Минеральное удобрение — это вещество, в котором углерод не является компонентом его химической структуры. Его также называют неорганическим или химическим удобрением и используют для улучшения свойств почвы и питания растений. Последние, как правило, самостоятельно поглощают растворённые питательные вещества в почве, но часто из-за состава почвы и эффекта вымывания этих веществ не хватает. Поэтому требуется ручное введение определённых минералов, полезных для улучшения характеристик почвы и питания растений.
Поскольку растения получают питательные вещества через свои корни, добавление специальных химических веществ в почву может активно влиять на растение.
Минеральные удобрения и их состав
Минеральные удобрения представляют собой соединения, которые образуются в результате химических реакций или лабораторных процедур при промышленной переработке. Они могут быть простыми или комплексными минеральными удобрениями и содержать смесь из макро- и микроэлементов, необходимых для питания почвы или растений. Азот, фосфор и калий — это макроэлементы, а микроэлементы — это:
- железо;
- кальций;
- магний;
- медь;
- цинк;
- бор и марганец.
Простые удобрения содержат только одно из указанных выше веществ и используются во время фазы роста растений или для покрытия каких-либо недостатков почвы. В то время как сложные или комплексные минеральные удобрения, которые состоят из смеси нескольких веществ, используются для того, чтобы обеспечить необходимое поступление питательных веществ во всей фазе роста и развития растений.
Существуют прямые и косвенные минеральные удобрения. Первый тип, содержащий питательные вещества растений (N, P, K, Mg, B, Cu, Mn), подразделяется на простые и комплексные минеральные удобрения. Простые в отличие от комплексных обычно содержат одно питательное вещество. Они включают азот (нитраты аммония, натрия и кальция, сульфат аммония, мочевину), фосфор (суперфосфат, фосфат каменных пород, дикальцийфосфат), калий (хлорид калия, 30 и 40 процентов калиевой соли, сульфат калия) и микроэлементные вещества. Комплексные содержат два или более питательных веществ.
Косвенные минеральные удобрения используются для улучшения характеристик почвы и для активации её питательных веществ. Некоторые из этих соединений отмечены как прямой, так и косвенной активностью. Например, применение фосфата не только обеспечивает фосфор для растений, но также нейтрализует кислотность почвы.
Виды
Минеральные удобрения бывают твёрдых видов, порошкообразные или гранулированные (чаще всего), и жидких видов (водный аммиак, жидкий аммиак, аммониты).
Согласно их влиянию на почвенный раствор, минеральные удобрения выделяются как кислотные, щелочные или нейтральные.
Микроэлементы необходимы для улучшения свойств почвы и для завершения многих метаболических функций растений, таких как фотосинтез. Все перечисленные вещества содержатся в химических удобрениях при помощи соответствующих составов. Азот, например, находится в форме нитрата; в то время как фосфор присутствует в виде фосфата и калия. Независимо от того, являются ли удобрения жидкими или порошкообразными, оба вида растворимы в воде и могут быть использованы в фертигации и внекорневом орошении.
Преимущества и недостатки
Минеральное удобрение имеет свои преимущества и недостатки. К первым относятся их стоимость и простота использования. Они представлены в упаковке, на которой указана правильная дозировка и предназначение для определённого типа растений. Но есть и недостатки, главным из которых является загрязнение окружающей среды и подземных вод. Риск загрязнения связан с использованием нитратов, веществ, которые проникают глубоко в почву, но в результате выщелачивания не полностью усваиваются растениями.
Нитраты являются минеральными удобрениями с немедленной ассимиляцией. Как правило, они используются в качестве корректировщика почвы и в предпосевном периоде, который готовит почву для размещения семян. В сельском хозяйстве в результате неизбирательного применения нитратов может произойти постепенное загрязнение водоносных горизонтов.
