Нітратні добрива 1
Нітратні азотні добрива - натрієва і кальцієва селітри - є побічним продуктом основних хімічних виробництв і завжди складали невелику частку (менше 1%), що випускаються азотних добрив. Однак ознайомлення з їх властивостями і перетвореннями в грунті цікаво з точки зору правильного розуміння особливостей застосування інших азотних добрив.
Натрієва селітра (нітрат натрію, азотнокислий натрій, чилійська селітра) - NaNO3. Містить не менше 16% азоту і 26% натрію. Це дрібнокристалічна сіль білого або жовтувато-бурого кольору, добре розчинна у воді. Має слабку гигроскопичностью, але при зберіганні в несприятливих умовах може злежуватися. При правильному зберіганні не злежується і зберігає хороші фізичні властивості.
Кальцієва селітра (нітрат кальцію, азотнокислий кальцій) - Са (NО3) 2. Містить не менше 13% азоту. Це кристалічна сіль білого кольору, добре розчинна у воді. Має високу гігроскопічність і навіть при нормальних умовах зберігання сильно відволожується, розпливається і злежується. Зберігають і перевозять її в спеціальній водонепроникної упаковці. Для зменшення гігроскопічності кальцієву селітру гранулюють із застосуванням гідрофобних покриттів.
Натрієва і кальцієва селітри - фізіологічно лужні добрива. Рослини в значно більшій кількості споживають аніони, ніж катіони Na + або Са 2+. які, залишаючись в грунті, зрушують реакцію середовища в сторону подщелачивания. Ці добрива при систематичному застосуванні на кислих грунтах знижують грунтову кислотність.
Особливо хороші результати на кислих, бідних підставами грунтах дає кальцієва селітра. При її внесення крім поліпшення азотного живлення удобрюваних сільськогосподарських культур, зменшується кислотність і поліпшуються фізичні властивості грунту, так як кальцій коагулює грунтові колоїди і сприяє створенню структури грунту.
Катіони Na + або Са 2+ поглинаються грунтом, а аніони NO3 - залишаються в грунтовому розчині, зберігаючи високу рухливість. Тому в умовах вологого клімату або при рясному зрошуванні, особливо на легких ґрунтах, нітратний азот може губитися у вигляді газоподібних продуктів в ході денітрифікації, а також вимиватися. Тому нітратні азотні добрива не рекомендують вносити восени, їх краще закладати навесні під передпосівний обробіток грунту.
Амонійні і аміачні добрива (тверді і рідкі)
Твердиеаммонійние добрива становлять близько 4% валового виробництва азотних добрив в РФ. Частка виробництва рідких аміачних добрив постійно зростає.
До твердих амонійний добрив відносять сульфат амонію і хлористий амоній.
Сульфат амонію (сірчанокислий амоній) - (NH4) 2 SO4. Містить 21% азоту. Кристалічна сіль, добре розчинна у воді. Гігроскопічність її дуже слабка, тому при нормальних умовах зберігання злежується мало і зберігає хороші фізичні властивості.
Сульфат амонію можна отримувати улавливанием сірчаною кислотою аміаку з газів, що утворюються під час коксування кам'яного вугілля, або нейтралізацією синтетичним аміаком відпрацьованої сірчаної кислоти різних хімічних виробництв. Невеликі кількості сульфату амонію виробляються в якості побічного продукту при збереженому виробництві капролактаму.
Синтетичний сульфат амонію білого кольору, а коксохімічний з-за органічних домішок має сіру, синюватого або червонуватого забарвлення.
Містить близько 24% сірки і служить гарним джерелом цього елемента для живлення рослин.
Сульфат амонію-натрію - (NH4) 2 SO4 + Na2 SO4. Містить 16-17% азоту і 8% натрію. Його отримують також при виробництві капролактаму. Кристалічна сіль білого, темно-сірого або жовтого кольору. Його використовують так само, як і сульфат амонію, доцільно вносити під цукрові буряки та інші коренеплоди через вміст в ньому натрію.
Хлорид амонію (хлористий амоній) - NH4 Cl. Побічний продукт при виробництві соди. Добриво містить 25% азоту. Через велику кількість хлору (67%) NH4 Cl малопридатний для культур, чутливих до цього елементу (тютюн, цитрусові, картопля і ін.).
Сульфат амонію і хлористий амоній - добрива з яскраво вираженою фізіологічно кислою реакцією, так як рослини з цих солей швидше і в більшій кількості споживають катіони NH4 +. ніж аніони SO4 2- (або Сl -). При одноразовому внесенні помірних доз цих добрив помітного підкислення грунту не спостерігається, але при систематичному використанні на малобуферних грунтах відбувається значне їх підкислення, що призводить до несприятливих агрономічних впливів на продуктивність культур і родючість грунтів.
