Содержание
Жидкие аммиачные удобрения – группа азотных удобрений. Хорошо усваиваются растениями и дают не меньший эффект, чем твердые азотные удобрения.
Содержание:
Производство аммиачных удобрений отличается простотой и относительной дешевизной. Применение жидких азотных удобрений позволяет полностью механизировать работы по погрузке, выгрузке и внесению. Они не слеживаются, не расслаиваются. Теоретически могут использоваться для всех культур и способов внесения, но большей частью применяются для основного внесения и корневых подкормок.
Емкости с безводным аммиаком
При явных преимуществах к недостаткам жидких аммиачных удобрений относятся трудности хранения и использования – необходимы большие емкости и специальное оборудование. [5] (фото)
Физические и химические характеристики
Жидкие аммиачные удобрения отличаются высокой концентрацией азота. Так, безводный аммиак содержит 82,3 % азота, а аммиачная вода – 24,6 % азота.Этой группе удобрений свойственен резкий запах, обусловленный испарениями паров аммиака. Вес и концентрация вещества зависит от температуры вещества и давления. Хорошо растворяются в воде. [4]
При несоблюдении требований к транспортировке и хранению удобрений аммиак улетучивается, чем объясняется потеря азота. [1]
Жидкие аммиачные удобрения вызывают коррозию цветных металлов и нейтральны по отношению к черным металлам и чугуну. Не повреждают резину и алюминий. [5]
История применения
Впервые использование жидких аммиачных удобрений для непосредственного внесения в почву зарегистрировано в отделении опытной станции в районе дельты Миссисипи (США) в 1930 году. Небольшой бак, наполненный жидким аммиаком, укрепили на плуге. Аммиак поступал в почву через трубку, присоединенную к баку. Патент на производство удобрения принадлежал компании «Шелл Девелопмент».
Широкое применение жидких аммиачных удобрений в США началось с марта 1947 года, когда полученные на сельскохозяйственной опытной станции Миссисипи данные о пригодности данного вещества для удобрения растений были опубликованы в печати и доведены до сведения фермеров. Одновременно было сконструированы и специальные приспособления для внесения в почву жидких аммиачных удобрений.
До 1953 года применение данных удобрений было ограничено недостатком самих удобрений, а также нехваткой материалов для изготовления тары для хранения удобрений.
С 1953 года в США, на Кубе, в Мексике, Норвегии, Швеции и Пуэрто-Рико появляются первые станции по снабжению фермеров жидким аммиаком. Начались опыты по применению этой формы азотных удобрений и в других странах, в том числе в России.
Считается, что в сезон 1952–1953 гг. жидкий аммиак составлял 30 % азота смешанных удобрений, внесенных в почву. [4]
В настоящее время использование жидких аммиачных удобрений прочно вошло в систему удобрений в различных странах мира. Затрудняет их использование летучесть аммиака. Избежать этого помогает использование жидкого азотного удобрения КАС, практически не содержащего свободного аммиака. [1]
Виды жидких аммиачных удобрений
Аммиачная селитра – (NH4NO3), содержащая 34-35% азота, наиболее распространенная форма азотных удобрений. Соль бесцветна, гигроскопична t пл. – 169,6, поэтому выпускается в гранулированном виде (диаметр гранул 1-3 мм) и хранится в сухом помещении в пятислойных бумажных или полиэтиленовых мешках. [1]
Значение азотного удобрения для растений, а также роль бобовых культур (связывающих молекулярный азот) в обогащении почвы азотом были показаны французским ученым Буссенго (современник Либиха), который уже тогда отмечал положительное действие чилийской селитры как удобрения. [7]
При внесении данного удобрения в кислую почву необходимо опережающее известкование, поскольку аммиачная селитра – физиологически кислое удобрение. При его использование нужно помнить, что одна половина азота содержится в форме аммония, который способен поглощаться почвой, другая – в форме нитратов, обладающих большой подвижностью в почвенном растворе. Это позволяет широко дифференцировать способы, дозы и сроки применения в зависимости от свойств почвы, климата и биологических особенностей удобряемых культур. Аммиачную селитру вносят в качестве допосевного удобрения. [3]
Соль получается при нейтрализации азотной кислоты аммиаком.
