Содержание азота в почве постоянно изменяется в связи с расходованием азота и его пополнением. Расход- использование растениями и вынос с урожаем, из-за эрозии, вымывания и денитрификации.
При эрозии уносятся гумусовые вещества вместе с частичками почвы → обеднение почвы гумусом и общим азотом.
При высоком содержании (более 3 %) биурет становится токсичным для растений и при внесении мочевины с таким содержанием, непосредственно перед посевом угнетает развитие растений.
В почве биурет полностью разлагается в течение 10-15 дней, поэтому при внесении мочевины за 1-2 мес до посева отрицательного действия биурета на молодые растения не наблюдается. В кристаллической мочевине содержание биурета не превышает 0,2-0,8 %, а гранулированную мочевину в настоящее время с содержанием биурета не более 1,0 %.
В почве мочевина полностью растворяется почвенной влагой и под действием фермента уреазы, выделяемого уробактериями, быстро аммонифицируется, превращаясь в углекислый аммоний:
СО(NН2)2 + 2 Н2О = (NН4)2СО3, а затем
(NН4)2СО3 → NН4НСО3 + NН3.
Поэтому при поверхностном внесении мочевины без заделки в почву и при отстствии осадков могут происходить частичные потери азота в виде NН3. Они сильнее выражены на почвах с нейтральной и щелочной реакцией.
Установлено, что мочевина может поглощаться корнями, а также листьями растений без предварительного превращения в углекислый аммоний.
Мочевина применяется в качестве допосевного удобрения на всех почвах под различные с/х культуры. В зоне достаточного увлажнения на легких дерново-подзолистых почвах и при орошении на сероземах мочевина дает более высокие прибавки урожая, чем аммиачная селитра, т к. амидный азот мочевины быстро превращается в аммиачный, а последний поглощается почвой и меньше вымывается в глубь почвы.
При использовании для ранневесенней подкормки озимых культур мочевина дает такой же высокий эффект, как и аммиачная селитра. Мочевину можно применять и для подкормки пропашных и овощных культур с немедленной заделкой в почву. При несвоевременной заделке возможны потери азота вследствие улетучивания NН3. Ее можно использовать и для некорневой подкормки растений (кристаллическая мочевина).
В отличие от других форм азотных удобрений мочевина даже в повышенной концентрации (1 % - ный раствор) не обжигает листья и вместе с тем хорошо используется растениями.
При внесении одной мочевины ее смешивают с сухим песком.
3. Растворы аммиачной селитры и мочевины (КАС).
В растворах, содержащих смесь мочевины и аммиачной селитры, создается эффект взаимного растворения, что позволяет получать удобрения с более высокой концентрацией азота без риска высаливания. Концентрированные растворы карбамида и аммиачной селитры, получившие название КАС (карбамид- аммиачная селитра), не содержат свободного аммиака, поэтому они более технологичны и удобны в обращении.
КАС представляет собой светло-желтую жидкость. В зависимости от температуры воздуха в зоне применения растворов КАС содержание азота в них варьирует от 25 до 32 %. Концентрацию этих удобрений следует выбирать такую, чтобы при холодной погоде не происходило высаливание, т.к. кристаллы могут закупоривать трубопроводы и вентили емкостей для хранения, средств транспортировки и машин для хранения.
Хранить растворы КАС можно в металлических и бетонных емкостях. Обычно КАС вносят в почву с помощью наземных средств. Для поверхностного внесения используют широкозахватные штанговые опрыскиватели. Корневую подкормку посевов пропашных культур проводят одновременно с междурядной обработкой или окучиванием. Растворы КАС можно использовать и при орошении дождеванием или по бороздам.
35. Ассортимент аммонийных и нитратных азотных удобрений. Получение, состав, свойства этих удобрений и приемы эффективного использования при выращивании с-х культур в различных почвенно-климатических условиях.
Выпускаются группы азотных удобрений:
НИТРАТНЫЕ – натриевая селитра, кальциевая селитра;
АММОНИЙНЫЕ и АММИАЧНЫЕ – сульфат аммония, углеаммиакаты, безводный аммиак, аммиачная вода;
АММИАЧНО-НИТРАТНЫЕ – аммиачная селитра, известково-аммиачная селитра, сульфат-нитрат аммония, жидкие аммиакаты;
АМИДНЫЕ – мочевина, цианамид кальция.
