Презентация по сельскому хозяйству: "Состояние и перспективы применения минеральных удобрений в мировом"

Государственное автономное образовательное учреждение высшего образования города Москвы

«Московский городской педагогический университет»

Институт математики, информатики и естественных наук

Кафедра биологии, экологии и методики обучения биологии

Состояние и перспективы применения минеральных удобрений в мировом и отечественном земледелии

Работу выполнила

студентка 2 курса ГАОУ ВО МГПУ ИМИиЕН Группы ЕСБ-161

Деулина Юлия Андреевна

Минеральные удобрения - наиболее эффективное средство повышения урожайности

• При правильном использовании Минеральные удобрения - наиболее эффективное средство повышения урожайности с.-х. культур и качества продукции (технологических свойств волокна прядильных культур, сахаристости сахарной свёклы, плодов и ягод, белковости зерна, масличности подсолнечника и др.).
• Уровень обеспечения Минеральные удобрения 1 га посева является одним из основных показателей интенсификации с.-х. производства и его важнейшей отрасли - земледелия.
• Почти все Минеральные удобрения вырабатываются химической промышленностью (получают их переработкой агрономических руд или синтезом), в относительно небольших количествах в сельском хозяйстве используют природные соли, например калийные, натриевую (чилийскую) селитру, а также отходы промышленности.

Классификация минеральных удобрений

• По агрономическому назначению среди Минеральные удобрения выделяют прямые и косвенные.
• Прямые Минеральные удобрения (содержат элементы непосредственного питания растений - N, Р, К, Mg, В, Cu, Mn и др.) подразделяют на односторонние и комплексные.
• Односторонние Минеральные удобрения содержат преимущественно какой-либо один питательный элемент. К ним относятся; азотные удобрения (аммиачная, натриевая, кальциевая селитры, сульфат аммония, мочевина и др.), фосфорные удобрения (суперфосфат, фосфоритная мука, преципитат и др.), калийные удобрения (хлористый калий, 30 и 40 %-ная калийная соль, сульфат калия и др.), микроудобрения.
• Комплексные удобрения (двойные и тройные) содержат два и более питательных элементов (нитрофос, аммофос, нитрофоска и др.).

Классификация минеральных удобрений

• Косвенные Минеральные удобрения применяют для улучшения агрохимических и физико-химических свойств почвы и мобилизации её питательных веществ (например, известковые удобрения, гипс). Одно и то же удобрение может совмещать прямое и косвенное действие. Так, внесение томасшлака или фосфоритной муки не только повышает уровень фосфорного питания растений, но ослабляет кислотность почвы.
• Минеральные удобрения бывают твёрдые - порошковидные и гранулированные (большинство их) и жидкие - аммиачная вода, жидкий аммиак, аммиакаты (см. Жидкие удобрения).
• В зависимости от влияния на реакцию почвенного раствора различают физиологически кислые, щелочные и нейтральные Минеральные удобрения
• К физиологически кислым относят удобрения, катионы которых лучше поглощаются почвой, чем анионы, а последние подкисляют почвенный раствор.
• К физиологически щелочным принадлежат удобрения, анионы которых лучше ассимилируются растениями, а катионы постепенно накапливаются и подщелачивают почву. Физиологически нейтральные Минеральные удобрения не изменяют реакции почвенного раствора.

История применения минеральных удобрений

• Промышленные Минеральные удобрения получили распространение лишь с 19 в. До этого применяли в основном навоз, золу, фекалии, природные туки.

История применения минеральных удобрений

• В 1-й половине 19 в. стали использовать в качестве удобрений костную муку.
• В 1840 немецкий химик Ю. Либих предложил обрабатывать кости серной кислотой для перевода основной части - труднорастворимого трикальцийфосфата в водорастворимый, легко усвояемый растениями монокальцийфосфат; это удобрение получило название суперфосфата. Вскоре суперфосфат стали производить путём разложения природных фосфоритов серной кислотой.

История применения минеральных удобрений

• В конце 19 в. производство и использование суперфосфата получило большое распространение в ряде стран.
• В России первый завод суперфосфата начал работать в 1868 в Ковно (Каунас). Опыты русского агрохимика А. Н. Энгельгардта 60-80-х гг. 19 в. показали высокую эффективность применения фосфоритной муки на кислых подзолистых почвах и способствовали увеличению добычи и использования фосфоритов.
• В 20 в. ассортимент фосфорных удобрений значительно расширился.

