Сірчані горизонти. Колоїдна сірка
Про сірку, її менеджмент та шляхи поповнення запасів в ґрунті говорять в Україні останніми роками досить часто і не безпідставно.
Причин цьому декілька:
- інтенсифікація землеробства (вирощування високопродуктивних сортів і гібридів с/г культур, що потребують багато сірки для формування врожаю);
Так, зокрема, соняшник на формування врожаю в 4 т/га потребує 21,2 кг д.р. S, з насінням з поля забере 11,2 кг д.р., озима пшениця з урожайністю 8 т/га винесе без повернення 18,4 кг д.р. S.
- істотне зменшення викидів забруднюючих речовин промисловості (особливо, коксохімічних комбінатів) в повітря (за рахунок скорочення виробництва, в принципі, та введення екологічних норм, що обумовлюють використання спеціальних каталізаторів-уловлювачів) та удосконалення систем ДВЗ автотранспорту;
З димових труб заводів і фабрик, особливо сектору важкої та добувної промисловості при спалюванні вугілля (буре містить 3-7 % сірки, регіону Донбасу 0,5-9,3 %, антрацити 0,6-6,3 %), в повітря викидається сотні тисяч тон газів, забруднюючих атмосферу, в т.ч. сірководень, сірковуглець, діоксид та триоксид сірки, що реагує з вологою та випадає на поверхню ґрунту у вигляді кислотних дощів, 3SO2+O2+2H2O=2H2SO4(сірчана кислота). Частина сірчистого газу засвоюється листковою поверхнею рослин через продихи, сірчана кислота дисоціює на іони та є джерелом доступної сірки для рослин (рослина засвоює сірку у вигляді сульфат-аніону SO42-, тому хімічні форми сірки S, діоксид та триоксид повинні окислитись до «сульфатного» стану).
- деградація ґрунтів (посилення ерозійних процесів внаслідок некоректних підходів до обробітку ґрунту, погодні катаклізми тощо) та зниження вмісту гумусу в середньому по країні на >0,2%;
- різке скорочення сектору тваринництва за останні 30+ років (поголів’я ВРХ скоротилось більше ніж в 5 разів), що призвело до різкого зниження середнього показника внесення органічних добрив на 1 га (~90% — гній с/г тварин і птиці) до 0,5 т/га.
Більше 90% всієї сірки в ґрунті — в органічній формі, в складі гумусових речовин. Вона є структурним компонентом низки амінокислот (цистин, цистеїн і метіонін), гормонів, вітамінів (В1), бере активну участь в білковому обміні. Різке скорочення внесення органічних добрив останніх десятиліть підтверджується, фактично, помірним або різким дефіцитом S у кожному 2-му агрохіманалізі ґрунту по всій території України (власний досвід автора. ред.).
Добриво, «меліорант-підкислювач» чи фунгіцид-акарицид?
Сірка може виконувати всі перелічені функції. Хімічні фунгіциди-акарициди відомих на ринку транснаціональних компаній-виробників ЗЗР на основі 800 г/кг колоїдної сірки ефективні проти борошнистої роси, парші, іржі на фруктових та ягідних культурах, ефективно борються з кліщами. Традиційний засіб боротьби з вищевказаними проблемами в домашніх умовах — мідний купорос — також є сірковмісною сполукою, сульфатом міді.
На ринку існує, зокрема, і широкий асортимент сірковмісних мінеральних добрив для внесення в ґрунт (сульфат амонію, тіосульфат амонію, калімаг, сульфоамофос, суперфосфат із супутнім вмістом гіпсу, що є кальцієвою сіллю сірчаної кислоти), позакоренево, для обробки насіння та фертигації (зокрема, прості солі SOP, MgSO4*7H2O, сульфати міді, цинку, марганцю тощо). Проте, я хотів би зупинитись на ще одній «чесноті» сірки та її похідних хімічних сполук, а саме на здатності виступати в ролі хімічного меліоранту для зниження показника рН ґрунтового середовища.
Як саме відбувається цей процес?
