ПОИСК СПОСОБОВ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДИКИ РАСТВОРИМОСТИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ

знании – сила!», Томск

почв Томской области, занятых под основной сельскохозяйственной культурой
Оценить почвенный раствор,

параметры выноса питательных веществ из почвы с урожаем
Установить тип, дозу, сроки внесения удобрений
В ходе эксперимента изучить метод лизиметрического анализа для оценки эффективности капсулирования гранул
Рассмотреть варианты искусственного грунта, стабильного по своим характеристикам
Определить глубину размещения гранул в лизиметрической колонке
Установить зависимость скорости растворения гранул от времени проведения эксперимента и расхода воды
Предложить возможные материалы для капсулирования гранул минеральных удобрений

121,7 тыс га (данные на 2017 г.). Из них 97%

приходится на площади, занятые яровой пшеницей.
При этом лишь 22,6 тыс га – это выщелоченные, оподзоленные чернозёмы с содержанием гумуса 7%. Основной тип почв под зерновыми – серые лесные оподзоленные (99,1 тыс га или 81,4%)

Серая лесная

Чернозём юга Сибири

области. Сев яровой пшеницы проводится в третьей декаде апреля -

мае, сбор урожая – в сентябре. Вегетационный период на юге области длится от 90 до 102 суток, в это время средняя температура воздуха составляет 15,4-16,6°С, среднее количество осадков – 170-200 мм. Распределение потребления воды яровой пшеницей за вегетационный период (в %): всходы — 7, кущение—15-20, выход в трубку — цветение — 50-60, молочное состояние — 20-30, восковая спелость — 5.

Табл.3 Количество осадков в вегетационный период (юг, юго-восток области), мм

ней веществами. Атмосферные осадки, соприкасаясь с твердой фазой почвы, растворяют

различные соединения и превращаются в почвенный раствор. В нем содержатся органические кислоты и их соли, а также нитраты, фосфаты, сульфаты, хлориды, карбонаты и др.

Серые лесные почвы Томской области имеют преимущественно суглинисто - глинистый механический состав и слабоминерализованный почвенный раствор.
Гумусовый горизонт серого цвета, мощностью 15-45 см, содержание гумуса — от 2,5-4 % до 7 %, в его составе незначительно преобладают гуминовые кислоты. Встречаются почвы со вторым гумусовым горизонтом. По запасу гумуса в метровом слое серые лесные почвы Сибири богаче своих аналогов в Европейской части страны.. Почвенный раствор имеет слабокислую реакцию среды. Элювиально-иллювиальный горизонт может быть не выражен. В составе ППК серых лесных почв явно преобладает катионы кальция, а содержание водорода даже в наиболее кислых горизонтах светло-серых почв не достигает и 10%, содержание обменного калия среднее и высокое.

вливания; штангенциркуль; медицинский шприц 20 мл – 2 шт; фотоаппарат,

таймер (смартфон); пинцет; салфетки бумажные; нож канцелярский; термометр комнатный; рабочий журнал; ручка

Реактивы:
Карбамид приллированный 100 г; вода дистиллированная 0,5 л; крем для рук на основе ланолина; пшено 0,5 кг; гречка 0,5 кг; рис 0,5 кг; чёрный карбамид

* Эксперимент проводился при температуре воздуха в помещении 24°С

(в опыте использовано 4 шт.) ,средний размер составляет 3,775 мм
2.

Насыпали часть грунта (пшено) в шприц
3. Расположили гранулы так, чтобы они не касались стен шприца и друг друга
4. Провели в шприц воду
5. Наблюдаем процесс растворения гранул в течение 15 минут
6. После того, как определяемое время истекло, замерили гранулы и вычислили средний размер , равный 3,025 мм

Результаты измерений внесли в рабочий журнал

основе ланолина»


1. Гранулы карбамида (количеством 4 шт.) обработали кремом на

основе ланолина 2. Замерили их и вычислили средний размер (3,425 мм)
3. Расположили гранулы в грунте (пшено), провели воду
4. Засекли время опыта, оно составило те же 15 минут
5. По истечении времени, вновь замерили гранулы, средний размер составил 3,3 мм
6. В ходе опыта установили, что обработка гидрофобными веществами сократила растворимость гранул

Результаты измерений внесли в рабочий журнал

(4 шт.) и высчитали средний размер(3,275 мм)
2. Расположили гранулы в

"почве" (пшено), провели воду
3. По истечении 15 минут достали гранулы, замерили их размер и вычислили средний размер (2,7 мм)
4. В результате опыта выяснилось, что растворимость черного карбамида ниже обычного.

