Лабораторная работа № 10

УДОБРЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРУДОВОМ РЫБОВОДСТВЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ ПРУДОВ В УДОБРЕНИИ

 

Цель работы: изучитьнаименование и состав удобрений, методики определения потребности прудов в минеральных удобрениях.

Материал и оборудование: коллекция минеральных удобрений.

Задание:

1. Ознакомиться с азотными, фосфорными и калийными удобрениями и сделать конспект по следующим характеристикам: название удобрения и химический состав, содержание действующего вещества в %, внешний вид, физические свойства, в т.ч. растворимость, для каких почв пригодно, действие удобрений на почву и воду.

2. Определить потребность воды в минеральных удобрениях методом биологических испытаний (поставить опыт в пруду или в условиях лаборатории).

3. Определить эффективность первичного действия удобрений.

4. Ответить на вопросы для самопроверки, используя методические указания и рекомендуемую литературу.

Методические указания

Увеличение выхода рыбной продукции с единицы площади пруда может достигаться двумя путями:

1) путем улучшения продуктивных свойств пруда за счет мелиорации, агротехнической подготовки ложа, ограничения его зарастаемости и удобрения;

2) путем более эффективного использования материальных и энергетических ресурсов пруда (выращивание более продуктивных пород, поликультура, совершенствование биотехники выращивания).

Удобрение прудов относится к мероприятиям первой группы и позволяет значительно увеличить выход рыбной продукции из водоема за счет развития естественной кормовой базы, улучшения условий содержания рыбы. Биогенные элементы, содержащиеся в удобрениях, позволяют ускорить процесс развития бактерий и фитопланктона, массового увеличения их потребителей – зоопланктона и бентоса. Помимо этого, фитопланктон улучшает кислородный режим прудов.

В прудовых карповых хозяйствах применят органические, минеральные и комплексные удобрения. В пруды следует вносить только те биогены, которых недостаточно в воде и почве пруда.

В качестве органических удобрений используют навоз, навозную жижу, птичий помет, торф, компост и подвяленную зеленую растительность. Наиболее распространенным видом данных удобрений является навоз. Органические удобрения содержат почти все химические элементы. Они содержат клетчатку, являющуюся необходимым компонентом для жизнедеятельности многих микроорганизмов.

Эффективность органических удобрений часто бывает не ниже, а иногда и выше эффективности минеральных. Но, существенным недостатком этих удобрений является наличие большого количества органического вещества, для окисления которого требуется большое количество растворенного в воде кислорода.

Органические удобрения усиливают развитие бактерий, фито- и зоопланктона, бентосных организмов. При высокой плотности посадки рыб, малой площади прудов, кормления рыбы искусственными кормами применение органических удобрений нецелесообразно, т.к. водоем и без них насыщен органическими веществами в виде продуктов обмена рыб и остатков корма.

Органические удобрения вносят осенью по ложу пруда с последующей культивацией удобренной площади весной. Их не рекомендуется вносить в пруды, расположенные на песчаных, супесчаных и глинистых почвах. На только что построенных прудах, где отсутствует плодородный слой, они более эффективны, чем минеральные. На 1 га ложа пруда вносят не более 2 т навоза и 4 т/га компостов, торфа, водной растительности, золы.

В качестве зеленых удобрений используют высшую водную растительность прудов или специально возделываемые культуры. Скошенную растительность подвяливают, собирают в снопы и размещают по урезу воды. Норма внесения колеблется от 2 до 6 т/га. По истечению 7-10 дней остатки растений убирают из водоемов. Разлагающая растительность благоприятствует развитию бактерий, водорослей, являющихся пищей зоопланктона.

Одной из форм удобрения прудов является сидерация, применяемая чаще в нерестовых, мальковых и выростных прудах: ложе прудов до их залития засевается злаковыми или бобовыми культурами, которые в залитых прудах разлагаются и способствуют развитию естественной кормовой базы.

