Минеральными удобрениями (МУ) называются соли и другие неорганические природные или полученные промышленным путем вещества, содержащие в своем составе элементы, необходимые для питания растений и улучшения плодородия почвы, используемые с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
В образовании тканей растений, в его росте и развитии принимают участие около 70 элементов, которые по их роли могут быть разделены на следующие группы:
- элементы-органогены (углерод, водород, кислород, азот);
- зольные элементы (фосфор, кальций, калий, магний, сера);
- микроэлементы (бор, молибден, медь, цинк, кобальт);
- элементы, входящие в состав хлорофилла и различных ферментов (железо, марганец).
Из этих элементов углерод, водород и кислород образуют около 90% массы сухого вещества растения, 8 – 9% составляют азот, фосфор, сера, магний, кальций и калий. На долю остальных элементов, в том числе таких жизненно важных, как бор, железо, медь, марганец и другие, приходится не более 1-2%.
Важнейшее значение для питания растений имеют азот, фосфор и калий, от которых зависят обмен веществ в растении и его рост. Азот входит в состав белков и хлорофилла, принимает участие в фотосинтезе. Соединения фтора играют важную роль в дыхании и размножении растений, участвуя в процессах превращения углеводов и азотсодержащих веществ. Калий регулирует жизненные процессы, происходящие в растении, улучшает водный режим, способствует обмену веществ и образованию углеводов в тканях растений.
Основную массу кислорода, углерода и водорода растение получает из воздуха и воды, остальные элементы извлекает из почвы. При современных масштабах культурного земледелия естественный кругооборот питательных элементов в природе нарушается, так как часть их выносится с урожаем и не возвращается в почву (таблица. 4.1), а также вымывается из почвы дождевыми водами или переходит в недеятельную форму (иммобилизируется). Например, азот под воздействием микроорганизмов восстанавливается из иона NO3- до N2 и N2O. При этом чем выше урожайность, тем больше вынос питательных элементов из почвы.
Таблица 4.1 - Вынос питательных элементов из почвы
| Элемент и его соединение | Вынос, кг/га, при урожае | ||
| пшеницы 30 ц/га | сахарной свеклы 270 ц/га | кукурузы 600 ц/га | |
| Азот (N) | |||
| Калий (K2O) | |||
| Фосфор (P2O5) |
Это вызывает необходимость в компенсации потерь питательных элементов в почве путем внесения в нее веществ, содержащих эти элементы, то есть минеральных удобрений, что позволяет обеспечить высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Так, при внесении в почву полного, то есть содержащего азот, фосфор и калий, удобрения урожай повышается в 1,5 – 3 раза в зависимости от культуры (табл. 4.2).
Таблица 4.2 - Влияние минеральных удобрений на урожайность
| Культура | Урожайность, ц/га | |
| Без удобрения | С удобрением | |
| Хлопок | 8 – 9 | 27 – 30 |
| Пшеница | 7 – 8 | 20 – 40 |
| Сахарная свекла | 100 – 120 | 200 – 500 |
Применения МУ, помимо повышения урожайности, увеличивает производительность труда, сокращает себестоимость сельскохозяйственной продукции и улучшает ее качество: повышает содержание сахара в свекле, крахмала в картофеле, увеличивает прочность хлопкового и льняного волокон, морозо- и засухоустойчивость растений.