История применения минеральных удобрений

• В 30-х гг. 19 в. начали использовать природную натриевую селитру, месторождения которой были открыты в Чили. Развитие производства азотных удобрений началось после промышленного освоения синтеза аммиака из водорода и атмосферного азота (1914-18).
• В 60-х гг. 19 в. после открытия Штасфуртского месторождения калийных солей в Германии стали применять калийные удобрения. В дальнейшем с открытием новых месторождений, в том числе богатейших в мире - Соликамских в СССР (в 20-х гг. 20 в.), калийные удобрения получили широкое распространение.

История применения минеральных удобрений

• В изучении роли Минеральные удобрения в поднятии урожаев огромный вклад внесли отечественные учёные А. Н. Энгельгардт, Д. И. Менделеев, П. А. Костычев, К. А. Тимирязев, П. С. Коссович, К. К. Гедройц, Д. Н. Прянишников, П. А. Баранов, С. И. Вольфкович, В. М. Клечковский, А. В. Соколов и др.

История применения минеральных удобрений

Удобрения

Годы

азотные   ( N )

1950

4382

фосфорные   (Р 2 О 5 )

1955

7106

6120

1960

калийные (К 2 О)

10564

4315

всего ( N P K)

8719

1965

1970

10703

18788

6915

14817

31911

8668

15669

1972

22740

29935

36060

12678

21286

17564

47135

23906

70761

19795

79761

• С середины 20 в. производство и потребление Минеральные удобрения быстро увеличивается во всём мире (табл. 1).
• Из зарубежных стран крупными производителями их являются (в млн. т действующего вещества NPK, 1972): США 16,4 (на душу населения 78 кг), ФРГ 4,6 (78 кг), Франция 4,7 (91 кг), ГДР 3,3 (193 кг), Япония 2,8 (26 кг), Польша 1,9 (57 кг), Италия 1,7 (32 кг), Великобритания 1,3 (22 кг), Румыния 1,2 (58 кг), Чехословакия 0,8 (52 кг), Венгрия 0,6 (53 кг), Болгария 0,4 (51 кг).
• Обеспеченность Минеральные удобрения 1 га пашни (в кг NPK): США ок. 110, ФРГ 350, Франция 140, ГДР 332, Япония около 390, Чехословакия 254 (1971). Эффективность Минеральные удобрения велика. Считается, что из общей прибавки урожая примерно 50 % её обеспечивается удобрениями, 25 % достоинством сорта и 25 % технологией возделывания. Каждый кг NPK удобрений, примененных при правильном соотношении, даёт в среднем 10 кг зерна или эквивалентное количество другой с.-х. продукции.

Табл. 1. - Мировое производство минеральных удобрений (тыс. т действующего вещества - N, P2O5 и K2O)

История применения минеральных удобрений

• В дореволюционной России промышленность Минеральные удобрения была представлена небольшими суперфосфатными заводами, калийные и азотные туки почти не производились. В СССР уже в первые пятилетки были построены крупные предприятия (Березниковский азотно-туковый завод, Новомосковский химический комбинат, Воскресенский химический комбинат и др.), вырабатывающие азотные и фосфорные Минеральные удобрения, создана калийная промышленность (Соликамский калийный комбинат и др.).
• К концу 2-й пятилетки (1937) было произведено 703 тыс. т Минеральные удобрения (действующего вещества); в 1913 - 17 тыс. т.

История применения минеральных удобрений

• В последующие годы, особенно после Великой Отечественной войны 1941-1945, производство Минеральные удобрения в СССР и поставки их сельскому хозяйству непрерывно увеличиваются (табл. 2 и 3).