Минеральные удобрения вносят в водоем в качестве источников минеральных элементов. Этот класс удобрений делится на простые удобрения и сложные. Простые удобрения разделяют на группы по основным действующим веществам на:

1) азотные – источники азота, входящего в состав белков; приводят к бурному развитию фитопланктона, угнетают развитие сине-зеленых и нитчатых водорослей, улучшают развитие кормовой базы и кислородный режим прудов; их рекомендуется вносить в воду весной до начала активного включения в круговорот биогенных веществ для поддержания концентрации азота в пределах 2 мг/л;

2) фосфорные – источники фосфора, который расходуется на построение скелета рыб, в процессе мышечной и нервной деятельности, на образование плазмы крови, белков, углеводов; способствуют развитию мягкой водной растительности и кормовых организмов для рыб; являются самыми дешевыми;

3) калийные – источники калия, при их внесении интенсивно развивается мягкая подводная и надводная растительность, фитопланктон; калий регулирует углеводный и белковый обмен, способствует сопротивляемости к воздействию низких температур, поддерживает нормальное состояние клеток ткани; рекомендуется применять совместно с азотно-фосфорными удобрениями;

4) кальциевые – источники кальция, обеззараживают водоем, повышают рН; ионы кальция способствуют усилению процессов гидролиза органических веществ, уменьшают количество свободной углекислоты, снижают адсорбционную способность ила, участвуют в построении скелета гидробионтов.

Азотные удобрения (действующее вещество N)

Сульфат аммония (NH₄)₂SO₄

Мелко-кристаллический порошок белого цвета, слегка желтоватый. Содержит 20,4-24% азота. Хорошее азотное удобрение для нейтральных и щелочных почв. При многолетнем внесении в почву подкисляет ее и тогда действует хуже других азотных удобрений. Это можно устранить известкованием почвы. При внесении в почву смеси с трудно растворимыми фосфатами (например, с фосфорной мукой) делает их более доступными для растений. В воде растворяется. Действует в момент внесения.

Селитра аммиачная (нитрат аммония) NH₄ NO₃

Крупно-кристаллическое вещество белого цвета с желтоватым оттенком. Выпускается с заводов окрашенной в желтый цвет. Легко сыреет на воздухе и слеживается в глыбы. Парафинированная или гранулированная аммиачная селитра почти не слеживается.

Содержит 35% азота. Отличное удобрение почти для всех почв, особенно для нейтральных и щелочных. Для кислых почв применяется после предварительной нейтрализации. Хорошо растворима, в воде растворяется 1920 г/л вещества. Действие быстрое, слабо подкисляет почву при длительном применении, особенно в I-III зонах рыбоводства.

Лейна – селитра NH₄ NO₃ (NH₄)₂SО₄

Лейна селитра - это смесьсульфата аммония и аммиачной селитры. Представляет собой мелко-кристаллический порошок сероватого цвета. Менее слеживается, чем аммиачная селитра, и как правило, выпускается заводами окрашенным в розовый цвет. Содержит 25% азота. В воде хорошо растворяется.

Цианамид кальция СаСN₂

Тонкий легкий порошок черного цвета. Содержит 18-20% азота. Пыль раздражает слизистую оболочку глаз, носа и горла, поэтому рас­сеивать его следует только в тихую погоду. Хранить в сухом месте. В воде не растворяется.

Синтетическая мочевина CH₄N₂O (карбамид)

Это самое концентрированное из азотных удобрений. Содержит 46% азота. Хорошее удобрение для всех почв. Слегка подкисляет почву. В воде хорошо растворяется. Гранулы белого цвета, покрытые жировой пленкой для уменьшения слеживаемости. Мочевина в почве преобразуется при участии бактерий в углекислый аммоний.

Селитра натриевая Na NO₃

Кристаллический порошок белого или серовато-желтого цвета, слегка сыреет, поэтому хранить надо в сухом месте. Содержит 16,5% азота. Хорошее удобрение для всех типов почв. В воде растворяется 885 г/л вещества. Гигроскопичность и слеживаемость натровой селитры слабая. В момент внесения действует быстро.

