В России много месторождений фосфоритов, бедных фосфором и не пригодных для химической переработки. Еще Энгельгардт в конце прошлого века сделал успешные попытки применения тонко размолотых фосфоритов, однако научная разработка этого вопроса принадлежит Д. Н. Прянишникову.

Уже первые эксперименты, проведенные в песчаных культурах с различными растениями, позволили установить, что злаки или совершенно неспособны питаться фосфорной кислотой фосфоритов, или проявляют эту способность лишь в очень слабой степени. Однако горчица и люпин усваивали фосфор фосфоритной муки вполне удовлетворительно. В дальнейшем такая способность выявлена у гречихи, гороха и конопли (правда, к двум последним культурам это относится в меньшей степени). Теперь к этой группе растений причисляют еще донник и эспарцет.

В серии опытов с различными почвами Д. Н. Прянишников показал, что подзолистые и кислые торфянистые почвы делают фосфор фосфорита доступным и злакам. Нейтральные же черноземы к этому неспособны.

В начале текущего столетия до появления работ К. К- Гед-ройца оставалось неясным, каков же механизм разложения фосфорита в почве. Изучая коллоиды почвы, он пришел к заключению (1911) о возможности обменного поглощения почвами не только катионов кальция, магния, калия, натрия, аммония, но и водорода. Последний, накапливаясь в подзолистых почвах, снижает насыщенность их основаниями, повышает потенциальную кислотность. Она и служит средством перевода фосфорита в растворимые соединения.

После К. К- Гедройца ученые установили, что потенциальная кислотность по своей природе неоднородна: наблюдается более активная — обменная и менее подвижная — гидролитическая кислотность. Для прогноза возможности применения фосфорита достаточно знать их суммарное значение в мг-экв. на 100 г почвы.

Доказано, что почва разлагает фосфорит при потенциальной кислотности от 2,5 и выше мг-экв на 100 г почвы (Б. А. Голубев). Действие фосфоритной муки проявляется тем сильнее, чем выше потенциальная кислотность и чем ниже содержание подвижных фосфатов в почве (когда их для питания культур недостаточно).

В разрешение проблемы фосфоритования почв ценный вклад внес А. Н. Лебедянцев. Ему принадлежит мысль о применении фосфоритной муки и в зоне выщелоченных черноземов со значительной потенциальной кислотностью. Он изучал действие фосфорита и суперфосфата на Шатиловской (ныне Орловской) опытной станции. Результаты его работ получили подтверждение во многих других пунктах зоны выщелоченных (северных) черноземов и там, где среди мощных черноземов встречаются выщелоченные.

В дальнейшем подтвердилось, что аморфные фосфориты лучше действуют, чем кристаллические. Еще важнее, однако, тонина размола фосфорита: чем меньше диаметр его частиц, тем выше их удельная поверхность, а следовательно, и возможность более тесного контакта с почвенными коллоидами, несущими на своей поверхности Н-ионы. Все кислоты, находящиеся в почвенном растворе (угольная, прочие минеральные, а также органические), также скорее провзаимодействуют с мельчайшими частицами фосфоритной муки и переведут ее фосфаты в растворимые формы. Опыты на Долгопрудной агрохимической станции имени Д. Н. Прянишникова (Московская область, кислая тяжелосуглинистая оподзоленная почва) показали, что фосфорит тонкого размола (0,08 мм) по влиянию на урожай зерна озимой ржи приближается к суперфосфату (при равной дозе — по 45 кг Р₂0₅ на 1 га), в то время как фосфоритная мука более грубого размола (0,17 мм) отставала в действии от суперфосфата.

