Тема 4. Фізіологічні основи застосування добрив.

Добрива і біологічна якість сільськогосподарськоїпродукції

Основна мета застосування добрив - одержання максимального врожаю високої якості із поліпшеними біологічними показниками сільськогосподарської продукції: продуктів харчування для людини, кормів для тварин, сировини для промисловості.

Біологічна якість - це комплекс окремих факторів, властивих рослині, що необхідні для підтримання нормального обміну речовин (метаболізму) в організмах тварин і людини, які споживають продукцію рослин.

Для вивчення впливу добрив на біологічну якість продукції необхідно аналітично або експериментально виділити елементи або сполуки, від яких залежить ця якість. Наприклад, на якість продукції впливає вміст в рослині мінеральних елементів, основних органічних сполук (білків, вуглеводів, вітамінів, гормонів, ферментів) та інших компонентів, що в свою чергу, залежить від раціонального застосування добрив. Добрива, впливаючи на вміст в рослині цих компонентів, визначають цінність продукції тварин-ництва для харчування людини. Наприклад, трава, що містить недостатню кількість каротину, зумовлює нестачу вітаміну А в молоці корів, у зв’язку з чим цей продукт стає неповноцінним для харчування людини.

Хімічний аналіз дає змогу виявити компоненти, від яких залежить біоло-гічна якість продукції, а біологічними дослідженнями можна виявити вплив добрив на обмін речовин в тваринних організмах.

Якщо оцінювати біологічну якість рослинних продуктів за поживністю, то для підтримання нормального обміну речовин в організмах тварин ці продукти повинні бути енергетично високоцінними, мати достатній вміст протеїну, вітамінів, мінеральних речовин. Крім того, на біологічну якість впливають фактори, які порушують метаболізм живих організмів і погір-шують їх здоров’я. Отже, добрива справляють значний вплив на склад рослин і можуть внаслідок цього погіршувати або поліпшувати здоров’я людей чи тварин, які споживають ці рослини.

Факторами, які шкідливо впливають на здоров’я живих організмів і безпосередньо стосуються добрив, є:

- надлишок нітратів в рослині внаслідок внесення підвищених доз азотних добрив (значні їх дози спричиняють підвищений вміст нітратного азоту в сухій речовині від 23 до 601 мг/кг);

- порушення рівноваги мінеральних елементів в рослині; (високий вміст калію при низькому вмісті магнію і натрію є однією з причин пасовищної тимпанії);

- нестача в рослині будь-якого мінерального елемента, що може приз-вести до тяжких захворювань (недостатня кількість фосфору зумовлює стерильність тварин, а надлишок заліза - зниження доступності цього елемента);

- нестача в рослинах вітамінів (рослини, бідні на вітаміни спричиняють захворювання на гіповітаміноз та інші захворювання).

Стан і перспективи виробництва добрив і їх роль в підвищенні врожаю

Добрива - наймогутніший і швидкодіючий фактор підвищення врожайності сільськогосподарських культур та поліпшення якості вирощеної продукції. На думку американських вчених, 41% врожайності культур залежить від: добрив, 8 - якості насіння, 15-20 - застосування гербіцидів, 5 - зрошення, 15 - погодних умов, 11-18% - інших факторів (табл. 1).

Таблиця 1. Відсоток добрив у формуванні приросту врожаю сільськогосподарської продукції в середньому по Україні (за даними науково-дослідних установ)

Культура	N	Р2О5	К2О
Зернові (без кукурудзи)	28,3-63,0	16,9-61,9	6,2-28,2
Кукурудза (зерно)	35,4-58,3	33,5-61,4	0-31,1
Картопля	36,1-41,9	24,2-36,0	29,6-40,0
Цукрові буряки	27,8-40,6	35,9-50,0	22,1-27,3
Льон-довгунець	30,5-56,8	22,1-23,2	0-38,2

Застосування добрив в історічному аспекті на Україні умовно можна поділити на три періоди: період екстенсивної хімізації (кінець 40-х - початок 70-х років ХХ століття) коли рівні застосування добрив не перевищували 30 кг/га діючої речовини NPK; період інтенсивної хімізації (1965-1991 р.р.) пік якої припадає на 1990 рік, коли в Україні на гектар ріллі вносили 140 кг/га діючої речовини NPK; період спаду і стагнації хімізації (1992-2004 р.р.), протягом якого відбувався обвал рівня застосування добрив з 140 до 20 кг/га діючої речовини NPK. Катастрофічне зменшення використання добрив зумовлено кризою АПК, яка стала наслідком численних помилок, допущених при проведенні аграрної реформи, фактичним відстороненням держави від управління аграрним сектором, обмеження його у фінансовому і ресурсному забезпеченні, диспаритетом цін на сільськогосподарську і промислову продукцію.

Наслідки прорахунків в перебудові аграрного сектору найбільш відчутно проявились в занепаді хімізації землеробства. Виробництво і внесення добрив протягом останніх років неухильно знижується.

Падіння виробництва мінеральних добрив викликане зниженням внутрішнього попиту, погіршанням кон’юктури світового виробництва та антидемпінговими розслідуваннями проти українських підприємств.