Кальциевая (норвежская) селитра – Ca(NO₃)₂

Водорастворимое удобрение. Изготавливается путем нейтрализации извести азотной кислотой. Содержит до 15,5% азота. Выпускается в форме гранул или кристаллов белого, светло-серого, бежевого цвета. Удобрение гигроскопично, поэтому его хранят во влагонепроницаемых мешках. На кислых почвах это самое распространенное азотное удобрение.

 

Фосфорные удобрения (действующее вещество Р₂О₅ )

Фосфоритная мука Ca₃(PO₄)₂

Получается размолом фосфоритов. Серый или буро-серый тонкий порошок землистого оттенка. Содержит 15-25% фосфорной кислоты. Caмое дешевое фосфорное удобрение. Хорошо действует на кислых почвах, особенно в комплексе с торфом. В воде не растворяется. Заметно подщелачивает почву.

Суперфосфат из фосфорита

Получается смешением одной части серной кислоты и одной части фосфорной муки. Серое, кислое на вкус, мелко комковатое вещество. Содержит 1-14% фосфорной кислоты. Часто суперфосфат бывает слишком влажным, тогда для улучшения рассеиваемости к нему следует примешивать 4-6% костной или фосфоритной муки.

Суперфосфат из аппатита

Получается смешением аппатитового концентрата с серной кислотой. Белый кислый на вкус порошок с мелкими комочками. Содержит 19-10% фосфорной кислоты. Отличное удобрение всех почв, особенно для нейтральных. Прибавка костной муки фосфоритной улучшает рассеивание. Малорастворимое удобрение.

Простой суперфосфат Ca(H₂PO₄)₂ ∙ 2H₂O + 2CaSO₄)

Это водорастворимая форма фосфорного удобрения. Представляет собой смесь водорастворимого однозамещенного фосфат кальция и нерастворимого в воде гипса, который часто остается в составе удобрения и занимает 40% от общего веса. Фосфора как действующего вещества в таком удобрении очень мало (14-20%), поэтому при производстве стараются использовать концентраты апатитов и фосфоритов - определяя исходное сырье с наибольшей концентрацией фосфора. Выпускается в виде гранул размером от 1 до 4 мм или порошка бело-серого цвета. Не слеживается, удобен в использовании, можно легко рассевать по участку.

Двойной суперфосфат Ca(H₂PO₄)₂ ∙ 2H₂O

В отличие от простого имеет высокое содержание усвояемого фосфора (42-49%) и не содержит гипса. При производстве этого удобрения апатит (или фосфорит) обрабатывают серной кислотой. Двойной суперфосфат также содержит фосфор в легкоусвояемом виде и выпускается в гранулах белого или серого цвета. Особенно эффективен на нейтральных и щелочных почвах.

Томасшлак Са₃(РО₄)₂·СаО

Отход при производстве стали. Применяется для удобрения только в размолотом виде. Тяжелый темно-серый или черный порошок не слеживается при Хранении. Содержит 10-20% фосфорной кислоты. Пригоден для удобрения всех почв, особенно кислых, слегка подщелачивает почву. В воде не растворяется.

Преципитат СаНРО₄·2Н₂О

Получается осаждением известковым молоком фосфорной кислоты. Белый тонкий порошок. Содержит 30-38% фосфорной кислоты. Применяется на всех почвах, особенно подзолистых. Не слеживается, хорошо рассеивается. В воде почти не растворяется, не гигроскопичен. Может смешиваться с любым удобрением.

Фосфат обесфторенный

Порошок тонкого помола, белого цвета с сероватым или коричневым оттенком, без запаха. Нерастворим в воде, содержит 19-36% P₂O₅. Применяют на почвах всех типов, особенно кислых.

 

Калийные удобрения (действующее вещество K₂О)

Хлористый калий КС1

Получается из сильвинита полным отделением от него хлористого натрия. Содержит 52-62% окиси калия. Мелкокристаллическое вещество белого цвета или гранулы розового цвета. В воде хорошо растворяется, физиологически кислое. Это самое распространенное калийное удобрение.

Калийная соль К₂НРО₄

Получается из сильвинита частичным очищением его от хлористого натрия. Содержит 30-50% окиси калия. В воде растворяется.

