CC BY
73УДК 553.96 : 665.448
ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ БУРОГО УГЛЯ И ФОСФОРИТОВ, И ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НА ХЛОПЧАТНИКЕ
Н.Х. Усанбаев, к,т.н., Ш.С. Намазов, д.т.н., ИОНХАНРУз, Б.Х. Тиллабеков, к.с.-х.н., НИИССиАВХ, А.Р.Сейтназаров, д. т. п., Б.М. Беглов, акад. ИОНХ АН РУз,
Институт общей и неорганической химии АН РУз, 100170, Ташкент, Узбекистан, ул. Мирзо Улугбека, 77а,
email: [email protected]
Описан процесс получения органоминералъных удобрений на основе бурых углей Ангренского месторождения и фосфоритов Центральных Кызылкумов. Приведены результаты трехлетних агрохимических исследований их на хлопчатнике. Показано, что наибольший урожай хлопка-сырца (38,3 ц/га) получен при внесении органоминерального удобрения в два срока по сравнению с минеральными удобрениями.
Ключевые слова: бурый уголь, азотная кислота, окисление, гуминовые кислоты, фосфоритовая мука, органоминеральное удобрение, агрохимическое испытание, урожайность хлопчатника.
В работе [1] обоснована необходимость создания в Узбекистане производства органоминералъных удобрений (ОМУ). Это позволит решить одну из основных проблем сельскохозяйственного производства, связанную с почвенным гумусом, являющимся основой плодородия любых почв.
Сырьевым источником для получения органических или ОМУ служат навоз, торф, лигнин, сапропель, уголь и другие вещества гумусовой природы. В условиях Узбекистана реальным источником их является уголь. Добыча угля ведется на трех месторождениях: Ангрен-ском, Шаргуньском и Байсунском. Годовой объём добычи его составляет более 3 млн т, а в 2017 г. планируется получить до 11 млн 500 тыс. т [2].
На уголь, как на сырьевой источник органических и ОМУ, исследователи обратили внимание давно [3]. Оказалось, что не каждый уголь подходит для этой цели. В работе [4] показано, что угли с содержанием гу-миновых кислот выше 45% эффективно используются как сырьё для производства гуминовых удобрений, применяемых в твердой форме, а также для изготовления стимуляторов роста растений. Угли с содержанием гуминовых кислот от 20% и выше могут применяться для изготовления жидких форм углегуминовых удобрений, а с содержанием до 20% их необходимо окислять с целью получения концентрированных удобрений. Ан-гренский бурый уголь марки БОМСШ содержит всего 4,1% гуминовых кислот на органическую массу. Поэтому необходимо найти подходящий окислитель угля и определить оптимальные условия окисления, чтобы получить уголь с высоким содержанием гуминовых кислот. Для исследования выбрали самый доступный и эффективный окислитель - азотную кислоту, которую производят на трёх наших азотных заводах.
Методика. В работе [5] нами изучен процесс окисления бурого угля Ангренского месторождения состава (мае. %): влага 14,1, зола 13,7, органика 72,2, гуминовые кислоты 4,1 азотной кислотой в зависимости от концентрации кислоты, температуры, продолжительности и весового соотношения органической части угля к моногидрату азотной кислоты. Показано, что при оптимальных условиях ведения процесса: концентрация
НМЭз - 30%, весовое соотношение уголь (органическая часть): НМЭ3 (мнг) = 1: 1,6, температура - 40°С и продолжительность перемешивания - 60 мин можно повысить содержание гуминовых кислот с 4,1 до 57,2%. В работах [6, 7] показана возможность получения эффективного органоминерального удобрения с большим содержанием усвояемой формы Р2О5 путем разложения рядовой фосфоритовой муки Центральных Кызылкумов состава (мае. %): 16,2 Р205; 46,2 СаО; 17,7 С02; 0,6 МяО; 2,9 (А1203 + Ге203); 1,5 (К20 + Ыа20): 2,65 803; 7,8 нерастворимого остатка азотнокислотно-угольной пульпой. Найденный оптимальный режим получения ОМУ апробирован на укрупненной установке и наработано 200 кг опытной партии продукта для агрохимических испытаний. Состав удобрения следующий (мае. %): Р205общ. - 9,37; Р205усв - 7,71; Мобщ. - 7,75; СаОводн. -11,28; органические вещества - 23,61; гуминовые кислоты - 12,28; влага - 5,5. Его компонентный состав представлен следующими соединениями (мас.%): КН4Ш3 - 5,0; СаСОз - 5,0; Са(Ш3)2- 4Н20 - 38,0; Са(Н2Р04)2- Н20 - 1,15; СаНР04-2Н20 - 9,84; активизированный фторкарбонатапатит - 12,36.
