Способы внесения азотных удобрений

Виды азотных удобрений и рекомендованные способы внесения

Азотные удобрения оказывают различное влияние на рН почвы — обычно они ее подкисляют. Поэтому стоит помнить, когда, куда и какое удобрение стоит применять

РН почвы — фактор, который определяет плодородие почвы и урожайность растений. К сожалению, согласно последнему докладу Института почвоведения и растениеводства в Пулавах (Польша), доля окисленных почв на планете растет быстрыми темпами. Это связано с естественными причинами (главным образом минералогическим составом материнской породы), а также с долгосрочным пренебрежительным отношением к почве. Это очень тревожный симптом, который свидетельствует не только о постепенном окислении, но также о прогрессирующей маргинализации и деградации и без того бедных почв с изначально низким уровнем рН.

Нужно помить, что большинство азотных минеральных удобрений оказывают подкисляющее действие на почву и тем самым ухудшают условия роста и развития растений.

Из-за глобального потепления из почвы испаряется слишком много осадков, это приводит к тому, что развиваются негативные процессы при которых щелочные компоненты вымываются из плодородного почвенного шара. Процесс усиливается на светлых высокопроницаемых почвах. Это неблагоприятное явление усиливается при частом использовании азотных удобрений.

Биологическое окисление восстановленной формы аммонийного азота, выделяемого из органического вещества или внесенного с минеральными удобрениями, содержащими катион аммония, также приводит к подкислению почв. По мнению ученых, урожай, выращенный на почвах с кислотными и очень кислотными реакциями, может быть ниже на 15-25%.

В настоящее время в Европе в структуре потребления азотных удобрений преобладают следующие формы: аммоний (NH4 +) и амид (NH2-), которые, к сожалению, способствуют подкислению почв.

рH регулируется

Принимая решение о выборе азотного удобрения, стоит учитывать не только его свойства, но и почву, в которую он будет вноситься. Дело в том, что аммониевые удобрения подкисляют почву больше всего и поэтому их не следует вносить под растения, которые не требуют подкисления, особенно на светлых и кислых почвах. Сульфат аммония — это яркий пример физиологически кислотного удобрения. Его можно вносить на слабокислые почвы, но только под растения, которые хорошо переносят этот рН. К таким принадлежат картофель, овес и рожь.

Нитратные удобрения работают быстро, двигаясь с водой к корням. К сожалению, этот показатель также влияет на потери при выщелачивании, поэтому эти удобрения следует использовать только в течение вегетационного периода, когда растения могут потреблять максимальное количество азота из удобрений. Нитратные удобрения — это удобрения, которые обычно рекомендуются для поверхностного внесения, часто используются в садоводстве, но слегка обезвоживают почву (пример нитрата кальция). Они широко не используются в растениеводстве из-за высокой стоимости 1 кг N.

Нитрат аммония содержит, как следует из названия, обе формы азота: аммоний и нитрат. Присутствие обеих форм азота в удобрении делает их универсальными, то есть их можно использовать как непосредственно перед посевом ранней весной, так и при внесении на поверхность — весной для озимых и яровых культур.

Нитрат аммония слегка подкисляет, но не влияет пагубно на рН почвы.

Амидная форма азота -NH2 +, которая находится в мочевине, должна подвергаться ферментативному гидролизу в почве. Этот процесс происходит благодаря наличию в естественной среде фермента — уреазы. Затем мочевину также можно наносить путем поверхностного внесения. Ее можно использовать повсеместно на хорошо культивируемых почвах. Возможность местного применения мочевины является результатом быстрого появления N-NO3 в почве в результате нитрификации NH4+. Применяемая мочевина по сравнению с нитратом аммония работает медленнее, что обусловлено скоростью ее гидролиза в почве. Вскоре после применения мочевины рН почвы слегка увеличивается, но в результате дальнейших преобразований удобрение испаряется. Мочевина плохо подкисляет почву.

Доступность компонентов

Регулируемая реакция почвы влияет на доступность питательных веществ. Чтобы конкретный элемент был доступен растению в необходимый момент, он должен находиться в почвенном растворе, хорошо раствориться в нем, что во многом зависит от рН почвы.

На реакцию также влияют процессы превращения соединений, например азота или фосфора, в формы, доступные в почве. Трансформация нитрата аммония до нитратной формы (нитрификация) требует рН 6,5-7,2. Поэтому, если у вас в хозяйстве большинство почв кислые, можно предположить, что эффективность используемого азота недостаточна, и азот не используется должным образом растениями. При кислой реакции процесс нитрификации очень медленный, что автоматически приводит к замедлению превращения аммония в азот нитрата, доступный растениям. Кроме того, слишком высокая концентрация азота в почве в аммониевой форме может привести к газообразным потерям компонента и, что важно, станет фитотоксичной, особенно для растений на начальных стадиях развития.

