Безуглова О.С. стимуляторы роста. Ростов-на-Дону: Феникс, 2000; 2002. – 320 с.
реклама
Безуглова О.С. Гуминовые удобрения. - Из кн.: Безуглова О.С. Удобрения и стимуляторы роста. Ростов-на-Дону: Феникс, 2000; 2002. – 320 с. Среди органических удобрений особняком выделяется группа веществ органической природы естественного происхождения, получивших название гуминовые удобрения. Гуминовые удобрения и препараты получают из природного сырья: торфа, бурого угля, сапропеля. Природа эффективности гуминовых удобрений Происхождение и свойства этих веществ существенно разнятся, но их объединяет наличие в составе гуминовых веществ. Гуминовые вещества – особая группа органических соединений, происхождение которых связано с процессами биохимического разложения и преобразования растительного опада (листья, корни, ветки, стволы), останков животных, белковых тел микроорганизмов. В современный исторический период они образуются и накапливаются в почвах. В их составе обнаружены гуминовые кислоты, фульвокислоты, соли этих кислот – гуматы и фульваты, а также гумины – прочные соединения гуминовых кислот и фульвокислот с почвенными минералами. Климатические условия на Земле прошлых геологических эпох, способствовали накоплению гуминовых веществ в осадках и образованию каустобиолитов. Причем в каустобиолитах гуминовые вещества сохранились преимущественно в виде гуминовых кислот. Однако гуминовые вещества, содержащиеся в этих полезных ископаемых, переходят в физиологически активное состояние и эффективно действуют как стимуляторы роста растений и источники элементов питания лишь после активации. Активаторами могут быть повышенные температуры, навоз, птичий помет, минеральные соединения, например аммиачная вода или другие щелочи. Препараты чаще всего представляют собой очищенные от примесей гуминовые кислоты или соли гуминовых кислот, например гумат натрия. Поэтому их используют в качестве стимуляторов роста для опрыскивания семян (повышается всхожесть и урожайность), посевов, замачивания клубней и черенков (улучшается и ускоряется укоренение). Ввиду их перспективности им будет уделено особое внимание в 4-ой части этой книги. Удобрения по сути своей также являются солями гумусовых кислот. Но при получении удобрений не производят отделения от субстрата и очистки от примесей гуминовых соединений. Это так называемые «балластные удобрения». Их используют как основное удобрение под вспашку, но можно использовать и в подкормку. В составе гуминовых удобрений элементы питания присутствуют в виде органических соединений и становятся доступными для растений после их трансформации в минеральные формы. Количество их определяется составом того каустобиолита, из которого получено удобрение, а также способом активизации. Так, торф содержит от 0,8 до 3,3% азота, 0,06 – 0,5% фосфора, 0,1- 0,15% калия. Бурый уголь содержит 1,2% азота, его обработка в целях активизации гуминовых веществ, например, аммиачной водой одновременно повышает содержание азота в удобрении до 4,0%. Много этот или мало? Судите сами. Рекомендуемые дозы углегумата натрия - 0,25 – 1 т/га. Содержание азота – 1,6%, следовательно, с этим удобрением на гектар пашни поступает от 4 до 16 кг азота. Таким образом, хотя в гуминовых удобрениях и содержатся азот, фосфор и калий, но их настолько мало, что говорить о них, как об источнике NPK не приходится. Гуминовые удобрения содержат высокое количество углерода гуминовых веществ. Так, в удобрениях, полученных из бурого угля содержание углерода составляет от 50 до 60%, что существенно изменяет баланс органического вещества в почвах, при условии внесения, например, бурого угля в мелиоративных дозах. Однако, при использовании обычных доз гуминовые удобрения незначительно повышают содержание органического углерода в почве. Следовательно, природа положительного влияния этих удобрений на рост и развитие растений и почвенное плодородие иная. Исследованиями многих ученых нашей страны, ближнего и дальнего зарубежья, установлено, что гуминовые вещества, внесенные с удобрениями этого типа прежде всего изменяют физические свойства почв. Было установлено, что внесение углегуминовых удобрений влияет на водно-физические свойства почвы: повышается капиллярная и полевая влагоемкость легких почв (в среднем на 20-30%) и водопроницаемость тяжелых, улучшается структура и ее водопрочность, уменьшается плотность почвы. Отмечалось, что низкие дозы углегуминовых удобрений способствуют повышению водопрочности агрегатов, а высокие - изменяют соотношение структурных отдельностей в пользу агрономически ценных фракций. Это, в свою очередь, сопровождается изменениями в гумусном состоянии, и в биологических характеристиках почвы. Исходя из этого еще в 1968 году был предложен метод получения искусственных структурообразователей на основе гуминовых кислот (Сафаров, Ахмедова, Гаджиев, 1968). Причем, усиление микробиологической активности наблюдается как в первый год внесения удобрений, так и в последействии. При этом максимальная общая численность микроорганизмов