Ответы на вопросы комплексного госэкзамена в РГАУ-МСХА имени по специальности 110101 – Агрохимия и агропочвоведение и 110102 - Агроэкология (стр. 3 )

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.

6. Баланс азота и основные статьи баланса в земледелии различных почвенно-климатических зон.

Формула баланса азота: (Nудобрений + Nсемян + Nбиолог. ) – (Nраст. вынос + Nгазообр.)

Общий запас азота в почве и тем более содержание в ней минеральных соединений азота постоянно изменяется в связи с расходованием азота, с одной стороны, и его пополнением - с другой.

Расходование азота из почвы происходит в рез-те использования его растениями и выноса с урожаем, а также вследствие непроизводительных потерь его из-за эрозии, вымывания и денитрификации.

При водной и ветровой эрозии вместе с частицами почвы уносятся и находящиеся в ней гумусовые вещества, что приводит к обеднению почвы гумусом и общим азотом. Вымывание нитратов из почвы осадками и дренажными водами - распространённое явление. Нитратный азот не образует в почве каких - либо малорастворимых солей и не поглощается отрицательно заряженными почвенными коллоидами.

В основном потери азота из почвы происходят в газообразной форме в рез-те денитрификации.

Применение азотных удобрений имеет решающее значение в повышении урожаев с/х к-р на большинстве почв нашей страны. Установлено, что каждая тонна азота МУ даёт дополнительно 10-15 т зерна, 20-30 т сена луговых трав, 30-40 т корней сахарной свёклы, около 2 т льноволокна и 5-6 т хлопка-сырца. Азотные удобрения не только повышают урожай, но и улучшают его качество, увеличивают содержание белка в зерне и кормовых продуктах. Особенно эффективны азотные удобрения в обеспеченных влагой районах Нечернозёмной зоны, на бедных азотом д-п почвах. Высокоэффективны азотные удобрения также на серых лесостепных почвах и выщелоченных чернозёмах западных областей.

На д-п и серых лесных почвах внесение РК удобрений без одновременного внесения азотных удобрений, как правило, не даёт существенного эффекта. На этих почвах около 60% общей прибавки урожая, получаемой от минеральных удобрений, падает на долю азотных удобрений. При движении с севера на юг и с запада на восток, т. е. в районах недостаточного увлажнения, эффективность азотных удобрений снижается.

В степных южных районах на мощных, обыкновенных и южных чернозёмах вследствие большого содержания в этих почвах азота и недостатка влаги, и особенно на каштановых и светло-каштановых почвах засушливых областей юго-востока, прибавки урожая от азотных удобрений ниже, чем в обеспеченных влагой районах Нечернозёмной и Лесостепной зон. Однако при проведении мероприятий, способствующих накоплению и сохранению влаги на полях (снегозадержание, своевременная зяблевая вспашка и др.), умеренные нормы удобрений вполне эффективны и в этих районах. Эффективность азотных удобрений в степных районах юга и юго-востока значительно возрастает при орошении. Применение азотных удобрений - важнейшее условие получения высоких урожаев всех культур.

Азотные удобрения дают высокие прибавки урожая в увлажнённых районах Северного Кавказа и в субтропических районах.

Особенность баланса азота заключается в его высокой подвижности. Азот – это биогенный элемент имеющий природные источники пополнения его запасов в почве. Потребность растений в питании этим элементом – большая. Формула баланса азота:(Nудобрений+Nсемян+Nбиолог )-(NРаст вынос+Nгазообр).Проблемы связанные с круговоротом и балансом азота в системе почва-растение –удобрение. Проблемы:1)Количественная и качественная оценка статей прихода/расхода азота баланса.2) Разработка приемов снижения потерь азотных удобрений в окружающую среду(повышения эффективности использования удобрений).3)Разработка точных методов по определению размеров накопления азота симбиотического и свободно живущими азотобактериями.4)Изучение механизма процесса денитрификации в полевых условиях, количественное значение этих процессов.5)Разработка мероприятий по предотвращению загрязнения грунтовых вод азотными удобрениями.6)Разработка методов контроля ПДК в товарной продукции.