Зменшення обсягів застосування добрив негативно вплинуло на рівень, валові збори і якість сільськогосподарської продукції. Незбалансоване за макро -і мікроелементами мінеральне живлення сільськогосподарських культур за низького рівня застосування добрив порушує основні біохімічні і фізіологічні процеси в рослинах, загострює дефіцит балансу поживних елементів в ґрунтах, що в свою чергу призводить до низької окупності внесених добрив: 1 кг діючої речовини Р₂О₅ - 4-8 кг зерна, 40-60 кг коренів цукрових буряків; 1 кг діючої речовини К₂О-25-50 кг коренів цукрових буряків.

В даний період виробництво мінеральних туків в Україні представлено:

-Черкаським ВАТ «Азот», який виробляє: аміак рідкий технічний, аміак водний технічний марки А і Б; селітру аміачну марки Б; селітру аміачну, вищого, першого, другого сортів; сульфат амонію; карбамід мар-ки А і Б; карбамідо-аміачну суміш (КАС 28, 30, 32);

- «Кримським титаном», який поставляє на ринок України: моно-амонійфосфат; сульфат амонію; суперфосфат амонізований;

- ВАТ «Рівнеазотом», який виробляє: аміак рідкий технічний; аміак водний технічний; вапняково-аміачну селітру; аміачну селітру;

- ЗАТ «Сєверодонецьке обєднання АЗОТ», поставляє сільгоспвироб-никам: аміак водний технічний; аміачну селітру; карбамід; селітру калієву технічну; солі вуглеамонійні;

- ВАТ «Сумихімпром», який виробляє: суперагро (NPK = 6:11:11); суперагро (NPK = 5:11:11);

- ЗАТ «УкрАгро НПК», який поставляє NPK: 11-23-23; 17-17-17;

20-20-10; 23-7-17; 24-10-10; 10-19-28; 16-16-16; 4-17-40; 6-26-30; 8-26-26; 9-39-15; 12-23-18+S; 8-29-24; 10-30-20; кальцієву селітру; Нітрабор (каль-цієва селітра збагачена бором); сечовину; амофос; калімагнезію; сульфат калію.

Горлівське ВАТ «Концерн Стирол»;

ВАТ «Дніпроазот»;

Одеський припортовий завод.

За обсягом виробництва мінеральних добрив серед країн СНД Україна займає третє місце. Порівняно із 1990 роком їх виробництво скоротилось майже вдвічі і становило в 2007 році 2,5 млн. т у перерахунку на 100% вміст поживних речовин, з яких 2,3 млн. т азотних добрив.

Класифікація добрив

Поряд із добривами в сільському господарстві використовується значна кількість агрохімічних засобів для підвищення родючості ґрунтів, захисту врожаю (боротьба з шкід-никами та хворобами рослин, що наносять шкоду сільськогосподарському виробництву), регулювання фізіологічних процесів у рослинах.

Добрива в агрофітоценозі це не лише джерело елементів живлення для рослин, вони підсилюють мобілізацію поживних речовин у ґрунті, підвищують енергію життєвих процесів в рослинах, змінюють властивості ґрунту, виконують різносторонні екологічні функції. Їх значення динамічно зростає із підвищенням продуктивності землеробства. В даний час використовується широкий асортимент добрив промислового і місцевого виробництва які по своїй дії проявляють як прямий, так і побічний впливи на ґрунт і рослини.

Добрива - це органічні і неорганічні речовини природного або промислового походження, внесення яких сприяє покращенню живлення рослин, підвищує родючість ґрунту. Як добрива, застосовуються різноманітні речовини, які відрізняються за походженням, харак-тером дії на рослини та грунт, хімічним складом, конструкцією (структурою). За властивостями, характером дії на біопродуктивність ґрунту, прийомами застосування їх класифі-кують: за походженням, місцем, способом отримання; агрономічним призначенням та харак-тером дії; конструкцією (рис.1).

Рис. 1. Класифікація добрив за походженням та способом виробництва

За способом виробництва розрізняють місцеві і промислові добрива. До промислових належать майже всі мінеральні добрива, які виробляють на хімічних підприємствах.

За походженням, місцем і способом отримання добрива поділяють на:

- органічні (які своїм походженням зобов’язані рослинам або тваринам і є їх залиш-ками: гній, торф, сапропель, пташиний послід, фекальна маса, компости, сидерати);

- мінеральні (які отримують промислово-заводським способом, шляхом хімічної або механічної обробки сировини: азотні, фосфорні, калійні, органо-мінеральні, мікродобрива);

- бактеріальні препарати, які містять штами мікроорганізмів здатних підвищувати вміст поживних речовин у ґрунті (азотфіксуючі, бульбочкові бактерії) і мобілізувати їх із важко рухомих в доступні рослинам форми;

- хімічні меліоранти (використовуються для вапнування або гіпсування ґрунтів).

Окрему групу становлять стимулятори і регулятори росту рослин (біологічно активні сполуки) які не є добривами, але їх застосування дозволяє цілеспрямовано впливати на зміну фізіологічних процесів в рослинах, підвищуючи врожай, його якість та зберігання (рис.2).

Рис..2. Класифікація мінеральних добрив

За хімічним складом добрива поділяють на мінеральні, органічні, органо-мінеральні та мікродобрива. До мінеральних належать добрива, що містять елементи живлення рослин у вигляді неорганічних сполук, до органічних - містять елементи живлення у вигляді органіч-них сполук, до органо-мінеральних - суміші органічних і мінеральних добрив.