установлена в начальные фазы развития растения и особенно при использовании твердых форм углегуматов. Наибольшее действие удобрения оказывают на группы азотфиксаторов, аммонификаторов и нитрификаторов, целлюлозоразлагающие и маслянокислые бактерии. Одновременно с увеличением численности микроорганизмов усиливается и ферментативная активность почвы, что, в свою очередь, увеличивает подвижность питательных элементов почвы. Таким образом, применение гуминовых удобрений существенно изменяет условия почвенного питания растений, вызывая активное усиление процессов мобилизации питательных веществ в усвояемой для растений форме. Почвы, где вносились гуматы, характеризуются лучшими условиями азотного и фосфатного режимов при накоплении в них гумусовых соединений за счет новообразования гуминовых кислот. При этом: 1) усиливается подвижность фосфора почвы; 2) усиливаются процессы нитратообразования в почве, что способствует значительному увеличению общего и белкового азота и преобладанию содержания нитратов над аммиачным азотом на фоне роста нитрификационной способности и увеличения выделения углекислоты почвой. Возрастает также фотохимическая фиксация азота и доступность растениям органического азота почвы; 3) ускоряется поступление аммиачных и амидных форм азота, фосфора в растение, в результате наблюдается увеличение содержания азота и фосфора в растении и их вынос; 4) увеличивается концентрация железа, кальция, алюминия при снижении количества магния, т.е. гуматы оказывают существенное влияние на содержание и динамику почвенных катионов, кроме калия. Итак, внесение углегуминовых удобрений оказывает значительное влияние на свойства почвы. Еще одной особенностью этих удобрений является снижение или полное устранение отрицательного воздействия неблагоприятных для развития растений факторов. Так, при отклонении условий питания растений от нормы, удобрения более эффективны в ранние периоды развития растений при значительном недостатке в почве фосфора. Гуминовые удобрения эффективнее при неблагоприятных для развития растений погодных условиях, больший эффект удобрений наблюдается при отклонении хотя бы одного из факторов роста и развития растений от оптимального. Наконец, имеются данные, что гуминовые удобрения проявляют защитные свойства: радиозащита (Лукьяненко, Петриченко, 1975), защита от фитотоксичного действия гербицидов (Горовая и др., 1985), адсорбционные свойства по отношению к вредным примесям и пестицидам в почве (Пивоваров, 1962). Таким образом, действие гуминовых удобрений на почвенное плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур можно представить в виде комплекса взаимосвязанных процессов: 1. Влияние удобрений на физико-химические и физические свойства почвы; 2. Непосредственное воздействие удобрений на жизнедеятельность высших растений и микроорганизмов; 3. Усиление процессов внутрипочвенного обмена: адсорбция удобрениями элементов питания почвы с улучшением питательного режима развития растений и усилением биологической активности. Конечным результатом этого взаимодействия является повышение плодородия почвы и увеличение урожайности сельскохозяйственных культур. Необходимо заметить, что на разных почвах эффективность гуминовых удобрений несколько разнится. Отмечено, что лучше всего гуминовые удобрения проявляют себя на дерново-подзолистых почвах, ослабевает их действие на черноземах. Дальнейшее продвижение на юг характеризуется усилением эффективности их действия, что определяется гумусным состоянием органического вещества почвы. Эффективнее внесение удобрений на слабогумусированных низкоплодородных почвах, а также на выпаханных и обесструктуренных длительным орошением, так как они способствуют оптимизации свойств почвы. Получение гуминовых удобрений В основе получения гуминовых удобрений и препаратов лежат свойство гуминовых кислот каустобиолитов образовывать водо-растворимые соли с натрием, калием, аммонием. Наиболее распространенным методом получения гуминовых удобрений и препаратов является «выщелачивание» гуминовых веществ из ископаемого сырья. С использованием этого метода их производство развивается в двух направлениях получение балластных и безбалластных удобрений. Именно безбалластные гуматы чаще называют препаратами или стимуляторами роста, а балластные гуматы - удобрениями, что обусловлено различными способами их применения и дозировками. В процессе производства балластных гуматов гуминовые вещества не отделяют от всей угольной или торфяной массы. Их применяют в довольно высоких дозах, сопоставимых с общепринятыми дозами традиционных органических удобрений (обычные дозы 0,25 - 5 т/га, но могут быть и выше). Причем, производство этих удобрений в ряде случаев предусматривает обогащение их элементами питания (азотом, фосфором, калием, микроэлементами) в ходе обработок химическими реагентами. Использование гуминовых веществ в виде препаратов обычно не сопровождается какимлибо существенным влиянием на почвенное плодородие в смысле изменения химических и физических характеристик