Гуминовые удобрения – удобрения, регулирующие усвоение трудно доступных фосфатов кальция и железа; структурообразующие удобрения, благоприятно влияющие на водный и тепловой режим почв (Драгунов, 1957). Основным критерием выбора сырья для получения гуминовых удобрений, является содержание в них гуминовых кислот, способных переходить в растворимое состояние в водных растворах щелочей.
Торфа и бурые угли (окисленные) являются основным сырьем для производства гуминовых кислот (Христева, 1957а, 1968; Кухаренко 1957).
По данным Н.И. Назаровой, М.С. Курбатова (1962), по содержанию гуминовых кислот виды твердого топлива неравноценны между собой. В торфах их содержится до 50%, в землистых бурых углях – 70-80%, в выветрившихся каменных углях – 80% на органическую массу. Окисленные угли Хакассии содержат 55-70% гуминовых кислот, 50-79% углерода и 32-45% кислорода (Антонов и др., 2001).
Гуминовые кислоты содержатся в почве (до 1-5% в верхнем 30-см слое), навозе (до 5-15%), компостах, осадках сточных вод, сапропеле (10-20%), торфе (10-40%), лигнине (50-80%) (цит. по Г.К. Панкратовой, В.И. Щелокову, Ю.Г. Сазонову, 2005).
Из органических ископаемых по химическим признакам ближе всех к перегною стоит торф, затем окисленные бурые и каменные угли. Применение торфа и окисленных углей в их естественном состоянии зачастую не дает желаемого результата. Объясняется это тем, что хотя торф и угли содержат довольно высокий процент питательных веществ, но растения усваивают их недостаточно, так как они очень прочно связаны с органической частью этих веществ. Поэтому для биологического эффекта приходится вносить их в больших дозах (20-30 т/га и более) (Назарова, Курбатов, 1962).
Е.А. Шипитин, В.Л. Булганин, Ю.И. Гержберг (1994) отмечают, что во всем мире резко возрос интерес к удобрениям гуматного типа. Это объясняется тем, что все больше накапливается данных о положительном влиянии гуминовых веществ на рост и развитие растений, а также на качество сельскохозяйственной продукции и плодородие почв.
Гуминовые соединения органики, являясь физиологически активными веществами, регулируют и интенсифицируют обменные процессы в растениях и почве. Установлено, что гуминовые вещества не только увеличивают урожайность, массу плода и ускоряют сроки созревания, но и улучшают качество продукции, повышая содержание в ней сахаров, витаминов и уменьшая в 6-10 раз количество нитратов.
Еще в 1951 году Л.А. Христева (1957б) провела ранжирование сельскохозяйственных культур на группы по их отзывчивости на гуминовые удобрения (табл. 1.1.).
Таблица 1.1
Группы сельскохозяйственных растений по реакции на гуминовые кислоты
| Группы реакции | Сельскохозяйственные растения |
| Очень сильно реагирующие | Помидоры, картофель, сахарная и столовая свекла |
| Хорошо реагирующие | Озимая пшеница, яровая пшеница, ячмень, овес, просо, кукуруза, рис, житняк, люцерна, кок-сагыз |
| Слабо реагирующие | Горох, фасоль, коровий горох, чечевица, арахис, кунжут, хлопчатник (сорт ОД-1), маш |
| Почти не реагирующие | Подсолнечник, клещевина, тыква, хлопчатник (большинство сортов), кенаф |
Гуматы калия, натрия и аммония, применяемые в жидком или твердом виде (часто угли, обработанные водными растворами щелочей в определенных соотношениях до получения сыпучего состояния), представляют собой стимуляторы роста и развития растений (Назарова, Курбатов, 1962; Кухаренко, 1976).
Л.А. Христева (1968) опытами в 1957 г. на проростках ячменя и кукурузы доказала, что гуминовые кислоты как бурых, так и выветрившихся каменных углей являются биологически активными, причем действие первых оказалось сильнее. Это связано с содержанием органического вещества, так как зольная часть в природе стимулирующего характера играет незначительную роль. Она же (1968) в опытах 1959 г. с проростками и растениями зерновых культур установила, что их способность переносить высокие температуры, воздушную и почвенную засухи, сопротивляться токсическому действию высоких доз удобрений, связана с обеспеченностью кислородом. Гуминовые кислоты используются растениями для активизации дыхательного газообмена и понижения транспирации.