Производство минеральных удобрений по видам, тыс. т
К 2000 г. производство минеральных удобрений сократилось по сравнению с 1990 г. в 1,3 раза, в том числе азотных – в 1,2 раза, фосфорных – в 2,1 раза, производство калийных удобрений увеличились в 1,03 раза (рис.1).
В последние десять лет в производстве минеральных удобрений наблюдалась тенденция к снижению относительных объемов выпуска фосфорных и росту производства калийных удобрений. [14]
Водный аммиак или аммиачная вода
Водный аммиак или аммиачная вода NH4OH – раствор аммиака в воде, содержащий 20-25% аммиака. Для удобрения применяют водный аммиак двух сортов: с содержанием 20% аммиака (16%N) и 25% (20,5 N). При температуре 15 0 С удельный вес водного аммиака первого сорта составляет 0,910. Второго сорта – 0,927. Аммиачная вода не разрушает черные металлы, замерзает при температуре – 33-56 0 С. Ее лучше перевозить на близкие расстояния. Азот в этих удобрениях находится в основном в форме свободного аммиака, и только незначительная часть в виде катиона NH4 + . Это определяет их отличие от твердых нитратных и аммонийных азотных удобрений не только по физическим, но и по агрохимическим свойствам. [1]
Начало использования аммиака связано с именем советского ученого Прянишникова Д.Н. (1865-1948). Он создал основную теорию азотного питания растений. Ученые и практики были убеждены, что растения могут питаться лишь нитратным азотом селитры, и констатировали, что внесение аммонийных удобрений вызывает угнетение и гибель растений. Но многолетние исследования Д.Н. Прянишникова свидетельствуют о том, что растения не только способны усваивать азот из аммония, но и поглощают его быстрее нитратного. [6]
По агрономической эффективности жидкий аммиак не уступает твердым азотным удобрениям, а в некоторых случаях может быть более эффективным, в частности на легких почвах в условиях орошения или в увлажненных районах. Чтобы исключить потери азота при улетучивании аммиака, жидкие азотные удобрения необходимо заделывать в почву в зависимости от дозы азота и типа почв на глубину: безводный аммиак – 14-18 см, водный – 10-12 см. [4] Выпуск аммиака, сырья для производства азотных удобрений, по итогам I полугодия 2005 года возрос на 16% до 1,3 млн [15]
Мочевина – [CO (NH2) 2] содержит 46% азота. Это самое концентрированное из твердых азотных удобрений. Азот в мочевине находится в органической форме в виде амида карбаминовой кислоты. Мочевина биологически кислое удобрение. По величине потенциальной кислотности она близка к аммиачной селитре. Выпускается в гранулированном виде (диаметр гранул 0,2-2,5 мм их покрывают жировой добавкой), обладает хорошими свойствами, слабо слеживается при хранении. Хорошо растворима в воде, спиртах, аммиаке, плохо – в эфире. [5]
Мочевина конечный продукт обмена белков у многих беспозвоночных, рыб, земноводных, млекопитающих, человека. Открыта французским химиком И. Руэлем в 1773 году. Мочевина входит в состав многих гигиенических и косметических средств. [9]
Мочевину эффективно применять во всех почвенных зонах страны. Особенно перспективно применение ее в районах орошения (хлопчатник) и во влажных субтропиках. Лучше ее вносить за 10-15 дней до посева, после разложения биурета. В почве она растворяется и под действием фермента уреазы превращается в углекислый аммоний. При использовании в качестве некорневой подкормки концентрация раствора до 5% не вызывает ожога листьев. [7]
Мочевина получается в результате взаимодействия углекислого газа и аммиака при высоком давлении и температуре.
