Дефекат — эффективный мелиорант для раскисления почв
Дефекат представляет собой побочный продукт переработки сахарной свеклы в процессе сахарного производства, и образуется в процессе очистки свекольного сока с использованием негашеной извести. В результате химической реакции нежелательные органические примеси коагулируются и оседают на дно дефекатора. Так образуется дефекационная грязь, состоящая из воды, извести и осажденных примесей. Выход дефекационной грязи при производстве сахара составляет 8 — 12% от массы свеклы.
Дефекат широко применяется в сельском хозяйстве в качестве органического удобрения и мелиоранта для известкования почв.
Известкование почвы — внесение в почву известковых удобрений для устранения избыточной кислотности, вредной для многих сельскохозяйственных культур.
После известкования в результате нейтрализации кислотности и увеличения содержания кальция и магния усиливается жизнедеятельность полезных микроорганизмов (клубеньковых бактерий, микроорганизмов, которые минерализуют органические остатки), почва обогащается доступными для растений элементами питания, улучшаются его физические свойства (структура, водопроницаемость и др.).
Использование дефеката в качестве органического удобрения и мелиоранта
Дефекат как удобрение и мелиорант широко используется при выращивании полевых сельскохозяйственных культур, в тепличном хозяйстве, озеленении, в питомниках древесных и декоративных культур, а также для рекультивации земель.
Для внесения в почву дефекат используется в сыпучем виде и содержит следующие составляющие:
- влага 25 — 30%
- соединения кальция и магния (СаСО3 + MgO) 63 — 80%
- органическое вещество 10 — 15%
- азот (N) 0,2 — 0,5%
- фосфор (Р2О5) 0,2 — 0,7%
- калий (К2О) 0,6 — 1,0%
Показатели качества дефеката регламентируются ГОСТ 14050-93.
Вносить в почву известняковые мелиоранты целесообразно только в сухом виде. Влажный дефекат образует комки, что ухудшает его усвоение.
Для достижения максимального эффекта известкования важно контролировать гранулометрический состав удобрения. А перед внесением в почву дефекат лечше просеять через сито с диаметром отверстий 3 — 5 мм.
Дефекат содержит целый перечень питательных веществ, поэтому после его внесения не только нормализуется кислотность почвы, но и улучшается его качественный состав, физико-химические свойства, биологическая активность. Почва насыщается микроэлементами и питательными веществами, повышается содержание органических веществ, улучшается азотное питание растений.
Советы по внесению дефеката в почву
Внесение дефеката для известкования проводится, как правило, в осенний период, после сбора урожая. Препарат вносится в почву на глубину примерно 0,2 м.
Норма внесения дефеката зависит от типа почв, показателя кислотности и гранулометрического состава почвы, и составляет на супесчаных почвах — не более 5-7 т/га, на глинистых и торфяно-болотистых — 5-7 т/га, на приусадебных участках — не более 900 г/м2.
Запрещается вносить дефекат, как и другие пылевидные удобрения при скорости ветра более 6 м/с.
Если участок предназначен для закладки сада, раскисление проводится за год-два до высадки растений.
Перед внесением дефеката важно предварительно провести анализ кислотности почвы, так как при чрезмерном повышении щелочности, доступность питательных веществ для растений, наоборот, снижается. Раскисление почвы лучше проводить 1 раз в 5 лет, а после этого следует провести повторный агрохимический анализ почвы.
Агрохимические исследования при известковании почв
Для того, чтобы приобрести качественный дефекат, правильно рассчитать норму внесения и максимально эффективно использовать его свойства, предлагаем провести анализ дефеката в лаборатории FARMER.UA по ключевым показателям:
- Массовая доля карбонатов кальция и магния
- Гранулометрический состав
- Содержание влаги
Срок проведения анализа — до 3 рабочих дней.
Для того, чтобы провести анализ качества дефеката необходимо отобрать пробу массой 1 кг, герметично упаковать и отправить на адрес нашей лаборатории.
Норму внесения дефеката или другого известнякового мелиоранта можно определить, используя показатели обменной или гидролитической кислотности почвы.
При расчете доз известковых удобрений на основе обменной кислотности почвы учитываются также тип почвы, гранулометрический состав почвы, а также показатели качества дефеката — содержание соединений кальция и магния, влажность, гранулометрический состав.
При расчете нормы внесения на основе гидролитической кислотности учитывают следующие показатели: показатель гидролитической кислотности почвы, масса пахотного слоя почвы т/га или кг/га, а также показатели качества дефеката, указанные выше.