Сернокислый калий К₂SО₄

Является ценным бесхлорным удобрением. Добывается из каинита. Белая или сероватая мелкокристаллическая соль. Содержит от 42 до 52,7 % чистого калия. Хорошо растворим в воде, не подвергается гидролизу. Используется на всех типах почв, особенно дерново-подзолистых.

Калимагнезия К₂SО₄ ∙ MgSO₄

Комплексное калийно-магниевое удобрение, без содержания хлора. Представляет собой смесь гранул и порошка серо-оранжевого цвета. Содержит до 28% окиси калия. Применяется во всех почвенно-климатических зонах. Эффективно на песчаных и супесчаных почвах, не зависимо от рН. Не гигроскопично, не слеживается, рассеиваемость хорошая. Растворяется с осадком.

Зола К₂СО₃

Получается от сжигания лиственных (калия в среднем 10%), хвойных (калия в среднем 6%) пород, соломы, торфа и т.д. Серый тонкий порошок, в воде не растворяется. Обладает щелочными свойствами. Перед внесением в пруд золу увлажняют. Самое доступное минеральное удобрение.

Сильвинит КС1 ∙ NaCI

Природная смесь солей хлористого калия и натрия. Содержит 15% окиси калия. Мелкозернистое вещество с зернами серого, розового и сургучно-красного цвета. Хорошо растворяется в воде. Недостаток – низкое содержание калия.

 

Традиционными минеральными удобрениями для рыбоводных прудов считаются аммиачная селитра и суперфосфат, которые применяются в рыбоводстве более двух десятилетий.

Кальциевые удобрения (действующее вещество Са)

Внесение кальциевых удобрений усиливает процессы минерализации органических веществ и жизнедеятельность нитрофицирующих бактерий. К кальциевым удобрениям относятся мел (CaCO₃), гипс, доломит (доломитовая мука), молотый известняк (известняковая мука), известковый туф, торфяная зола.

Но чаще всего на рыбоводных предприятиях применяют известь (гашеную Ca(OH)₂ или негашеную CaO). Нормы внесения кальциевых удобрений зависят от рН воды: чем ниже рН, тем больше доза кальциевых удобрений. Известкование не проводят на почвах с нейтральной, щелочной рН и при сильной щелочной рН.

Известь также применяется в качестве обеззараживающего средства, влияющего на покоящиеся стадии эктопаразитов рыб, также повышает почвенную кислотность. Негашеную известь вносят в пруды при заморе рыб вследствие интенсивного развития фитопланктона. При этом сокращается цветение воды и улучшается газовый режим. Негашеную известь вносят весной по воде в дозе 100-150 кг/га и осенью по влажному ложу пруда. Перед ее внесением рекомендуется проводить боронование или культивацию ложа.

Сложные удобрения являются комплексным источником нескольких минеральных веществ (действующие вещества N, Р₂О_5, К₂О ) (табл. 37). Однако, широкое применение их в прудовом рыбоводстве проблематично, т.к. при их использовании трудно регулировать необходимое соотношение биогенных веществ в воде.

 

Таблица 37 - Характеристика комплексных удобрений

Наименование удобрения	Доля N	Доля Р2О5	Доля К2О
Аммофос NH4H2PO4
Нитроаммофос
Нитроаммофоска
Нитрофоска
Нитрофос
Жидкие комплексные удобрения
Суперфосфат аммонизированный
Калийная селитра КNО3		-

 

Применение удобрений эффективно в том случае, если пруд удовлетворяет следующим требованиям:

1) рН воды и грунта должен быть нейтральным или слабощелочным (рН 6-8);

2) пруды не должны зарастать жесткой надводной растительностью (рогоз, камыш, тростник). В том случае, если растительность имеется (допустимы заросли мягкой погруженной флоры не более 30 % площади пруда), то удобрения вносят в растворенном виде только на не заросшие участки;

3) проточность должна отсутствовать. Если она имеется, то полный водообмен должен осуществляться не менее чем за 15 сут, т.к. в сильнопроточных прудах основная часть веществ будет вынесена течением.