Производственный потенциал химической индустрии в России размещен на 58 предприятиях, расположенных практически во всех регионах России, кроме Дальнего Востока. Их общая мощность – 19,6 млн. т в 100% питательных веществ, объем действующих мощностей на 1 января 2001 г составил 18,1 млн. т. Четырнадцать предприятий имеют ежегодный выпуск свыше 300 тыс. т. (в 100% питательных веществ). Основными из них являются: ОАО “Уралкалий”, ОАО “Сильвинит”, ОАО “Аммофос”, ОАО “Кирово-Чепецкий ХК”, ОАО “Воскресенские минудобрения” и ОАО “Акрон” (г. Новгород), которые успешно действуют не только на внутреннем рынке, но и на внешнем. В современных условиях их производственный потенциал используется на 70 – 88% против среднеотраслевого показателя 59,1%. [14]
Натриевая селитра NaNO3 – в химически чистом виде бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. В сельском хозяйстве применяют техническую натриевую селитру представляющую собой кристаллы сероватого или желтоватого цвета. В первом сорте должно содержатся NaNO 3 – не менее 99%, влаги не более 1%, во втором соответственно 98% и 2%. Удобрение гигроскопично, при хранении слеживается, рассеиваемость удовлетворительная лишь в сухом состоянии. [5]
Впервые это вещество стало использоваться как удобрение в 1825 г в Гамбурге. [4]
Удобрение физиологически щелочное, поэтому целесообразно применять на кислых почвах. Входящие в состав Катины натрия обуславливают положительное действие на урожай сахарной и кормовой свеклы. Натриевую селитру также применяют в пищевой промышленности для консервирования, в металлургии, в стекольной промышленности. [7]
Добывается из природных залежей в Чили, известна под названием чилийской селитры. В промышленности получают путем адсорбции оксилов азота раствором щелочи с последующим окислением образовавшихся нитратов натрия азотной кислотой. Другой способ получения основан на обменной реакции между нитратами кальция и аммония с натриевыми солями. [2]
Сульфат аммония [ (NH4) 2SO4] – сернокислый аммоний содержит 20,5% азота. И до 24% серы. Представляет собой кристаллический продукт белого или серого цвета. В нем могут присутствовать небольшие примеси серной кислоты, что придает удобрению слабокислую реакцию. Технический сульфат аммония, выпускаемый на удобрение, может иметь примеси Ca, Mg, SiO2, следы родананистого аммония и некоторое количество органических веществ, смоляных кислот, фенола. [1]
В сухом состоянии обладает хорошими физическими свойствами и при хранении сохраняет рассыпчатость. Производится в крупнокристаллическом виде. [5]
Растения из сернокислого аммония быстрее поглощают катион, чем анион, так как потребность их в азоте больше по сравнению с серой. Находясь в поглощенном состоянии, ионы аммония приобретают меньшую подвижность. Поэтому устраняется опасность вымывания азота в сильно влажную почву. Сульфат аммония наиболее эффективен в условиях орошения или избыточного увлажнения. [7]
До ХХ века растительность на Земле существовала за счет почвенного азота, накопленного свободно живущими и симбиотическими азотфиксирующими микроорганизмами. Сто лет тому назад или чуть больше после открытия Габером способа химического восстановления молекулярного азота появился технический азот минеральных удобрений. В советское время за счет развития химической промышленности производилось много минеральных удобрений, им было отдано предпочтение в снабжении азотом сельскохозяйственных культур. [10]
Специально как удобрение в России не производится, но получается в больших количествах как побочный продукт коксогазового производства и капролактамовой промышленности. Получается при взаимодействии аммиака с серной кислотой. При выпаривании раствором сульфат аммония выпадает в виде кристаллов. [14]
По уровню концентрации производства отечественная промышленность минеральных удобрений занимает третье место в мире, уступая США и Китаю, единичные линии производства по своей мощности соответствуют зарубежным аналогам, в остальном уступая оборудованию современных зарубежных предприятий. Существенные различия наблюдаются в техническом состоянии основных фондов и эффективности их использования. [13]
Применение азотных удобрений – это необходимое условие для выращивания здоровых и крепких растений. Основным элементом таких веществ является азот, который крайне необходим для правильного их развития. Он является одним из наиболее важных веществ, которые растения используют.
Назначение азотных удобрений
Азотные удобрения применяются для обогащения любой почвы минеральными соединениями, вне зависимости от ее состава и показателей РН. Единственное отличие состоит в том, что необходимо учитывать количество вносимых удобрений для разных земляных составов. Так, для более бедных песчаных потребуется большее количество и частота применения, а на черноземах его расход будет намного меньше.