Обмінно поглинений грунтовими колоїдами амоній залишається добре доступним для рослин. Рухливість його в грунті і небезпека вимивання при цьому зменшуються. Амонійні добрива можна застосовувати завчасно, з осені під оранку, однак якщо в грунті буде відбуватися його інтенсивна нітрифікація від осіннього внесення цього добрива цього добрива краще відмовитися.
У підгодівлю або в рядки краще вносити нітратні добрива, амонійні застосовують переважно до посіву в якості основного добрива. З плином часу відмінності в рухливості нітратних і амонійних добрив нівелюються, так як амонійний азот поступово піддається нітрифікації і переходить в нітратну форму.
Азот хлористого амонію нитрифицируется повільніше, ніж сульфату амонію, що пов'язано з негативним впливом хлору на діяльність нитрифицирующих бактерій, тому дане добриво доцільно застосовувати під рис.
На фізіологічну кислотність амонійних добрив особливо сильно реагують культури, які до неї найбільш чутливі: конюшина, пшениця, ячмінь, буряк, капуста. Для них амонійні добрива вже з перших років застосування менш ефективні, ніж нітратні. Вапнування усуває негативний вплив амонійних добрив на властивості грунту. Хороша заправка грунту гноєм, підвищуючи її буферність, також знижує негативну дію цих добрив на властивості грунту.
До рідких аміачних добрив відносять безводний аміак і аміачну воду. Безводний аміак - NН3. Містить 82,2% азоту. Отримують зниженням газоподібного аміаку під тиском. За зовнішнім виглядом безбарвна, рухома рідина, щільність при 20 ° С 0,61, температура кипіння 34 ° С. При зберіганні у відкритих судинах швидко випаровується. Володіє високою пружністю парів, тому його зберігають і транспортують в сталевих балонах або цистернах, що витримують високий тиск.
Перевага рідких азотних добрив полягає в тому, що виробництво і застосування їх значно дешевше, ніж твердих. При виробництві рідких аміачних добрив відпадає необхідність будівництва цехів азотної кислоти, а також кристалізації, упарювання, гранулювання, сушіння. Вартість одиниці азоту в безводному і водному аміаку приблизно в 1,5-2 рази менше, ніж в аміачну селітру. Крім того, в 2-3 рази скорочуються витрати праці на внесення рідких добрив. Це пов'язано з тим, що виключаються всі роботи з підготовки добрив до внесення (дроблення, просіювання, засипка в тукові сівалки і т. Д.), А всі операції по їх використанню (навантаження, вивантаження, внесення в грунт) повністю механізовані. При правильному застосуванні рідкі азотні добрива дають такі ж надбавки врожаїв культур, як і тверді азотні добрива, внесені в еквівалентному по азоту кількості.
З іншого боку слід зазначити, що забезпечення технології транспортування, зберігання і внесення рідких аміачних добрив, особливо безводного аміаку, вимагають великих капітальних витрат (на створення спеціальних транспортних засобів, сховищ і агрегатів для внутріґрунтового внесення з герметичними, а для безводного аміаку - розрахованими на високу тиск ємностями). Крім того, робота з технологічним обладнанням по застосуванню рідких добрив вимагає від механізаторів наявності спеціальних професійних навичок.
Рідкі аміачні добрива вносять спеціальними машинами, що забезпечують негайну закладення їх на глибину не менше 10-12 см на важких грунтах і 14-18 см на легких. Поверхнево внесення цих добрив неприпустимо, так як аміак миттєво випаровується. При більш дрібній закладенні також можливі значні його втрати, особливо на легких піщаних і супіщаних грунтах. З вологого грунту втрати аміаку значно менше, ніж з сухою.
Наявні в господарстві рідкі аміачні добрива можна застосовувати для основного (допосівного) внесення під всі культури не тільки під передпосівну культивацію, а й пізно восени під оранку. Їх можна використовувати і для підгодівлі просапних культур. У цьому випадку, щоб уникнути опіків рослин добрива закладають в середину міжрядь або на відстані не менше 15 см від рослин.
Аміачна селітра (азотнокислий амоній, нітрат амонію) - NH4 NO3. Це основне, що поставляється сільському господарству нашої країни одностороннє азотне добриво, містить 34% азоту. Виходить нейтралізацією азотної кислоти аміаком:
Дане добриво випускають у вигляді кристалів білого кольору або гранул розміром 1-3 мм, різної форми (сферичної, у вигляді лусочок, пластинок). Негранульовані кристалічна аміачна селітра має високу гігроскопічність, при зберіганні злежується, тому зберігати її слід в водонепроникних мішках в сухому приміщенні. Гранульована селітра менш гігроскопічна, менше злежується, зберігає хорошу рассєїваємость, особливо якщо в процесі її отримання в неї в невеликих кількостях вводять спеціальні кондиціонуючі (гідрофобні) добавки, що поліпшують її фізичні властивості.