За впливом на навколишнє середовище добрива поділяють на:

- директивної дії (негативний вплив на природне середовище відбувається за рахунок токсичних домішок: важкі метали, радіонукліди, галогени та ін., які надходять у ґрунт з добривами і є безпосередніми забруднювачами). До цієї групи належать фосфорні добрива, що пов'язано з геологічним походженням та хімічною будовою сировини, з якої вони виготовляються.

- індирективної дії (негативний вплив на природне середовище відбувається внаслідок їх фізико-хімічних властивостей, впливаючи на стан ґрунтового вбирного комплексу, реак-цію ґрунтового розчину, синтез і розпад гумусових сполук, активність біохімічних, мікробіо-логічних та інших процесів, і тим самим збільшують рухомість токсикантів у системах "добриво - ґрунт - рослина", "добриво - ґрунт - підґрунтові води"). До них належать добрива, які можуть змінювати кислотність ґрунтового розчину:

- безпосереднім внесенням іонів Н⁺ або ОН^-;

- посиленням окислювальних процесів після внесення добрив (нітрифікація);

- фізіологічним підкисленням - підлуговуванням, пов'язаним із переважним засвоюванням катіонів або аніонів кореневою системою рослин в обмін на Н⁺ або ОН^-.

У зв'язку з екологізацією землеробства особливе значення в класифікації добрив набу-ває їх вплив на пептизацію ґрунтових колоїдів. В.І. Філоном (2011) запропонована класифі-кація мінеральних добрив за впливом їх на органічну частину ґрунту. Найбільш реакцій-ними, за його висновком, є азотні та деякі комплексні добрива. Так, 5% розчин аміачної води вилучав із ґрунту 0,131; органічних речовин, вуглеамонійні солі - 0,092; діамонійфосфат - 0,091 відсотків. Значно менший вплив на органічну частину ґрунту здійснюють фосфорні добрива, а калійні - досить контрастні: хлоридні форми майже не посилюють рухомість органічних колоїдів, а сульфатні - проявляють дещо більший пептизуючий ефект. У 5% роз-чин сульфату калію і калімагнезії переходило відповідно 0,037 і 0,033% органічних речовин.

Для кількісної характеристики безпосереднього впливу добрив на органічну частину ґрунту пропонується показник «пептизуюча здатність добрива». Його фізичною величиною є кількість органічної речовини, що переходить у 5% розчин певного добрива при п'яти хви-линному збовтуванні.

Класифікація мінеральних добрив за впливом на органічну частину ґрунту дозволяє прогнозувати використання науково - обґрунтованих форм мінеральних добрив залежно від ґрунтово-кліматичних і організаційно-господарських умов.

Для підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва застосовують багатофункціональні комплексні препарати - гранульовані продукти, до складу яких можуть входити добрива, інсектофунгіциди, гербіциди, стимулятори росту і які специфічно вплива-ють на рослини та ґрунт: затримують або прискорюють дію добрив, стимулюють ріст і розвиток рослин, поліпшують структуру ґрунту. У багатьох випадках одні і ті самі речовини використовують для різних цілей. Наприклад, карбамід - одне з кращих азотних добрив, проте його можна застосовуватися як гербіцид (підвищені дози внесення позакоренево), кормову добавку та напівпродукт для виробництва пластмас і т. д. У зв'язку з цим встанов-лені певні вимоги до якості продуктів, які узгоджені між виробником і споживачем норма-тивними актами. Згідно з ними добрива випускають різних сортів за вмістом основних і наповнюючих (баластних) речовин, величини гранул, вологості і т. д. Вони передбачають і певні види тари та методи аналізу.

Мінеральні добрива інколи називають ще туками, а промисловість мінеральних доб-рив - туковою промисловістю. Мінеральні добрива класифікують за хімічним і фізичним станом, характером взаємодії з ґрунтом, способом виробництва. До мінеральних добрив належать і деякі органічні сполуки, що виробляються промисловістю, сечовина (карбамід) та продукти її конденсації з формальдегідом (уреаформ).

За вмістом основних елементів живлення добрива поділяють на однокомпонентні, або прості (містять один основний елемент живлення) і комплексні (містять два і більше основ-них елементів живлення). За числом основних елементів живлення комплексні добрива називають подвійними (NР - азотно-фосфорні; РК - фосфорно-калійні; NК - азотно-калійні) і потрійними (NРК - азотно-фосфорно-калійні), останні називають повними. За концентра-цією діючої речовини мінеральні добрива поділяють на: низькоконцентровані до 25%, кон-центровані до 60% та висококонцентровані понад 60 відсотків.

За консистенцією комплексні добрива поділяють на змішані, складні і складно-змі-шані. Змішаними називають добрива, отримують в результаті простого механічного змішу-вання готових порошкоподібних (кристалічних) або гранульованих однокомпонентних чи складних добрив. Якщо добрива, що містять кілька поживних речовин одержано в результаті хімічної реакції в заводських умовах, їх називають складним (амофос, калієва селітра тощо).

Складні добрива складаються з однорідних часточок, кристалів або гранул і мають одна-ковий, або близький хімічний склад. Вони можуть містити поживні речовини в кількох формах і випускатися рідкими. Поділ добрив на складні і змішані певною мірою умовний. Змішані добрива під час зберігання нерідко стають складними в результаті реакцій, що протікають між складовими компонентами суміші. Складно-змішаними називають добрива (кристалін), отримані в результаті змішування готових однокомпонентних та складних добрив із введенням у суміш газоподібних або рідких сплавів (розчинів) з наступним затвердінням, що супроводжується перекристалізацією та іншими процесами. Добрива, компо-ненти яких повністю використовуються для живлення рослин, називаються безбаластними (КNО₃, NН₄NО₃).

