CC BY
59
УДК 631. 893
Р. Х. Хузиахметов, А. М. Сабиров, Г. Г. Хабибуллин
ОЦЕНКА АГРОХИМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УРЕАФОРМА В ВЕГЕТАЦИОННЫХ ОПЫТАХ
Представлены результаты вегетационных опытов по оценке агрохимической эффективности медленнорастворимого азотного удобрения. Показано, что на дерново-подзолистой почве с низким содержанием азота применение уреаформа способствует существенному увеличению урожайности ячменя [более 20% по сравнению с промышленными удобрениями - ЫН4Ы03 и (ЫИ2)2СО].
Известно, что из-за высокой растворимости основных видов азотных удобрений [аммиачная селитра — Ы^ЫОз и карбамид - (ЫН2)2СО] безвозвратно теряется значительная часть азота (до 40-80 %). В США, Китае и некоторых других странах в промышленном масштабе выпускаются медленнорастворимые азотные и комплексные азотсодержащие удобрения [1]. Один из таких видов - карбамидформальдегидное удобрение - КФУ (или уреаформ), представляет собой смесь карбамида (К) и небольшое количество продуктов его конденсации с формальдегидом - (Ф), (монометилолмочевины -М^-СО-МН-С^ОН, диметилолмочевины - С^ОН-ЫН-СО-ЫН-С^ОН и некоторых других) [2].
Несмотря на некоторое удорожание КФУ по сравнению с исходным карбамидом, эффективность его может быть выше за счет более полного использования азота. При этом большинство исследователей отмечают, что она проявляется, в основном, лишь в последующие годы (за счет накопления в почве медленнорастворимой формы азота). Очевидно, что полная, всесторонняя оценка агрохимической эффективности (увеличение урожайности или каких-либо других показателей качества, воздействие на почву и почвенных микроорганизмов и т. д.) возможна только экспериментальным путем.
Ранее нами сообщалось о получении аналогичных удобрений на основе карбамида (с содержанием общего азота 43-38 %) и результаты опытов по оценке влияния их на выход зеленой массы рапса [3].
Целью данной работы являлась разработка технологии КФУ, содержащего заданное соотношение “быстрорастворимой” (Ык) и “медленнорастворимой” (полимерной) форм азота (Ып) и попытка оценить его влияния на урожайность зерновых культур (в частности, ячменя - одной из наиболее характерных для данного региона).
На первом этапе работы были получены 3 образца КФУ с заданным содержанием общего азота Ыобщ = 42,3; 39,1 и 36,0 % (при К : Ф = 1 : 0,2+0,6 моль). Доля свободного карбамида (Ык) в них составляла 34,5; 25,3 и 16,0 %, а «полимерного» азота (Ып), соответственно, 7,7; 13,9 и 20 %.
Агрохимическую эффективность полученных образцов испытывали на ячмене сорта “Аннабель” на дерново-подзолистой почве (характерной для Республики Татарстан), с достаточно низким содержанием азота (ЫщГ »50 мг/кг). Выбор данного вида почвы был обусловлен также тем, что обеспеченность ее фосфором и калием оказалась достаточно высокой (рН=5,8; Р2О5»270 мг/кг, К2О»240 мг/кг), что предполагало возможность проведение опытов без дополнительного внесения этих элементов.
В период развития растений наблюдалось значительное отставание их в росте в контрольном опыте № 1 (без удобрений), а также в опыте № 7 (с внесением торфа) и № 8 (с перегноем). Окраска растений была бледно-зеленой, растения имели лишь по 1 колоску (рис. 1).
В опытах с внесением удобрений (№№ 2-6) растения отличались темно-зеленой окраской, большей высотой и густотой (~ 2 колоска на 1 растение).
Выход зерна ячменя (а также соломы, т.к. значительная доля азота расходуется на развитие стебля) оценивали после его полного созревания (см. табл. 1). В качестве основного критерия агрохимической эффективности азотных удобрений при этом был выбран выход массы зерна (г/сосуд и г/растение) в процентах по отношению к урожаю ячменя в 2-м варианте опытов с применением «эталонного» удобрения - аммиачной селитры.
Хотя визуального различия в опытах №№ 2-6 практически не наблюдалось, максимальная урожайность зерна ожидалась во 2-м варианте - при внесении аммиачной селитры (т. к. она содержит азот в ЫН4+ и ЫО3 - формах).
Однако в 3-м варианте (с карбамидом, содержащем азот лишь в ЫН2- -форме) практически по всем показателям наблюдалась аналогичная картина. Объективно несколько лучшие показатели были получены в 4-м варианте (при внесении КФУ-1): в 1-м сосуде - 30 г зерна, во 2-м - 30 г, в 3-м -лишь 24 г. Низкая урожайность в 3-м сосуде объясняется____
_________________________________________б
Рис. 1 - Ячмень через 4 недели (а) и 12 недель (б)
переуплотнением почвы в процессе вегетации и, следовательно, ухудшением в нем условий развития растений.
Максимальный выход зерна (и соломы) наблюдался в 5-м варианте с КФУ -2 (в одном из сосудов -37, 5 г зерна, при среднем значении 32,3 г/сосуд).
