Ні добрива
Джерела отримання калійних добрив - природні солі.
Найбільше родовище калійної сировини в Україні (Верхнекамське) розташоване біля міст Солікамськ та Березники. Ближче до землі знаходиться шар карналіту KCl·MgCl2·6H2O. Під ним залягає потужний пласт сильвініту KCl·NaCl, що є сумішшю мінералів сильвіну KCl (20-40 %) і галіту NaCl (60-80 %). Сільвініт – це мінерал з строкатим забарвленням, утвореним поєднанням червоного, рожевого, білого та блакитного кольорів. Зміст калію в ньому варіює від 10 до 25%.
Заволзьке родовище знаходиться на території Саратовської, Оренбурзької областей та Башкирії. Поряд з каїнітом KCl·MgSO4·3H2O, включає мінерали, які містять калій у формі сульфату: полігаліт K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O і глазерить 3K2SO4·Na2SO4.
Промислові поклади безхлорних мінералів лангбейніту K2SO4·2MgSO4 та шеніту K2SO4·MgSO4·6H2O розташовані в Україні.
Класифікація калійних добрив. Виділяють три групи:
3) Відходи промисловості.
Асортимент калійних добрив. В даний час калійні добрива в Україні використовуються мало. Основним добривом, як і колишні роки, залишається хлористий калій. Крім того, значна частина калію застосовується у складі комплексних добрив.
Концентровані добриваотримують шляхом промислової переробки калійних руд. У найбільших кількостях випускається хлористий калій - 80-90% загального виробництва калійних добрив.
Хлористий калій (хлорид калію) KCl(КХ) містить 54-62% К2О. Одержують із сильвініту. Відділення сільвина від галіту може проводитисядекількома способами.
Найбільш поширений в Україні флотаційний заснований на різній здатності сільвіна і галита до змочування водою. Подрібнену руду змучують у воді і додають реагент-збирач (жирні аміни), який адсорбується лише поверхнею частинок сильвіну. Потім через пульпу продувають повітря, сильвін разом із бульбашками повітря спливає на поверхню у вигляді піни, а галіт залишається на дні. Висушуючи піну, отримують флотаційний хлористий калій - кристалічну сіль рожевого кольору з червонуватим відтінком, добре розчинну у воді, що володіє завдяки гідрофобного реагенту-збирача слабкою гігроскопічність і злежування.
Рідше використовується галургічний спосіб, заснований на неоднаковій розчинності хлоридів калію та натрію у воді за різних температур. Розмелений сільвініт обробляють нагрітим до 100-110 оС насиченим розчином NaCl (розчинним лугом). Розчиняється в лузі тільки сільвін, галіт випадає в осад і видаляється. Отриманий розчин охолоджують до 20 оС, розчинність NaCl при зниженні температури практично не змінюється, а розчинність KCl зменшується вдвічі, і він наполовину випадає в осад. Отриманий галургійний хлористий калій – біла або світло-сіра дрібнокристалічна сіль. Більш гігроскопічний порівняно з флотаційним, часто злежується.
Для покращення фізичних властивостей обидва види хлористого калію гранулюють. Гранульований хлористий калій – це червоно-бурі гранули неправильної форми розміром 1-4 мм.
Калійна сіль KCl + KCl∙NaCl(ККС) містить 40-44% К2О (З 50). Отримують змішуванням хлористого калію та розмеленого сильвініту. Білий або світло-сірий дрібнокристалічний порошок із включенням більших кристалів білого, червоного, сірого, блакитного кольорів.Добре розчиняється у воді. Гігроскопічна, може лежати. Містить 1,5-2 кг хлору на 1 кг К2О.
Хлоркалій-електроліт (калій-електроліт)KCl містить 32-45% К2О. Відхід під час виробництва магнію з карналіту, тому містить трохи магнію. Пилкий дрібнокристалічний порошок білого з жовтим відтінком кольору. Випускається також гранульований калій-електроліт, збагачений магнієм (6-7% MgO).
Сульфат калію (сірчанокислий калій) K2SO4 (КС) містить 46-50% К2О. Отримують під час переробки полімінеральних калійних руд (лангбейніту, шеніту). Використовується також
технологія виробництва сульфату калію методом обмінного розкладання хлористого калію Верхньокамського родовища та сульфату магнію:
2KCl + 2MgSO4 → K2SO4∙MgSO4 + MgCl2;
K2SO4∙MgSO4 + 2KCl → 2K2SO4 + MgCl2.
Поділ продуктів реакції заснований на тому, що сульфат калію гірше розчиняється у воді, ніж хлорид магнію, і випадає в осад.
Дрібнокристалічний порошок білого, слабо-жовтого чи червоного кольору. Розчиняється у воді. Негігроскопічний, не злежується. Не містить хлору, до переваг перед хлористим калієм можна також віднести наявність у добривах сірки. За всіх позитивних якостей дуже дороге добриво, у зв'язку з чим застосовується в незначних кількостях.