Елементи живлення - це елементи, необхідні для росту і розвитку рослин, які поді-ляють на макро, мікро- і ультрамікроелементи.

Макроелементи присутні в ґрунті і рослинах у кількостях від кількох до сотих часток відсотка (на суху речовину). До них відносять: N, Р, К, Са, Мg, S. Три елементи живлення - азот, фосфор, калій - називаються основними і засвоюються рослинами в найбільших кіль-костях.

Мікроелементи - це бор, марганець, мідь, молібден, цинк тощо, вміст яких у ґрунтах і рослинах не перевищує тисячних часток відсотка.

Ультрамікроелементи - це елементи вміст яких у ґрунтах і рослинах не перевищує десятитисячних часток відсотка.

Діюча речовина добрив визначає вміст у них основних елементів живлення. За видами поживних елементів мінеральні добрива поділяють на азотні, фосфорні (фосфатні), калійні (калієві), магнієві (або магнезіальні) і т. д.

Групу добрив, до складу яких входить та чи інша поживна речовина (азот, фосфор, калій, або мікроелементи), прийнято називати видами добрив.

Форма мінерального добрива є його характеристикою за хімічним складом (сульфат амонію, аміачна селітра, суперфосфат, фосфоритне борошно, хлорид калію, сульфат калію тощо) і подається певними формулами, які є умовними і не завжди відповідають їх хіміч-ному складу (фосфоритне борошно записують як фосфат кальцію Са₃(РО₄)₂, а в дійсності його формула значно складніша).

Поживна речовина добрива - це основний елемент живлення, що міститься в ньому. В азотних добривах поживною речовиною є азот (N), в фосфорних - фосфор (Р₂О₅), в калійних - калій (К₂О) і т. д. Відношення кількості поживної речовини, винесеної врожаєм, до зага-льної кількості поживної речовини, внесеної з добривом, характеризується коефіцієнтом використання поживної речовини добрива.

За характером дії на рослини добрива бувають прямої і побічної дії. Добрива прямої дії вносять безпосередньо в ґрунт для забезпечення рослин необхідними елементами живлен-ня (азотні, фосфорні, калійні і мікродобрива). Добрива побічної дії вносять для поліпшення агрофізичних властивостей ґрунту і мобілізації в них поживних речовин, водного і повітря-ного режимів, позитивно впливаючи на врожайність сільськогосподарських культур (на кислих ґрунтах вапнякові матеріали, а на лужних - гіпс). Класифікація добрив на прямої і побічної дії є умовною, оскільки більшість добрив впливають на біопродуктивність ґрунту як прямо так і опосередковано, тобто комплексно. Так внесення вапнуючи матеріалів не лише зменшує кислотність ґрунтового розчину, але є і джерелом кальцію та магнію необхідних для рослин як елементи живлення.

За характером дії на ґрунт добрива поділяють на:

- хімічно кислі - містять поживні речовини у формі кислих солей і, частково, вільну кислоту (суперфосфат);

- фізіологічно кислі - кислотність яких проявляється внаслідок більш швидкого вико-ристання рослинами катіона порівняно з аніоном, який підкислює грунт (сірчанокислий амоній, хлористий амоній, аміачна селітра);

- біологічно кислі - підкислюють ґрунтовий розчин внаслідок мікробіологічних проце-сів перетворення амідного та аміачного азоту добив у нітратний (сечовина, рідкі азотні добрива). Рідкі азотні добрива внаслідок своєї хімічної природи тимчасово підлуговують грунт;

- хімічно лужні - містять оксиди лужних металів - кальцію, магнію, натрію та калію (мартенівський фосфатшлак, термофосфати);

- фізіологічно лужні - в яких рослини швидше засвоюють аніони а катіони залиша-ються в ґрунті його підлуговуючи (натрієва та кальцієва селітри).

- фізіологічно нейтральні істотного впливу на реакцію ґрунтового розчину не справ- ляють (калійна селітра, сірчанокислі та хлористі калійні солі).

Надмірна кислотність або лужність добрива усувається нейтралізуючими добавками (нейтралізація добрива).

За фізичним станом мінеральні добрива поділяють на тверді і рідкі. Тверді добрива залежно від розміру часточок поділяють на порошкоподібні (розмір часточок < 1 мм) і гранульовані (1-4 мм). Ступінь подрібнення добрива визначає його тонина помолу. Грануло-метричний склад добрива відображає характеристику мінерального добрива за розміром часток. Гранульовані добрива випускаються у формі зерен, гранул або кульок. Такі добрива краще зберігаються, менше злежуються внаслідок їх низької гігроскопічності.

Рідкі добрива це - розчини у воді простих та складних добрив або взаємодія розчинів хімічних реагентів. Суміші на основі рідких добрив, які містять тверді компоненти, назива-ють суспендованими добривами.

Бактеріальні добрива - препарати, які містять мікроорганізми здатні підвищувати вміст доступних рослинам поживних речовин в ґрунті (азотфіксуючі, бульбочкові бактерії) і їх мобілізувати, тобто переводити в доступні рослинам форми (фосфоробактерин, поліміксо-бактерин, силікатні бактерії).

