ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИОТ СОДЕРЖАНИЯ В ИХ СОСТАВЕ АКТИВИРОВАННОГО ТОРФА | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2009. № 4 (8).

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИОТ СОДЕРЖАНИЯ В ИХ СОСТАВЕ АКТИВИРОВАННОГО ТОРФА

Исследованы свойства азотно-калийных органоминеральныхудобрений (ОМУ) и их органической составляющей в зависимости от содержанияактивированного торфа, а также вида используемых азотных удобрений. Показано, что доза активированного торфа 10-15% в составе удобрений оказываетмаксимальное влияние на химические и агрохимические свойства, позволяющиеобеспечить удобрениям эффективность действия.

STUDY OF SOME PROPERTIES OF ORGANOMINERAL FERTILIZERSIN THE DEPENDENCE ON THE CONTENT IN THEIR COMPOSITIONOF THE ACTIVATED PEAT.pdf Решение экологических и экономических проблем сельскохозяйственногопроизводства возможно за счет использования ОМУ, проявляющих биологи-ческую активность и обеспечивающих снижение непроизводительных затратминеральных удобрений, поступление их в грунтовые воды.Это достигается за счет того, что органическое вещество удобрений пред-ставлено нативным торфом низинного типа с включением в его состав хими-чески активированного торфа (гидролизата торфа), являющегося твердымостатком при производстве стимулятора роста растений методом перекисно-аммиачного гидролиза.Наличие биологически активного торфа в составе удобрения обеспечиваетсвязывание азота и калия с органическим веществом торфа по ионообменно-му механизму. Это позволяет удерживать их в зоне обменного комплексапочвы, делает легкодоступными для растений, снижает вымываемость и по-тери азота за счет процессов аммонификации и денитрификации. Естествен-ной защитой против понижения растворимости фосфора является механизмопосредованной связи его с гуминовыми веществами. В условиях нехваткифосфора увеличивается концентрация хелатирующих веществ в секрециикорней растений, величины хелатации которых выше, чем у гуминовых ве-ществ. За счет этого происходит освобождение фосфора из комплексных со-единений с гуминовыми веществами и перевод его в почвенный раствор [1].Т.П. Алексеева, Т.И. Бурмистрова, 80 Л.Б. Наумова, Л.Н. Сысоева, Н.М. ТруноваЦелью настоящей работы является исследование свойств органическойсоставляющей удобрений, характеризующих биологическую активность, ем-кость поглощения в зависимости от дозы гидролизата торфа, определениеагрохимических свойств удобрений, содержащих азот и калий.Объекты и методы исследованияВ экспериментах использовали торф низинного типа месторождения «Темное»Томской области (влажность 65%) и гидролизат торфа (твердый остаток от произ-водства стимулятора роста растений). Органическая основа ОМУ была приготов-лена в расчете на воздушно-сухое вещество (в.с.в.) следующих составов:- 95% торфа + 5% гидролизата;- 90% торфа + 10% гидролизата;- 85% торфа + 15% гидролизата.Для приготовления ОМУ в расчете на 100 г воздушно-сухой основы ука-занных составов были внесены азотное удобрение в виде аммиачной селитрыили карбамида в количестве 6,4% в расчете на азот и калийное удобрение ввиде KNO3 в количестве 5% калия в пересчете на K2O.С целью оценки влияния дозы гидролизата торфа на ионообменное по-глощение азота и калия, а также их конкуренции за активные центры основыудобрений фосфорные удобрения не вносились.В торфе и гидролизате торфа определен элементный состав [2].Органические основы, приготовленные для ОМУ, исследованы также насодержание водорастворимого углерода (СВ/Р), водорастворимых гуминовых(ГК) и фульвокислот (ФК) [3], водо- (в/р) и кислоторастворимого (к/р) аммо-ния и калия, актуальную и потенциальную кислотность [4]. Методом потен-циометрического титрования определена полная обменная емкость (ПОЕ).Результаты и обсуждениеИсследование элементного состава исходного торфа и остатка от гидроли-зата торфа показало, что в последнем произошло увеличение содержания уг-лерода и азота (табл. 1).Т а б л и ц а 1Элементный состав исходного торфа и гидролизатаСодержание элементов, % на в.с.в.Образец C H N O S Сухойостаток H / CИсходныйторф 44,73 6,73 1,49 36,68 0,24 10,13 1,80Гидролизат 46,17 6,24 3,79 29,21 0,06 14,53 1,63Если увеличение количества азота связано с включением его в состав ор-ганического вещества в процессе гидролиза в перекисно-аммиачной среде, тоувеличение углерода и, следовательно, снижение величины соотношения С/Нсвидетельствуют о возрастании степени ароматизации вследствие деструкциипериферических фрагментов макромолекул и образовании по месту разрываИсследование некоторых свойств органоминеральных удобрений 81связи активных функциональных групп, способных участвовать в ионномобмене с элементами минерального питания. Уменьшение количества кисло-рода в твердом остатке от гидролиза торфа, возможно, связано с переходомзначительной части кислородсодержащих соединений в жидкую фазу стиму-лятора роста растений.