Кроме того, при применении удобрений необходима тщательная мелиорация, создающая благоприятные условия внешней среды для рыбы и пищевых организмов. Предпочтительнее удобрять пруды, расположенные на плотных нефильтрующих грунтах; удобрение на фильрующих почвах нецелесообразно, т.к внесенные вещества будут вымываться через плотины и ложе пруда в более глубокие слои почвы.

Минеральные удобрения вносятся в пруд как по воде, так и на почву. В первом случае их предварительно растворяют в емкости с водой, а затем с лодки распределяют по всей поверхности пруда, избегая мест, заросших жесткой водной растительностью. Во втором случае из размельчают и равномерно разбрасывают по дну спущенного пруда, также избегая вносить их на места, заросшие жесткой растительностью.

Однако, минеральные удобрения лучше вносить в пруд по воде и в этом случае они дают наибольший эффект, т.к. при внесении на дно пруда донные отложения интенсивно их поглощают и на длительное время связывают питательные вещества удобрений, а высшие растения используют их для своего роста.

Полезно дробное внесение удобрений, внесенные в один прием, могут подавить развитие бактерий, а внесение дробными порциями, через небольшие промежутки времени оказывает наилучшее действие на развитие бактерий и планктона, обеспечивая их равномерное развитие. Около 50% удобрений вносят весной после заполнения прудов водой, а остальную часть – небольшими дозами в течение вегетационного периода.

Потребность в удобрениях и сроки их внесения различаются в зависимости от почвенных и климатических условий зон, отдельных хозяйств и даже отдельных прудов, плотности посадки и видового разнообразия рыб. В связи с этим рациональное использование удобрений возможно только при определении потребности в удобрениях и систематическом контроле за эффективностью их действия.

Потребность прудов в минеральных удобрениях определяют прямым и косвенными методами.

Прямой метод проводят по определению интенсивности развития фитопланктона - путем подсчета количества клеток водорослей в 1м³ воды.

Существует несколько косвенных путей:

- определение фактической концентрации биогенных элементов воде;

- метод биологических испытаний (скляночный метод);

- визуальное наблюдение за развитием фитопланктона («цветением» воды);

- измерение прозрачности воды и др.

Наиболее точным методом определения необходимости внесения удобрения является химический, когда в гидрохимической лаборатории устанавливают концентрацию содержащихся в воде биогенных веществ (чаще всего азотистых и фосфорных). Установлено, что для оптимального развития фитопланктона в водоеме количество азотистых соединений должно составлять 2 мг/л, фосфорных – 0,5 мг/л.

Наиболее сложен и трудоемок метод биологических испытаний, основанный на реакции фитопланктона при добавлении того или иного биогенного элемента. В качестве критерия используют величину выделяемого фитопланктоном при фотосинтезе кислорода. Для этого прозрачные склянки вместимостью 100-200 мл с притертыми пробками заполняют прудовой водой, в которую в различных соотношениях добавляют биогенные вещества. Склянки помещают в пруд на глубину не более 0,5 м. По истечении 24 ч склянки из пруда вынимают и определяют содержание кислорода в каждой склянке. Максимальное количество кислорода свидетельствует об оптимальном соотношении и количестве добавленных биогенных веществ, т.е. именно в этих биогенных веществах нуждается пруд.

Если вода не имеет характерного зеленого оттенка и прозрачность ее превышает 0,5 м, а также в ней низкое содержание биогенных элементов, то это свидетельствуют о необходимости внесения удобрений.

Начальные разовые дозы удобрений при отсутствии «цветения» воды и низком содержании биогенных элементов должны быть равны 50 кг/га аммиачной селитры и 25 кг/га суперфосфата. В дальнейшем внесение удобрений необходимо регулировать так, чтобы развитие фитопланктона не отражалось на снижении прозрачности воды менее чем до 20 см.

Эффективность действия минеральных удобрений оценивается с помощью удобрительного коэффициента, который показывает расход удобрений на 1 кг прироста рыбы, полученного за счет удобрений. При удобрении прудов, важное значение имеет оптимальное соотношение азота и фосфора, составляющее в зависимости от рыбоводной зоны 4:1-8:1. Избыток или недостаток удобрений отрицательно сказывается на всех жизненных процессах водоема, поэтому их надо вносить только на основании данных гидрохимических и гидробиологических исследований с учетом фактической концентрации биогенных элементов в воде прудов.