С целью выявления агрохимической эффективности данного вида удобрения на хлопчатнике Научно-исследовательский институт селекции, семеноводства и агротехнологии возделывания хлопка проводил полевой опыт в течение трех лет. Почва опытного участка -типичный серозем давнего орошения. Площадь опытной делянки 122 м2. Для агрохимической характеристики почвы определяли содержание гумуса - методом Тюрина, общий азот и фосфор - в одной навеске сжиганием по Н.Е.Гинзбург, М.Щегловой и Е.К.Вульфиус, общий калий - по Смиту. Содержание нитратного азота устанавливали ионометрическим методом; подвижного фосфора - по Б.П. Мачигину; обменного калия по Протасову - на пламенном фотометре [8]. Агрохимическая характеристика почвы приведена в таблице 1.
1. Агрохимическая характеристика почвы
Слой Гумус, Валовые формы, % Подвижные формы,
почвы, % мг/кг
см азот фосфор калий N-no3 р2о5 ■к2о
0-30 1,20 0,118 0,198 2,10 29,8 31,2 310
30-50 1,00 0,098 0,092 1,90 20,1 10,0 240
Из таблицы 1 видно, что почва характеризуется средним содержанием азота нитратов, почвенного фосфора и обменного калия. Удобрения вносили из расчета годовой дозы азота по 200 кг/га, фосфора - 140 и калия - 100 кг/га. Сорт хлопчатника средневолокнистого -Навруз, повторность опыта трехкратная, влажность почвы поддерживалась на уровне 70-60%. В опытах применяли следующие формы удобрений: аммиачная селитра, простой суперфосфат, хлористый калий и ОМУ, вышеприведенного состава. Агрохимические
анализы почвенных и растительных образцов проведены в Институте почвоведения и агрохимии МСВХ РУз.
В растительных образцах, отобранных по основным фазам развития хлопчатника (2-3 настоящих листьев, бутонизация, созревание), определены сухая масса, а также общее содержание азота, фосфора, калия (в конце вегетации хлопчатника определены вынос N, Р, К органами растения). А фенологические наблюдения за ростом и развитием хлопчатника проведены по методике НИИССиАВХ. Урожай хлопка-сырца убирали вручную. Технологические свойства волокна установлены в лаборатории селекции хлопчатника и технологии волокна НИИССиАВХ. Математическая обработка урожайных данных осуществлена по методу В.Н. Перегудова.
Результаты и их обсуждение. Рост и развитие хлопчатника. Данные фенологических наблюдений за ростом и развитием хлопчатника в зависимости от сроков внесения удобрений показаны в таблице 2. Азот был внесен в виде аммиачной селитры. Рост главного стебля хлопчатника в варианте ОМУ был на 2,5% выше контроля, число симподиальных ветвей (13,1) на 8,2% больше контроля, а коробочек - равноценно контролю.