Различие в элементном составе исходного активированного торфа суще-ственным образом влияет на свойства их композиций, которые являются ос-новой для приготовления органоминеральных удобрений (табл. 2).Т а б л и ц а 2Зависимость некоторых свойств основы органоминеральных удобренийот содержания в ее составе активированного торфаСодержаниеГК и ФК,мг/100 г в.с.в.СодержаниеN-NH4,мг/10 0г в.с.в.ВариантопытарНН2ОрНKCLС В/Р,мг/100 гв.с.в.ПОЕ,ммоль/гГК ФК в/р к/рИсходныйторф 4,63 3,46 163,7 1,20 33,7 130,0 50,5 53,6Основа 1 8,10 7,85 347,1 1,28 75,9 271,2 62,7 69,1Основа 2 9,23 8,36 384,4 1,50 83,2 301,2 115,6 167,1Основа 3 9,45 8,91 400,0 1,68 91,3 308,8 220,8 243,2Так, в основе 1, по сравнению с исходным торфом, резко увеличиваютсязначения H2O pH , рНKCL, СВ/Р, СГК, СФК и менее заметно изменяются величиныПОЕ и извлекаемые в водную и кислотную вытяжки количества аммонийно-го азота. Увеличение содержания гидролизата торфа в основе 2 приводит кдальнейшему существенному росту значений H2O pH , СВ/Р, ПОЕ, СФК, содер-жания водо- и кислоторастворимого N-NH4. В основе 3 все показатели, заисключением ПОЕ и содержания аммонийного азота в водной и кислотнойвытяжках, остаются близкими по величине с основой 2.Закономерным является тот факт, что с увеличением дозы активированно-го торфа в составе основы удобрений в водной и кислотной вытяжках обна-руживается большее количество аммонийного азота. Однако если в основе 2содержание N-NH4 водорастворимого составляет 69% от кислотораствори-мого, то в основах 1 и 3 - 91%.Исследование агрохимических свойств азотно-калийных органоминераль-ных удобрений в зависимости от дозы гидролизата в их составе показало сле-дующее. Переход аммония в водную и кислотную (0,2 н HCL) вытяжки уве-личивается с ростом количества гидролизата, в то время как калия - умень-шается. При этом процент перехода аммония в водную вытяжку, по сравне-нию с кислотной, для всех составов удобрений выше, чем для калия (табл. 3).Закономерности, полученные при исследовании агрохимических свойств удоб-рений, свидетельствуют о том, что аммоний и калий являются конкурентами за ио-нообменное поглощение их органическим веществом торфа. Однако то, что переходв кислотную вытяжку аммония и калия зависит от дозы гидролизата в удобрении ине наблюдается их полного извлечения, свидетельствует и о других возможных ме-ханизмах включения аммония и калия в состав органического вещества.Т.П. Алексеева, Т.И. Бурмистрова, 82 Л.Б. Наумова, Л.Н. Сысоева, Н.М. ТруноваТ а б л и ц а 3Влияние содержания гидролизата торфа в составе удобрений на извлечениеаммония и калия в водную и кислотную вытяжкиТорф +гидролизат++NH4NO3 +KNO3Торф +гидролизат ++(NH2)2CO + KNO3Содержание N-NH4/K2O,мг/100 г в.с.в.Содержание N-NH4/K2O,мг/100 г в.с.в.Содержаниегидролизата,%В/Р К/Р В/Р, %от К/Р В/Р К/Р В/Р, %от К/Р5 440 /3545473 /4000 93 / 89 661 /3913689 /4783 96 / 8210 744 /2273864 /2727 86 / 82 1411 /25001574 /3400 89 / 7315 1886 /11582193 /2105 72 / 55 2185 /15792759 /2421 78 / 65В частности, возможно химическое поглощение аммония в результате реак-ции аминирования гуминовых кислот, карбонил-аминной конденсации [5]. За-крепление калия в необменной форме, возможно, происходит за счет включенияего в состав коллоидных частиц торфа, а также в состав живых тел микроорга-низмов, численность которых будет зависеть от количества внесенного гидроли-зата, содержащего биологически активные вещества.Кроме того, закономерности, полученные при исследовании агрохимиче-ских свойств удобрений, позволяют сказать о возможности получения удоб-рений с заданным соотношением подвижных элементов питания (N:K).С этой целью проведена оценка доли подвижных элементов питания отколичества внесенных с удобрениями (табл. 4).Т а б л и ц а 4Влияние состава основы и вида азотных удобрений на долюизвлекаемых элементов питанияТорф +гидролизат ++NH4NO3 +KNO3Торф +гидролизат++(NH2)2CO + KNO3N-NH4, % от внесенного N-NH4, % от внесенногоK2O, % от внесенного K2O, % от внесенногоСодержаниегидролизата, %В/Р К/Р В/Р К/Р5 10,7/70,9 11,5/80,0 11,6/78,3 12,1/95,710 18,1/45,5 21,0/54,5 24,8/50,0 27,6/68,015 46,0/23,2 53,5/42,1 38,3/31,6 48,4/48,4Как следует из представленных данных, ОМУ с содержанием в основе10% гидролизата торфа могут быть использованы при выращивании расте-ний, для которых оптимальным является соотношение N:K = 1:2, а для расте-ний, требующих соотношения элементов питания N:K = 1:1, необходимо ис-пользовать ОМУ с дозой гидролизата торфа 15%. Причем для приготовленияудобрений в качестве азотного удобрения лучше использовать карбамид.Использование гидролизата торфа в составе органической основы органо-минеральных удобрений изменяет основные ее показатели, обеспечивающиеИсследование некоторых свойств органоминеральных удобрений 83дозированное поступление элементов минерального питания в почву, чтоповышает их экономическую эффективность и экологическую безопасность.Применение __________органической основы ОМУ с различным содержанием гид-ролизата торфа позволяет получать удобрения под индивидуальные культу-ры, требующие различного соотношения N:K.

