачи РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (Почва 1) и Долгопрудной агрохимической станции им. Д.Н. Прянишникова (Почва 2).
Таблица 1 Агрохимическая характеристика почв
Опыт 1 по изучению действия и последействия гранулированных смесей фосфоритной муки и аммонийной селитры на урожай кукурузы проводили в 2007-2010 гг. на почве 1. Перед закладкой опыта почва была произвесткована полной дозой извести (СаО), рассчитанной по гидролитической кислотности.
Схема опыта включала в себя 5 вариантов: 1 - NK - фон (контроль); 2 -фон + NP-1; 3 - фон + NP-2; 4 - фон + двойной суперфосфат; 5 - фон + фосфоритная мука.
Опыты проводили в сосудах Митчерлиха, вмещавших по 5 кг сухой почвы, в 4-х кратной повторности. Все варианты опыта были выровнены по
количеству внесенных питательных элементов (NPK): в 1-й и 3-й годы опытов было внесено (г/сосуд) Ni^PiKi 5, в контрольном варианте, а также во 2-й и 4-й годы во все варианты вносили азотные и калийные удобрения в количестве N1,2X15, в целях изучения последействия фосфорных удобрений. Дозы фосфорных удобрений рассчитывали исходя из общего содержания в них фосфора.
Опыт 2 по изучению влияния фосфоритразлагающих культур на эффективность гранулированных смесей фосфоритной муки и аммонийной селитры проводили параллельно в 2007-2010 гг., на почве 1, по схеме, аналогичной опыту 1. Опытные культуры (по годам): горох, кукуруза, гречиха, кукуруза.
Опыт 3 по изучению влияния различных сроков известкования на доступность растениям фосфора гранулированных смесей фосфоритной муки и аммонийной селитры проводили в 2010-2011 гг. на почве 2. Перед закладкой опыта почва была произвесткована жженой известью (СаО). Известь вносили в два срока через 7 и 21 день после внесения удобрений. Двойной суперфосфат вносили в заранее произвесткованную почву.
Схема опыта состояла из 7 вариантов: 1 - NK - фон + известь (контроль); 2 - фон + известь + Рсд; 3 - фон + Рф + известь через 3 недели; 4 - фон + NP1+ известь через 1 неделю; 5 - фон + NP1+ известь через 3 недели; 6 - фон + NP2+ известь через 1 неделю; 7 - фон + NP2 + известь через 3 недели. Опыты проводили в 4-х кратной повторности, в сосудах Митчерлиха, вмещавших по 5 кг сухой почвы. Опытной культурой в первый год была кукуруза, во второй -вико-овсяная смесь. Все варианты опыта (кроме контрольного) были выровнены по количеству внесенных питательных элементов. Во время закладки опыта было внесено (г/сосуд) ІЧідРіКі,5- В контрольном варианте, а также во 2-й год, во все варианты опыта вносили азотные и калийные удобрения в количестве Ni^Ki 5, в целях изучения последействия фосфорных удобрений. Дозы фосфорных удобрений рассчитывали исходя из общего содержания в них фосфора.