почвы, так как концентрация гуминовых препаратов чрезвычайно низка, а применение их часто ограничивается предпосевной обработкой семян, или внекорневыми подкормками растений. Балластные гуминовые удобрения сочетают в себе некоторые свойства традиционных органических удобрений и классических гуминовых препаратов. Как и последние, гуминовые балластные удобрения обладают значительной физиологической активностью, но одновременно они оказывают заметное рекультивирующее влияние на почву: улучшают структурное состояние, водно-физические свойства, способствуют росту нитрификационной способности и увеличению подвижности фосфорных соединений. Одной из первых была разработана схема получения и способы применения органоминеральных гуминовых удобрений типа гумофоски в Днепропетровском СХИ под руководством Л.А. Христевой. Сырьем для получения удобрений служили бурый уголь, торф и др. Различные модификации и модернизации этой схемы позволяют получить достаточно представительный ряд гуминовых удобрений. … Все перечисленные выше удобрения получены путем обработки каустобиолитов химическими реагентами. Между тем, активация гуминовых кислот, например, бурого угля, возможна и в результате биологического воздействия. В качестве такого воздействия могут применяться различные биологически активные вещества или отходы их производства, стимулирующие вспышку биологической активности в почве. В этом случае необязательно проводить обработку сырья в заводских условиях препаратами, содержащими биологически активные вещества. Достаточно внести их в почву перед посевом в соответствующих пропорциях совместно (Безуглова и др., 1997). Возможно использование в таких целях и чистых культур микроорганизмов или ферментов. Вероятно, биологические приемы воздействия являются наиболее перспективными в силу их экологической чистоты и относительной простоты, а, следовательно, и дешевизны. Применение гуминовых удобрений В результате действия углегуминовых удобрений на растительный организм урожайность сельскохозяйственных культур повышается в среднем на 60 %. … Еще в 1951 году Л.А. Христева провела ранжирование сельскохозяйственных культур на группы по их отзывчивости на гуминовые удобрения (табл.35). Однако отзывчивость сельскохозяйственных культур на гуминовые удобрения в значительной степени зависит от условий произрастания. В экстремальных условиях эффективность гуминовых удобрений возрастает и даже слабо реагирующие культуры дают хорошую прибавку при использовании гуминовых удобрений. Например, мы использовали гуминовые удобрения, приготовленные нами по оригинальной технологии, под фасолью, относящейся к группе слабо реагирующих на гуминовые удобрения, и получили статистически достоверную прибавку при внесении 1 т/ га балластного удобрения (рис.). Такая активная реакция растений фасоли связана с экстремально сухими условиями года (1993), фасоль повсеместно в Ростовской области в том году дала сравнительно низкую урожайность. В нашем опыте на контроле она была заметно выше, чем в среднем по области (37,5 ц/га), на всех вариантах с гуминовыми удобрениями была отмечена прибавка урожайности, а на варианте с углегуминовым удобрением, приготовленном по нашей оригинальной технологии, она составила 10,1 ц/га. Таблица 35 Группы сельскохозяйственных растений по реакции на гуминовые кислоты Группы реакции Очень сильно реагирующие Хорошо реагирующие Слабо реагирующие Почти не реагирующие Сельскохозяйственные растения Помидоры, картофель, сахарная и столовая свекла Озимая пшеница, яровая пшеница (за иск. Сорта Мелянопус 1387), ячмень (за иск. Паллидум-32), овес, просо, кукуруза, рис, житняк, люцерна, коксагыз горох, фасоль, коровий горох, чечевица, арахис, кунжут, хлопчатник (сорт ОД-1), маш Подсолнечник, клещевина, тыква, хлопчатник (большинство сортов), кенаф Очень эффективно использование гуминовых препаратов совместно с минеральными удобрениями. … Сравнительный анализ эффективности применения различных удобрений показывает, что все они дают хорошие прибавки урожайности, способствуют улучшению качества продукции. Немаловажно и то, что эти удобрения являются, безусловно, экологически чистыми. Так как эти удобрения еще не получили столь широкого применения, как другие виды органических удобрений, а также потому, что в зависимости от способа производства их свойства значительно разнятся, их характеристика, дозировка и способы применения обязательно указываются на упаковке. Каустобиолиты – горючие полезные ископаемые органического происхождения (торф, ископаемый уголь, как каменный, так и бурый, горючие сланцы, нефть, асфальт и т.д.). Авторское свидетельство № 689555 - Христева Л.А, Драгунов С.С., Ярчук И.И. и др. Способ приготовления органо-минеральных гуминовых удобрений, например гумофоски. 19.12.60 г. Патент на изобретение № 2111195. Приоритет изобретения 19 июня 1996 г. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 20 мая 1998 года. Безуглова О.С., Коган И.Б., Морозов И.В., Пономаренко А.В., Шевченко И.Д. Углегуминовое удобрение.