Первыми сигналами к их применению становится внешний вид растений. При недостатке азота листья на них теряют яркость окраски, беспричинно желтеют и опадают, наблюдается слабое развитие и образование новых побегов.
Конечно, эти признаки являются сигналом к сильнейшему истощению почвы, и применять минеральные подкормки необходимо до того, как они появятся. Азотные удобрения бывают трех видов, это:
Особенности и виды азотных удобрений
Наиболее широко используемые удобрения – это аммиачная селитра и сульфат аммония.
Нитратные соединения используются реже, но при этом они имеют неоспоримые достоинства – не подкисляют почву, что иногда бывает крайне важным для некоторых видов растений. К этой группе относят калиевую и натриевую селитру.
Амидные – это самый известный в широком круге садоводов и земледельцев вид азотных удобрений. Ярким представителем этой группы является мочевина.
Применение
Азотные удобрения вносятся в почву при посадке растений и дальнейших подкормках. Также они могут вноситься для обогащения почвы минеральными веществами в периоды вспашки.
Азотные удобрения используются как при выращивании плодово-овощных культур, так и для комнатных растений. В первую очередь азот способствует развитию и приумножению зеленой массы, а излишнее количество может привести к задержке цветения растений. Важно учитывать, что растения с древесными, луковичными или разветвленными корневыми системами более остро нуждаются в азоте, который начинают вносить еще с самого молодого возраста, а корнеплоды в начальный период не удобряют, начиная эти процессы только после появления окрепшей листвы.
Также следует помнить, что, имея искусственное происхождение, такие составы могут нанести вред растениям, если неправильно их дозировать и применять бессистемно.
Несмотря на то, что азотные удобрения бывают трех видов, существует еще несколько подвидов их соединений.
Аммонийные и аммиачные удобрения
Сульфат аммония – это удобрение, которое содержит 21% азота, легко растворимо в воде, практически не слеживается. Также является ценным поставщиком серы, которая содержится в этом соединении в количестве 24 процентов. По составу это нейтральная соль, однако при поглощении растениями является подкисляющим веществом. Поэтому использование на кислых почвах должно быть хорошо расчитано по дозировке, либо необходимо заменять его другими средствами. С осторожностью следует их применять на следующих почвах: бурых, серых лесных, красноземах, дерново-подзолистых, желтоземах. На этих землях сульфат аммония применяется только в сочетании с щелочными фосфорными удобрениями, такими как фосфоритная мука, известь или томасшлак.
На черноземистых и полупустынных почвах опасаться подкисления почвы при использовании сульфата аммония не стоит, так как в них содержится много свободных карбонатов, нейтрализующих его действие.
Рекомендуемый способ внесения удобрения – это орошение почвы. Как показывает практика, сульфат аммония малоэффективен при внесении его непосредственно в почву в сухом виде.
Хлористый аммоний – кристаллическое вещество, содержащее около 25% азота. Хорошо растворим в воде, мало гигроскопичен. Как и сульфат аммония, придает почве кисловатость, потому имеет такой же ряд противопоказаний к использованию и должен совмещаться с применением щелочных удобрений для нейтрализации.
Необходимо очень осторожно, только в рамках рекомендации производителя, применять хлористый аммоний, так как содержащийся в нем хлор трудно переносится некоторыми растениями, которые могут погибнуть от его воздействия. К таким чувствительным культурам относят: картофель, виноград, гречиху, цитрусы, лен, табак, овощные и плодоовощные растения. Зерновые и озимые культуры равноценно реагируют на удобрения.
Нитратные удобрения
К этой группе удобрений относят натриевую и кальциевую селитры. Это щелочные составы, которые хорошо применять на кислых почвах, также они могут использоваться совместно с другими веществами, имеющими кислую реакцию.
Натриевая селитра содержит около 16% азота. Органолептические характеристики: белый кристаллический порошок, гигроскопичен, легко растворяется в воде. Наиболее часто это удобрение используют для выращивания корнеплодов, для чего вносят в почву в сухом виде еще при посадке, а в дальнейшем поливают непосредственно растения раствором слабой концентрации.
Калиевая селитра содержит 15% азота. Легко растворима в воде и имеет повышенный уровень гигроскопичности, что является показанием к хранению в плотно запакованных целлофановых мешках. Это одно из наиболее подходящих удобрений для кислых почв или нейтрализации других составов, оказывающих подкисляющий эффект.
