 |
|
|
Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников |
Фосфаты и фосфорные удобрения
|
Смотрите также:
Советский ученый Д.Н. Прянишников, основы химизации ...
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Вопрос о снабжении нашего земледелия дешевыми фосфатами должен быть подразделен на две части: 1) удешевление фосфатов наиболее универсального действия, каковыми являются суперфосфат и томасов шлак; главным образом на них строят снабжение фосфатами Западн. Европа и Северная Америка; у нас также в известных районах эти фосфаты незаменимы; 2) замена там, где возможно, этих фосфатов более дешевыми, которые однако требуют более детального знания особенностей почв, отдельных растений и влияния сопутствующих удобрений.
Остановимся сначала на путях к удешевлению фосфатов первой группы.
Известно, что теперь у нас суперфосфат настолько дорог, что об употреблении его под хлеба не может быть речи, и только привилегированные культуры, как сахарная свекловица и хлопчатник, допускают применение его в известных размерах. В борьбе с этой дороговизной нужно различать две стадии, из которых одна, более осуществимая, состоит в устранении абсолютной дороговизны суперфосфата в выравнивании стоимости его производства у нас с таковою же на Западе; другую труднее преодолимую стадию (по крайней мере, по этой линии) представляет борьба с относительной дороговизной легко усвояемых фосфатов; мы разумеем ту остаточную долю дороговизны, которую нельзя устранить одним только приведением цены на суперфосфат (выраженной в золоте) к западно-европейской норме—она зависит от роковой необходимости ценить наш хлеб дешевле (на месте производства) по сравнению с западно-европейским, если мы хотим быть экспортерами; а более дешевый хлеб способен вынести только более дешевое удобрение.
Сказанное иллюстрируется следующими конкретными цифрами. Во Франции в 1923 году суперфосфат (14%) стоил 36 коп. золотом, в России—1 р. 12 коп. (в 1924 г.—90 коп.), т.-е. абсолютная цена его была у нас втрое выше, чем во Франции, но если при этом еще цена на хлеб в Париже вдвое выше, чем в Харькове, то условия применения суперфосфата под хлеб в Харьковской губ. были в 6 раз менее благоприятны, чем во Франции; этим об'ясняется нулевое потребление суперфосфата под хлеба в условиях 1923 г., несмотря на блестящие данные опытных полей для суперфосфата; единственным потребителем являлся Сахаротрест (да и то заводы жалуются на малый размер закупок и расплату векселями). Остановимся, однако, ближе на путях понижения абсолютной стоимости суперфосфата и на тех хозяйственных последствиях, к которым приведет уже эта ступень на пути будущего постепенного согласования заданий химической промышленности с нуждами земледелия.
Дороговизна суперфосфата у нас- зависит не только от работы заводов неполной нагрузкой, от кустарного добывания фосфоритов и отсутствия нормальных путей сообщения с лучшими рудниками, но еще и от игнорирования того факта, что ни суперфосфат, ни соответственное сырье нельзя возить по суше за тысячи верст, а значит, здесь нельзя ставить задачей снабжение из одного центра отдаленных районов наподобие того, как идет снабжение, например, сахаром и другими негромоздкими продуктами, если только мы хотим, чтобы суперфосфат был доступен, т.-е. пуд его стоил не больше чем стоят теперь 1"->—2 фунта сахара. Поэтому выравнивание абсолютной стоимости суперфосфата с заграницей должно быть достигнуто прежде всего порайонным распределением заводов, при снабжении их сырьем по тому же принципу; так, например, пермский завод должен обслуживать Приуралье, а не возить суперфосфат (или колчедан) по железным дорогам под Одессу а Одесса должна иметь свой завод, базирующийся не только на турец- 'ком колчедане, но даже на африканском фосфорите, если подольские залежи окажутся неспособными давать дешевый фосфорит, благодаря особым условиям залегания желваков (до войны Винницкий завод перерабатывал африканские фосфориты, потому что имел их по более дешевой цене, чем могли дать рядом лежащие подольские залежи).