Для того чтобы заказать комплекс агрохимических исследований почвы, провести анализ качества дефеката и других известняковых мелиорантов, предлагаем обратиться в нашу агрохимическ лаборатории.
Источник
Дефекат как удобрение норма внесения
Дефекатом по дефектам кислотности почв!
Вести борьбу с кислотностью почв однозначно необходимо. Для этих целей, помимо традиционных известковых удобрений, можно использовать дефекат, получаемый при производстве сахара. О результатах опытов с применением данного мелиоранта рассказывают наши авторы.
Неоптимальная кислотность почвы оказывает негативное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Если объяснений постоянным низким урожаям или снижению качественных показателей, несмотря на соблюдение всех требований технологии, не находится, в первую очередь следует сделать анализ почвы на pH и содержание кальция.
Почему наряду с кислотностью надо проверять уровень содержания в почве кальция? Дело в том, что высокое значение pH почвы не всегда гарантирует достаточное обеспечение растений кальцием.
Когда речь заходит о наличии и доступности питательных элементов в почве и о потребностях в минеральном питании под запланированную урожайность, первым делом необходимо заполучить актуальные показатели pH почвы. Они должны находиться в границах оптимальных значений для соответствующего типа почв – только в этом случае можно гарантировать эффективное использование растениями внесенных удобрений.
Известкование с последующей почвообработкой можно отнести к ключевым элементам технологии возделывания культур. В результате внесения кальция улучшаются физиологические, химические и биологические характеристики почвы.
Прежде всего кальций стабилизирует структуру почвы. При насыщении почвы ионами Ca+ создается рыхлая структура, похожая на карточный домик. «Углы» между порами при высыхании почвы «замазываются» с помощью кальция (карбонат / силикат), что препятствует распаду почвенного агрегата. В результате увеличивается несущая способность почвы, снижается ее склонность к образованию уплотнений.
Кальций фиксирует не только частицы глины между собой, он также связывается и с частицами гумуса, в результате образуется так называемый комплекс «глина – гумус».
Кальций также способствует созданию стабильной системы пор и улучшает почвенный газо- и водообмен. При достаточном присутствии данного элемента увеличивается доля крупных воздухопроводящих пор, улучшается сама система крупных пор и наполненных водой средних и мелких пор, что способствует лучшей инфильтрации воды и благоприятно сказывается на способности почвы накапливать влагу, в результате снижается риск заиливания и водной эрозии. Произвесткованные почвы быстрее просыхают и прогреваются, что позволяет весной раньше начинать работы в поле. При засухе на таких почвах образуется меньше трещин и разрывов.
Немаловажный факт: почвы, на которых практикуется известкование, при проведении обработок требуют от техники меньшей тяговой силы, что позволяет снизить расход топлива. Помимо прочего, кальций оказывает воздействие на мобильность тяжелых металлов в почве, а они нередко негативно влияют на развитие корневой системы растений и имеют фитотоксичное действие. Известкование затрудняет освобождение тяжелых металлов в почве и тем самым ведет к ста- билизации урожайности.
Немаловажна роль кальция и в поддержании жизни в почве. Почвообитающие организмы (бактерии, клещи, дождевые черви и т.д.) – важные элементы целостного организма, коим является почва. Они принимают непосредственное участие в процессах разложения органической массы и протекающих в почве реакциях.
Жизнедеятельность этих организмов оптимальна в почвах со средой от слабокислой до нейтральной. Снижение активности почвообитающих организмов – причина, по которой на полях с низким значением pH отмечается замедленное разложение соломы. Известкование способствует активизации деятельности дождевых червей и бактерий и ведет к обогащению почвы низкомолекулярными соединениями и к склеиванию почвенных коллоидов. В результате увеличивается стабильность почвенных агрегатов.
Кислотность и доступность
С регулированием значения pH почвы улучшается доступность питательных элементов для растений. У большинства из них оптимальная растворимость в почве достигается при pH от 5,5 до 7,0. С увеличением значения pH повышается доступность азота, серы, калия, кальция, магния и молибдена, а доступность железа, марганца, меди и цинка снижается.
Что касается доступности такого макроэлемента, как фосфор, то и она сильно зависит от уровня кислотности почв (рис. 1).
Рисунок 1. Доступность основных макроэле- ментов для растений в зависимости от уровня кислотности почв, %
При низких значениях рН (ниже 6,0) фосфор в почве связывается в виде фосфатов алюминия и железа. Известкованием можно существенно увеличить содержание доступного фосфора в почве. Но и слишком высокое значение pH фосфору не на пользу: в таких почвах содержится много ионов Ca+ и Mg+, которые также могут вступать в реакцию с фосфором и образовывать слаборастворимые соединения – фосфаты кальция и магния. Внесением «кислых» удобрений (например, сульфата аммония) в этой ситуации можно вернуть фосфор из фосфатов в почвенный раствор и сделать его вновь доступным для растений.