Установлено, что предпочтительно двукратное внесение ОМУ, а оптимальные сроки внесения - фазы 2-3 настоящих листьев и бутонизации хлопчатника (из расчета по 100 кг/га азота, входящего в состав ОМУ). В варианте с ОМУ-2 указанные показатели роста и развития хлопчатника на 5,1; 16 и 16,5% больше по сравнению с контролем. Выявлено, что внесение ОМУ в три срока (2-3 настоящих листьев, бутонизация и начало цветения хлопчатника) также эффективно в сравнении с контролем, однако уступает показателям при двухразовом внесении. Таким образом, органоминеральное удобрение по эффективности и влиянию на рост и развитие хлопчатника лучше минеральных удобрений, причем оптимальным способом является двукратное внесение удобрений ОМУ. Однократное применение ОМУ, вероятно, приводит к потерями азота в течение вегетации хлопчатника и недостатку его к фазам цветения - созревания. При трехразовом внесении ОМУ под хлопчатник возможны недостаток азота в фазах активного роста и некоторое омоложение растений на более поздних стадиях.
2. Рост и развитие хлопчатника (среднее за 2012-2014 гг.)
Вариант Рост главного Число Число Число Число
опыта стебля, см на- буто- симпо- коробочек
стоя- нов, диальных
щих ветвей
ли-
стьев
1.06 1.07 1.08 1.06 1.07 1.07 1.08 1.08 1.09
1. Кон- 15,1 43,2 78,1 4,9 5,6 5,3 12,1 5,6 12,1
троль (без ОМУ)
2. ОМУ-1 16,1 43,5 80,1 4,9 5,7 5,4 13,1 5,5 12,1
3. ОМУ-2 15,1 45,1 82,1 5,1 5,9 5,6 14,1 5,8 14,1
4. ОМУ- 14,2 44,1 80,5 5,0 5,8 5,5 13,0 5,7 12,8
3
Накопление сухой массы хлопчатником. Результаты исследования накопления сухой массы хлопчатника в зависимости от сроков внесения ОМУ приведены в таблице 3. Следует отметить, что влияние ОМУ на накопление сухой массы хлопчатника определяли в конце
вегетации растений, так как последний срок внесения ОМУ был в период цветения хлопчатника. В контрольном варианте внесены только минеральные удобрения.
В варианте ОМУ-1 внесено 200 кг/га азота перед посевом хлопчатника, ОМУ в эквивалентной дозе по азоту к фоновому варианту более эффективно при внесении перед посевом.
Установлено, что наибольшая сухая масса растений отмечена в третьем варианте, где ОМУ внесено в два срока: в фазе 2-3 настоящих листьев и в бутонизацию хлопчатника. В этом варианте показатели больше в сравнении с контролем.
3. Накопление сухой массы хлопчатником, г, в зависимости от _сроков внесения ОМУ (среднее за 2012-2014 гг.)_
Варианты опыта В конце вегетации Вес одного растения
листья стебель створки хлопок-сырец
1. Контроль (без ОМУ) 24,2 23,1 15,1 53,2 115,6
2. ОМУ-1 24,2 26,1 15,0 55,1 120,4
3. ОМУ-2 23,1 25,1 26,8 58,3 124,3
4. ОМУ-3 22,3 24,0 14,8 55,5 116,9
Внесение ОМУ в три срока: в фазе 2-3 настоящих листьев из расчета 50 кг/га азота, в бутонизацию (75 кг/га) и цветение (75 кг/га) эффективно в сравнении с контролем, но уступает двухразовому внесению этих удобрений. Масса хлопка-сырца и масса одного растения меньше на 2,8 и 7,4 г в сравнении с оптимальным вариантом.
Урожай хлопка-сырца. Многочисленными научными исследованиями установлено, что урожай хлопка-сырца определяется не только числом сформированных коробочек, но и оптимальной густотой стояния, а также массой одной коробочки. Средняя густота стояния хлопчатника (2012-2014 гг.) в опыте составила 78,2 тыс/га, средняя масса одной коробочки образцов, отобранных из 1 и 2-го сборов, составила 4,6 г. Выявлено, что ОМУ благоприятно влияет на накопление урожая хлопка-сырца в сравнении с фоновым вариантом опыта. В контрольном варианте, где внесен азот в виде аммиачной селитры при годовой дозе 200 кг/га, по существующим рекомендациям в три срока, средний урожай хлопка-сырца за 3 года составил 34,2 ц/га (табл. 4).