Сказанное об Одессе относится к Ленинграду и Архангельску (отметим, что, например, в Шенкурском у., при малых наделах, интенсивности земледелия и высоких ценах на хлеб имеются все данные для применения минеральных удобрений включая и селитру; а северный крестьянин (он же „и мореплаватель, и плотник", и рыболов, и смолокур и пр.) чужд рутины и с жадностью ухватится за всякую меру к поднятию урожайности, если она будет предложена в форме экономически приемлемой.
Кроме сказанного, для того, чтобы наши рудники могли давать дешевый фосфорит, необходима механизация добывания (экскаваторы и пр.) и улучшение путей, служащих для подвоза фосфорита от рудников к заводам; заводы должны работать полной нагрузкой, одной из мер для этого должна служить организация кредита кооперативам, потребляющим суперфосфат, чтобы они могли давать заблаговременно заводам твердые заказы (если в Германии сельские хозяева при покупке суперфосфата пользуются полугодовым кредитом, то у нас срок этот должен быть скорее большим, чем меньшим).
Но что может дать в наших условиях снижение цены на суперфосфат до 45—50 коп. за пуд?
Оно дало бы нам, конечно, не то же самое, что имеет Западная Европа, при тамошней цене на пшеницу в 1 р. 75 к. за пуд., но все же очень и очень многое, оно уже послужило бы рычагом для крупного сдвига нашего земледелия в сторону подема. Помимо того, что внесение суперфосфата под свекловицу приняло бы крупные размеры и проникло бы в крестьянское хозяйство (чего теперь нет), тогда уже и хлеба смогли бы в известных случаях оплатить такой суперфосфат (см. вышеприведенные данные Харьковской опытной станции), но главное такая цена позволила бы широко использовать суперфосфат, как средство исправления не только фосфорного, но и азотного баланса в нашем хозяйстве- мы разумеем стимулирование усвоения азота воздуха клевером и люцерной при удобрении их суперфосфатом, благодаря чему следующее растение хорошо обеспечивается и азотом, и фосфором.
Известно, что, например, в Туркестане суперфосфат, рассеянный весной по люцерне, часто удваивает сбор сена, действуя на все четыре укоса данного лета (при чем в сумме может получиться 800—900 пудов сена с десятины вместо 350—400 п.); после пышного роста люцерны, удобренной суперфосфатом, хлопчатник может дать двойной урожай против среднего в Туркестане, а кроме того, удвоится количество навоза, получаемого за счет люцерны, что тоже подымет урожаи хлопчатника и хлебов.
То же самое мы видим в Предуральи: суперфосфат почти удваивает укосы клевера, вызывая за три года урожай в 820 пудов сена вместо 460 без удобрения, при чем непосредственно следующие за клевером хлеба дают более крупные приросты, чем при непосредственном удобрении суперфосфатом, а следующие хлеба выигрывают от увеличения количества и повышения качества навоза. Но и при внесении под рэжь в пару суперфосфат дает 30-пудовые приросты зерна тогда следующий далее клевер реагирует на то же самое внесение суперфосфата под рожь 60% -ным приростом сена; ясно, что при этих условиях внесение один раз в течение севооборота 20—25 пудов суперфосфата, при цене последнего в 45—50 коп. пуд., не только окупится само по себе, но положит начало общему подъему хозяйства, притом не только в поле- водственной, но и в животноводственной его половине.
Сказанное о Перми приложимо в общем (с местными вариациями) и ко всем тем случаям, для которых приведены данные опытных учреждений в первой половине нашей статьи, от Харькова до Архангельска и от Белоруссии до Урала включительно; и если география хлебных цен говорит как бы за большую применимость 50-копеечного суперфосфата в Перми и Архангельске, чем в Харькове, зато харьковский чернозем своим азотом освобождает земледельца от необходимости проводить фосфор через клеверное поле и дает более быстрое обращение затраченным на суперфосфат средствам, а климат чернозема дает большее разнообразие культур до свеклы включительно, позволяя окупать суперфосфат свекловицей и предоставляя хлебам использование остатков оплачен- лого уже свекловицей обильного удобрения.
Так рассеивается миф о „недостаточной культурности наших почв", будто бы препятствующей применению минеральных удобрений и на место этого воображаемого препятствия мы имеем дело с реальной задачей снижения высоких цен на суперфосфат, свидетельствующих о недостаточно высокой культуре в области нашей химической промышленности.