Преобразование в почве

Хорошо знать, что происходит в почве после внесения удобрений и как они влияет на окружающую среду. Прежде всего, в процессе трансформации азота в качестве промежуточных продуктов образуются газообразные формы азота — NO, N2O, что, к сожалению, приводит к потере компонента. В процессе нитрификации диоксид азота N2O выделяется главным образом, в то время как в многостадийном процессе денитрификации, т.е. в результате восстановления нитратов до молекулярного азота N2 (полная денитрификация), выделяются большие количества диоксид азота (N2O) и оксида азота (NO).

В естественных условиях кислые почвы содержат относительно небольшое количество нитратного азота в качестве субстрата для денитрификации. В ситуации, когда на обработанных почвах неправильный уровень рН (кислотный), и несмотря на то, что к ним применяется азотное удобрение, в процессе денитрификации выделяются оксиды азота в атмосферу. Исследованиями доказано, что в кислых почвах до рН 5,8-6,0 преобладает выбросов оксидов азота по вопросу молекулярного азота. Напомним, оксид азота является одним из основных парниковых газов, NO и N2O отрицательно влияют на окружающую среду, чем вносят свой вклад в разрушение озонового слоя. Нельзя забывать, что выделение оксидов азота из удобренных полей в атмосферу приводит к образование кислотных дождей, что косвенно способствует загрязнению грунтовых вод.

Источник

Азотные удобрения

Азотные удобрения – азотосодержащие вещества, которые используются для повышения содержания азота в почве. В зависимости от формы азотного соединения, однокомпонентные азотные удобрения подразделяются на шесть групп. Используются в основной прием как припосевные удобрения и в качестве подкормок. Производство основано на получении синтетического аммиака из молекулярного водорода и азота. [1]

Содержание:

Группы азотных удобрений

В зависимости от содержащегося азотного соединения, однокомпонентные азотные удобрения подразделяются на шесть групп:

Нитратные удобрения

Нитратные удобрения содержат азот в нитратной форме (NO₃ — ). К этой группе относятся натриевая селитра NaNO₃ и кальциевая селитра Ca(NO₃)₂.

Нитратные удобрения являются физиологически щелочными и сдвигают реакцию почвы от кислой к нейтральной. В связи с этим свойством их использование очень эффективно на кислых дерново-подзолистых почвах. Не рекомендуется использование натриевой селитры на засоленных почвах. [1]

Азотные удобрения (по формам азота)

Натриевую селитру долгое время добывали в природе. Самые большие залежи расположены в Чили (чилийская селитра). В настоящее время разработаны способы получения натриевой селитры путем взаимодействия различных азото- и натрийсодержащих соединений.

Кальциевую селитру получают при производстве азотной кислоты или при разложении фосфатного сырья. [1]

Аммонийные удобрения

Аммонийные удобрения – вещества, содержащие азот в форме катиона аммония NH₄ + .

К ним относятся сульфат аммония (NH₄)₂SO₄, сульфат аммония-натрия (NH₄)₂SO+Na₂SO₄ или Na(NH4)SO4*2H2O), хлористый аммоний NН₄Сl. [1]

Производство аммонийных удобрений проще и дешевле, чем нитратных, поскольку окисление аммиака в азотную кислоту не требуется.

Сульфат аммония

Сульфат аммония-натрия

Виды азотных удобрений

Хлористый аммоний (хлорид аммония)

Хлорид аммония – мелкокристаллический порошок желтоватого или белого цвета. При 20°C в 100 м 3 воды растворяется 37,2 г вещества. Обладает хорошими физическими свойствами, при хранении не слеживается, малогигроскопичен.

Хлорид аммония получают как побочный продукт при производстве соды. [4]

Аммонийно-нитратные удобрения (Аммиачно-нитратные)

Аммонийно-нитратные удобрения содержат азот в аммонийной (NH₄ + ) и нитратной форме (NO₃ — ). К этой группе причисляют аммиачную селитру (NH₄NO₃), сульфо-нитрат аммония ((NH₄)₂SO₄*2NH₄NO₃+(NH₄)SO₄), известково-аммонийную селитру (NH₄NO₃*CaCO₃). [4]

Аммиачная селитра

Сульфо-нитрат аммония

Физико-химические свойства удобрения позволяют успешно использовать его в различных почвенно-климатических условиях. Обладает потенциальной кислотностью. [4]

Известково-аммонийная селитра

Амидные удобрения

Амидные удобрения содержат азот в амидной форме (NH₂ — ). К этой группе относится мочевина CO(NH₂)₂. Азот в мочевине присутствует в органической форме в виде амида карбаминовой кислоты. Это наиболее распространенное твердое азотное удобрение. Применяется во все приемы внесения, но наиболее эффективно для некорневых подкормок. [4]

Жидкие аммиачные удобрения

Жидкие аммиачные удобрения – жидкие формы азотных удобрений. К этой группе относятся жидкий (безводный аммиак) NH₃, аммиачная вода (водный аммиак), аммиакаты. Производство жидких аммиачных удобрений значительно дешевле, чем твердых солей.

Безводный аммиак

При транспортировке емкости заполняют не полностью. Вещество нейтрально к чугуну, железу и стали, но сильно коррозирует цинк, медь и их сплавы. [2]

Аммиачная вода (водный аммиак)

Аммиакаты

Аммиакаты отличаются по концентрации общего азота, по соотношению его форм и разнообразны по физико-химическим свойствам.