Д. Н. Прянишников выяснил также роль сопутствующих фосфориту удобрений. Выяснено, что все физиологически-кислые удобрения (аммиачные соли и в меньшей мере — калийные, кроме золы карбоната калия и нефелина) усиливают разложение фосфоритной муки в почве, физиологически-щелочные соли — ослабляют, а нейтрализация почвенной кислотности и вовсе приостанавливает его. Вполне очевидно, что известкование почв перед внесением фосфорита недопустимо, поскольку известь реагирует прежде всего с кислотами почвенного раствора и наиболее подвижной частью потенциальной кислотности (обменной) твердой фазы почвы. Так ограничивается и затягивается на большой срок взаимодействие фосфорита с почвой. Наблюдения показали, что при наличии карбоната кальция в самом фосфорите он не разлагается в почве до тех пор, пока не растворится входящая в его состав углекислая известь. Однако, спустя несколько лет после фосфоритования, когда реакция фосфоритной муки с почвой хотя бы частично произойдет, известкование кислых почв умеренной дозой возможно.

Хорошо разлагают фосфорит кислые торфа. Еще до революции в лаборатории Д. Н. Прянишникова было показано, что при широком отношении между верховым торфом и фосфоритом (100:1) последний полностью переходит в воднорастворимые соединения. Но в столь полном разложении нужды нет. Вполне достаточно, если фосфорит превратится в двухзамещенный фосфат кальция. Исходя из этого установлено, что торфо-фосфоритные компосты можно готовить при отношении торфа к фосфориту 95:5 или 90: 10.

Не следует думать, что для таких компостов годны только верховые торфа. Большинство низинных торфов для того, чтобы разложить фосфорит, также обладает достаточно высокой потенциальной кислотностью. К тому же они значительно богаче азотом и зольными элементами, чем верховые торфа. Для усиления биологической деятельности в торфокомпостах к ним желательно добавлять около 10% навоза или навозной жижи. Через несколько месяцев такие компосты бывают годны для внесения в любые почвы и под все культуры.

Высокое действие характерно и для навозно-фосфоритных компостов, при заготовке которых 2—3% фосфорита добавляю г в стойле или при укладке навоза в штабеля.

Из всех фосфорных удобрений фосфоритная мука оказывает наиболее длительное последействие на урожай. Фосфорито-вать кислые и слабокислые почвы следует лишь один раз за ротацию даже самого длинного севооборота. Но припосевное внесение суперфосфата необходимо практиковать под все культуры. При таком сочетании нерастворимого и растворимого удобрений достигается и экономия их и хорошо удовлетворяются потребности растений. Надо только заботиться о достаточном уровне питания культур другими элементами (азот, калий), при недостатке которых одним фосфором нельзя поправить дело. Нередки случаи, когда в почве недостает и некоторых микроэлементов.

Вивианит

Вивианит (болотная руда) — фосфорнокислая закисная соль железа — Fe₃(PO.i) -8Н2О. Чистый вивианит содержит 28,3% Р2О5. Он встречается под слоем торфа в виде белесой массы, загрязненный имеет от 12 до 26% Р2О5. На воздухе быстро синеет. От капли перекиси водорода посинение наступает моментально. Болотная руда — хороший источник фосфора для культур на подзолистых, серых лесных почвах и выщелоченных черноземах. Она легко рыхлится при высыхании и удовлетворительно рассевается. Известкование усиливает ее действие.

В практике при незначительной мощности месторождений вивианита его не отделяют от торфа, а вносят в почву в виде торфо-вивнанитовой смеси.

Костяная мука

В костях находят около 60% трехзамещенного фосфата кальция и немного такой же соли магния. Существуют различные способы обработки костей кислотами или щелочами для повышения их эффективности. Хорошо, если органическими растворителями из костей предварительно извлекают жир. Это не только дает ценный технический продукт, но и делает кости хрупкими, поддающимися тонкому размолу, усиливает их действие при внесении в почву. Еще лучше после обезжиривания, обрабатывая кости паром, извлекать из них клеящие вещества и желатин. При этом содержание азота в костях падает с 3—5 до 0,7—1,2%, а количество Р2О5 повышается с 15— 20 до 29—34%- На кислых и слабокислых почвах костяная мука, как и фосфоритная, дает несколько больший положительный эффект (особенно в первые после внесения годы). Но ввиду того, что значительную часть ее применяют для минеральной подкормки животных, а также на приготовление костяного угля (для очистки сахарных растворов на заводах), на удобрение костяной муки направляют немного, только не пригодную для других целей. Ее используют как основное удобрение в дозе около 90 кг Р₂0₅ на 1 га.