4. Влияние сроков внесения ОМУ на урожай хлопка-сырца
Вариант опыта Повторение, соответственно, по годам, ц/га Среднее, ц/га Среднее за 3 года, ц/га Прибавка, %
2012 2013 2014
1. Контроль (без ОМУ) 32,0 31,9 30,0 31,3 34,2 -
33,8 34,0 31,8 33,2
37,5 36,7 40,1 38,1
2. ОМУ-1 31,0 29,4 31,7 30,7 34,4 0,2
31,4 35,6 33,8 33,6
40,1 38,4 38,5 39,0
3. ОМУ-2 34,5 35,1 34,8 34,8 38,3 4,1
37,1 39,2 37,7 38,0
42,1 43,2 41,0 42,1
4. ОМУ-3 34,0 33,0 32,0 33,0 36,5 2,3
35,8 37,3 35,2 36,1
41,2 39,1 40,9 40,4
В вариантах, где органоминеральное удобрение внесено разово, в целях ресурсосбережения, урожай хлопка-сырца в среднем за 3 года на 0,2 ц/га больше по сравнению с контролем. Это объясняется тем, что даже при среднем обеспечении почв питательными элемен-
тами, разовое внесение ОМУ приводит к потере азота, так как расчет был произведен по содержанию азота в их составе.
Двухразовое (в фазе 2-3 настоящих листьев и бутонизации) внесение ОМУ оказалось наиболее оптимальным для достижения высокого урожая хлопка-сырца. В варианте 3 средний урожай хлопка-сырца за 3 года был на 4,1 ц/га (на 11,3 %) больше в сравнении с контролем.
Заключение. Проведенные научные исследования в 2012-2014 гг. дают основание сделать следующие выводы:
1. При внесении ОМУ на основе бурого угля Ан-гренского месторождения и фосмуки Кызылкумских фосфоритов, в состав которых входят углерод, азот и фосфор, в почве создаются оптимальные условия питания хлопчатника, улучшается поступление питательных элементов, что способствует увеличению урожайности растений.
2. Наибольший урожай хлопка-сырца (38,3 ц/га) получен при внесении ОМУ в два срока: в фазы 2-3 настоящих листьев (100 кг/га азота) и бутонизации хлопчатника (100 кг/га). Этот режим внесения позволяет получить 4,1 ц/га (11,3%) добавочного урожая в сравнении с минеральными удобрениями.
Литература
1. Беглов Б.М., Намазов Ш.С., Жуманова М.О. О необходимости организации в Узбекистане производства органоминеральных удобрений // Химическая технология. Контроль и управление. - 2011. -№3. - С. 5-8.
2. ХурсановХ.П., Гимранов РЖ. Перспективный инвестиционный проект модернизации, технического и технологического перевооружения разреза «Ангренский» // Материалы международной науч.-техн. конф. «Современные техника и технологии горнометаллургической отрасли и пути их развития», 12-14 мая 2010г. - Навои. - С. 23-24.
3. Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Ч. 1. — Харьков: Изд-во Харьковского ун-та, 1957. - 376 с.
4. Покулъ Т.В., Ларина В.А. Сырьевые источники Иркутской области для производства углегуминовых удобрений и стимуляторов роста растений // Химия и переработка твердого топлива. - Иркутск, 1973. -С. 3-14.
5. Усанбаев Н.Х., Намазов Ш.С., Беглов Б.М. Окисление бурого угля Ангренского месторождения азотной кислотой // Химическая промышленность (Санкт-Петербург). -2006. - Т.83. - №2. - С. 55-61.