Усвояемость другого макроэлемента, калия, также взаимосвязана с уровнем кислотности почвенного раствора. Минералы глины в почве, являясь анионами, притягивают катионы Ca+, Mg+, K+, Na+, H+. При слабом насыщении почвы кальцием (= низкое значение pH) происходит фиксация положительно заряженных ионов калия и аммония, что особенно в засушливые периоды сказывается на их доступности. При слишком высоком значении pH присутствие элементов-антагонистов (Ca, Mg) также может снизить усвоение калия растениями, причем существенно!
Для борьбы с кислотностью почв на практике чаще всего используют известь или гипс. Дефекат является достойной альтернативой.
Повышенная кислотность почвы влияет и на эффективность использования растениями азота. При низком pH происходит связывание в почве молибдена, являющегося неотъемлемым участником процесса образования одного из ключевых ферментов азотного обмена – нитратредуктазы, в результате растения не могут преобразовывать нитраты в белки.
Сколько кальция необходимо
Как правило, чем выше содержание глины в почве, тем выше целевое значение pH для данного типа почв, гарантирующее стабильность почвенных агрегатов. Точная потребность в известковании может быть рассчитана на основании почвенного анализа образцов с поля. Приблизительные дозировки для исходных низких значений pH представлены в таблице 1. Для поддерживающего известкования рекомендуются нормы внесения 150–350кг/га CaO в год.
Таблица 1. Нормы внесения СаО в составе мелиорантов в зависимости от типа почв, их уровня кислотности и обеспечения кальцием
Дефекат как мелиорант
На практике для снижения кислотности почв используются гашеная известь, характеризующаяся высокой скоростью реакции, а также карбонатные и силикатные известковые удобрения. Интересным средством с точки зрения известкования почв считаются отходы сахарного производства – дефеко-сатурационный осадок, или попросту дефекат.
Дефекат имеет влажность до 40% и представляет собой идеальное известковое удобрение для всех сельскохозяйственных культур. В сравнении с другими известковыми карбонатными удобрениями он отличается большой площадью активной поверхности (6 против 0,8кв. м/г), что позволяет ему показывать быструю скорость действия в почве, сравнимую по эффекту с гашеной известью.
Дефекат, распределенный под зиму, перед заделкой его в почву культиватором на опытных полях компании «КВС РУС».
В дефекате содержится около 30% CaO в карбонатной форме, 0,6–0,8% P2O5, 0,4–0,7% N, 0,04–0,1% K2O, 1,0–1,2% MgO и 0,1–0,15% S.
Если пересчитать содержание всех этих элементов питания по базисной цене каждого из них, то получится эквивалент стоимости одной тонны дефеката, превышающий 35 евро (табл. 2). И это без учета стоимости высвобождающихся в результате повышения pH почвы таких элементов питания, как фосфор и калий! В России дефекат с сахзаводов отдают иногда за бесценок, и его стоимость складывается из затрат на забор и доставку в хозяйство, что подчеркивает экономическую целесообразность использования данного вида удобрений для восстановления плодородия кислых почв.
Таблица 2. Расчет эквивалента стоимости одной тонны дефеката в зависимости от объемов и стои- мости питательных элементов, входящих в его состав
Да и объемы получения этого материала позволяют рассматривать дефекат как достойную альтернативу. С учетом переработанной за период с 2017-го по 2020 г. на сахзаводах нашей страны сахарной свёклы примерный выход дефеката составил от 1150 до 1500 тыс. т. Такого объема достаточно для проведения поддерживающего известкования на площади от 290 до 377 тыс. га сельхозугодий (табл. 3). Эти данные позволяют сделать вывод о возможности закрытия потребности в кальции на всех площадях, на которых сегодня в России возделывается сахарная свёкла, благодаря использованию одного только дефеката (при использовании трехпольного севооборота)!
Таблица 3. Расчет выхода дефеката при производстве сахара в РФ и возможностей его использо- вания как мелиоранта
Что говорят опыты
Несмотря на преимущества использования дефеката в качестве мелиоранта, представленные в данной статье, существуют определенные сомнения в его эффективности. Семеноводческая компания «КВС РУС» исследует тему влияния дефеката на эффективность возделывания сельскохозяйственных культур с 2012 года. Опыты проводятся в с. Докторово Липецкой области, где располагается опытная станция компании. Почвы на территории опытной станции черноземные, по гранулометрическому составу – тяжелые суглинки (содержание глины около 30%, илистой фракции – 45%) с долей гумуса около 6%.
В проводимых опытах оценивается эффект от использования дефеката в зависимости от различных вариантов почвообработки для его заделки при возделывании таких культур, как озимая рожь, яровой ячмень и сахарная свёкла. Все варианты были заложены на участках с проведенным известкованием и без известкования.
После реализации известкования осенью 2012 года из расчета 3500кг/га CaO весной провели почвенный анализ для установления скорости реакции дефеката в почве. Анализ проводила компания SGS. Отбор почвенных образцов осуществлялся из двух горизонтов: 0–30см и 30–60см.
В таблице 4 представлены результаты анализа проб варианта с глубоким рыхлением, демонстрирующие, что внесение дефеката по стерне и хорошая его заделка с помощью культиватора позволили повысить pH почвы за относительно короткий промежуток времени с 5,5 до 6,6. Таким образом, была подтверждена высокая скорость действия дефеката как удобрения в почве. В результате повышения pH увеличилось и содержание доступного фосфора в почве с 200 до 230 мг/кг почвы, что соответствует дозировке удобрений на уровне P2O5120кг/га.
Таблица 4. Результаты анализа почвенной пробы с участка, на котором осенью вносился дефекат с последующей его заделкой культиватором
По калию существенных изменений не произошло. По нитратному азоту увеличение составило около 40кг/га.
Стоит отметить, что в результате изменения уровня рН почвы снизился уровень содержания в ней доступного бора (табл. 5).
Таблица 5. Влияние внесения дефеката при различных способах его заделки на содержание в почве доступных форм бора
Эти результаты говорят о необходимости обязательного учета взаимодействия элементов питания в почве при проведении известкования. В наших опытах с сахарной свёклой выбытие бора было компенсировано внесением листового удобрения (350 д.в. г/га), что позволило в итоге увеличить выход сахара с гектара (рис. 3).
Рисунок 3. Влияние подкормки бором на продуктивность сахарной свёклы (дефекат 12 т/га), среднее за 2013 и 2014 гг.
В 2013 году, помимо опыта с использованием дефеката и его различными вариантами заделки, был заложен многолетний опыт, где изучалось влияние известкования на эффективность использования растениями азотных удобрений. В частности, рассматривались три варианта: 50 кг/га N с осени, 50 кг/га N с осени + 50 кг/га N весной под предпосевную обработку, 50 кг/га N с осени + 100 кг/га N весной под предпосевную обработку.
Рисунок 4 демонстрирует полученные результаты. На вариантах с использованием дефеката урожайность сахарной свёклы была выше на 2–3 т/га в сравнении с участком без известкования, что стало результатом лучшего снабжения элементами питания растений при выравнивании кислотности почвы. Результат по варианту 50 кг/га N осенью с дефекатом был практически на уровне варианта 50 кг/га N осенью + 50 кг/га N весной без дефеката, что еще раз подтверждает лучшее использование почвенного азота в результате активации его минерализации при использовании дефеката. Результаты по вариантам 50 кг/га N осенью и 50 кг/га N осенью + 50 кг/га N весной по фону с дефекатом отличались несильно, что свидетельствует о том, что дозировка 50 кг/га N осенью оптимальная для варианта с дефекатом. При этом вариант с общей нормой внесения азота на уровне 150кг с дефекатом оказался самым худшим по продуктивности, в первую очередь это связано с переизбытком азота в почве.
Рисунок 4. Влияние различных дозировок азотных удобрений на урожайность сахарной свёклы за период с 2017-го по 2019 годы
На проблемных полях с низким значением рН применение мелиорационных доз дефеката и дальнейшее распределение поддерживающих доз (раз в 3–4 года) позволяет улучшить структуру почвы, ускорить процесс минерализации азота в почве, способствует лучшему проникновению в нее влаги и увеличивает доступность основных элементов питания. Практикуя данный подход, важно не забывать уделять должное внимание элементам питания, доступность которых в условиях внесения высоких доз кальция снижается.
Андрей Горяйнов, Сергей Иосифов, ООО «КВС РУС», Сергей Земцов, KWS SAAT SE & Co. KGaA
Статья любезно предоставлена редакцией журнала «Новое Сельское Хозяйство».
Все права защищены законом об авторском праве. Любое копирование и использование материалов допускается только с письменного согласия редакции и с указанием ссылки на первоисточник.
Источник