В сучасних класифікаціях:

- іноді добрива називають не за складом, а за призначенням (наприклад: «добрива для застосування під кукурудзу»);

- окремо виділяють добрива, призначені для використання в умовах краплинного зрошення і гідропоніки - фертигатори (Мастер, Кристалін, Акварін, Поліфіди, Кеміра);

- комплексні добрива, до складу яких входять мікроелементи (як правило у хелатній формі), іноді називають «полімерні»;

- термін «біологічні добрива, або біодобрива» об'єднує добрива органічного поход-ження, які пройшли етап ферментації, обробки певними мікробіологічними препаратами внаслідок чого набули кращих удобрювальних, стимулюючих та інших корисних власти-востей. Цей термін має більш комерційне, ніж наукове значення, і часто застосовується як до типових органічних добрив, так і до біопрепаратів;

- добрива, які відповідають вимогам стандартів Міжнародної федерації органічного сільського господарства (ІГОАМ), об'єднують під назвою «добрива для органічного земле-робства», або «добрива для органічного виробництва сільськогосподарської продукції».

Ефективність використання добрив в значній мірі залежить від вибору способів їх внесення в ґрунт, ґрунтово-кліматичних умов і біологічних особливостей рослин. Під спо-собом внесення добрива, розуміють прийом розподілу добрива в ґрунті з просторовим роз-міщенням його відносно рослин. Комплекс послідовних виробничих операцій, пов’язаних з внесенням добрив - це технологія внесення добрива. Розрізняють способи внесення добрив: основне внесення добрив під оранку зябу; перед висаджуванням або сівбою; передпосівне - внесення добрив одночасно із сівбою або висаджуванням; підживлення - внесення добрив в період вегетації рослин (кореневе та позакореневе). Якщо добрива вносять в ґрунт раз на кілька років, то це внесення добрива про запас.

Розрізняють суцільне, або розкидне внесення добрив, що забезпечує рівномірний роз-поділ добрива по верхні ґрунту та локальне, або місцеве, що забезпечує розміщення добрива в ґрунті осередками різної форми, а також поверхневе і глибоке.

Під сільськогосподарські культури добрива вносять у певних кількостях, що визна-чаються нормами і дозами. Норма добрив - це загальна кількість добрив, внесених під сільськогосподарські культури за період їх вирощування, а кількість добрив, внесених за один агротехнологічний прийом, називається дозою добрив.

Норми і дози внесення добрив під окремі сільськогосподарські культури встановлю-ються на основі результатів польових дослідів і агрохімічних аналізів ґрунту та рослин. До норм внесення добрив, встановлених на основі результатів польових дослідів, вносяться поправні коефіцієнти залежно від агрохімічних показників ґрунту. Наприклад, для фосфору за дуже низького рівня забезпечення використовують коефіцієнт 1,5, при низькому - 1,0, середньому - 0,7, підвищеному - 0,5, високому - лише в рядки.

Дози внесення добрив у поживних речовинах встановлюються різними методами в основі яких лежать: винос елементів живлення врожаєм, їх вміст в добривах та ґрунті, коефіцієнти використання рослинами елементів живлення із добрив та ґрунту. Як правило використовують опосередковані їх значення.

Вплив добрив на врожай сільськогосподарських культур, якість продукції і родю-чість ґрунту визначає їх ефективність. Дія добрив на продуктивність сільськогосподарської культури протягом одного вегетаційного періоду називається прямою, а на другий і наступні роки - післядією. Ефективність взаємодії добрив визначається сумісною дією двох і більше поживних елементів порівняно з роздільним їх внесенням.

Основні технологічні властивості добрив

Для організації правильного зберігання, транспортування, змішування та внесення мінеральних добрив необхідно знати їх основні фізико-хімічні та механічні властивості, що визначають (поряд з вмістом діючої речовини) якість поставлених сільському господарству добрив. Державним стандартом (ДОСТ) і технічними умовами (ТУ), що розробляються з урахуванням особливостей виробництва на окремих заводах і якості сировини для кожного промислового добрива передбачається мінімальний вміст діючої речовини та максимальний вміст вологи і шкідливих домішок для рослин, регламентуються основні показники фізико-хімічних і механічних властивостей добрив. Відповідність вимогам стандарту добрив, що поставляються сільському господарству, контролюється за допомогою стандартних методів безпосередньо на хімічних заводах і в спеціалізованих підрозділах агрохімслужби.

Fizyko-mekhanichni vlastyvosti dobryvi
dzherelo: Ahrokhimiya. - 2-e yzd., Pererab. i dop. pid red. Smyrnov P.M., Muravin E.A.
Podilytysya ...