В 6-м варианте предполагалось значительное ухудшение показателей по сравнению с карбамидом (т.к. в КФУ-3 полимерная, т.е. труднодоступная часть азота больше, чем карбамида). Однако средние результаты были получены на уровне 3-го варианта (с карбамидом)
В опытах №7 и №8 с внесением органических удобрений ожидали достаточно высокий выход зерна. Однако урожайность в этих вариантах была очень низкой, что пока не поддается рациональному объяснению. Хотя в микроделяночных опытах урожайность с внесением перегноя, как и ожидалось, была значительно выше (зерна - 495 г/м2 или 117 % по отношению к контролю, при этом масса зерна 1 колоска практически была одинаковой ~ 0,72 г (в тепличных условиях данная величина достигала максимум 0,5 г, а в контрольном опыте - всего 0,23 г).
Таблица 1 - Сухая масса зерна и соломы ячменя в зависимости от вида удобрений (в скобках указаны проценты по отношению к данным 2-го варианта)
Номер варианта (удобрение) ГМоБЩ , % ^п (мас.) т у, г/сосуд Масса, г
г/сосуд зерна 1 растения (%) 100 зерен (%)
Зерно (%) Солома (%)
1 0 - 0 6,8 5,4 0,23 3,7
- (25 %) (23 %) (28 %) (84 %)
2 34 - 3,0 26,7 23,8 0,83 4,4
(ЫЩЫОэ) (100 %) (100 %) (100 %) (100 %)
3 46,7 1:0 2,3 27,4 24,8 0,86 4,4
(ЫНЬЬСО (102 %) (104 %) (103 %) (100 %)
4 42,3 1: 0,22 2,5 27,1 20,9 0,90 4,5
(КФУ-1) (101 %) (88 %) (108 %) (102 %)
5 39,1 1: 0,55 2,7 32,3 27,2 1,03 4,5
( КФУ-2) (121 %) (114 %) (124 %) (103 %)
6 36,0 1: 1,24 2,9 26,5 23,1 0,89 4,1
( КФУ-3) (99 %) (97 %) (107 %) (93 %)
7 1 - 105 8,1 6,9 0,26 3,7
(торф) (30 %) (29 %) (31 %) (84 %)
8 1 - 105 9,8 7,4 0,31 3,9
(перегной) (37 %) (31 %) (37 %) (88 %)
Таким образом, на основе полученных данных можно сделать следующие выводы:
- на дерново-подзолистой почве с низким содержанием азота применение уреаформа способствовало существенному увеличению урожайности ячменя [более 20% по сравнению с промышленными удобрениями - Ы^ЫОэ и (Ы^ЬСО];
- при увеличении доли «полимерной» формы азота (Ык:Ып » 1:1масс.) эффективность уреаформа снизилась до уровня исходного карбамида.
Экспериментальная часть
Образцы удобрений получали путем смешения плава карбамида с 37 % раствором формалина по методике, описанной ранее [3]. Смесь после охлаждения гранулировали (цилиндрическая форма диаметром и высотой около 2,5 мм).
Содержание азота в образцах удобрений определяли методом отгонки аммиака [4],: щелочногидролизуемый азот в почве - титрованием раствором Н2ЭО4 [5], Р2О5 и К2О -по методу Кирсанова [6].
Вегетационные опыты были проведены летом 2005 г. в тепличных условиях. При этом емкость сосудов составляла 7 дмэ; масса почвы - 7 кг; (количество вносимого в сосуд азота - 0,15 г/кг почвы; количество растений в сосуде - 30±1; повторность - 3-х кратная).
Для равномерного распределения азота в вегетационных сосудах все азотные удобрения предварительно измельчали до полного прохождения через сито 0,2 мм (торф и перегной - до 1 мм).
Параллельно на микроделянках по 1 м2 были заложены 2 опыта в реальных условиях (рядом с теплицей, на той же почве): контрольный и с перегноем.
Погрешность определения основных показателей качества образцов удобрений, почв и растений не превышала 5 %.
Литература
1. Кузнецова А.Е. Получение карбамид-формальдегидных удобрений из концентрированных растворов // Хим. пром. 1980. №1. С. 22-24.
2. Будков В.Л. Технология получения и свойства сложных полимерных удобрений, содержащих мочевиноформальдегидные соединения. М.: НИИТЭХим, 1984. 40 с.
3. Р.Х. Хузиахметов, А.М. Сабиров, В.В. Касимов и др. Технология карбамид-формальдегидного удобрения и оценка его агрохимической эффективности // Вестник Казан. технол. ун-та. 2005. №2. С. 31-34.
4. ГОСТ 20851.1-94. Минеральные удобрения. Определение азота. М.: Изд-во стандартов, 1994. 20 с.
5. Методические указания по определению щелочногидролизуемого азота в почве по методу Корнфилда. М.: ЦИНАО, 1985. 8 с.
6. ГОСТ 26207-91. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО. М.: Изд-во стандартов, 1992. 6 с.
© Р. Х. Хузиахметов - канд. хим. наук, доц. каф. технологии неорганических веществ и материалов КГТУ; А. М. Сабиров - д-р с/х. наук, зав. каф. экологии КГАУ Г. Г. Хабибуллин -доц. каф. физического воспитания КГАУ.