Результаты измерений внесли в рабочий журнал

В качестве грунта использовали рис
2. Измерили и высчитали средний размер

4-х гранул обычного карбамида , она составила 3,15 мм
3. Расположили гранулы карбамида в грунте, провели воду в грунт
4. Проводили опыт в течение 15 минут, по истечении которых измерили гранулы и вычислили средний размер (2,2 мм)
5. Наблюдаем, что одна гранула карбамида растворилась полностью

Результаты измерений внесли в рабочий журнал

составляющих грунта взяли рис, гречку, пшено
2. Взяли 4 гранулы обычного

карбамида, замерили их, вычислили средний размер (3,4 мм)
3. Расположили карбамид и компоненты грунта слоями в последовательности:
пшено-гранулы-гречка-рис
4. Провели в почву воду (1 капля в 4 сек.)
5. Проводили опыт в течение 15 минут, по истечении которых измерили гранулы и вычислили средний размер, он составил 3,2 мм
6. В ходе опыта установили, что использование «сложного» грунта замедлило процесс растворения гранул

Результаты измерений внесли в рабочий журнал

ланолина, внесённого в смешанный грунт»

1. Взяли 4 гранулы черного

карбамида, обработали их кремом с ланолином, замерили и вычислили средний размер (3,225 мм)
2. Насыпали пшено и гречку в шприц, добавили в почву гранулы
3. Провели воду в шприц (с той же частотой)
4. Проводили опыт 15 минут, затем достали удобрение, измерили и вычислили среднюю длину (3,15 мм)
5. В ходе опыта установили, что растворимость черного карбамида, обработанного кремом ниже

Результаты измерений внесли в рабочий журнал

(пшено, рис) и смешанные (пшено – рис, пшено – рис

– гречка). В качестве внешнего покрытия гранул карбамида применялся крем на основе ланолина. Опыты проводились в одинаковых временных рамках, что позволило более точно определить скорость растворимости карбамида.
Установлено, что в опытах с использованием однородных грунтов растворилось от 17,6 - 20% удобрения (в зависимости от марки) до 30% (пшено и рис соответственно).
Использование гидрофобного покрытия привело к значительному снижению скорости растворимости: от 3,6% в однородном до 2,3% в смешанном.
Таким образом, можно сделать вывод, что скорость растворимости удобрения зависит от химического состава грунта, его механической структуры, а также от свойств самого удобрения.

Снижение скорости растворения удобрений в почве дает возможность растениям наиболее полно их использовать, что повышает урожайность сельскохозяйственных культур, их качество и общий экономический эффект от применения удобрений.

Основным недостатком карбамида и аммиачной селитры является высокая скорость растворения и последующего вымывания их из почвы водой, приводящая к потере практически половины или даже более вводимого в почву азота.
Один из способов решения этой проблемы – капсулирование гранул (самый доступный и наглядный метод и был опробован нами в ходе эксперимента).

минеральных (в частности азотных) удобрений. При капсулировании водорастворимых минеральных удобрений

гранулы покрываются защитными пленками, обладающими низкой проницаемостью для водных растворов.
Получаются своего рода медленнодействующие комплексные удобрения. В качестве покрытий используются сера, парафин, эмульсия полиэтилена, акриловая смола, полиакриловая кислота, сополимеры глицеринового эфира ненасыщенных кислот с дициклопентадиеном, полиуретаны и полистирол и другие вещества.
Медленнодействующие капсулированные удобрения получают путем обработки гранул мочевины растворами силиката натрия и хлористого кальция, гумата натрия и гидрохинона.

Над поиском решения задачи снижения скорости растворимости удобрений работают ведущие учёные. Возможно, в ближайшем будущем будет найдено самое эффективное и продуктивное покрытие гранул удобрений, позволяющее не только снизить скорость растворимости удобрений и повысить урожайность, но и способное нанести наименьший вред окружающей среде.

с соломой или другим органическим веществом, способным вызвать иммобилизацию азота,

снижается процесс нитрификации и миграции азота в подпочву. Для борьбы с загрязнением вод нитратами наиболее важным фактором является правильное соотношение между количеством органических и минеральных удобрений.

Пока идёт поиск этого покрытия мы видим как один из способов решения проблемы – «работу» с собственно почвой. Большую роль в снижении потерь питательных элементов в окружающую среду (особенно азота) играют гумус почвы, органические удобрения и запаханные растительные остатки. Органический азот в составе гумуса и растительных остатков не теряется из почвы, постепенно минерализуясь, он служит источником питания растений в течение вегетации.
По мнению многих учёных, в том числе Чудиновой Юлии Валерьевны, заместителя директора по научной работе Томского сельскохозяйственного института - филиала ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ, доктора биологических наук ,
профессора кафедры агрономии и технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: