Největší ložisko potaše v Rusku (Verkhnekamskoye) se nachází v blízkosti měst Solikamsk a Berezniki. Blíže k zemskému povrchu je vrstva karnallitu KCl MgCl2 6H2O. Pod ním leží silná vrstva sylvinitu KCl·NaCl, což je směs minerálů sylvin KCl (20-40%) a halit NaCl (60-80%). Sylvinit je minerál pestré barvy tvořený kombinací červené, růžové, bílé a modré. Obsah draslíku v něm kolísá od 10 do 25 %.
Pole Zavolzhskoye se nachází na území regionů Saratov a Orenburg a Bashkiria. Spolu s kainitem KCl MgSO4 3H2O zahrnuje minerály, které obsahují draslík ve formě síranu: polyhalit K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O a glaserit 3K2SO4 Na2SO4.
Komerční ložiska bezchlórových minerálů langbeinit K2SO4 2MgSO4 a shenit K2SO4 MgSO4 6H2O se nacházejí na Ukrajině.
Klasifikace potašových hnojiv. Existují tři skupiny:
3) Průmyslový odpad.
Sortiment potašových hnojiv. Draselná hnojiva se v současné době v Rusku málo používají. Hlavním hnojivem, stejně jako v minulých letech, zůstává chlorid draselný. Významná část draslíku se navíc používá jako součást komplexních hnojiv.
Koncentrovaná hnojiva získané průmyslovým zpracováním potašových rud. Chlorid draselný se vyrábí v největším množství – 80-90% z celkové produkce draselných hnojiv.
Chlorid draselný (chlorid draselný) KCl (CH) obsahuje 54-62 % K2O. Získává se ze sylvinitu. Separaci sylvitu od halitu lze provést několika způsoby.
Nejběžnější flotace v Rusku je založena na rozdílné schopnosti sylvinu a halitu smáčet vodou. Rozdrcená ruda se rozmíchá ve vodě a přidá se záchytné činidlo (mastné aminy), které se adsorbuje pouze povrchem částic sylvitu. Poté se přes buničinu profoukne vzduch, sylvin spolu se vzduchovými bublinami vyplave na povrch ve formě pěny a na dně zůstane halit. Sušením pěny se získá flotační chlorid draselný – růžová krystalická sůl s načervenalým odstínem, vysoce rozpustná ve vodě, která má díky hydrofobnímu jímacímu prostředku nízkou hygroskopičnost a spékavost.
Méně používaná je halurgická metoda, založená na nestejné rozpustnosti chloridů draselných a sodných ve vodě při různých teplotách. Na mletý sylvinit se působí nasyceným roztokem NaCl (rozpouštědlový louh) zahřátým na 100-110 °C. Pouze sylvín se rozpouští v louhu, halit se vysráží a odstraní. Vzniklý roztok se ochladí na 20 °C, rozpustnost NaCl se s klesající teplotou prakticky nemění a rozpustnost KCl klesá na polovinu a na polovinu se vysráží. Výsledný halurgický chlorid draselný je bílá nebo světle šedá jemně krystalická sůl. Více hygroskopické než flotace, často koláče.
Pro zlepšení fyzikálních vlastností se oba druhy chloridu draselného granulují. Granulovaný chlorid draselný jsou červenohnědé, nepravidelně tvarované granule o velikosti 1-4 mm.
Významnou nevýhodou chloridu draselného je obsah chloru (cca 1 kg na 1 kg K2O), který má negativní vliv na výnos a kvalitu produktů na něj citlivých plodin (brambory, pohanka, len atd.)
Draselná sůl KCl + KCl∙NaCl (KKS) obsahuje 40-44 % K2O (C 50). Získává se smícháním chloridu draselného a mletého sylvinitu. Bílý nebo světle šedý jemný krystalický prášek se zahrnutím větších krystalů bílé, červené, šedé, modré barvy. Dobře se rozpouští ve vodě. Hygroskopický, může spékat. Obsahuje 1,5-2 kg chlóru na 1 kg K2O.
Elektrolyt chloridu draselného (draselný elektrolyt) KCl obsahuje 32-45 % K2O. Odpad při výrobě hořčíku z karnallitu proto obsahuje určité množství hořčíku. Prachový jemně krystalický prášek bílé barvy se žlutým nádechem. Vyrábí se také granulovaný draselný elektrolyt obohacený hořčíkem (6-7 % MgO).
