Répartition des nutriments dans les engrais humiques en relation avec leur composition fractionnelle
La composition et le rapport des substances minérales peuvent déterminer le degré d'adéquation des engrais humiques pour une culture donnée. Cependant, il convient de noter que la caractérisation des différentes formes d'engrais humiques dont il a été question était basée sur l'analyse d'échantillons moyens.
Dans le même temps, on sait que la léonardite, à partir de laquelle ces engrais sont actuellement préparés, n'est pas homogène en termes de composition mécanique, mais représente une masse organique constituée de particules de tourbe de différents diamètres.
Composition fractionnelle de la léonardite
Tableau 20. Composition fractionnelle de la léonardite
| Indice de qualité de la léonardite par fractions | Taille des particules, mm | Échantillon moyen de léonardite | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–7 | 7–6 | 5–3 | 3–2 | 2–1 | 1–0,5 | <0,5 | ||
| Composition des fractions, % | 3,9 | 7,3 | 17,6 | 26,7 | 23,5 | 11,3 | 9,7 | 100,0 |
| Capacité d'absorption au bleu de méthylène, % | 1,8 | 1,8 | 2,5 | 3,5 | 3,9 | 5,3 | 5,9 | 3,8 |
| Cendres, % | 19,9 | 20,7 | 20,2 | 20,6 | 19,9 | 20,5 | 32,9 | 21,5 |
Étant donné que les machines utilisées pour l'application d'eau ammoniacale et de composants minéraux en vrac ne produisent pas de fragmentation supplémentaire significative de la matière première initiale, l'engrais humique fini ne différera pas de l'état initial en termes de composition fractionnelle.
Dans le même temps, comme le montre le tableau 20, la composition fractionnelle devrait avoir une influence significative sur la qualité de l'engrais, car en fonction de la teneur plus ou moins élevée en particules à forte capacité d'échange cationique, la répartition des substances minérales dans l'engrais fini changera. Par conséquent, nous nous sommes donné pour tâche de déterminer la nature de la répartition des composants minéraux dans la masse de léonardite lors de son traitement avec des produits chimiques.
De plus, étant donné que le résultat d'un tel traitement était censé être l'obtention de fractions qualitativement différentes, il était nécessaire de déterminer les tailles de granules optimales tant en termes de teneur en nutriments qu'en termes d'impact sur la plante.
Préparation et analyse de l'humate de potassium
Pour résoudre ces problèmes, deux types d'humate de potassium ont été préparés :
- Premier type : la léonardite a été traitée avec de l'eau ammoniacale, puis l'excès d'ammoniac a été neutralisé avec du superphosphate jusqu'à un pH de 7,2.
- Deuxième type : au lieu du superphosphate, l'excès d'ammoniac a été neutralisé avec de l'acide orthophosphorique, préalablement dilué dans de l'eau pour une humidification plus complète de la masse.
Ainsi, l'utilisation de superphosphate et d'acide orthophosphorique a permis de comparer l'efficacité du traitement de la léonardite avec du phosphore sous forme liquide.
Après la préparation, les engrais ont été séparés en fractions et des échantillons moyens ont été analysés. L'azote et le phosphore ont été déterminés dans un extrait de 0,5 N H₂SO₄. Les acides humiques et fulviques ont été extraits à froid.