Необхідно пам'ятати, що аміачна селітра пожежо- та вибухонебезпечний, при зберіганні у великих кількостях здатна до детонації. Тому при роботі з нею дотримуються особливих застережних заходів і протипожежної безпеки.
Аміачна селітра - добре розчинна безбаластних висококонцентрований універсальне добриво. Її можна застосовувати під будь-які культури і на всіх грунтах перед посівом, при посіві в рядки або лунки і в підгодівлю, тому дане добриво є самим універсальним з усіх азотних добрив.
Одна половина азоту цього добрива знаходиться в нітратної, а інша - в аммонийной формі. Ще на початку XX ст. Д. Н. Прянишников визначив, що азотнокислий амоній - фізіологічно кисле сіль внаслідок більш інтенсивного засвоєння рослинами амонійного, ніж нітратного, азоту. У польових умовах аміачна селітра має явну, але більш слабким у порівнянні з сульфатом амонію підкисляє дією на грунт.
Однак подальшими роботами Д. Н. Прянишникова і його учнів доведено, що амонійний та нітратний азот за певних умов-рівноцінні джерела живлення для рослин даного елемента.
Більш швидке і повне використання рослинами амонійного або нітратного азоту NH4 NO3 залежить від ряду факторів, найважливіші з яких: біологічні особливості культури, забезпеченість її вуглеводами, реакція середовища, наявність кальцію, калію та інших елементів живлення, в тому числі мікроелементів.
У разі дефіциту в рослинах вуглеводів і, отже, органічних кетокислот (особливо при проростанні насіння, що мають малий запас вуглеводів, наприклад цукрового буряка) надлишкове надходження амонійного азоту в рослини може чинити негативний вплив. В цьому випадку амонійний азот не встигає використовуватися на синтез амінокислот і накопичується в тканинах, викликаючи «аміачне отруєння» рослин. Ті рослини, в посівному матеріалі яких міститься багато вуглеводів (наприклад, крохмалю у картоплі), швидко засвоюють надходить амонійний азот і добре відгукуються на внесення амонійних добрив.
Досвідченим шляхом було встановлено, що недолік молібдену гальмує відновлення нітратів і обмежує асиміляцію нітратного азоту рослинами. У природних умовах порівняльна цінність для рослин нітратних і аміачних (амонійних) форм азотних добрив в значній мірі визначається їх перетвореннями в грунті і її властивостями.
Підкисляючу дію аміачної селітри на грунт є сумарним результатом як прояви її можливої фізіологічної кислотності, так і трансформації добрива в грунті.
При взаємодії NH4 NO3 з ППК катіон NH4 + поглинається грунтом, а аніон NO3 - залишається в ґрунтовому розчині, зберігаючи високу рухливість:
В результаті зазначеного взаємодії внесеної аміачної селітри на грунтах, насичених підставами, в розчині утворюється селітра - кальцієва (або магнієва), і грунтовий розчин не подкисляется навіть при систематичному внесенні високих доз добрива. Для цих грунтів аміачна селітра - одна з кращих форм азотних добрив.
На дерново-підзолистих грунтах, що містять в поглиненому стані велику кількість іонів H + і мало кальцію в грунтовому розчині утворюється НNО3. тому він подкисляется. Підкислення носить тимчасовий характер, так як зникає в міру споживання нітратного азоту рослинами. У перший же час, особливо при внесенні великої дози аміачної селітри і нерівномірному її розсіві, в грунті можуть створюватися осередки з високою кислотністю.
У разі систематичного застосування аміачної селітри на малобуферних дерново-підзолистих грунтах підкислення може бути досить сильним, в результаті ефективність цього добрива, особливо при внесенні під культури, чутливі до підвищеної кислотності, помітно знижується. Для підвищення ефективності NH4 NO3 на кислих грунтах велике значення має їх вапнування.
На дерново-підзолистих грунтах, що відрізняються підвищеною кислотністю, більш високий ефект, особливо при тривалому застосуванні, дає нейтралізована, або вапняно-аміачна селітра (NН4 NО3 + СаСО3). Її отримують сплавом або змішуванням нітрату амонію з певною кількістю вапна, крейди або доломіту. Вапняно-аміачна селітра НЕ підкисляє ґрунт, значно менше злежується при зберіганні і не вибухонебезпечна.