Калімагнезія(сульфат калію-магнію, шеніт) K2SO4∙MgSO4 містить 26-29% К2О та 8-10% MgO (З 50). В основному отримують перекристалізацію шеніту. Порошок білого білого з сіруватим або рожевим відтінком кольору або білі з сірим відтінком гранули неправильної форми. Розчиняється у воді. Негігроскопічна, не злежується.
Калімаг(калійно-магнезіальний концентрат) K2SO4∙2MgSO4 містить 16-20% К2О та 8-10% MgO (З 50). Виготовляється здебільшого з лангбейніту.Дрібні гранули сірого кольору. Розчиняється у воді. Негігроскопічний, не злежується.
Концентровані добрива можна використовувати на всіх ґрунтах, за винятком засолених та солонців, під усі культури. Магнійвмісні форми повинні в першу чергу застосовуватися на легких і торф'яних ґрунтах, збіднених не лише калієм, а й магнієм, а також під вимогливими до магнію культури. Сульфатні добрива слід передусім вносити під чутливі до хлору культури, хлоридні в цьому випадку застосовувати небажано. Вміст натрію в калійній солі дозволяє з успіхом використовувати його для удобрення цукрових буряків та кормових коренеплодів.
Концентровані добрива можуть використовуватися для основного внесення, крім того, якщо це необхідно, при посіві культур та підживлення.
Сирі солі. Отримують розмолом природних калій містять руд, перш за все, сильвініту і каїніту.
Сільвініт KCl∙NaCl, який використовується як добрива, повинен містити 15-25 % К2О. Суміш великих кристалів (розміром 1-5 мм і більше) червоного, білого, сірого та блакитного кольорів. Добре розчиняється у воді. Гігроскопічний, злежується. Містить багато хлору (4-5 кг на 1 кг К2О).
Каїніт KCl·MgSO4·3H2Oмістить 10-12% К2О та 6-7% MgO. Це великі рожево-бурі кристали. Розчиняється у воді, негігроскопічний, не злежується.
Сирі солі містять мало калію, тому використовуються у невеликих кількостях поблизу родовищ відповідних руд. Застосовуються найчастіше для основного внесення.
Відходи промисловості. Місцеві добрива.
Пічна золамістить залежно від спалюваних деревних порід 3-15% К2О у формі К2СО3, а також 2-7% Р2О5, 25-35% СаО та інші зольні макро-і мікроелементи. Тонкий порошок сірогокольори із включеннями кутистих частинок. Зазвичай застосовується як калійне добриво.
Цементний пил(відхід цементних заводів) містить 10-35% К2О у формі К2СО3, КНСО3 та К2SO4, кальцій, магній та деякі мікроелементи.
Зола та цементний пил не містять хлору, тому вносити їх краще під чутливі до хлору культури як основне добрива.
Взаємодія калійних добрив із ґрунтом. Після розчинення добрив катіони калію обмінно та необмінно поглинаються твердою фазою ґрунту. Супутні аніони, зокрема хлорид-іон, залишаються у ґрунтовому розчині і можуть вимиватися за межі орного шару.
При обмінному поглинанні калій залишається доступним рослинам:
ППК)Са2+ + 2K2SO4 ↔ ППК)Са2+ + CaSO4 + MgSO4;
ППК)Н+ + 4KCl↔ ППК)К+ + HCl + AlCl3.
Замість нього в розчин переходить еквівалентна кількість інших катіонів, причому у кислих ґрунтах із ППК витісняються значні кількості катіонів водню та алюмінію, підкислюючи ґрунтовий розчин.
Необмінне поглинання різко знижує доступність калію. Чим більше у ґрунтах тришарових глинистих мінералів, тим сильніше виражена фіксація калію. У меншій мірі піддаються необмінному поглинанню крупнокристалічні та гранульовані форми калійних добрив.
Основні калійні добрива є фізіологічно кислими, оскільки рослини споживають значно більше калію, ніж супутніх йому сульфат-і хлорид-іонів. Але підкислювальна дія калійних добрив значно слабша, ніж, наприклад, амонійних азотних. Істотна зміна реакції середовища спостерігається лише за систематичного використання високих доз калійних добрив під калієлюбні культури на слабобуферних легких грунтах.
Коефіцієнти використання калію із добрив.Визначаються розмірами необмінного поглинання та варіюють у діапазоні від 50 до 80 %.
Доза калійних добрив. Залежать від планованої врожайності культур, вмісту у ґрунті рухомого калію та деяких інших факторів.