Síran draselný (síran draselný) K2SO4 (KS) obsahuje 46-50% K2O. Získává se při zpracování polyminerálních potašových rud (langbeinit, schenit). Také používané
technologie výroby síranu draselného metodou výměnného rozkladu chloridu draselného z ložiska Verkhnekamskoye a síranu hořečnatého:
2KCl + 2MgS4 -> K2SO4∙MgS4 + MgCl2;
K2SO4∙MgS4 + 2KCl → 2K2SO4 + MgCl2.
Separace reakčních produktů je založena na skutečnosti, že síran draselný je méně rozpustný ve vodě než chlorid hořečnatý a sráží se.
Jemně krystalický prášek bílé, slabě žluté nebo červené barvy. Rozpouští se ve vodě. Nehygroskopické, nespékavé. Neobsahuje chlór, k výhodám oproti chloridu draselnému lze přičíst i přítomnost síry v hnojivu. Se všemi pozitivními vlastnostmi je velmi drahé hnojivo, a proto se používá v malých množstvích.
Kalimagnezie (síran draselný-hořečnatý, shenit) K2SO4 ∙ MgSO4 obsahuje 26-29 % K2O a 8-10 % MgO (C 50). Získává se především rekrystalizací shenitu. Vysoce prašný bílý prášek s šedavým nebo narůžovělým odstínem nebo nepravidelně tvarované bílé granule s šedým odstínem. Rozpouští se ve vodě. Nehygroskopický, nelepí se.
Kalimag (draselné hořečnaté koncentráty) K2SO4∙2MgSO4 obsahuje 16-20 % K2O a 8-10 % MgO (C 50). Vyrábí se převážně z langbeinitu. Malé šedé granule. Rozpouští se ve vodě. Nehygroskopické, nespékavé.
Na základě ložiska Verkhnekamskoye se vyrábí také kalimagchlorid KCl∙MgCl2 s obsahem 28-40% K2O, 2-6 – MgO.
Koncentrovaná hnojiva lze použít na všech půdách, s výjimkou solných a solontových, pro všechny plodiny. Formy s obsahem hořčíku by měly být používány především na lehkých a rašelinných půdách, ochuzených nejen o draslík, ale i hořčík, a také na kulturách náročných na hořčík. Síranová hnojiva by měla být aplikována především pod plodiny citlivé na chlór, v tomto případě je nežádoucí používat chloridová hnojiva. Obsah sodíku v draselné soli umožňuje její úspěšné použití pro hnojení cukrové řepy a krmných okopanin.
Koncentrovaná hnojiva lze použít pro hlavní aplikaci, navíc v případě potřeby při setí plodin a při hnojení.
Surové soli. Získává se mletím přírodních rud obsahujících draslík, především sylvinitu a kainitu.
Silvinit KCl∙NaClpoužívané jako hnojivo by mělo obsahovat 15-25 % K2O. Směs velkých krystalů (velikost 1-5 mm a více) červené, bílé, šedé a modré barvy. Dobře se rozpouští ve vodě. Hygroskopický, spékavý. Obsahuje hodně chlóru (4-5 kg na 1 kg K2O).
Cainite KCl MgS4 3H2O obsahuje 10-12 % K2O a 6-7 % MgO. Jedná se o velké růžovohnědé krystaly. Rozpustný ve vodě, nehygroskopický, nespékavý.
Surové soli obsahují málo draslíku, proto se používají v malých množstvích v blízkosti ložisek odpovídajících rud. Nejčastěji se používají pro hlavní aplikaci.
Průmyslový odpad. lokální hnojiva.
popel z pece obsahuje v závislosti na druhu spalovaného dřeva 3-15 % K2O ve formě K2CO3, dále 2-7 % P2O5, 25-35 % CaO a další popelové makro- a mikroprvky. Jemný prachový prášek šedé barvy s inkluzemi uhlíkatých částic. Obvykle se používá jako potašové hnojivo.
Cementový prach (odpad z cementáren) obsahuje 10-35% K2O ve formě K2CO3, KHCO3 a K2SO4, vápník, hořčík a některé stopové prvky.