Tableau 21. Teneur en nutriments dans l'humate de potassium par fractions (en %)
| Nom de l'analyse | Humate de potassium, neutralisé par du superphosphate | Humate de potassium, neutralisé par P₂O₅ | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Échantillon moyen | Fractions, mm | Échantillon moyen | Fractions, mm | ||||||||||||||
| 7–10 | 5–7 | 3–5 | 2–3 | 1–2 | 0,5–1 | <0,5 | 7–10 | 5–7 | 3–5 | 2–3 | 1–2 | 0,5–1 | <0,5 | ||||
| N | 1,23 | 0,87 | 1,13 | 1,27 | 1,40 | 1,42 | 1,24 | 1,06 | 1,54 | 1,10 | 1,38 | 1,47 | 1,60 | 1,56 | 1,72 | 1,86 | |
| P₂O₅ | 3,27 | 1,25 | 1,68 | 2,21 | 3,04 | 3,91 | 5,36 | 5,15 | 2,94 | 1,50 | 2,03 | 2,74 | 3,23 | 3,19 | 3,09 | 3,58 | |
| Rapport P₂O₅:N | 2,6 | 1,4 | 1,5 | 1,7 | 2,2 | 2,7 | 4,3 | 4,8 | 1,9 | 1,4 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,0 | 1,8 | 1,9 | |
| Acide humique, soluble dans 0,01 N KOH | 0,37 | 0,27 | 0,32 | 0,22 | 0,21 | 0,10 | 0,04 | 1,38 | 0,62 | 0,89 | 1,16 | 1,41 | 1,59 | 1,96 | 1,87 | ||
| Acide humique, soluble dans 0,1 N KOH | 7,45 | 7,76 | 8,86 | 7,51 | 7,32 | 4,60 | 0,78 | 16,02 | 15,37 | 14,74 | 18,10 | 16,72 | 16,59 | 16,70 | 12,96 | ||
| Humidité | 22,1 | 37,4 | 41,9 | 44,8 | 46,7 | 45,6 | 38,3 | 44,0 | 18,4 | 25,6 | 44,4 | 47,5 | 48,7 | 40,6 | 25,9 | ||
| pH de l'extrait aqueux | 6,5 | 6,7 | 6,9 | 7,0 | 7,1 | 7,2 | 7,0 | 7,0 | 6,6 | 6,7 | 6,8 | 6,9 | 7,1 | 7,2 | 7,4 | ||
Comme le montre l'analyse, la composition qualitative des fractions de léonardite est hétérogène, et indépendamment de la méthode de neutralisation, la majeure partie de l'azote et du phosphore introduits s'accumule dans les granules de tourbe plus petites de 5 mm et moins.
Le choix du composant phosphoré n'a qu'une influence significative sur la mobilité des acides humiques, fulviques et ulmiques dans l'engrais. Ainsi, le traitement au superphosphate réduit globalement le rendement en acides humiques solubles dans les alcalis, et d'autant plus que la taille des granules dans la fraction est petite. La diminution de la teneur en acides humiques des fractions les plus grosses aux fractions les plus petites se produit parallèlement à l'augmentation de la teneur en acide phosphorique et s'explique par un plus grand enrichissement des fractions fines en superphosphate pulvérulent.
Contrairement au superphosphate, l'utilisation d'acide orthophosphorique n'entraîne pas de diminution du rendement en acides humiques. Au contraire, dans ce cas, on observe une augmentation de la teneur en acides humiques dans les fractions parallèlement à l'augmentation de l'azote et du phosphore qu'elles contiennent.
Expérience microvégétative
Les fractions des types d'humate de potassium spécifiés ont été testées dans une expérience microvégétative afin de déterminer leur efficacité en tant que sources de nutrition minérale pour les plantes. L'expérience a été menée dans des coupelles de Koch en culture de sable. La prise d'essai de sable par récipient était de 400 g. 1,5 ml d'engrais a été ajouté par récipient et 50 graines d'orge ont été semées. 10 jours après la levée des plantules, l'orge a été récoltée et la teneur en azote et en phosphore a été déterminée, puis l'exportation a été calculée.