НИТРАТНЫЕ. Селитры (соли азотной кислоты). Изначально применялись селитры природного происхождения (чилийская). Сейчас – синтетические селитры.
ОБЩИЕ СВОЙСТВА: легкорастворимы, легкодоступны, сильная вертикальная и горизонтальная миграция в почве, физиологически щелочные удобрения (т.е. оказывают нейтрализующее действие на кислые почвы).
Вступают в обменные реакции с ППК. ППК поглощает Na и Ca, а нитрат-ион образует HNO3 или (для натриевой селитры) Ca(NO3)2. Нитратный азот не подвергается химическому или физико-химическому поглощению в почвах.
НАТРИЕВАЯ СЕЛИТРА: NaNO3 . Содержит 15-16% N и 26% Na.
ПОЛУЧЕНИЕ: при производстве азотной к-ты из аммиака путем щелочной адсорбции окислов азота. непоглощенные NO и NO2 пропускают через р-р соды или NaOH (в поглотительных башнях). Na2CO3+2NO2=NaNO3+NaNO2+CO2. NaNO2+2HNO3(слабая)=3NaNO3+2NO+H2O. NO → в поглотительные башни для окисления в NO2. Выпаривают и центрифугируют осадок NaNO3 – получают белую или серую мелкокристаллическую соль. Удобрение гигроскопично.
КАЛЬЦИЕВАЯ СЕЛИТРА: Ca(NO3)2. “Норвежская селитра”. 13-15% азота.
ПОЛУЧЕНИЕ: нейтрализация 40-48% HNO3 мелом или известью:
CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2. Азотную к-ту получают окислением аммиака.
Оч. гигроскопична, для улучшения физических свойств добавляют ≈0,5% гидрофобных добавок (парафинистый мазут).
Применение: можно вносить под все культуры (особенно на дерново-подз. почвах, т.к. подщелачивают среду, но на черноземах заметно меньше эффект, особенно под зерновые). Натриевая селитра хороша под сах. свеклу и др. корнеплоды – они способствуют оттоку углеводов в корни.
Можно в рядки (только натриевую, особенно под корнеплоды. Кальциевая слишком гигроскопична), основное или подкормку.
На дерново-подз. почвах оптимум – кальциевая, на черноземах равноценны, на засоленных почвах натриевую не рекомендуется. Малоэффективны в орошаемом земледелии, т.к. легко вымываются из верхних слоев почвы.
АММИАЧНЫЕ
Бывают твердые (сульфат аммония, сульфат аммония-натрия, хлористый аммоний, карбонат аммония, бикарбонат аммония) и жидкие (безводный аммиак, аммиачная вода).
СУЛЬФАТ АММОНИЯ: (NH3)2SO4. Содержание азота 20,5 – 21%.
ПОЛУЧЕНИЕ: нейтрализацией серной к-ты аммиаком, выделенным из отходящих газов при коксовании или синтетическим. Осадок (NH4)2SO4 отделяют центрифугированием и высушивают. Серную к-ту можно заменить гипсом (CaSO4*2H2O), мирабилитом или глауберовой солью (Na2SO4*10H2O, в этом случае получается (NH4)2SO4 и сода).
Легкорастворим, мало слеживается, слабогигроскопичен, внешене – кристаллическая соль разной окраски (белый, серый, красноватый). Физиологически кислое удобрение. Содержит ≈23% серы, доли процента свободной серной к-ты (синтетический) и органические примеси (коксохимический – смоляные к-ты, фенол, роданит аммония. Последний токсичен для р-ний).
В почве быстро растворяется, ионы аммония переходят в ППК, где легкодоступны растениям, но мало подвержениы вымыванию из почвы. Но из-за этого же локализуется в очагах внесения. Малопригодны для рядкового удобрения – избыток аммиака токсичен для проростков. Постепенно нитрифицируется. При длительном применении почва заметно подкисляется (кроме щелочных каштановых). Хорош для основоного удобрения. Повышает эффективность фосмуки.
СУЛЬФАТ АММОНИЯ-НАТРИЯ: (NH3)2SO4* Na2SO4.
Содержит не менее 16% азота и до 2,5% органических примесей.