Аммиачно-нитратные удобрения
К этой группе относятся аммиачная и известково-аммиачная селитры.
Суммарное содержание азота в этом веществе составляет 35%. Аммиачная селитра очень гигроскопична, поэтому должна храниться в плотно запакованных, водонепроницаемых мешках. При внесении в почву, необходимо смешивать ее со свежегашенной известью, где содержание будет достигать пропорций 7:3. Таким способом чаще всего пользуются при машинном удобрении полей. Производство азотных удобрений осуществляется с добавлением вещества, являющегося разрыхлителем и поглощателем излишней влаги, к ним относятся: мел, молотый известняк, фосфоритная мука.
Аммиачная селитра легко растворима в воде, а потому во время полива ее не разводят заранее водой, она вносится в сухом виде в почву при посадке растений. Нежелательно самостоятельное применение на кислых почвах, так как дополнительно усугбляет их PH-реакцию.
Аммиачная селитра может использоваться как во время посадки, так и при вторичном удобрении растений. Чаще всего используют для выращивания картофеля, свеклы, зерновых, озимых и пропашных культур.
Известково-аммиачная селитра в своем составе содержит около 20% азота, а благодаря содержанию углекислого кальция является более благоприятным для растений удобрением, чем аммиачная.
Амидные удобрения
К амидным удобрениям относится мочевина, которая по содержанию азота занимает второе место. Количество его составляет 46%. Форма выпуска – гранулы, покрытые пленкой, в состав которой входят жиры, не позволяющие веществу слеживаться. При использовании мочевины не допускается поверхностное распространение удобрения. Это связано с тем, что, вступая в реакцию с бактериями почвы, она преобразуется в углекислый аммоний. Это наиболее простая и доступная для поглощения растениями форма. Однако не стоит забывать, что, взаимодействуя с кислородом воздуха, она разлагается, в том числе, на газообразный аммиачный аммоний, и эффективность внесения удобрений убывает с его испарением.
Мочевина универсальна по своему применению и хорошо значительно повышает урожайность различных культур. Особенно предпочтительно использование на почвах, подвергающихся стабильному увлажнению, так как меньше других веществ она имеет свойство вымываться водой.
Цианамид кальция. Содержание азота 20%, абсолютно не растворяется в воде, порошок темного серого цвета, является щелочным удобрением. Именно в связи с большим содержанием кальция в составе удобрения, рекомендуется использование на кислых почвах, которые хорошо нейтрализуются этим составом. Однако стоит ограничить его применение или использовать в сочетании с кислыми удобрениями на щелочных почвах. Это удобрение крайне важно вносить заранее, до начала посева, так как при взаимодействии с почвой и ее бактериями образуется цианамид, которое может ослаблять растения или даже приводить к их гибели. Но по истечении времени это вещество перерабатывается в мочевину. Для этого понадобится не менее 10 дней, поэтому удобрения вносятся заблаговременно, еще до начала посева. Также удобрения используются как дополнительная подкормка, которая вносится ранней весной или осенью непосредственно в почву.
Жидкие удобрения
Безводный аммиак занимает первое место по содержанию азота – 82,3%. Процесс его производства довольно сложен, вещество получается при сжижении газа аммиака. Безводный аммиак нельзя хранить в открытых емкостях, так как он имеет свойство испаряться, а также приводит к коррозии металлов, таких как: цинк и медь, но не воздействует на сталь, железо и чугун, в связи с чем хранится удобрение в толстостенных цистернах из этих металлов.
Аммиачная вода – это удобрение является раствором аммиака в воде, где азот содержится в количестве 15–20%. Хранение не влечет особых затрат. Аммиачная вода не вступает в реакцию с черными металлами, и ее можно хранить в обычных емкостях из углеродистой стали.
Эти азотные удобрения вносятся непосредственно в почву на глубину около десяти сантиметров, что осуществляется с помощью применения специальных машин и производится как в весенний период до начала посева, так и осенью, после сбора урожая и начала вспашки. Чаще всего они используются для подкормки пропашных культур.