Tableau 22. Efficacité des fractions d'humate de potassium en tant que sources de nutrition (neutralisation au superphosphate) (Expérience microvégétative de 2016, orge)
| Fraction d'humate de potassium, mm | Masse sèche de 50 plantes, g | Teneur, % | Exportation totale par récipient, mg | Prélevé sur les engrais par récipient, mg | Introduit par récipient, mg | Utilisation de la quantité introduite, % | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | P₂O₅ | N | P₂O₅ | N | P₂O₅ | N | P₂O₅ | N | P₂O₅ | ||
| Échantillon moyen | 0,52 | 4,15 | 0,643 | 21,6 | 3,33 | 9,4 | 2,16 | 18,4 | 49,1 | 50,8 | 4,4 |
| 10–7 | 0,55 | 3,51 | 0,441 | 19,3 | 2,42 | 7,1 | 1,25 | 13,1 | 18,7 | 54,2 | 6,7 |
| 7–5 | 0,54 | 4,48 | 0,536 | 24,2 | 2,91 | 12,0 | 1,74 | 16,9 | 25,2 | 71,0 | 6,9 |
| 5–3 | 0,57 | 5,31 | brak | 30,3 | brak | 18,1 | brak | 19,1 | 33,1 | 94,7 | brak |
| 3–2 | 0,57 | 4,15 | 0,466 | 23,6 | 2,68 | 11,4 | 1,51 | 21,0 | 45,6 | 54,0 | 3,3 |
| 2–1 | 0,56 | 4,15 | 0,625 | 23,2 | 3,47 | 11,0 | 2,30 | 21,3 | 58,6 | 51,6 | 3,9 |
| 1–0,5 | 0,54 | 4,06 | 0,536 | 21,9 | 2,91 | 9,7 | 1,74 | 18,6 | 80,4 | 51,2 | 4,0 |
| <0,5 | 0,54 | 3,71 | 0,682 | 20,0 | 3,67 | 7,8 | 2,50 | 27,9 | 53,7 | 27,9 | 4,6 |
| Sans engrais | 0,45 | 2,71 | 0,264 | 12,2 | 1,17 | brak | brak | brak | brak | brak | brak |
Analyse des résultats
Les données obtenues dans cette expérience permettent de conclure que les fractions moyennes sont la partie constituante la plus précieuse de l'humate. Les granules d'un diamètre supérieur à 7 mm sont une mauvaise source d'azote et de phosphore pour les plantes, c'est pourquoi il est absolument nécessaire de les rejeter lors de la production d'engrais.
Très probablement, il sera approprié de procéder de la même manière avec la fraction de poussière <0,5 mm, qui comprend principalement des particules de léonardite mal humifiées et un mélange minéral.
En ce qui concerne les tailles de granules optimales, à en juger par l'absorption d'azote, leur efficacité dépend de la forme du composant phosphoré. Ainsi, lors de l'utilisation de superphosphate, les granules de 3 à 5 mm sont préférées, tandis que lors de la préparation d'engrais avec de l'acide orthophosphorique, la taille optimale des particules se situe dans la plage de 1 à 3 mm.
Conclusions
- Les études menées ont montré que l'efficacité des engrais humiques peut être augmentée en sélectionnant pour chaque culture et groupe de cultures la composition et le rapport optimaux des composants minéraux, ainsi que la taille des granules et la réaction de l'engrais appropriées.
- La saturation d'un engrais humique (destiné à être utilisé lors du semis) en composants minéraux jusqu'à une certaine limite augmente leur efficacité. Cette saturation limite est déterminée par la teneur totale en azote, phosphore et potassium de 11 %. L'efficacité des engrais humiques plus concentrés se rapproche de l'action des sels minéraux.
- L'ajout de potassium à l'humate pour en faire un engrais humique à composition minérale complète doit généralement s'accompagner d'un enrichissement supplémentaire de l'engrais en eau ammoniacale.
- Parmi les types de préparations étudiés, les plus efficaces étaient celles dans lesquelles une partie d'azote représente 1,5 à 2 parties de phosphore et 1,5 à 3 parties de potassium.
- La teneur en acides humiques solubles dans l'eau, solubles dans l'eau sans chauffage, dans ces engrais doit être de 0,17 à 0,19 %.
- Dans le processus de traitement de la léonardite avec des produits chimiques dans la production d'engrais humiques, la répartition des substances minérales dans les fractions de léonardite s'avère inégale. L'azote provenant de l'eau ammoniacale et le superphosphate sont principalement absorbés par les fractions de 5 mm et moins.
- L'expérience de végétation a montré que les fractions moyennes - 1 à 5 mm sont la partie constituante la plus précieuse des humates. Les granules de plus de 7 mm de diamètre sont une mauvaise source de nutrition azotée et phosphorée pour les plantes, et celles de moins de 0,5 mm sont une mauvaise source de nutrition azotée.