Годы

азотные   ( N )

1940

Удобрения

1950

199

392

фосфорные   (Р 2 О 5 )

1960

326

1003

1965

калийные (К 2 О)

2712

всего ( N P K)

532

1970

221

312

1192

1972

5423

746

6551

2300

1236

1084

2368

3279

3585

7380

3940

4087

13095

5433

15924

Табл. 2. - Производство минеральных удобрений в СССР

(тыс. т действующего вещества - N, P2O5 и K2O)

История применения минеральных удобрений

• Табл. 3. - Поставки минеральных удобрений сельскому хозяйству СССР

Годы

1940

азотные   ( N )

Удобрения (тыс.  т  действующего вещества ¾  N , Р 2 О 5  и K 2 O)

162

1950

фосфорные   (Р 2 О 5 )

1960

307

769

346

1965

калийные (К 2 О)

2282

1970

532

219

всего ( N P K)

727

4605

1088

1972

422

5624

2121

На 1  га  пашни,  кг  ( N P K)

766

1261

2623

3184

1891

6294

3661

2574

3,7

10363

3238

7,3

12,2

12523

28,5

47,0

55,9

Применение минеральных удобрений

• Система удобрения культур зависит от их биологических особенностей, плодородия почвы и величины планируемого урожая.
• Почвенная диагностика дает возможность конкретно определить обеспеченность почвы усвояемыми формами элементов питания для расчета доз удобрений. При отсутствии результатов почвенной диагностики применяются средние, рекомендуемые для Самарской области, зональные дозы (прил. 1–3), которые корректируют в зависимости от обеспеченности почвы доступными элементами питания (прил. 4) по методу поправочных коэффициентов (прил. 5).
• Научно обоснованная потребность и эффективное использование минеральных удобрений – важнейшие факторы решения продовольственной проблемы. Самую высокую эффективность удобрений можно обеспечить лишь на фоне высокой культуры земледелия, включая наличие квалифицированных кадров и соблюдение технической дисциплины.

Применение минеральных удобрений

Применение минеральных удобрений

Применение минеральных удобрений

Применение минеральных удобрений

Приложение 4: Группировка почв по содержанию легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия

Примечание: Выделено оптимальное содержание в почве доступных форм элементов питания при интенсивном возделывании культур. Для картофеля и корнеплодов степень обеспеченности почвы подвижным фосфором должна быть больше на 1 класс, а для овощных и технических культур – на 2 класса.

Применение минеральных удобрений

Приложение 5: Поправочные коэффициенты на агрохимические свойства почвы

Таблица Производство минеральных удобрений в России (тыс. т питательных веществ).

Удобрения

1985

В том числе Россия

Всего

1990

1992

Из них

17304

15979

Азотные

1993

12300

1994

8013

Фосфорные

4437

1995

9917

Калийные

7186

4852

4943

1996

5815

% от общего производства по СССР

8266

3015

52,1

4777

9639

3848

4050

9076

2512

50,4

4086

-

1718

4879

2628

2498

1929

4807

-

1584

-

2831

2685

-

-

Таблица Поставка минеральных удобрений сельскому хозяйству России (тыс. т питательных веществ).

Удобрения

1985

Всего по России

17304

Из них

1990

1992

15979

Азотные

12300

8013

1993

Фосфорные

Калийные

4437

7186

9917

1994

8266

5815

4852

4943

1995

% от общего производства по СССР

3848

3015

52,1

9639

1996

4777

4050

4086

9076

2512

50,4

1718

-

4879

2628

4807

2498

1929

-

2831

1584

-

2685

-

-

Таблица Поставка минеральных удобрений на 1 гектар, кг (100% питательных веществ).

Удобрения

1985

Россия всего

96,5

В том числе

1990

1992

83,4

Азотные

44,2

40,4

1993

Фосфорные

Калийные

30,6

32,5

31,8

1994

12,1

21,0

25,5

33,4

1995

% от общих поставок по СССР

17,5

12,4

84,8

14,1

1996

17,8

8,5

10,8

14,2

7,8

-

2,3

-

8,8

6,2

8,9

1,3

3,9

-

1,4

3,4

-

2,0

-

-

Диаграмма 1: Производство минеральных удобрений в России (в тыс. т/год питательных веществ).

Диаграмма 2: Поставка минеральных удобрений сельскому хозяйству России (в тыс. т в год питательных веществ).

Для перспективного применения минеральных удобрений в будущем необходимо решение следующих задач:

• систематическое воспроизводство и повышение природного плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения;
• защита земель от воздействия негативных техногенных факторов;
• внесение минеральных удобрений;
• организация мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и формирование информационной базы данных по плодородию почв.

Использование минеральных удобрений

• Анализ ситуации с использованием минеральных удобрений в сельском хозяйстве показывает, что медленное развитие внутреннего рынка минеральных удобрений связанно не только с низкой платежеспособностью сельскохозяйственных товаропроизводителей, но и с отсутствием отлаженной инфраструктуры для оборота средств химизации, изменением соотношения между ценами производства и приобретения минеральных удобрений, ростом затрат на их доставку конечным потребителям.

• Проблемы связаны, прежде всего, с несовершенством агротехнологии, отсутствием учета системных связей удобрений с севооборотом, долей пара, обработкой почвы.

Современные агротехнологии и их роль в удобрении СХ угодий

• Игнорирование современных агротехнологии обусловливает отсталость отечественных сельхозтоваропроизводителей от большинства мировых.
• Урожайность многих сельскохозяйственных культур в 1,5-2 раза ниже среднемировой. При наличии мощного производственно-ресурсного потенциала в АПК очевидна отсталость аграрной экономики.
• Тем временем многие страны мира выходят на новый уровень интенсификации сельскохозяйственного производства с использованием все более наукоемких агротехнологии с минимальным экономическим риском.
• Удобрения, произведенные с экологическим ущербом для природы и населения нашей страны, вывозятся из России, что лишает перспективы развития собственных сельскохозяйственных производителей.

Производство и Использование минеральных удобрений в современном земледелии

• В стране производится более 16 млн. т минеральных удобрений в действующем веществе (д.в.) и лишь 1,5 млн. т используется в собственном сельском хозяйстве, а без удобрений не может быть современного земледелия.
• Аргументом в пользу низкого уровня применения удобрений в России служит их дороговизна. Но удобрения дорожают во всем мире, а отдача от удобрений возрастает с большим ускорением и составляет сегодня в развитых странах 15 кг зерна за 1 кг д.в. удобрений. В нашей стране этот показатель составляет только 7 кг д.в. удобрений. Это означает, что удобрения должны применяться в достаточно наукоемких интенсивных агротехнлогиях.
• Чем выше точность и, соответственно, наукоемкость агротехнологии, тем выше количество и качество продукции, тем меньше остатков удобрений и пестицидов попадает в окружающую среду

Для развития конкурентной среды на рынке минеральных удобрений необходимо осуществить следующие меры:

• создание предсказуемой и эффективной системы адресного субсидирования сельских товаропроизводителей, исключив при этом применении нерыночных механизмов регулирования цен;

• изменение вывозных и ввозных таможенных пошлин на минеральные удобрения и сырье для их производства;
• стимулирование развития инфраструктуры рынка удобрений.

Выводы по применению минеральных удобрений

• Эффективность Минеральных удобрений повышается в условиях орошения и высокой технологии возделывания культуры, при внесении их совместно с органическими удобрениями, применении правильных норм, учитывающих потребности растений, свойства почвы и самого удобрения, при выращивании отзывчивых сортов и т. п.

• Минеральные удобрения (и органические) в севообороте применяют в определённой системе, называется системой удобрения, в которой предусматриваются распределение их по полям, нормы, сроки и способы внесения, определяемые по данным агрохимического анализа почвы и результатам полевых опытов.

Выводы по применению минеральных удобрений

• Средние нормы Минеральных удобрений в СССР (в кг/га): 30-100 N, 30-60 P2O5 и 45-90 K2O; более высокие - под технические (хлопчатник, сахарная свёкла и др.) и овощные (огурец, томат и др.) культуры.
• Минеральные удобрения вносят осенью или весной (основное удобрение), одновременно с посевом (припосевное удобрение) и во время вегетации (подкормка растений).
• Способы внесения: разбросной (туковыми сеялками, с самолёта) с заделкой в почву плугом, культиватором или бороной - удобрения смешиваются с почвой всего пахотного слоя; локальный - в рядки или лунки (комбинированными сеялками и сажалками) при посеве семян, посадке клубней, рассады, сеянцев.
• Минеральные удобрения также обрабатывают семена перед посевом (опыливание, намачивание в растворе).
• Неправильное применение Минеральных удобрений (например, избыточные дозы, плохая заделка) может понизить плодородие почвы, вызвать гибель растений и животных, загрязнение рек и водоёмов.

Минеральные удобрения – мощное средство интенсификации растениеводства, но для их эффективного применения необходимо синхронная модернизация всех элементов агротехнологии и восстановление системы материально технического обеспечения сельскохозяйственного производства. Использование удобрений в перспективе должно расти в соответствии с темпами роста спроса на сельхозпродукцию.