Является однако вопрос: когда же это снижение хотя бы в пределах выравнивания на местах производства по абсолютному уровню с Западом может быть достигнуто? Для некоторых районов, как Пермский, эта цель легче достижима в ближайшее время, для других она более зависит от отпуска кредитов, энергии строительства, от согласования деятельности большого числа учреждений, от разрешения впуска иностранного суперфосфата в портовые города, если они не могут получать изнутри страны суперфосфат по цене, равной привозимому из-за границы.
Но важно отметить, что не все районы должны ждать непременно завершения этого процесса развития суперфосфатного дела у нас; многие области, удаленные как от уральского колчедана, так и от гаваней, могут найти теперь же другой подход к разрешению того же вопроса, состоящий в применении простого размола имеющихся у нас в изобилии низкопроцентных фосфоритов, которые непригодны для суперфосфатного производства, но, при известных условиях, часто встречающихся в средней и северной России, могут заменить собою суперфосфат, и даже более того: интерес к этому приему не является только временным, он сохранится и тогда, когда мы преодолеем разницу в абсолютной стоимости суперфосфата у нас и за границей, ибо здесь мы имеем подход к победе и над относительной дороговизной фосфатов, по крайней мере для известных районов; это видно из следующего сопоставления.
Единица фосфорной кислоты в фосфорите теперь стоит в восемь раз дешевле, чем единица воднорастворимой Р20,-, в суперфосфате; при механизации добычи возможно дальнейшее значительное снижение цены на фосфорит. Так, от лица, стоящего близко к работе на Егорьевском руднике, мне пришлось слышать, что при полной нагрузке экскаватора фосфорит может вместо теперешних 20 коп. обходиться лишь в 8 коп. за пуд (особенно, если будут вычерпываться оба слоя, московский и рязанский, лежащие в этом месте один над другим); размол, при правильной организации в должном масштабе, немного удорожает фосфорит, так что, пови- димому, можно стремиться к той конечной цели, чтобы иметь в фосфоритной муке Р2О5 по полкопейке за пудопроцент, вместо 7 — 8 коп. в современном суперфосфате и 3,5—4,0 коп. в „суперфосфате будущего".
Попробуем уяснить, что получилось бы от достижения такого уровня: так как принимают, что при замене суперфосфата фосфоритом, даже при наличности всех условий, оправдывающих такую замену, нужно дать тройную дозу фосфорной кислоты, то это достижение было бы равнозначно доставлению суперфосфата по полторы копейки за пудопроцент, т.-е. в пять раз дешевле современной цены на суперфосфат и в 21/2 раза дешевле вышеназванных „идеальных" (в абсолютных единицах) цен будущего.
Для тех мест, где цена на рожь держится около 60—70 коп., это означало бы приближение с экономической стороны к тем же условиям снабжения земледелия фосфатами, какие имела Германия перед войной, когда стоимость суперфосфата равнялась одной трети стоимости ржи; именно при этом соотношении применение фосфатов в Германии достигло крупных размеров (10 пудов на десятину посева в среднем для целой страны), что и сопровождалось повышением урожаев в Германии с двойной до тройной против России высоты за последние 25 лет перед войной.
Поэтому выяснение всех местных возможностей замены суперфосфата фосфоритной мукой является для нас задачей первостепенной важности, тем более, что достижение большего экономического эффекта на этом пути требует меньших кредитов со стороны государства; в этих районах нет нужды строить заводы, нужна только организация добычи и размола фосфоритов на местах; поэтому здесь возможна большая быстрота действия, чем по линии „суперфосфатной", атак как в отличие от суперфосфата для приготовления фосфоритной муки годятся всякие фосфориты, то при достаточно густой сети установок возможно сведение к минимуму расходов по транспорту.
Остановимся ближе на тех факторах, которые позволяют при настоящих условиях нашего гемледелия дальше итти навстречу экономическим заданиям и допускают применение фосфоритной муки в больших размерах, чем это делалось в Западной Европе. Недаром эти факторы и изучены были прежде всего в России, Западная же Европа, по меткому выражению проф. Lemmermann'a, до войны продолжала исправлять недостаток точных знаний относительно особенностей отдельных растений и отдельных почв избытком применяемого суперфосфата.