Dlya orhanizatsiï pravylʹnoho zberihannya, transportuvannya, zmishuvannya ta vnesennya mineralʹnykh dobryv neobkhidno znaty ïkh osnovni fizyko-khimichni ta mekhanichni vlastyvosti, shcho vyznachayutʹ (poryad G vmistom diyuchoï rechovyny) yakistʹ postavlenykh silʹsʹkomu hospodarstvu dobryv i hotuyetʹsya tukosumishey̆
Nyzhche dayetʹsya korotka kharakterystyka nay̆vazhlyvishykh vzayemopov'yazanykh pokaznykiv tsykh vlastyvostey̆ dobryv.
  Volohistʹ postavlyayutʹsya silʹsʹkomu hospodarstvu promyslovykh dobryv (ïï maksymalʹno dopustymyy̆ rivenʹ) povynna stanovyty dlya azotnykh dobryv 0,15-0,3%, superfosfativ - 3-4, inshykh dobryv - 1-2%. Vid volohosti zalezhatʹ vsi osnovni fizyko-mekhanichni vlastyvosti dobryv.
Hihroskopichnistʹ kharakteryzuye zdatnistʹ dobryv pohlynaty volohu z povitrya. Pry pidvyshcheniy̆ hihroskopichnosti dobryva vidvolozhuyutʹsya, sylʹno zmishuyutʹsya, pohirshuyetʹsya ïkh sypkistʹ i rassevaemostʹ, hranuly vtrachayutʹ svoyu mitsnistʹ. Hihroskopichnistʹ dobryv otsinyuyetʹsya za 10-balʹnoyu shkaloyu. Kalʹtsiyeva selitra maye bal hihroskopichnosti blyzʹko 9, hranulʹovana amiachna selitra i sechovyna - 5, hranulʹovanyy̆ prostyy̆ i amonizovanyy̆ superfosfat - vidpovidno 4-5 i 1-3, a khlorystyy̆ kaliy̆ - 3-4. Hihroskopichnistʹ dobryv vyznachaye sposib ïkh upakovky, umovy transportuvannya i zberihannya. Beztarne zberihannya i transportuvannya dopustymi tilʹky dlya dobryv z balom hihroskopichnosti menshe 3.
Hranychna volohoyemnistʹ kharakteryzuyetʹsya maksymalʹnoyu volohistyu dobryva, pry yakiy̆ zberihayetʹsya y̆oho zdatnistʹ do khoroshoho rozsivu tukovymy sivalkamy Pry zmishuvanni volohykh dobryv otrymuyutʹ sumishi z pohanoyu sypuchestyo.
Shchilʹnistʹ - masa odynytsi ob'yemu dobryva abo tukosumishi, shcho vyrazhayetʹsya v t na 1 m1. Vona vrakhovuyetʹsya pry vyznachenni neobkhidnoï yemnosti skladiv, tary, vantazhomistkosti transportnykh zasobiv i t. d. Znayuchy nasypnu shchilʹnistʹ mineralʹnykh dobryv, mozhna, navpaky, vid ïkh obsyahu perey̆ty do masy, (dyv. dodatok 1).
Kut pryrodnoho ukosu - kut mizh horyzontalʹnoyu ploshchynoyu, na yakiy̆ rozmishchuyetʹsya nasypom dobryvo, i ploshchynoyu ukosu kupy (dotychniy̆ liniyeyu po bokoviy̆ ïï poverkhni). Y̆oho velychynu neobkhidno vrakhovuvaty pry zakladtsi dobryv na khropinnya nasypom, pry proektuvanni bunkeriv, transportnykh zasobiv i t. p.
Hranulometrychnyy̆ sklad - protsentnyy̆ vmist okremykh fraktsiy̆ dobryva, otrymanykh shlyakhom rozsivu pa sihakh riznoho diametru. Vid nʹoho zalezhatʹ skhylʹnistʹ dobryva do ushchilʹnennya, svodoobrazovaniyu pry zberihanni, zlezhuvanistʹ i rassevaemostʹ.
Pry vyrivnyanomu hranulometrychnomu skladi dobryv ta ïkh sumishey̆ zabezpechuyetʹsya bilʹsha zakonomirnistʹ rozsivu vidtsentrovymy rozkydachi.
Zlezhuvanistʹ - skhylʹnistʹ dobryv perekhodyty v pov'yazane i ushchilʹnene stan. Vona zalezhytʹ vid volohosti dobryv, rozmiru i formy chastynok, ïkh mitsnosti, tysku v shari, umov i tryvalosti zberihannya. Zlezhuvanistʹ vyznachayetʹsya za mitsnistyu tsylindrychnoho zrazka dobryva, shcho zberihavsya pry stroho vyznachenykh umovakh, i otsinyuyetʹsya za 7-balʹnoyu shkaloyu. Do sylʹno zlezhuyutʹsya dobryv vidnosyatʹsya amiachna selitra (stupinʹ zlezhuvanosti II-IV), poroshkopodibnyy̆ superfosfat (VI-VII stupinʹ) i dribnokrystalichnyy̆ khlorystyy̆ kaliy̆ (VI stupinʹ). Sulʹfat kaliyu praktychno ne zlezhuyetʹsya (I stupinʹ). Zlezhuvanistʹ dobryv mozhna zmenshyty za rakhunok vyrobnytstva dobryv v hranulʹovanomu vyhlyadi z minimalʹnym vmistom volohy, pidvyshchenoï mitsnosti hranul, zakhystu vid pohlynannya volohy z povitrya pry zberihanni i transportuvanni.
Rassevaemostʹ - zdatnistʹ do rivnomirnoho rozsivu dobryv - zalezhytʹ nasampered vid ïkh sypuchosti (rukhlyvosti) i hranulometrychnoho skladu. Otsinyuyetʹsya za 10-balʹnoyu shkaloyu. Chym vyshche rassevaemostʹ, tym vyshche bal. Pry harniy̆ rassevaemosti dobryv ta ïkh sumishey̆ mozhna z uspikhom vykorystovuvaty prosti za konstruktsiyeyu i vysokoproduktyvni vidtsentrovi rozkydachi.
Mitsnistʹ hranul vyznachaye zberezhennya hranulometrychnoho skladu pry transportuvanni, zberihanni ta vnesennya dobryv. Mekhanichna mitsnistʹ hranul na rozchavlyuvannya (vyrazhena v k·hs na 1 sm2) i styrannya (u%) vyznachayetʹsya na spetsialʹnykh pryladakh.
Derzhavnym zahalʹnosoyuznym standartom (HOST) i tekhnichnymy umovamy (TU, shcho rozroblyayutʹsya z urakhuvannyam osoblyvostey̆ vyrobnytstva na okremykh zavodakh i yakosti syrovyny) dlya kozhnoho promyslovoho dobryva peredbachayetʹsya minimalʹnyy̆ vmist diyuchoï rechovyny ta maksymalʹnyy̆ vmist volohy i shkidlyvykh domishok dlya roslyn, rehlamentuyutʹsya osnovni pokaznyky fizyko-khimichnykh i mekhanichnykh vlastyvostey̆ dobryv
Vidpovidnistʹ vymoham standartu dobryv, shcho postavlyayutʹsya silʹsʹkomu hospodarstvu, kontrolyuyetʹsya za dopomohoyu standartnykh metodiv bezposerednʹo na khimichnykh zavodakh i v spetsializovanykh pidrozdilakh ahrokhimsluzhby.