При внесении в рыбоводные пруды высоких доз минеральных удобрений могут произойти заморные явления, вызванные активным поглощением кислорода при бурном развитии и отмирании водорослей, токсикозами рыб.

Удобрение нерестовых прудов применяют для развития мягкой луговой растительности, улучшения травостоя (субстрата для икры) и естественной кормовой базы. Поэтому удобрения вносят как до залития, так и после посадки производителей карпа на нерест. Сначала удобрения вносят по водосборным каналам ложа не залитого пруда (по 50 кг/га аммиачной селитры и суперфосфата). Затем в виде рассола (1 кг удобрения растворяют в 7 л воды) по воде после залития прудов и посадки в них производителей вносят азотные, фосфорные и калийные удобрения, в расчете доведения концентрации вещества до: азота 2 мг/л, фосфора - 0,5 мг/л, калия до 3,5 мг/л. Дальнейшее удобрение воды прудов проводят в зависимости от потребности в минеральных веществах, примерно через 2-3 дня. Прекращают удобрение нерестовых прудов за три дня до их облова.

В хозяйствах, расположенных на почвах с нейтральными или слабощелочными значениями рН, раз в два года по ложу пруда вносят известь в виде известкового молока или порошка в дозе 400 кг/га. В хозяйствах, расположенных на кислых почвах, известь вносят ежегодно в расчете 600 кг/га.

Удобрение мальковых прудов начинают за 10 - 12 сут до пересадки в них личинок. Первые 2-3 дня удобрения (азотные, фосфорные и калийные) вносят ежедневно, а затем только через 7 -10 сут. Разовая доза внесения – 30-40 кг/га.

Для повышения трофности выростных прудов их удобряют в период проведения мелиоративных работ. В это время ложе прудов засевают сельскохозяйственными культурами (горох, ячмень и др.), а перед залитием прудов растительность скашивают. Наряду с посевом сельскохозяйственных культур можно вносить органические удобрения равномерно по ложу пруда из расчета 2-3 т/га навозной жижи или 2-10 т/га навоза, затем проводить неглубокую вспашку почвы или ее дискование. Органические удобрения в выростные пруды можно вносить при отсутствии в них илового слоя.

После залития прудов используют только минеральные удобрения, которые начинают вносить за 7-10 сут до зарыбления, а прекращают при переходе среднесуточной температуры воды через 12ºС. Первоначально пруды удобряют через каждые 2- 3 дня. При этом концентрацию азота в воде прудов доводят до 2 мг/л, а фосфора - до 0,5 мг/л. На этом уровне поддерживают содержание биогенов в течение вегетационного периода. В первую половину вегетационного сезона удобрения вносят через каждые 5 сут, а во вторую - через каждые 10 сут. При цветении воды дозу внесения удобрений снижают в 2-3 раза при увеличении интервала между внесениями.

Нагульные пруды удобряют органическими удобрениями в поздний осенний или зимний период. Навоз, компост вносят в пруды с глинистыми почвами из расчета 10-15 кг/га, с плодородным слоем – 3-5 кг/га. В прудах с глубоким иловым слоем и неблагополучных по эпизоотиям внесение органических удобрений нежелательно. Почва таких прудов имеет кислую среду. Перед залитием прудов по ложу или по воде для нейтрализации грунта вносят 0,3-2 т/га негашеной, 0,35-2,6 т/га гашеной извести и 0,54-3,6 т/га известняка.

Минеральные удобрения в нагульные пруды начинают вносить при переходе среднесуточной температуры через 12ºС в период подъема и прекращают - при снижении среднесуточной температуры ниже 12ºС. В первую половину вегетационного сезона удобрения вносят через каждые 10 сут, а во вторую - через каждые 15 сут. Дозы внесения удобрений те же, что и в выростных прудах. Всего за сезон удобрения вносят 6-10 раз. При цветении воды удобрения вносят реже.