В России же, как только вегетационный домик в первый раз попал в заведывание агронома, главной темой явилось именно расчленение тех факторов, от которых зависит действие фосфорита. С 1896 г. автором настоящей статьи были организованы в Тимирязевской Академии систематические опыты по этому вопросу в песчаных и в почвенных культурах; в 1898 г. присоединилась вторая „вегетационная станция", работы которой также сосредоточились прежде всего на фосфоритном вопросе,—ее устроил покойный проф. П. С. Коссович в Ленинграде.
Не входя здесь в подробности, отметим только, что уже в 1897 г. автор дал формулировку главных выводов относительно различий в отношении разных растений к фосфориту и способности только известных видов почвы разлагать фосфорит; в 1900 г. к этим двум факторам (почва и растение) были добавлены наблюдения относительно третьего, роли сопутствующих удобрений. В дальнейших работах как автора, так и ряда других лиц (в России и за границей) эти выводы нашли полное подтверждение и дальнейшее развитие; остановимся вкратце на главных результатах.
I. Почвы, способные разлагать фосфорит.
А) Почвы оподзоленные. Еще в 80-х годах А. Н. Энгельгардт обнаружил положительное действие фосфоритной муки на рожь, при отсутствии действия на овес; опыты относились к району оподзоленных почв (Смоленской губ.). При всей определенности самых фактов отсутствовала определенность в об'яснении их; одни полагали, что причина положительного результата для Смоленской губернии и отрицательного для Курской, лежит в различии климата, другие придавали решающее влияние почве, но расхождение результатов для ржи и овса ставило вопрос о значении природы растения. Наши опыты в 1896 г. обнаружили, что рожь ма по себе неповинна в усвоении фосфорита,—в песчаных культурах ни рожь, ни овес, ни другие злаки не обладают этой способностью; что на типичном черноземе, отзывчивом на суперфосфат, фосфорит не действует даже и при достаточном увлажении, но введение подзола и торфа вызывает разложение фосфорита, делая его усвояемым и для ржи и для овса итак, в полученных А. Н. Энгельдардтом результатах решающая роль принадлежит почве.
Не входя здесь в ближайшее выяснение химических особенностей подзола, от которых зависит его способность разлагать фосфорит, отметим только, что в условиях хозяйственных действие фосфорита на подзолах проявляется только тогда, когда так или иначе в почве накоплен запас азота, поэтому наилучшие результаты А. Н. Энгельгардт получал на пустошных землях, накопивших азот за время пребывания в залежи; эти данные нашли превосходное подтверждение в позднейших работах Энгельгардтовской опытной станции, из которых мы возьмем следующий пример: Без удобрения Фосфорит. Навоз. Урожай ржи (среднее за 4 года) . . . 49,7 п. 91,9 п. 101,9 п.
Здесь навоз дал средний прирост в 52 пуда; по парам (безнавозным) на старопахотных землях по клеверищам получаются приросты в 23—33 п.; наименьше же реагирует на внесение фосфорита овес, так как рожь исчерпывает запас нитратов, накопленных в пару и ко времени посева овса фосфор перестает быть минимальным фактором.
B) Болотные почвы. Другой род почв, обладающих способностью растворять фосфорит, представляют почвы, богатые кислым перегноем; опытами Бременской станции установлено, что осушенные торфяники можно удобрять фосфоритом, у нас также имеется не мало подобных «анных; но так как пока при малом развитии осушительных работ у нас площадь таких почв, обращаемых в культуру, невелика сравнительно с площадью оподзоленных почв, то мы не будем здесь ближе останавливаться на растворяющей способности кислого перегноя, но вернемся к нему в рубрике „сопутствующих удобрений" в виду возможного значения торфа при разложении фосфорита, применяемого для удобрения минеральных почв.
C) Выщелоченные черноземы. Третий случай разложения фосфорита почвой открыт совсем недавно, но он обещает быть важнее всех предыдущих—это почвы в преддверии черноземной полосы, ближе изученные пока в пределах Тульской и Орловской губерний; по данным А. Н. Лебе- дянцева , на этих почвах фосфорит сполна заменяет суперфосфат (при условии внесения тройной дозы Р. Об), при чем действие того и другого равно (или почти равно) действию навоза; в течение ряда лет наблюдались такие соотношения: Б ез удобрения. Суперфосфат. Фосфорит. Навоз. 107 п. 140 п. 142 П. 142 п.
