Различные удобрительные средства типа золы, мергеля, ор­ганических остатков в практике возделывания культурных расте­ний использовались в течение тысячелетий. Однако лишь в кон­це XVIII—середине XIX вв. в связи с успехами в развитии есте­ственных наук стало возможным познание сущности корневого и воздушного питания растений, а следовательно, научно обосно­ванное применение удобрений.

В России выдающиеся ученые и агрономы М. В. Ломоносов (1711—1765), А. Т. Болотов (1738—1833), М. Г. Павлов (1793— 1840) и др. не только изучали причины «преизобильного раще­ния», но и активно пропагандировали способы к «исправлению недостатков почв» путем приготовления сухих и влажных туков.

В Западной Европе основополагающими в использовании удобрений явились работы французского ученого Ж. Буссенго (1802—1887), экспериментально доказавшего необходимость азотного питания растений и азотфиксирующую способность бо­бовых культур, а также немецкого химика Ю. Либиха (1803— 1873), высказавшего идею возврата в почву минеральных эле­ментов, взятых из нее урожаем.

Основатель первой опытной станции Дж. Лооз (Англия) в 1843 г. впервые изготовил промышленное минеральное удобрение суперфосфат, успешное применение которого вместе с селитрой из Чили, а затем и калийными солями из Германии положило начало развитию туковой промышленности.

Прообразом будущего систематического исследования дей­ствия минеральных удобрений в нашей стране явились работы великого русского химика Д. И. Менделеева. Под его руковод­ством были заложены первые географические опыты, благодаря которым выявлены условия различного действия удобрений в ев­ропейской части России.

Физиологическому обоснованию и широкой пропаганде идей минерального питания растений послужили труды крупнейшего ученого-физиолога К. А. Тимирязева (1843—1920).

Основоположником современного учения об удобрении сель­скохозяйственных культур был Д. Н. Прянишников (1865—1948). Он по праву считается создателем отечественной агрохимии— науки, основу которой составляет изучение взаимосвязей в си­стеме растение — удобрение — почва — условия внешней среды, одним из создателей отечественной индустрии по производству минеральных удобрений.

Применение удобрений является одним из основных условий интенсификации сельского хозяйства. Поэтому в нашей стране существует широкая сеть специальных учреждений, занимаю­щихся изучением действия удобрений, внедрением достижений агрохимической науки. Она включает институты Академии наук СССР, всесоюзные отраслевые, зональные институты и област­ные опытные станции Министерства сельского хозяйства, учебные вузы, а также систему специальной агрохимической службы.

Обеспечение растений питательными элементами и создание благоприятной среды для их возделывания достигаются в основ­ном за счет внесения минеральных, органических и известковых удобрений.

Применение удобрений должно не только способствовать по­лучению с наибольшим экономическим эффектом запланирован­ного урожая, но и обеспечивать непрерывное повышение плодо­родия почвы.

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Минеральные удобрения делят на простые и комплексные. Простые удобрения содержат один питательный элемент. Комп­лексные удобрения имеют в своем составе два и более элемента питания и подразделяются на сложные, получаемые при химиче­ском взаимодействии исходных компонентов, сложно-смешанные, вырабатываемые из простых или сложных удобрений, но с до­бавлением в процессе изготовления фосфорной или серной кислот с последующей нейтрализацией, и смешанные, или тукосмеси— продукт механического смешивания готовых простых и сложных удобрений.

Азотные удобрения. Основными исходными продуктами при производстве удобрений являются аммиак (NHs) и азотная кис­лота (HN03).

Аммиак получают в процессе взаимодействия газообразного азота воздуха и водорода (обычно из природного газа) при тем­пературе 400—500° С и давления в несколько сот атмосфер в при­сутствии катализаторов. Азотная кислота получается при окисле­нии аммиака. Около 70% всех азотных удобрений в нашей стране не выпускается в виде аммиачной селитры— мочевины, или карбамида — CO (NH2)2 (46% N). Это гранулиро­ванные или мелкокристаллические соли белого цвета, легко раст­воримые в воде. Благодаря сравнительно высокому содержанию азота, неплохим при правильном хранении свойствам и высокой эффективности практически во всех почвенных зонах и на всех культурах аммиачная селитра и мочевина являются универсальны­ми азотными удобрениями. Следует, однако, учитывать ряд их специфических особенностей.

Аммиачная селитра требовательнее к условиям хранения, чем мочевина. Она не только более гигроскопична, но также и взрыво­опасна. В то же время наличие в аммиачной селитре двух форм азота — аммиачной, способной поглощаться почвой, и нитратной, обладающей большой подвижностью, допускает более широкую дифференциацию способов, доз и сроков применения в различных почвенных условиях.

Преимущество мочевины перед аммиачной селитрой уста­новлено в условиях орошения, при некорневых подкормках овощных, плодовых, а также и зерновых культур для увеличения со­держания белка. В этом случае ее вносят в виде водного раствора 0,6%-ной концентрации в период колошения и .налива зерна. Од­нако мочевина, внесенная на поверхность почвы, как правило, должна быть заделана в течение 1—2 дней. Иначе азот мочевины, в особенности на легких, нейтральных или щелочных почвах, а также на лугах и пастбищах, может быть потерян в результате улетучивания в форме аммиака. В почве скорость гидролиза мо­чевины возрастает с понижением влажности и повышением тем­пературы.

Около 10% выпуска азотных удобрений составляют аммиачная вода— NH4OH (20,5 и 16% N) и безводный аммиак— NH3 (83% N). При транспортировке, хранении и внесении этих удобрений следует принимать меры к устранению потерь аммиака. Емкости для безводного аммиака должны быть рассчитаны на давление не менее 20 атм. Потерь азота во время внесения жидких аммиачных удобрений можно избежать путем заделки на глубину 10—18 см водного и 16—20 см безводного аммиака. На легких песчаных почвах глубина размещения удобрений должна быть больше, чем па глинистых.

Аммиачный азот фиксируется почвой, и поэтому жидкие азот­ные удобрения вносят не только весной под посев яровых куль­тур и под пропашные культуры в подкормку, но и осенью под ози­мые и при зяблевой вспашке.

Достаточно широко применяется в сельском хозяйстве сульфат аммония—(NH4)2SО4 (20% N), побочный продукт промышлен­ности. Это эффективное удобрение с хорошими физическими свойствами, одна из лучших форм азотных удобрений в условиях орошения. При систематическом применении сульфата аммония на дерново-подзолистых почвах возможно подкисление их.

Практическое значение из азотных удобрений имеют также аммиакаты—растворы азотсодержащих солей (аммиачной се­литры, мочевины, карбоната аммония) в концентрированном вод­ном аммиаке. Обычно это полупродукты химического производ­ства, имеющие высокую концентрацию азота (35—50%). Эти удобрения по эффективности не уступают твердым удобрениям, но требуют для перевозки емкостей с антикоррозионным покрытием. При внесении аммиакатов в почву необходимо принимать меры, исключающие потери аммиака.