Vzhledem k vysokému obsahu vápníku by se uvažované materiály měly používat především na kyselých půdách, a to nejen jako potaš, ale také jako vápenná hnojiva.
Popel a cementový prach neobsahují chlór, proto je lepší je aplikovat pod plodiny citlivé na chlór jako hlavní hnojivo.
Interakce potašových hnojiv s půdou. Po rozpuštění hnojiv jsou draselné kationty vyměněny a nevyměnitelné absorbovány pevnou fází půdy. Přidružené anionty, zejména chloridový iont, zůstávají v půdním roztoku a mohou být vymyty z ornice.
Díky výměnné absorpci zůstává draslík dostupný rostlinám:
PPK)Ca2+ + 2K2SO4 ↔ PPK)Ca2+ + CaSO4 + MgSO4;
PPK)H+ + 4KCl↔ PPK)K+ + HCl + AlCl3.
Místo toho do roztoku přejde ekvivalentní množství jiných kationtů a v kyselých půdách se z FPC vytěsní významná množství vodíkových a hliníkových kationtů, čímž se půdní roztok okyselí.
Absorpce bez výměny dramaticky snižuje dostupnost draslíku. Čím více třívrstevných jílových minerálů v půdách, tím výraznější fixace draslíku. V menší míře jsou hrubozrnné a granulované formy potašových hnojiv vystaveny nevýměnné absorpci.
Hlavní potašová hnojiva jsou fyziologicky kyselá, protože rostliny spotřebují mnohem více draslíku než doprovodné síranové a chloridové ionty. Ale okyselující účinek potašových hnojiv je mnohem slabší než například u amonných dusíkatých hnojiv. Výraznou změnu reakce prostředí pozorujeme až při systematickém používání vysokých dávek draselných hnojiv pro draslíkomilné plodiny na slabě pufrovaných lehkých půdách.
Faktory pro využití draslíku z hnojiv. Jsou určeny velikostí nevýměnné absorpce a pohybují se v rozmezí od 50 do 80 %.
Dávky potašových hnojiv. Závisí na plánovaném výnosu plodin, obsahu mobilního draslíku v půdě a některých dalších faktorech.
Obvykle se draselná hnojiva používají pouze pro hlavní aplikaci, pro tento účel se v oblasti Nonchernozem používá průměrně 30-60 kg/ha pro obilniny a 60-120 kg/ha K2O pro řádkové plodiny a zeleninu.
Termíny a způsoby výroby potaše hnojiva. Hlavní aplikaci je účelnější provádět na podzim pod podzimní orbou, aby se hnojiva dostala do hlubší a vlhčí vrstvy půdy, kde se nachází převážná část kořenů rostlin. Navíc za relativně konstantních vlhkostních podmínek se fixuje méně draslíku než při střídavém smáčení a vysychání povrchové vrstvy půdy. Na podzim je důležité aplikovat chloridová hnojiva, jejichž chlór je na jaře vyplavován vodou z taveniny do suborických horizontů.
Hlavní aplikaci síranových hnojiv, stejně jako chloridových hnojiv pro plodiny odolné vůči chlóru, lze provádět na jaře pro pěstování.
Pouze na jaře by měla být potašová hnojiva aplikována na lehké půdy, rašelinu a nivu. Lehké půdy mají nedostatečně vyvinutou AUC, která nemůže zadržet veškerý příchozí draslík. Podzimní aplikace hnojiv proto vede ke ztrátám draslíku v důsledku vyplavování roztavenými sněhovými vodami. Podmáčení rašelinných a lužních půd také způsobuje značné ztráty draslíku.
Potašové hnojivo lze uložit do rezervy po dobu 2-4 let. Jednorázová aplikace dávek zvýšených 2-4x umožňuje zajistit rostlinám draslík ve stanoveném období a zároveň snížit finanční náklady na použití hnojiv.
K setí a hnojení se draselná hnojiva používají zřídka. Na kultivovaných plodinách lze draslík použít pro předseťovou i poseťovou aplikaci jako součást komplexních hnojiv.
Účinnost potašových hnojiv. Draslík zvyšuje odolnost rostlin vůči nepříznivým povětrnostním vlivům: krátkodobá sucha, suchý vítr, mrazy. Optimální výživa draslíkem zlepšuje přezimování ozimých plodin a víceletých trav.