ПОЛУЧЕНИЕ: отход производства капролактама.
Хорошее удобрение под сах. свеклу и др. корнеплоды в связи с наличием Na, для крестоцветных, отзывчивых на серу и натрий. Применять на черноземах и произвесткованных дерново-подз. почвах.
ХЛОРИСТЫЙ АММОНИЙ: NH4Cl.
Содержит 24-25% азота.
ПОЛУЧЕНИЕ: побочный продукт при производстве соды:
NH3+CO2+H2O+NaCl = NaHCO3+NH4Cl.
Легкорастворим, малогигроскопичен, хорошие физические свойства. Высокая физиологическая кислотность и 66,6% хлора, к-рый угнетающе действует на картофель, табак, виноград, а на дерн-подз почвах – и на лук, капусту, лен. Нормально для зерновых при обычных нормах азота. Заделывать, осенью – в этом случае ионы хлора не поглощаются корнями, а легко вымываются.
КАРБОНАТ АММОНИЯ: (NH4)2CO3.
Представляет собой смесь карбоната, бикарбоната и карбамата аммония. Содержит 21-24% азота.
ПОЛУЧЕНИЕ: получают насыщением аммиачной воды CO2 с последующей отгонкой карбоната аммония; или в рез-те взаимодействия газообр. Аммиака и CO2 в присутствии паров воды.
Оч. нестоек на открытом воздухе, разлагается:
(NH4)2CO3 = NH3+NH4HCO3
БИКАРБОНАТ АММОНИЯ: NH4HCO3.
Содержит 17% азота.
ПОЛУЧЕНИЕ: адсорбция газообразного аммиака и углекислого газа р-ром карбоната аммония. NH4HCO3 выпадает в осадок. Оставшийся в р-ре NH4HCO3 насыщают газообразным аммиаком и получившийся (NH4)2CO3 вновь используют для производства NH4HCO3.
Более стоек, чем карбонат аммония, но не намного. При разбросном методе внесения в почву заделывать сразу же. По действию на растения приближается к аммиачной селитре.
БЕЗВОДНЫЙ АММИАК: NH3.
Содержит 82% азота. Получают сжижением газообразного аммиака под давлением. Хранят под давлением.
При внесении в почву превращается в газ, к-рый адсорбируется коллоидами и поглощенной почвенной влагой, образуя NH4OH. Ионы аммония дают различные соли, поглощаются твердой фазой, нитрифицируются.
АММИАЧНАЯ ВОДА:
р-р аммиака в воде. I сорт содержит 20,5% азота (25% аммиак), II – 16,5% (20% аммиак).
Рекомендуется в качестве основного удобрения. При подкормке вносят в середину междурядий, чтобы не создавалось токсичных концентраций аммиака.
АММИАЧНО-НИТРАТНЫЕ
АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА: NH4 NO3 .
Содержит 35% нитратного и аммиачного азота.
ПОЛУЧЕНИЕ: Нейтрализацией 55-60% азотной к-ты газобразным аммиаком. Затем р-р упаривают до содержания 98-99% NH4 NO3, перекристаллизовывают и высушивают.
Белое кристаллическое в-во с 98-99% NH4 NO3 и некоторыми примесями, в т.ч. добавками для улучшения физических свойств. Оч. гигроскопичен, слеживается. Добавки (гипс, фосмука, каолинит) моут придавать желтоватый цвет. Иногда гранулируют (физические св-ва улучшаются). физиологически кислое удобрение. Непосредственно перед внесением можно смешать с известью.
При внесении ион аммония поглощается ППК а нитрат-ион образует в р-ре соли с кальцием, магнием и т.п. может при длительном внесении подкислять легкие малобуферные почвы. Аммиачная селитра занимает первое место по эффективности среди азотных удобрений.
Вносят в основное удобрение, подкормку, в рядки. Оч. хорошо для ранневесенней подкормки озимых.
По почвенно-климатическим зонам: селитры лучше на дерново-подз. и др. кислых почвах, т.к. физиологически щелочные. Не рекомендуются при орошении – вымывается нитрат-ион. Аммиачные жидкие – на почвах со значительной емкостью, иначе улетит аммиак. Натрийсодержащие удобрения – под корнеплоды и особенно сахарную свеклу.