Технология неорганических веществ и минеральных удобрений (стр. 20 )

Качество удобрений определяют главным образом содержанием в них действующих веществ в усвояемой форме: азотных – содержанием азота N, фосфорных – Р2О5, калийных – калия в пересчете на К2О.

Количество вносимых удобрений на 1 га посевной площади в сельскохозяйственной практике колеблется в следующих пределах: азотных – от 30 до 300 кг N, фосфорных – от 45 до 200 кг Р2О5, калийных – от 40 до 250 кг К2О. Использование удобрений не только увеличивает урожай, но и улучшает качество сельскохозяйственных продуктов: увеличивается содержание белка в зерне, крахмала в картофеле, сахара в свекле и винограде, повышается прочность волокон хлопка, льна.

Однако количество вносимых удобрений не должно превышать необходимой нормы – это ухудшает урожай и вредит окружающей среде. Избыток удобрений проникает с почвенными и дождевыми водами в водоемы, которые зарастают в результате эвтрофикации (переудобрения), особенно фосфорными солями. Бурно разрастаясь, водоросли поглощают все питательные вещества и кислород, что приводит к гибели остальных обитателей – рыбы и др.

В РФ при большом разнообразии почвенно-климатических условий и выращиваемых культур требуется не только большое количество удобрений, но и их широкий ассортимент. Поэтому азотные, фосфорные, калийные и др. виды удобрений изготавливают и применяют в виде различных солей и их смесей, в которых питательные элементы находятся в разных формах и количествах.

2.2.Классификация удобрений.

Удобрения классифицируют по происхождению, назначению, составу, свойствам и способам получения.

По происхождению удобрения разделяют на минеральные, органические, органоминеральные и бактериальные. Минеральные или искусственные удобрения – специально вырабатываемые на химических предприятиях неорганические вещества, а также ископаемые продукты, главным образом минеральные соли; однако к ним относят и некоторые органические вещества, например карбамид. Органические удобрения содержат питательные элементы, главным образом (но не исключительно) в виде органических соединений, и являются обычно продуктами естественного происхождения (навоз, фекалии, торф, солома и др.). Органоминеральные удобрения – смеси органических и минеральных удобрений. При внесении или минеральных, или органических удобрений растения извлекают корнями из почвенного раствора одни и те же ионы. Бактериальные удобрения содержат культуры микроорганизмов, способствующих накоплению в почве усвояемых форм питательных элементов.

По срокам внесения удобрения разделяют на основные (предпосевные), вносимые до посева; припосевные, вносимые во время посева (например, в рядки); и подкормки, вносимые в период развития растений.

По видам питательных элементов удобрения разделяют на азотные, фосфорные (или фосфатные), калийные (или калиевые), магниевые, борные и др. Основными формами азотных удобрений являются: аммиачная (аммиак), аммонийная (соли аммония - фосфаты, сульфаты, хлориды), нитратная (соли азотной кислоты - кальциевая, калиевая, натриевая селитры), аммонийно-нитратная (NН4NО3) и амидная [карбамид СО(NН2)2, цианамид кальция СаСN2 и др.]. Фосфорные удобрения являются солями фосфорных кислот. Калий входит в состав удобрений в форме солей хлорида, сульфата, карбоната, фосфатов, нитрата. Питательные элементы, содержащиеся в растениях и в почва в количествах от нескольких процентов до их сотых долей (на сухое вещество), называют макроэлементами. К ним относятся N, Р, К, Са, Мg, S.

По агрохимическому значению удобрения разделяют на прямые, являющиеся источником питательных элементов для растений, и косвенные, служащие для мобилизации находящихся в почве действующих веществ путем улучшения ее физических, химических и биологических свойств (например, для нейтрализации кислотности почвы известкованием или для мелиорации гипсованием). Прямые минеральные удобрения могут содержать один или несколько разных питательных элементов. Три главных питательных элемента – азот, фосфор, калий – вносят под посевы в наибольших количествах. По их содержанию удобрения разделяют на однокомпонентные или простые, в состав которых входит только один из главных питательных элементов, и многокомпонентные, комплексные, содержащие два или три главных питательных элемента.