Зазвичай калійні добрива використовуються лише для основного внесення, з цією метою в Нечорноземній зоні під зернові застосовують у середньому 30-60, під просапні та овочеві – 60-120 кг/га К2О
Терміни та способи внесення калійнихдобрив. Основне внесення доцільніше проводити восени під зяблеву оранку, щоб добрива потрапили в глибший і вологіший шар ґрунту, де знаходиться основна маса коренів рослин. Крім того, у відносно постійних умовах зволоження фіксується менше калію, ніж при поперемінному зволоженні та висушуванні поверхневого шару ґрунту. Важливо вносити восени хлоридні добрива, хлор яких вимивається навесні талими водами в підорні горизонти.
Основне внесення сульфатних добрив, а також хлоридних під толерантні до хлору культури можна проводити і навесні під культивацію.
Тільки навесні слід вносити калійні добрива на легких ґрунтах, торф'яних та заплавних. Легкі грунти мають слаборозвинений ППК, який не може втримати весь калій, що надійшов. Тому внесення добрив восени призводить до втрат калію внаслідок вимивання талими сніговими водами. Перезволоження торф'яних та заплавних ґрунтів також викликає значні втрати калію.
Калійні добрива можна вносити в запас на 2-4 роки. Одноразове застосування збільшених у 2-4 рази доз дозволяє забезпечити рослини калієм протягом зазначеного періоду та водночас знизити фінансові витрати на застосування добрив.
При сівбі та підживленні калійні добрива використовуються рідко. На просапнихкультурах калій може застосовуватися для припосівного та післяпосівного внесення до складу комплексних добрив.
Ефективність калійних добрив. Калій підвищує стійкість рослин до несприятливих погодних умов: короткочасних посух, суховіїв, заморозків. Оптимальне калійне харчування покращує перезимівлю озимих культур та багаторічних трав.
Калій у складі повного мінерального добрива забезпечує 17-26% загального збільшення врожайності основних сільськогосподарських культур. При грамотному застосуванні добрив від 1 кг К2О можна отримати 2-5 кг зерна, 20-33 картоплі, 35-40 коренів цукрових буряків, 1-1,5 льоноволокна, 20-30 кг сіна багаторічних бобових трав і т.д. .
Ефективність калійних добрив підпорядковується географічним закономірностям: у європейській частині країни знижується під час руху з півночі на південь та із заходу на схід у міру погіршення умов зволоження та підвищення забезпеченості ґрунтів калієм (З 69, 70). Найбільш ефективними є калійні добрива в нечорноземній зоні, особливо на торф'яно-болотних та легких дерново-підзолистих ґрунтах, де калій може перебувати в першому мінімумі та лімітувати врожайність культур. Краще забезпечені калієм суглинні та глинисті різновиди дерново-підзолистих ґрунтів, у середині 20 століття вважалося, що вони не потребують внесення калійних добрив. Однак формування високих урожаїв при регулярному використанні лише азотних та фосфорних добрив призводить до виснаження ґрунтових запасів калію. Тому виникає потреба у застосуванні калійних добрив.
Чорноземи зазвичай добре забезпечені калієм, тому калійні добрива зазвичай неефективні.
При одній і тій же забезпеченості ґрунтів калієм вищого ефекту слід очікувати при вирощуванні калієлюбних просапних культур.
Великий вплив на ефективність калійних добрив має кислотність грунту. Сильніше діють вони на слабокислих та нейтральних ґрунтах (С 71). Значно підвищує ефективність вапнування кислих ґрунтів. Однак у вапняних ґрунтах рухливість калію знижується, крім того, висока концентрація кальцію перешкоджає надходженню калію в рослини внаслідок іонного антагонізму, тому доводиться використовувати збільшені у 1,5-2 рази дози калійних добрив.
Ефективність багато в чому залежить від форм, що застосовуються. На хлорофобних культурах (картопля, гречка і т.д.) ефективніші безхлорні добрива (З 72). Магнійсодержащие форми (калимагнезия, калімаг та інших.) ефективніше на бідних магнієм грунтах (легких дерново-подзолистых і торф'яних), і навіть на вимогливих до магнію культурах (картоплі, кукурудзі тощо.) (З 73). Добрива, до складу яких входить натрій (калійна сіль, сільвініт та ін.), ефективніше при внесенні під цукрові буряки та кормові коренеплоди (С 74). Наявність сірки у сульфатних добривах позитивно впливає на продуктивність хрестоцвітих та бобових культур.
Ефективність калійних добрив, особливо хлорсодержащих, зростає при внесенні їх восени під зяблеву оранку. Застосування навесні під культивацію, як правило, менш ефективне за винятком легких дерново-підзолистих ґрунтів, торф'яних та заплавних.
Ефективність калію зазвичай проявляється лише за хорошої забезпеченості рослин азотом і фосфором.
На тлі гною, що містить значну кількість калію, відзначається низька ефективність калійних добрив.