Высокий процент нитратов в растениях, предназначенных для потребления человеком, являются вредными. Поэтому минеральные удобрения должны быть выбраны исходя из конкретных потребностей растений и на основе характеристик почвы. Их добавляют в соответствии с вегетативным циклом растений и их различных потребностей в зависимости от времени года.
Безопасные дозы рекомендуются в зависимости от типа почвы и т.д.
- самая низкая доза предназначена для песчаных почв;
- самая высокая доза предназначена для глинистых почв. Слишком высокая доза может привести к повреждению корней растений, а также смерти микроорганизмов.
Отрицательное воздействие, которое может оказать на окружающую среду внесение минеральных веществ, можно свести к минимуму путём рационального оплодотворения и предварительного анализа почвы. Это полезно не только для охраны природы, но и для обеспечения максимальной эффективности используемых веществ.
Влияние на почву и растения
Наиболее распространёнными удобрениями являются те, которые отвечают главным потребностям различных типов местности. Основными удобрениями являются соединения на основе азота, фосфора и калия.
Хотя некоторые растения могут демонстрировать определённое предпочтение к нитратам по отношению к аммиачно-азотным соединениям, оба вещества одинаково эффективны. Их использование приводит к наиболее повышенному выходу веса и продлению вегетационного периода. Азот в почве быстро элюирует, поэтому удобрение будет распространяться во время интенсивного роста растений.
Нитраты дают быстрый, но короткий временной результат, особенно в условиях высокого количества осадков или орошения на проницаемых почвах.
Нитраты NaNO 3 и KNO 3–16 и 14% непригодны для временно или постоянно засоленных вод (рисовые поля). Они хорошо подходят для использования на известковых и сухих почвах.
Соли аммония подвергаются улетучивающим потерям по мере выхода из состава аммиака (NH 3), главным образом при внесении в щелочные почвы.
Мочевина является отличным и дешёвым источником азота. Она оказывает небольшое остаточное подкисляющее действие на почву. Её разложение на азот требует влаги, поэтому сухая почва должна орошаться.
Хорошая растворимость в воде является основной характеристикой фосфорных удобрений.
Фосфор сохраняется в почве и не выщелачивается даже под дождём. Почва, оплодотворённая фосфором, аккумулирует этот элемент в течение многих лет, потому фосфорные удобрения используются в конденсированных дозах каждые 2–3 лет. Удобрения такого типа вносятся в почву на глубину 10–40 см.
Водорастворимые фосфаты применяются незадолго до посадки растений, чтобы обеспечить быстрый старт урожая. Растения с мелкой корневой системой очень чувствительны к водорастворимым фосфатам. Эти удобрения лучше всего вносить в полосах вблизи семян, чтобы уменьшить контакт и избежать реакции с местами фиксации фосфатов в почве.
Растворимые фосфаты лимонной кислоты, такие как фосфат кальция, имеют низкую растворимость в воде и не очень подходят для быстрорастущих культур, таких, например, как картофель.
Удобрения этой группы увеличивают урожайность по весу, количеству сахаров в растении, а также дают устойчивость растениям к суровым погодным условиям. Калий используется в интенсивных фазах роста.
Наиболее важными калийными удобрениями являются хлорид калия и сульфат калия. Все они растворимы в воде и быстро распространяются через почвенную влагу.
Хлорид калия является наиболее распространённым удобрением и представляет собой смесь хлорида натрия и калия. Нижние сорта содержат значительное количество натрия и хлорида на единицу калия. Хлорид оказывает отрицательное влияние на урожайность быстрорастущих растений и содержание сухого вещества, поэтому для картофеля не рекомендуется использовать хлорид калия низкого качества.
Соединения кальция используются в основном для регулирования pH почвы. Кальций, присутствующий в почве, плохо усваивается растениями, или его недостаточно. Регулярное внесение кальция защищает растения от деградации.
Магний отвечает за правильный рост растений на ранних стадиях развития. Он также влияет на усвоение питательных веществ и устойчивость растений.
