Ответы на вопросы комплексного госэкзамена в РГАУ-МСХА имени по специальности 110101 – Агрохимия и агропочвоведение и 110102 - Агроэкология (стр. 2 )

Денитрификация – восстановление нитратного N до газообразных форм (NO, N2O, N2). Происходят потери N из почвы. Происходит при отсутствии воздуха, в почве щелочная реакция и избыток органического вещества, богатого клетчаткой, глюкозой или другими углеводами. Денитрифицирующие бактерии быстро окисляют углеводы до СО2, используя для этого кислород нитратов. Процесс восстановления нитратов - эндотермический (с затратой энергии). Процесс дыхания за счёт нитратов позволяет денитрификаторам развиваться в анаэробных условиях.

Чем ближе сроки внесения азотных удобрений к периоду интенсивного потребления, тем выше КИ→↓потерь.

Косвенная денитрификация, или хемоденитрификация- восстановление нитратов, образующихся в результате нитрификации и биологической денитрификации, в результате ряда химических реакций.

Иммобилизация. В почве происходят вторичные процессы синтеза, когда минеральные соединения азота вновь переходят в органические, неусвояемые для растений. Эти процессы носят биологический характер. М/о строят белок своих тел, используя углеводы и азот.

Органические и минеральные удобрения обогащают почву N и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С органическими удобрениями вносятся органические вещества, стимулирующие жизнедеятельность м/о, ускоряющие разложение органического вещества почвы. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов, т. к. являются источником питания микробов NPK, Ca. Обработка почв, особенно тяжелых, усиливает нитрификацию, также как и известкование. На бедных основаниями, плохо аэрируемых, кислых, слабоокультуренных почвах процессы нитрификации слабые. При внесении извести снижается кислотность, повышается жизнедеятельность нитрификаторов, почва обогащается Ca, необходимым для связывания нитратов в форму Ca(NO3)2.

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.

4. Аммиачная селитра, мочевина, КАС. Состав, свойства и приемы их эффективного применения под различные сельскохозяйственные культуры в различных почвенно-климатических зонах.

1. Аммиачная селитра (нитрат аммония, азотнокислый аммоний) NH4 NO3. Содержит 34,6% нитратного и аммиачного азота. Получается нейтрализацией 56-60 % азотной кислоты газообразным аммиаком: HNO3 + NH3 (газ) = NH4 NO3.

Для выделения аммиачной селитры раствор упаривают до 95-98 % NH4 NO3, затем подвергают перекристаллизации и высушиванию. Получается белое кристаллическое вещество с содержанием 98 - 99 % NH4 NO3.

Нитрат аммония очень гигроскопичен, на воздухе сильно отсыревает и слеживается. Для уменьшения слеживаемости к нему добавляют небольшое количество кондиционирующих веществ (тонкоразмолотая фосфоритная или костяная мука, гипс, каолинит и др.), не разлагающих аммиачную селитру и способных поглощать значительное количество влаги. Эти добавки придают селитре желтый оттенок. Физические свойства аммиачной селитры зависят от размеров и формы получаемых кристаллов. В настоящее время она есть в гранулированном виде и в виде чешуек. Гранулированная обладает лучшими физическими свойствами, чем кристаллическая, она сохраняет хорошую сыпучесть и рассеваемость.

Аммиачная селитра быстро и полностью растворяется почвенной влагой. Из раствора нитрата аммония растения быстрее поглощают катионы NH4+, чем анионы NO3-. Поэтому аммиачную селитру относят к группе физиологически кислых удобрений. В почве в рез-те обменного поглощения NH4+ адсорбируется коллоидами почвы, а NO3- образует в растворе соли с кальцием, магнием и др. ионами.

Ее с успехом можно применять под различные культуры на всех почвах нашей страны. Для повышения эффективности NH4 NO3 при систематическом внесении ее в малобуферные кислые дерново-подзолистые почвы большое значение имеет их известкование.

Аммиачную селитру применяют в качестве допосевного (основного) удобрения, вносят в рядки или в лунки при посеве и в подкормку в период вегетации.

В условиях влажного климата, особенно на легких по механическому составу почвах, где возможно вымывание нитратного азота, внесение NH4 NO3 с осени по зяблевую вспашку менее эффективно, чем весной под предпосевную культивацию. В менее увлажненных районах ее можно вносить с осени, не опасаясь вымывания азота. NH4 NO3 в небольших дозах (10-15 кг N) вместе с удобрениями других видов вносят в рядки при посеве сахарной свеклы, в лунки при посадке картофеля, овощных и других культур. NO3- – одно из лучших азотных удобрений для ранневесенней подкормки озимых. Ее можно применять и для подкормки пропашных и овощных культур с обязательной заделкой в междурядья на глубину 10-15 см культиваторами - растениепитателями или при последующей междурядной обработки почвы.

2. Мочевина (карбамид) СО(NН2)2. Синтетическая мочевина содержит 46 % азота, это самое концентрированное из твердых азотных удобрений. Исходные продукты для производства синтетической мочевины – газообразный или жидкий аммиак и диоксид углерода (углекислый газ). Получается она в результате взаимодействия диоксида углерода с аммиаком при высоких давлении и температуре.

СО2 + 2NН3 = СО(NН2)2 + Н2О

По внешнему виду мочевина – белый кристаллический продукт, хорошо растворимый в воде. Гигроскопичность ее при температуре до 20 °С сравнительно небольшая, но с повышением температуры значительно увеличивается. При хранении кристаллическая мочевина может слеживаться и рассеваемость ее ухудшается. Промышленность выпускает мочевину для удобрения в гранулированном виде 1-3 мм размер гранул.

В процессе грануляции под влиянием температуры в мочевине образуется биурет:

2 СО(NН2)2 (СОNН2)2НN + NН3.

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.

5. 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).