За агрегатним станом добрива поділяють на тверді, рідкі і газоподібні. Тверді добрива бувають порошкоподібні (розмір часточок <1 мм), кристалічні (розмір кристалів >5 мм) і гранульовані (розмір гранул 1- 6 мм).

Для характеристики мінеральних добрив користуються показниками їх якості.

Фізичні властивості мінеральних добрив - це сукупність фізичних, фізико-механіч-них і фізико-хімічних властивостей, що визначають їх поведінку під час зберігання, транс-портування і внесення у грунт. До основних технологічних властивостей мінеральних добрив відносяться: колір, щільність, гранулометричний (фракційний) склад, сипучість, розсіюва-ність, злежуваність, гігроскопічність, вологість, міцність гранул, хімічний склад, коефіцієнт тертя, ковзання по поверхні різних матеріалів, критична швидкість.

Колір добрив встановлюється візуально, маючи на увазі його зміну в процесі транс-портування та зберігання.

Щільність добрив - маса одиниці об'єму добрива або тукосуміші, що виражається в т/м³. Вона враховується при визначенні необхідної ємності складів, тари, вантажомісткості транспортних засобів і т. д. Знаючи насипну щільність мінеральних добрив, можна, від їх обсягу перейти до маси. Щільність мінеральних добрив коливається в межах - 0,6-2,0 т/м³, проте основні їх форми мають близькі значення: аміачна селітра - 0,8-1,0 т/м³; суперфосфат - 1,0-1,2; калій хлористий, калійна сіль змішана - 0,9-1,0 т/м³.

Розмір гранул знаходиться в діапазоні 1-4 мм. Із збільшенням розміру більше 4 мм їх міцність зменшується, що призводить до їх руйнування і погіршення якості внесення.

Електропровідність добрив - це здатність їх складових проводити електричний струм, обернений до питомого електричного опору. Вона виражається в мілісіменсах на метр (мСм/м) і поєднує властивості добрив, що впливають на врожайність сільськогосподарських культур: вміст ґрунтової вологи, мінералогічний і гранулометричний склад, ЄКО, засоле-ність, вміст обмінних катіонів кальцію (Са) і магнію (Мg) форма і розмір частинок добрив їх структура та інші. Дані електропровідності добрив використовуються для вивчення, пояс-нення і врахування змін ґрунтових властивостей у межах одного поля для оптимізації виро-бничого процесу в рослинництві.

Підвищена концентрація електролітів (солей) у ґрунтовому розчині підвищуватиме

значення ЕС.

Сипучість добрив - властивість вільно сипатися під дією сили гравітації. Вона зале-жить від вологості мінеральних добрив (призводить до втрати їх сипучості, набуття здатності до утворення брил і втрати сипучості). Характеристикою сипучості є кут природного укосу. Для порошкоподібних добрив він становить до 35, гранульованих - до 40⁰.

Кут природного ухилу - кут між горизонтальною площиною, на якій розміщується насипом добриво, і площиною схилу насипу. Його величину необхідно враховувати при зак-ладці добрив на зберігання насипом, при проектуванні бункерів, транспортних засобів і т. д.

Розсіюваність добрив - здатність їх проходити крізь висівні апарати та лійки із вузькими вихідними щілинами, не утворюючи забивання. Вона оцінюється за десятибальною шкалою гігроскопічності. Чим вище бал за цією шкалою, тим вища гігроскопічність і тим нижча розсіюваність добрив. Оцінюють розсіюваність і за кутом природного укосу добрив; <40° - розсіюваність рівномірна; 40-45° - достатньо рівномірна; 45-55° - нерівномірна; >55° - розсіюваність неможлива для більшості агрегатів. Порівняно добру розсіюваність мають суперфосфат, калій хлористий гранульований; посередню - аміачна селітра, калійна сіль; погану - сульфат амонію, хлористий амоній.