По заключению Н.И. Назаровой, М.С. Курбатова (1962), стимулирующее действие гуминовых кислот проявляется в том, что они усиливают развитие корневой системы и надземной массы. Корневая система становится длиннее и более мочковатой. В листьях увеличивается содержание хлорофилла, и листовая пластинка становится больше. Растения раньше зацветают, и на них быстрее созревают плоды (рис. 1).
Рис. 1. Томаты: слева – без внесения удобрений; справа – с внесением угледефеката (Н.И. Назарова, М.С. Курбатов, 1962)
Под влиянием гуминовой кислоты в растительном организме резко активизируется обмен веществ, усиливается дыхание и синтетические процессы.
Исследования выше названных ученых показали, что различные растения неодинаково реагируют на внесение гуминовых удобрений на разных этапах своего развития. Однолетние растения больше всего реагируют в начале своего развития и в момент образования органов репродукции, древесные – после пересадки сеянцев и саженцев, когда травмируется корневая система. То же можно сказать и об овощных рассадных культурах.
Они установили, что на разных почвах действие гуминовых удобрений различно. Самый большой эффект от их применения наблюдается на бедных песчаных и малогумусированных почвах. Действие гуминовых удобрений зависит также от условий внешней среды: оно увеличивается при засухе, повышенных температурах и других отклонениях внешних условий от нормы. Потребность растений в гуминовых кислотах связана со стадийным состоянием организма. Различные сельскохозяйственные культуры неодинаково реагируют на гуминовые кислоты: лучше всех — картофель, капуста, помидоры, сахарная свекла; хорошо – озимая и яровая пшеницы, ячмень, овес, просо, кукуруза, рис, житняк, люцерна.
Исследователями были опробованы в опытах в 1960-1961 гг. гуминовые удобрения в виде жидких (гуматы аммония, гуматы калия и гуматы натрия) и твердых комбинированных удобрений (гумофос и смесь окисленного угля с дефекационной грязью). Ими были сделаны выводы, что действие гуминовых удобрений на сельскохозяйственные культуры эффективно. Установлено, что внесение этих удобрений в почву значительно повышает урожайность культур. Кроме того, отмечено созревание помидоров и ранней капусты раньше контроля на 10-15 дней.
Гуминовые кислоты и их соли (гуматы), по данным Л.А. Христевой (1972) и Т.А. Кухаренко (1957), положительное воздействие на высшие растения оказывают в концентрациях тысячных долей процента. В концентрациях (0,0001-0,05%) они действуют на растения как стимуляторы, а более высокие концентрации тормозят развитие растений.
В.Н. Богословский, Б.В. Левинский (2005) провели системное исследование применения гуматов в России за 50 лет. Одной из основных причин, по их мнению, наблюдаемой в некоторых опытах аномально низкой эффективности гуматов, вполне может быть явное занижение или завышение концентраций и доз. Этими исследователями созданы гуминовые препараты нового поколения с максимально возможным качеством и стабильностью свойств, названные энергенами. Они надеются, что, имея такие препараты, можно начинать новые широкомасштабные полевые испытания с целью получения более достоверных рекомендаций по применению гуматов в сельском хозяйстве.
По данным И.Д. Шевченко (1997), внесение бурого угля и его препаратов в высоких дозах (4-8 т/га) способствовало повышению уровня гумусного состояния и элементов питания. При внесении бурого угля минерализация органического вещества замедляется, а активированного биологически активными веществами — усиливается, баланс гумуса за 3 года проведения опытов положительный. Влияние на структурное состояние почвы характеризовалось тесной корреляционной связью в неблагоприятные по гидротермическим показателям годы.
Гуматы не являются источником углеродного питания растений, а действуют как стимуляторы роста, ускоряя процесс фотосинтеза на клеточном уровне, и способствуют лучшему усвоению растениями питательных веществ из почвы. Это, в конечном счете, сказывается на повышении урожайности растений.
Исходя из оптимальной влажности почвы и рекомендуемых концентраций, дозы чистого гумата должны быть в пределах 5-50 кг/га посева, а балластного гумата 25 — 250 кг/га при внесении в почвы.
Большое народнохозяйственное значение имеет последействие гуминовых удобрений и стимуляторов на второй и третий год после внесения их в почву. Работы В.А. Лариной (1968) в Иркутской области в пятидесятые годы показали, что повышение урожайности, обусловленное последействием гуминовых удобрений, достигает в Восточной Сибири (в ц/га): пшеницы 1,5-2,5, ячменя – 6,6, овса – 3,5-6,6.