Draslík ve složení kompletního minerálního hnojiva poskytuje 17-26% z celkového zvýšení výnosu hlavních plodin. Při správném použití hnojiv z 1 kg K2O získáte 2-5 kg obilí, 20-33 – brambory, 35-40 – kořeny cukrové řepy, 1-1,5 – lněné vlákno, 20-30 kg sena víceleté luskoviny atd. .
Účinnost potašových hnojiv podléhá geografickým zákonitostem: v evropské části země klesá při pohybu ze severu na jih a ze západu na východ, protože se zhoršují vlhkostní podmínky a zvyšuje se draslík v půdě (C 69, 70). Draselná hnojiva jsou nejúčinnější v mimočernozemní zóně, zejména na rašelinných a lehkých sodno-podzolových půdách, kde může být draslík na prvním minimu a omezovat výnosy plodin. Hlinito-hlinité a jílovité odrůdy sodno-podzolových půd jsou lépe zásobeny draslíkem, v polovině 20. století se věřilo, že nepotřebují zavádění draselných hnojiv. Tvorba vysokých výnosů při pravidelném používání pouze dusíkatých a fosforečných hnojiv však vede k vyčerpání půdních zásob draslíku. Proto je potřeba používat potašová hnojiva.
Černozemě jsou obvykle dobře zásobeny draslíkem, takže potašová hnojiva jsou většinou neúčinná.
V rámci jednoho typu půdy se účinnost liší v závislosti na obsahu mobilního draslíku. Draselná hnojiva jsou nejúčinnější na půdách s velmi nízkým a nízkým obsahem mobilního draslíku.
Při stejné zásobě půd draslíkem je třeba počítat s vyšším efektem při pěstování draslíkomilných kultivovaných plodin.
Kyselost půdy má velký vliv na účinnost potašových hnojiv. Silněji působí na mírně kyselých a neutrálních půdách (C 71). Výrazně zvyšuje účinnost vápnění kyselých půd. Ve vápnitých půdách však pohyblivost draslíku klesá, navíc vysoká koncentrace vápníku brání vstupu draslíku do rostlin vlivem iontového antagonismu, proto je nutné používat dávky draselných hnojiv zvýšené 1,5-2x.
Účinnost do značné míry závisí na použitých formách. Na chlorofobní plodiny (brambory, pohanka atd.) jsou účinnější hnojiva bez chlóru (C 72). Formy obsahující hořčík (kalimagnesia, kalimag atd.) jsou účinnější na půdách chudých na hořčík (lehká sodno-podzolová a rašelina), stejně jako na plodinách náročných na hořčík (brambory, kukuřice atd.) (C 73). Hnojiva obsahující sodík (draselná sůl, sylvinit atd.) jsou účinnější při aplikaci pod cukrovou řepu a pícniny okopaniny (С 74). Přítomnost síry v síranových hnojivech má pozitivní vliv na produktivitu brukvovitých a luštěninových plodin.
Účinnost potašových hnojiv, zejména hnojiv obsahujících chlór, se zvyšuje při podzimní aplikaci pod podzimní orbu. Aplikace na jaře pro pěstování je zpravidla méně účinná, s výjimkou lehkých sodno-podzolových půd, rašelin a niv.
Účinnost draslíku se většinou projeví až při dobrém zásobení rostlin dusíkem a fosforem.
Podle pozadí hnoje obsahujícího značné množství draslíku je nízká účinnost potašových hnojiv.
Draselná hnojiva zlepšují kvalitu produktů: zvyšuje se obsah škrobu v bramborách, cukru v cukrové řepě, sacharidů v zeleninových a ovocných plodinách a zlepšuje se kvalita vlákniny v přívlačových plodinách. Vyšší kvality produktu chlorofobních plodin je dosaženo použitím síranodraselných hnojiv. Draselná hnojiva také zvyšují odolnost rostlin vůči různým chorobám jak během vegetace, tak během skladování, a tím zlepšují trvanlivost ovoce a zeleniny.
Používání potašových hnojiv navíc snižuje obsah jednoho z radionuklidů s nejdelší životností, 137Cs, v rostlinách, což je důležité zejména pro radioaktivně zamořené oblasti.