Аммиакаты. В промышленных условиях их получают путем растворения твердых форм, таких как все виды селитры и мочевина. Содержание азота в таких растворах достигает 50%. Для хранения потребуются специальные герметичные цистерны, сделанные из алюминия, или емкости, изготовленные из полимеров.
Аммиакаты воздействуют таким же образом, как и твердые азотные удобрения, названия и свойства которых упомянуты в данной статье.
Мочевиноформальдегидные удобрения
Эта группа азотных удобрений замедленного действия отличается малой способностью растворяться в воде, за счет чего и достигается эффект длительного действия и сохранения большей части азота. Особенно выгодно их использование на больших площадях, так как возможно концентрированное внесение в почву, что не будет угрожать перенасыщением благодаря их малой способности к растворению. В связи с этим сокращаются затраты на привлечение необходимых трудовых и финансовых ресурсов для удобрения почвы.
Они содержат 40% азота, большая часть из которого находится в нерастворимой форме, тем не менее легко усвояемой растениями. Назначение азотных удобрений пролонгированного действия оправдывает себя как в финансовом, так и в практическом применении.
К этой группе также относятся капсулированные азотные удобрения. Они изготавливаются по технологии обычных, водорастворимых азотных удобрений, которые покрываются специальными составами, замедляющими процессы распределения минералов в толще земли. В качестве подобных защитных слоев используются: эмульсия полиэтилена, акриловая смола или сера, что также способствует уменьшению затрат на внесение удобрений и долговременному воздействию на растения.
Азотные и фосфорные удобрения при внесении в почву имеют свойство нитрифицироваться. Это приводит к загрязнению окружающей среды и вымыванию подобных соединений при поливе или выпадении осадков. В ходе этого процесса также разлагается азот, содержащийся в них. Это неизбежно ведет к потере концентрации и означает снижение уровня потребления его растениями. В целях нейтрализации этого процесса и для борьбы с его последствиями применяются ингибиторы нитрификации. Они могут добавляться как в твердом, так и в жидком виде, в дозировке 0,5–3% от общего количества азота, содержащегося в данном виде удобрения.
При таком взаимовыгодном применении процесс нитрификации продлится до двух месяцев, достигая пика в период, когда корневая система растений достаточно окрепла и успела в достаточной мере поглотить азот, содержащийся в удобрении. Такой способ использования азотных удобрений в сочетании с ингибиторами нитрификации существенно повышает урожайность выращиваемых культур. Также наблюдается высокий рост качества продукции и понижение процентного содержания в ней нитратов. Азотные удобрения, названия или состав которых имеет указание на содержание ингибиторов нитрификации, наиболее безопасны и эффективны в применении. Что также приводит к значительной экономии при обработке больших площадей и снижению используемых доз удобрений, что напрямую влияет на качество и себестоимость продукции.
Азотные удобрения и их применение
Удобрения азотного происхождения довольно легко растворяются в воде и посредством этого быстро доставляются к корневой системе растений. Поэтому наиболее эффективным и приемлемым методом их использования является внесение в почву или непосредственно под корни растения в весенний период, когда нехватка этого вещества наиболее сильно проявляется при развитии молодых растений. Решение, о том какие азотные удобрения необходимо применять в каждом конкретном случае, должно быть хорошо обосновано и взвешено.
Не рекомендуется вносить их осенью, это ограничение касается деревьев и кустарников многолетних, так как это может снизить их морозостойкость и в случае наступления сильных холодов растения могут погибнуть. Азотные удобрения весной пойдут только на пользу. Особенно аккуратно применяются они для плодовых деревьев, так как переизбыток может повлечь продление периода цветения и созревания плодов, также листва может долго оставаться на ветках, вплоть до морозов, что неизбежно приведет к повреждению побегов и слабости закладываемых почек.
Когда производится внесение азотных удобрений для кустарников и деревьев, установленную дозу снижают наполовину.
Так же как животным и человеку, растениям постоянно необходимо питаться. Наилучшим способом обеспечить их всеми необходимыми микроэлементами станет подкормка азотными удобрениями в сочетании с использованием органических. Такой подход обеспечит садовода здоровыми растениями и высокими урожаями с каждого квадратного метра земельного участка.
“>