Аммиакаты вызывают коррозию медных сплавов. Аммиакаты с аммиачной селитрой окисляют, кроме того, и черные металлы. Хранение и транспортировка аммиакатов возможны в емкостях из алюминия, его сплавов, нержавеющей стали или в обычных стальных цистернах с антикоррозийным покрытием эпоксидными смолами. Возможно применение емкостей из полимерных материалов. [2]

Карбамид-аммонийно-нитратные удобрения (КАС)

Побдробнее об азоте читайте в статье Азот.

Поведение в почве

Все однокомпонентные азотные удобрения хорошо растворимы в воде.

Нитратные формы

В теплое время года в почвах преобладают восходящие потоки влаги. А растения и микроорганизмы активно поглощают нитратный азот.

Аммиачные и аммонийные

Дальнейшие процессы нитрификации способствуют трансформации азота в нитратные формы и биологическому поглощению его растениями и микроорганизмами почвы.

Солома и стерня злаков

Солома и стерня злаков сохраняет азот в почве.

С мочевиной

Таким образом, азотные удобрения изначально или в процессе нитрификации скапливаются в почве в нитратной форме, которая впоследствии подвергается денитрификации. Эти процессы протекают практически во всех типах почв, и именно с ними связаны основные потери азота.

С агрономической точки зрения, денитрификация является негативным процессом. Но с экологической стороны она играет позитивную роль, поскольку освобождает почву от не использованных растениями нитратов и уменьшает их поступление в сточные воды и водоемы.

Часть азота удобрений в процессе жизнедеятельности микроорганизмов превращается в органические формы, не усвояемые растениями, то есть, идет процесс иммобилизации. Установлено, что в результате этого процесса около 10–12 % азота нитратных и 30–40 % аммонийных, амидных и аммиачных удобрений оказываются закрепленными в почве в органической форме. Интенсивность иммобилизации возрастает при внесении органических веществ, бедных азотом, но богатых клетчаткой. К ним относятся солома и стерня злаков, соломистый навоз. (фото)

Азот внесенных в почву удобрений расходуется за один вегетационный период. Расход распределяется между поглощением растениями, процессами иммобилизации и потерями при денитрификации, вымывании и эрозии почв.

Последействие у азотных удобрений практически не наблюдается. [4]

Применение на различных типах почв

Эффективность внесения азотных удобрений зависит от почвенно-климатических условий региона. Наибольшая эффективность азотных удобрений наблюдается в районах достаточного увлажнения.

Бедные гумусом дерново-подзолистые почвы, серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные черноземы

Супесчаные, песчаные почвы

Осушенные торфяно-болотные почвы

Оподзоленные и выщелоченные черноземы

Выщелоченные черноземы европейской части России

В степной зоне

Типичные черноземы

Обыкновенные и карбонатные черноземы

Обыкновенные черноземы

Обыкновенные и карбонатные черноземы Кубани, предгорий Северного Кавказа, североприазовские черноземы

Карбонатные черноземы Ростовской области, обыкновенные черноземы Поволжья

Каштановые почвы

Способы внесения

Азотные удобрения вносятся в основное внесение, припосевное внесение и в качестве подкормок. Способ зависит от формы содержания азота и почвенно-климатических условий местности. [2]

Полегание пшеницы

Полегание пшеницы – возможный симптом избытка азотных удобрений.

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Азотным удобрениям принадлежит ведущая роль в повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур. Это связано с ролью азота как важного биологического элемента, играющего исключительную роль в жизни растений.

Достаточное снабжение азотом усиливает синтез органических азотистых веществ. У растений образуются мощные листья и стебли, интенсивность зеленой окраски усиливается. Растения хорошо растут и кустятся, улучшается формирование и развитие органов плодоношения. Эти процессы способствуют повышению урожайности и содержанию белка.

Однако необходимо учитывать, что односторонний избыток азота может задерживать созревание растений, способствуя развитию вегетативной массы при уменьшении развития зерна, корнеплодов или клубней. У льна, зерновых и некоторых других культур избыток азота вызывает полегание (фото) и ухудшение качества растениеводческой продукции.

Так, в клубнях картофеля может снизиться содержание крахмала. В корнеплодах сахарной свеклы снижается сахаристость и возрастает содержание небелкового азота.

При избытке азотных удобрений в кормах и овощах накапливаются потенциально опасные для здоровья человека и животных нитраты. [1]

Получение азотных удобрений

Производство азотных удобрений основывается на получении синтетического аммиака из молекулярного азота и водорода.

Азот образуется при прохождении воздуха через генератор с горящим коксом.

Источники водорода – природный газ, нефтяные или коксовые газы.

Из смеси азота и водорода (соотношение 1: 3) при высокой температуре и давлении и в присутствии катализатора образуется аммиак:

Синтетический аммиак идет на производство аммонийных азотных удобрений и азотной кислоты, которая используется для получения аммонийно-нитратных и нитратных удобрений. [1]

Источник