6. Усанбаев НХ., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С., Беглов Б.М. Исследование процесса получения органоминеральных удобрений путем окисления Ангренского бурого угля азотной кислотой и последующего разложения фосфоритов Центральных Кызылкумов // Химическая промышленность (Санкт-Петербург). - 2006. - Т.83. - №3. -С. 109-117.
7. Усанбаев НХ., Намазов Ш.С., Беглов Б.М. Технологическая схема и оптимальный режим получения органоминеральных удобрений на основе Ангренского бурого угля и рядовой фосмуки Центральных Кызылкумов // Химическая промышленность (Санкт-Петербург). -2007. -Т.84. - №1. - С. 17-23.
8. Методы агрохимических, агрофизических и микробиологических исследований в поливных хлопковых районах. - Ташкент, 1963. - 439 с.
ORGANOMINERAL FERTILIZERS FROM BROWN COAL AND PHOSPHORITE MEAL AND THEIR AGRICHEMICAL
EFFICIENCY ON COTTON PLANTS
N.Kh. Usanbaev1, SIlS. Namazov1, B.Kh. Tillabekov2, I.R. Seitnazarov1, B.M. Beglov1 1 Institute of General and Inorganic Chemistry, Academy of Sciences of Uzbekistan, st. Mirzo-Ulugbek 77a, Tashkent, 100170, Uzbekistan, E-mail: itqjim70CanuiiLru 2Research Institute of Plant Breeding, Seed Selection, and Agricultural Technology of Cotton Cultivation, Universitetskaya st. 1,
Tashkent, 100105 Uzbekistan, E-mail: igic(a)rambler.ru
The preparation of organomineral fertilizers based on the nitrogen acid processing of brown coal from the Angren deposit and phosphorites from Central Kyzylkum is described, and results of their three-year-long agrochemical studies on cotton plants are presented. It was shown that the highest yield of raw cotton (38.3 ct/ha) is obtained at the use of organomineral fertilizers during two periods: at the phase of 2-3 true leaves and the budding phase. This use allows obtaining 4.1 ct/ha (11.3%) of additional yield in comparison with mineral fertilizers.
Keywords: brown coal, nitric acid, oxidation, humic acid, phosphorite meal, organomineral fertilizer, agrochemical test, cotton productivity.
УДК 631.8
РАЦИОНАЛЬНЫЙ СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ В САДАХ
ИНТЕНСИВНОГО ТИПА
С.М. Хамурзаев, к.с.-х.н., Агротехнологический институт Чеченского ГУ, Р.Б. Борзаев, к.б.н.,
Х.А. Хусайнов, к.б.н., Чеченский НИИСХ
Россия, 366021, Чеченская Республика, п. Гикало, ул. Ленина, 1 (Чеченский НИИСХ)
Показано, что получение устойчивых урожаев плодов яблони в интенсивных садах возможно лишь при рациональном применении удобрений. Особого внимания заслуживает эффективный прием предпосадочного внесения повышенных доз органических и минеральных удобрений. Обобщены результаты многолетних полевых исследований по влиянию этого приема на содержание подвижных форм питательных веществ в почве и их доступность деревьям, на рост, сроки вступления в плодоношение и продуктивность яблони.
Ключевые слова: интенсивный сад, сорт, удобрение, азот, фосфор, калий, почва.
Изучение приемов рационального применения удобрений в садах - важнейшая задача современного плодоводства.
Известно, что фосфор и калий закрепляются в почве в местах их внесения и передвижения по профилю почвы под влиянием осадков или поливной воды очень незначительно [1, 2]. Поэтому при внесении этих удобрений под вспашку они располагаются на глубине 2025 см и не имеют достаточного контакта с корнями деревьев, основная масса которых находится на глубине 20-80 см. С этим, на наш взгляд, связана низкая эффективность фосфорных и калийных удобрений в садах, отмеченная целым рядом отечественных и зарубежных