Открытию этого нового района, сделанному Шатиловской станцией, мы придаем большое значение по следующим причинам: 1) это район более земледельческий, с гораздо большим процентом пашни, чем область оподзоленных почв, 2) это район почв, еще богатых азотом; поэтому здесь не нужно ни клевера, ни залежи, чтобы фосфор действовал, а раз фосфор находится в минимуме, то это создает наиболее выгодные условия для оплаты фосфатов; это тот же случай, что в Харькове, но с добавлением важного для нас, выгодного отличия возможности замены суперфосфата фосфоритной мукой.
Площадь, занятую такими почвами в средней России, А. Н. Лебе- дянцев оценивает в 20—25 миллионов десятин, а количество фосфоритной муки, потребное для заправки этих почв—в 100 миллионов пудов ежегодно, при предположении, что ежегодно будет удобряться одна десятая часть площади. Но предстоит еще проследить, насколько эта кайма выщелоченных черноземов, достигающая в средней России протяжения в 200 верст по меридиану, является развитой по северной границе чернозема в западной и восточной России; исходя из зональности почвенного покрова, можно ожидать в будущем расширения границ „лебедян- цевского" района, но пока еще трудно предвидеть масштаб этого расширения.
II. Растения, способные использовать фосфорит без содействия почвы.
Наши опыты 1896—-97 г.г. показали, что в то время, как большинство культурных растений, в том числе хлебные злаки и клевер, сами по себе (при замене почвы чистым песком) не способны использовать фосфорит, имеется все-таки, хотя и ограниченное число форм, физиологически отличающихся от остальных такой способностью. Из них особенно выделялся по силе воздействия на фосфорит люпин, этот энергичный азотособиратель, известный своей способностью расти на песчаных почвах и улучшать их за счет азота и углерода, взятых из воздуха, и за счет минеральных веществ, извлекаемых его глубоко идущими корнями из-под почвы; оказалось, что и такое устойчивое соединение, как апатитовый комплекс, не может противостоять растворяющему воздействию корневой системы люпина; в наших опытах люпин, выращенный на фосфорите, содержал, например, 96 mgr. Р2О5, в то время, когда в тех же условиях остановившаяся в росте рожь содержала каких- либо 5 mgr. (что мало отличается от количества Р2О5, содержавшегося в семенах ржи). Очевидно, благодаря этой растворяющей способности глубокоидущей корневой системы, в соединении с энергичным усвоением азота люпин и может в первое время по введении культивироваться даже без минеральных удобрений, что ему и создало на Западе репутацию верного „мелиоратора песков". Но при повторении культуры люпина требуется внесение минеральных удобрений, и вот тут-то возможность замены более ценных фосфатов фосфоритной мукой и представляет интересный для нас момент. Что люпин и в наших условиях не уронит своей репутации „мелиоратора песков" (и других бедных почв), это показали еще коллективные опыты Черниговского земства, проведенные на крестьянских землях в 1914 г
Если взять общее среднее из всех опытов, включая и менее удачные (например, от того, что заражение люпина не было правильно проведено), то все-таки в общем выводе получается 70 пудов зерна по люпину против 39 п. без него (для соломы 138 и 74 пуда).
Люпину, несомненно, предстоит крупное будущее в деле улучшения легких почв средней России, а через него и фосфорит становится пригодным для почв, лишенных кислых свойств; при этом люпин будет заменять и суперфосфатный завод, и завод „воздушной" селитры или синтетического аммиака, заменит и органическое вещество навоза, и все это он сделает за счет солнечной энергии, которую он умеет лучше использовать, чем злаки, да еще сделает на том самом паровом поле, которое подлежит удобрению, так что расход на возку отпадает.
Что касается других растений, способных использовать фосфорит, как гречиха, горох, горчица, то их значение не может сравняться с возможным значением люпина в будущем.
|
|
|
|
К содержанию книги: Д.Н. Прянишников - избранные статьи и книги по агрономии и агрохимии
|
Последние добавления:
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы
Происхождение и эволюция растений