Например, NаNО3, Mg(NO3)2 – однокомпонентные азотные удобрения ( хотя и Nа и Мg также используются растениями), а КNО3, (NН4)2НРО4 – комплексные. По числу главных питательных элементов комплексные удобрения называют двойными (типа NР или РК, или NК) и тройными (NРК); последние называют также полными. Удобрения, содержащие более 33% действующих веществ, называют, концентрированными, а более 60% - высококонцентрированными.

Кроме того, по их конституции комплексные удобрения разделяют на смешанные и сложные. Смешанными называют механические композиции удобрений, состоящие из разнородных частиц, получаемых простым смешением порошковидных или гранулированных однокомпонентных или сложных удобрений. Если же удобрение, содержащее несколько питательных элементов, получено в результате химической реакции в заводской аппаратуре, его называют сложным. Сложные удобрения состоят из однородных частиц, имеющих одинаковый или близкий химический состав; они могут содержать питательные элементы в нескольких формах. Сложные удобрения могут быть и жидкими. Деление удобрений на сложные и смешанные в известной мере условно. Смешанные удобрения при хранении нередко становятся сложными в результате реакций, протекающих между составляющими смесь компонентами. Иногда называют сложно-смешанными удобрения, получаемые в результате смешения твердых продуктов с жидкими (плавами, растворами) и последующего отверждения смесей, сопровождающегося перекристаллизацией и другими процессами.

Количества действующих веществ и их соотношение в комплексных удобрениях могут быть различными. Удобрения, в которых соотношение питательных элементов соответствует агротехническим требованиям, называют уравновешенными. Если содержание одного из питательных элементов в удобрении ниже необходимой нормы, другие питательные элементы не дадут высокого урожая. От избытка же питательных элементов качество сельскохозяйственной продукции ухудшается.

Удобрения, все компоненты которых служат для питания растений, называют безбалластными. К ним относятся, например, соли, катион и анион которых содержит питательные элементы, такие, как КNО3, NН4NО3 и др. Многофункциональными называют минеральные удобрения, содержащие кроме главных питательных элементов, вещества, оказывающие специфическое воздействие на растения и почву, а именно: задерживающие или продолжающие действие удобрений, стимулирующие развитие растений, улучшающие структуру почвы и задерживающие влагу.

По агрегатному состоянию удобрения разделяют на твердые, жидкие (например, аммиак, водные растворы и суспензии) и газообразные (например, диоксид углерода, применяют под укрытием). Твердые удобрения бывают порошковидные (с размерами частиц меньше 1 мм), кристаллические (с размерами кристаллов больше 0.5 мм) и гранулированные (с размерами гранул от 1 до 6 мм).

Удобрения, предназначенные для питания растений элементами, требующимися в весьма малых количествах и стимулирующими рост растений, называются микроудобрениями, а содержащиеся в них питательные элементы – микроэлементами. Такие удобрения вносят в почву в количествах, измеряемых долями кг или кг на гектар. К ним относятся соли, содержащие бор, медь, цинк, марганец и др. элементы. Микроудобрения играют большую роль в развитии растений. Они входят в состав ферментов, витаминов, белков, гормонов, играют роль регуляторов, протекающих в растениях сложных жизненных процессов. Отсутствие или недостаток их в почве приводит к нарушению обмена веществ и заболеванию растений, к снижению урожайности и ухудшению качества селскохозяйственных продуктов. Например, внесение в почву всего 0.5 кг бора на 1 га повышает урожай льна на 30%, а от небольших количеств марганца урожай кукурузы увеличивается на 40-80%.

В качестве микроудобрений используют не только чистые соли микроэлементов, но и содержащие их природные минералы или промышленные отходы. Так, в качестве источника микроэлементов могут быть использованы пиритные огарки, содержащие медь; боросодержащие отходы от производства соединений бора; шламы от обогащения марганцевых руд. Распределение малых количеств микроудобрений на большие посевные площади затруднительно. Поэтому микроудобрения добавляют к главным формам удобрений еще в процессе их производства. Когда же для питания растений микроэлементами используют чистые соли, их обычно вносят не в почву, где значительная доля их теряется, а пропитывают ими семена перед посевом или опрыскивают растения растоворами солей (внекорневое питание).