Злежуваність - властивість добрив переходити в зв'язаний, ущільнений стан, утворю-ючи фазові контакти зчеплення між гранулами (кристалами) мінеральних добрив за певних зовнішніх умов. Вона залежить від вологості добрив, розміру і форми частинок, їх міцності, тиску в шарі, умов і тривалості зберігання. Злежуваність визначається за міцністю циліндр-ричного зразка добрива, що зберігався при строго визначених умовах, і оцінюється за 7-бальною шкалою. До добрив які дуже злежуються відносяться аміачна селітра (ступінь зле-жуваності II-IV), порошкоподібний суперфосфат (VI-VII ступінь) і дрібнокристалічний хло-ристий калій (VI ступінь). Сульфат калію практично не злежується (I ступінь). Злежуваність добрив зменшують шляхом виробництва добрив в гранульованому вигляді з мінімальним вмістом вологи, підвищеної міцності гранул, захисту від поглинання вологи з повітря при зберіганні і транспортуванні з добавками різних речовин. Перед внесенням у ґрунт злежані добрива подрібнюють і просівають через сита з отворами 3-5 мм.

Гігроскопічність - властивість добрив поглинати вологу з навколишнього середови-ща із визначеною інтенсивністю при певній температурі і вологості. При підвищеній гігроскопічності добрива зволожуються, змішуються, погіршується їх сипучість і розсіюва-ність, гранули втрачають свою міцність. Гігроскопічність добрив оцінюється за 10-бальною шкалою. Кальцієва селітра має бал гігроскопічності близько 9, гранульована аміачна селітра і сечовина - 5, гранульований простий і амонізований суперфосфат - відповідно 4-5 і 1-3, а хлористий калій - 3-4. Гігроскопічність добрив визначає спосіб їх упаковки, умови транс-портування і зберігання. Безтарне зберігання і транспортування допустимі тільки для добрив з балом гігроскопічності менше 3. За цим показником добрива поділяють на: дуже гігроско-пічні (нітрофоска, сульфат амонію, аміачна селітра, карбамід); посередньо гігроскопічні (суперфосфат подвійний, калійна сіль); слабо гігроскопічні (суперфосфат гранульований, калій хлористий).

Вологість - вміст у добриві хімічно не зв'язаної і не хемосорбованої води. Найбільша вологість добрив, при якій вони не проявляють негативних для внесення властивостей, %: сульфат амонію - до 1; аміачна селітра - до 2; амофос - до 15; фосфоритне борошно - до 10; суперфосфат гранульований - до 15; суперфосфат подвійний - до 8; калій хлористий - до 3.

Гранична вологоємність характеризується максимальною вологістю добрива, при якій зберігається його здатність до доброго розсіву туковими сівалками. При змішуванні вологих добрив отримують суміші з поганою сипучістю.

Міцність гранул - властивість зберігати розмір і форму добрив під дією зовнішніх факторів. Механічна міцність гранул на роздавлювання (виражена в кг/см²) і стискання (у%) визначається на спеціальних приладах.

Гранулометричний (фракційний) склад - процентне співвідношення різних за розмі-ром часточок (фракцій) добрива отриманих шляхом розподілу на ситах з отворами різного діаметру. Від нього залежать здатність добрива до ущільнення при зберіганні, злежуваність і розсіюваність. При вирівняному гранулометричному складі добрив та їх сумішей забезпечу-ється більша рівномірність внесення розкидачами з відцентровими робочими органами.

Хімічний склад - вміст поживних речовин, домішок, води.

Коефіцієнт тертя часточок добрива по металу змінюється від 0,47 (калій хлористий) до 0,6 (аміачна селітра); по дереву - від 0,5 до 0,58 (суперфосфат).

Критична швидкість добрив залежить від розміру їх часточок і перебуває в діапазоні від 3,7 до 11,3 м/сек. Добрива мають велику парусність. Наприклад, коефіцієнт парусності великих гранул суперфосфату 0,07, дрібних - 0,73.

Вміст доступних елементів живлення рослинам - наявність елементів живлення, що засвоюються рослинами і розчиняються у воді, нейтральному цитратному розчині, розчині лимонної кислоти, 2%-у розчині мурашиної кислоти. У більшості країн світу поживні речо-вини виражають в елементах. В Україні позначення вмісту поживних речовин елементом використовується лише для азоту. Інші елементи живлення виражаються поки що в перера-хунку на оксиди - Р₂О₅, К₂О тощо. Для перерахунку поживних речовин із оксидів на елементи живлення і навпаки користуються коефіцієнтами:

Процентний склад комплексних добрив найчастіше записують скорочено. Вміст поживних речовин виражають цифрами, розділеними між собою, як правило, рисками. При цьому перша цифра завжди показує вміст N; друга - Р₂О₅, третя - К₂О. У двокомпонентних добривах елемент, що відсутній, позначається нулем. Співвідношення поживних речовин у комплексних добривах також позначається цифрами, наприклад, якщо склад добрива 10-15-10, то розуміють, що в ньому міститься 10% N. 15% Р₂О₅ і 10% К₂О, а співвідношення поживних речовин відповідно становить 1:1,5:1.

В агрохімічній класифікації для назви добрив, які використовують прийнято познача-ти скорочено символами: суперфосфат простий порошковидний (Рс); суперфосфат простий гранульований (Рсг); суперфосфат подвійний гранульований (Рсд); преципітат (Пп); томасшлак (Рш); обезфторений фосфат (Роф); хлористий калій (Кх); хлоркалій-електроліт (Кхе); сульфат калію (Кск); каїніт (Кн); сильвініт (Кс); карналіт (Крл); поташ (Кв).