Ключевые слова

agrochemical properties, mineral fertilizers, activated peat, peat, organic and mineral fertilizers, агрохимические свойства, минеральные удобрения, активированный торф, торф, органоминеральные удобрения

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Трунова Нина МаксимовнаСибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфаСО Россельхозакадемиистарший научный сотрудник лаборатории физико-химических исследованийburmistrova@sibniit.tomsknet.ru
Сысоева Лидия НиколаевнаСибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфаСО Россельхозакадемиикандидат химических наук, старший научныйсотрудник лаборатории физико-химических исследованийburmistrova@sibniit.tomsknet.ru
Наумова Людмила БорисовнаТомский государственный университеткандидат химических наук, доцент кафедрыаналитической химииnaumovalb@mail.ru
Бурмистрова Татьяна ИвановнаСибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфаСО Россельхозакадемиикандидат химических наук, старший научный сотрудник; ученый секретарьburmistrova@sibniit.tomsknet.ru
Алексеева Татьяна ПетровнаСибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфаСО Россельхозакадемиикандидат химических наук, старший научныйсотрудник лаборатории физико-химических исследованийburmistrova@sibniit.tomsknet.ru
Всего: 5

Ссылки

Ишкович А.В. Использование торфа в сельском хозяйстве. Минск: Наука и техника, 1984. 200 с.
Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 478 с.
Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. 272 с.
Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. М.: Химия, 1975. 221 с.
Наумова Г.В., Жмакова Н.А., Овчинникова Т.Ф. и др. Об эффективности использования биологически активных препаратов гуминовой и меланиновой природы в качестве добавок к новым формам минеральных удобрений // Природопользование. 2000. Вып. 6. С. 136-138.
 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИОТ СОДЕРЖАНИЯ В ИХ СОСТАВЕ АКТИВИРОВАННОГО ТОРФА | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2009. № 4 (8).

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИОТ СОДЕРЖАНИЯ В ИХ СОСТАВЕ АКТИВИРОВАННОГО ТОРФА | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2009. № 4 (8).

Полнотекстовая версия