Важнейшие минеральные удобрения

Название удобрения	Главные компоненты	Содержание основных действующих веществ
	Азотные
Аммиак жидкий	NН3	82.3% N
Аммиак водный	NН3 + Н2О	16.5 – 20.5% N
Нитрат аммония	NН4NО3	32-35% N
Сульфат аммония	(NН4)2SO4	19.9- 21% N
Нитрат натрия	NаNО3	15 –16% N
Нитрат кальция	Са (NО3)2* 3Н2О	13 –15% N
Карбамид (мочевина)	СО (NН2)2	46% N
Карбамидо-формддформальдегидное	NН2СОNНСН2	33-42% N
	Фосфорные
Суперфосфат простой	Са (Н2РО4)*Н2О+Н3РО4+ СаSO4	14 –21% Р2О5
Суперфосфат двойной	Са (Н2РО4)*Н2О +Н3РО4	40 –52% Р2О5
Преципитат	СаНРО4*2Н2О	27 –40% Р2О5
Фосфоритная мука	Са5F(РО4)3	16- 35% Р2О5
Обесфторенный фффос фосфат	3СаО*Р2О5+ 4СаО*Р2О5	20 –38% Р2О5
	Калийные
Хлорид калия	КСl	50 –62% К2О
Смешанные калийные соли	КСl+ NaCl или KCl+MgSO4	30 –42% К2О
Сульфат калия	K2SO4	48 –52% К2О
	Комплексные
Суперфосфат аммонизировванный	СаНРО+NН4Н2РО4+СаSO4	1/5 –3% N, 19 –20% Р2О5
Аммофос	NН4Н2РО4+(NН4)2НРО4	11-14% N, 46-55% Р2О5
Диаммофос	(NН4)2НРО4+NН4Н2РО4	16 –18% N,46 –48%Р2О%
Нитроаммофос	NН4NО3 +NН4Н2РО4	21 -25% N,20 –25% Р2О5
Нитрат калия	КNО3	13.5% N,46.5% К2О
Аммофоска	(NН4)2НРО4+(NН4)2SO4+KNO3+NH4Cl	8 –12% N,10 –24%P2O5, 15 –24%K2O
Нитроаммофоска, азофоска	NН4NО3+NН4Н2РО4+КNО3+NН4Сl	По 17 –18.5% N, Р2О5 иК2О
Карбоаммофоска	СО(NН2)2+(NН4)2НРО4+КNО3+(NН4)2SO4	По 18 –20%N, Р2О5 и К2О
Нитрофоска	NН4NО3+СаНРО4+КNО3+NН4Сl	11-20% N,8 –16%Р2О5,10 –21%К2О
Магнийаммонийфосфат	МgNH4PO4*H2O	34 –36% Р2О5,17 –19% МgО
Метафосфат аммония	(NН4РО3)n	17% N. 80% Р2О5

Усвоение растениями удобрений зависит от их растворимости и от характера почв, в первую очередь, от концентрации ионов водорода в почвенном растворе. Например, некоторые почвы обладают свойствами, позволяющими растением усваивать Р2О5 (хотя и медленно) из практически нерастворимого в воде трикальцийфосфата, особенно из тонкодисперсных его разновидностей – фосфоритной муки, костяной муки. Концентрация ионов водорода в почвенном растворе, необходимая для усвоения Р2О5 из разных видов фосфорных удобрений, различна. Методом оценки усвояемости Р2О5 является определение растворимости фосфатных соединений в искусственных растворах, кислотность которых близка к кислотности почвенных растворов – в аммиачном растворе цитрата аммония (реактив Петермана) и в 2% растворе лимонной кислоты. Для определения усвояемой Р2О5 применяют также 0.05н. раствор серной кислоты и Н-катиониты. Усвояемость кормовых фосфатов, используемых в животноводстве, определяют по их растворимости в 0.4% растовре соляной кислоты.