Проведенные Т.А. Кухаренко (1972) совместные работы с сотрудниками Днепровского сельскохозяйственного института показали, что в вегетационных опытах по проращиванию томатов и ячменя биологически более активны выветрившиеся образцы углей Назаровского и Бородинского месторождений и выделенные из них гуматы, чем не выветрившиеся. По мнению этого исследователя, биологическая активность углей определяется:
— способностью образовывать со щелочами растворимые гуматы (т.е. содержанием карбоксильных групп и фенольных гидроксилов);
— способностью участвовать в окислительно-восстановительных реакциях в растительной клетке (т.е. содержанием хиноидных групп и фенольных гидроксилов);
— содержанием свободных радикалов и другими факторами. Последействие гуминовых стимуляторов и удобрений может быть объяснено окислительно-гидролитическим распадом остаточных углей в почве.
О.И. Антонова (1997) отмечает, что наибольший эффект некорневые подкормки смесью из гумата натрия и цинка дают по столовой свекле на фоне N120P60K60 , а по поздней капусте – на фоне P60K60. Урожайность, по сравнению с контролем, возрастает в 1,11 и 1,15 раз. Увеличение урожайности сопровождается значительным повышением количества сухого вещества (на 3-15%), сахара (на 7-30%), витамина «С» (на 17%) и снижением нитратов (на 15-36%).
И.В. Грехова, И.Д. Комиссаров (2005) в результате производственных и полевых испытаний в 2000-2005 гг. препарата «Росток» (гуминовый стимулятор-адаптоген) установили стабильное положительное его действие на посевах зерновых, кормовых культур и на овощах. Урожайность при применении препарата увеличивалась на 20-47%, улучшилось качество продукции. По характеру действия он относится и к регуляторам роста и развития растений, и к веществам, снижающим накопление загрязнителей в растительной продукции и воздействие стрессовых ситуаций. Малые дозы применения, невысокая цена, совмещение обработок определяют высокую экономическую эффективность препарата.
А.В. Зимина, Я.М. Амосова, И.Н. Скворцова (1997) в своей работе отмечают, что многолетними полевыми и лабораторными исследованиями в различных почвенно-климатических условиях доказана высокая эффективность применения углегуматов в качестве ценных органических и комплексных органоминеральных удобрений, а также стимуляторов роста растений. Сырьем для их производства служат высокозольные малокалорийные окисленные каменные и бурые угли. Удобрения на их основе, вносимые в почву в небольшом количестве, способствуют накоплению органического вещества и улучшению поступления элементов минерального питания в растения.
Входящие в состав удобрений гуматы стимулируют всхожесть и энергию прорастания семян, образование вегетативной массы, рост и жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, ускоряют сроки созревания урожая. Углегуматы позволяют уменьшить дозы внесения традиционных видов удобрений, снижают токсическое действие ядохимикатов и тяжелых металлов и выступают как естественные мелиоранты почв.
Л.К. Садовникова, Т.Н. Болышева, В.И. Кузнецов (1997) изучали возможность использования гумата натрия ГУМИ-БАШИНКОМ в качестве нетрадиционного удобрения и детоксиканта почв полиметаллического загрязнения. Исследования проведены на среднеокультуренной среднесуглинистой дерново-подзолистой почве (пахотный горизонт). Испытания препарата показали его высокую эффективность. Возрастающие дозы гумата дают большие прибавки урожая, чем известь, что наиболее ярко проявляется для такой чувствительной к условиям внешней среды культуры как вика.
Препарат положительно влияет на урожайность овса и вики, при этом установлено повышение такого важного показателя качества однолетних трав как содержание белкового азота. Растения, выращенные в вариантах с внесением гумата натрия, содержат больше калия и фосфора, что, вероятно, обусловлено улучшением поглотительной способности корневой системы.
Известь влияла на кислотность и насыщенность почвы основаниями, а гумат натрия еще и повышал содержание органического углерода.
Внесение препарата в дозах 8-12 кг/га снижало содержание подвижных соединений: в 1,65 никеля и в 9 раз свинца. Увеличение дозы гумата до 16 кг/га способствовало возрастанию подвижности этих элементов. Это происходит в результате диспергирования органического вещества за счет свободной щелочи и перехода в вытяжку связанных с органическим веществом тяжелых металлов.
Загрузка...