Найбільш поширене і економічно виправдане (з огляду на ступінь фізичної і хімічної розчинності в ґрунті і вартості 1 кг д.р. сірки в складі) сірчане добриво, сульфат амонію (NH4)2SO4 (фізіологічно-кисле, рН 10% розчину -5.0) має здатність підвищувати кислотність ґрунту 2-ма шляхами, зокрема, дисоціацією сульфат-аніону, котрий, вчасно чи в повній мірі не засвоюючись КС рослин, реагує з іонами Н+ в ґрунті та утворює сірчану кислоту, що в свою чергу потенційно здатна вступати в хімреакції з Ca, Mg та іншими позитивно-зарядженими іонами поживних елементів з утворенням рухомих сполук, гідросульфатів, котрі мігрують (промиваються) з вологою вниз по профілю ґрунту та провокують зниження вмісту вказаних елементів у верхньому кореневмісному шарі. Амоній (NH4+) за певних умов (доступ кисню, вологість грунту не нижче 70%НВ, рН 6.5-8.5 та температура 15-30 град С) піддається мікробіологічній трансформації (нітрифікує в ґрунті), що також супроводжується підкисленням ґрунтового розчину за рахунок його насичення іонами водню (Н+). Проте, використовувати цей тип добрива в якості хімічного меліоранту, м’яко кажучи, недоцільно і дорого. Для боротьби з лужним рН, окрім традиційного гідратованого гіпсу, що працює на підвищення концентрації Ca2+ в ГВК та витісненні надмірної кількості натрію з верхнього шару грунту, шляхом утворення розчинної сполуки сульфату натрію, існує також ще одне цікаве рішення — внесення колоїдної («жовтої») сірки.
В чому її особливість та «поведінка» в грунті?
Колоїдна (елементарна) сірка — недоступна для рослин в тому хімічному вигляді, в якому знаходиться в мішку. Натомість, в ґрунті під впливом тіобактерій (родів Thiobaсillus, Тhіоbасtеrіum, Chromatiaceae тощо) елементарна сірка (як і її відновлені сполуки сірководню, полісульфідів, сульфідів металів) біологічно окислюється до сульфатної форми (SO42-), при цьому на проміжному етапі утворюються тіосульфат-іон (S2O32-), сульфіт-іон (SO32-), тетратіонат-іон (S4O62-). Бактеріям потрібна енергія, яка утворюється в процесі окислення: 2S + 3O2 + 2H2O = 2H2SO4 +Q (енергія). Характер впливу окисленої сірки на кислотність ґрунту подібний до того, як сульфат-іон здатен знижувати рН ґрунту за внесення надмірних норм сульфату амонію. Проте, вартість 1 кг д.р. сірки разом з цим значно поступається такій ж кількості із (NH4)2SO4. Колоїдну сірку вносять під основний та передпосівний обробіток грунту, нормою 100-200 кг/га. Слід розуміти, що трансформація та «реакція» сірки в ґрунті мікробіологічний процес, тому активність ґрунтової мікробіоти безпосередньо впливає на ефективність меліоранту.
Звідки беруть сировину для виробництва колоїдної сірки? На що звертати увагу при виборі конкретного постачальника?
Для початку, варто відмітити, що сірка достатньо поширений в природі елемент, на який припадає 0,1% маси земної кори. В природному стані сірка зустрічається у стані самородків, у вигляді сполук залізного колчедану, піриту, гіпсу, мірабіліту тощо. Зокрема, сірка в різних хімічних формах присутня в кам’яному вугіллі, нафті, природному газі, навіть більшою мірою, ніж в природному стані. Світові запаси самородної сірки — близько 1,8 млрд т. Розвідані запаси в Україні сягають 0,24 млрд т, тобто більше, ніж 1/10 частина світових запасів. Основні родовища зосереджені в Передкарпатському басейні самородної сірки, на території Івано-Франківської та Львівської областей (Роздольське і Язівське родовища), а також в Криму. Збагачення сірчаних руд (вміст *СС 5-8%) та отримання концентрованої «чистої» сірки відбувається переважно флотаційним методом (розділення сумішей твердих дрібних частинок різних речовин за рахунок різної змочуваності і здатності їх накопичуватися на поверхні розділу фаз). Близько 50% світового видобутку становить самородна сірка, решта — побічні продукти переробки і доочищення сульфідних руд, промислових і природних газів, нафти, вугілля, поліметалічних руд, гіпсу, ангідриту, сірководню тощо. Таку сірку переплавляють і відділяють від домішок в спеціальних автоклавах під високим тиском і перегрітим водяним паром. Сірка з обох «джерел» придатна для використання в сільському господарстві.
При виборі колоїдної (елементарної) сірки на ринку слід звертати увагу на фактичний вміст діючої речовини та її «чистоту», якість грануляції, колір (ясно-жовте забарвлення гранул).
Alex Feldman, автор інформ-порталу «Мысль о питании растений»
Думка редакції SuperAgronom.com може не збігатися з точкою зору автора. Редакція не несе відповідальності за достовірність і тлумачення наведеної інформації і виконує роль виключно носія.
