Взаимодействие аммонийных удобрений с почвой

Сульфат и хлорид аммония – физически кислые удобрения т.к. растения в большей степени поглощают NH4. Следует отметить что в кислых почвах такие реакции могут приводить к существенному подкислению почвенного раствора. ДалееNН4 нитрифицируется до азотной кислоты, также подкисляющей почву. Аммонийные удобрения, кроме хлорида аммония, можно вносить под все культуры. Хлорид аммония не рекомендуется вносить на культурах чувствительных к хлору – картофель, лен, гречиха. Аммонийные удобрения чаще используют для основного внесения, как осенью под зяблевую вспашку так и весной под культивацию. Хлорид аммония вносят осенью чтобы хлор вымылся талыми водами, но необходимо помнить что осеннее внесение может привести к вымыванию азота перешедшего в нитратную форму в результате нитрификации. Аммонийные удобрения не вносят при посеве.

Аммонийно-нитратные удобрения. Содержит азот в аммонийной и нитратной форме. Главный представитель аммонийная селитраNH4NO3.

Аммонийная селитра (NH4NO3) (нитрат аммония, аммиачная селитра) [Naa]

Содержит 32-35%. Получают нейтрализацией азотной кислоты аммиаком.

NH3 +HNO3 → NH4NO3

Хорошо растворима вводе, бывает в кристаллической и гранулированной форме. Белого цвета, сильно гигроскопична, на открытом воздухе слеживается. Гранулированная форма – гранулы размером 1-4 мм или чешуйки, менее гигроскопична чем кристаллическая форма, но слеживается при неправильном хранении. В гранулированную селитру для уменьшения гигроскопичности добавляют кондиционирующие вещества (фосфоритная мука, гипс, мел) которые могут окрашивать гранулы в желтоватый, красноватый цвет. Аммонийная селитра огнеопасна т.к. при нагревании до 200-270 С разлагается с выделением тепла и кислорода. При определенных условиях может взрываться. В связи с рассмотренными свойствами ее надо хранить во влагонепроницаемых мешках и в специальных (не деревянных) складах.

Взаимодействие селитры с почвой происходит также как и аммонийных удобрений:

Таким образом в ППК закрепляется только аммонийный азот, другая часть – нитратный азот остается в подвижном состоянии. В почвенных условиях катион аммония чаще всего потребляется растением быстрее чем нитрат-ион, поэтому обычно аммонийную селитру относят к физиологически кислым удобрениям, хотя ее физиологическая кислотность значительно ниже сульфата аммония. Аммонийная селитра пригодна для всех почв и всех культур. Как основное удобрение под культивацию. На тяжелых почвах можно вносить осенью под вспашку. Гранулированную форму можно применять после посева и для подкормки.

К данной группе относится известково-аммонийная селитра (известково-аммиачная селитра) NH4NO3∙ CaCO3. Содержание азота 26-28%. Получают сплавлениемNH4NO3 с СаСО3. Выпускают в гранулированной форме, это удобрение менее гигроскопично, не взрывоопасно, но в нашей стране не производится из-за плохой транспортабельности. Широко используется в западной Европе.

Аммиачные удобрения. Содержат азот в виде катиона аммиака, преобладают в ассортименте жидких азотных удобрений. Производить их в 1, 5-2 раза дешевле чем твердые т.к. отсутствуют затраты на строительство сооружения на производство азотной кислоты, кристаллизации, упаривания, гранулирования, сушки и др. преимущество жидких удобрений – возможность полной механизации, что позволяет снизить затраты труда, по сравнению с твердыми. В тоже время на урожайность жидкие и твердые удобрения оказывают?? действие. С другой стороны применение жидких удобрений возможно при наличии развитой инфраструктуры и может лимитироваться недостатком специального оборудования необходимого для их хранения, транспортировки и внесения. Во второй половине 20 века применение удобрений росло быстрыми темпами, сейчас эти удобрения в РФ практически не используются. В наибольшей степени используются в США.

Аммиак безводный NH3 (жидкий аммиак) [Nба]

Содержит 82, 3% Nи является самым концентрированным азотным удобрением, Получают сжижением газообразного аммиака под давлением. Бесцветная подвижная жидкость с характерным запахом. Плотность=0, 61 т/м3; температура замерзания=-78 С; температура кипения=34 С. При хранении на открытом воздухе быстро испаряется, а при хранении в герметичных сосудах под давлением разделяется на 2 фаза: жидкую и газообразную. Обладает высокой упругостью насыщенных паров 8, 5 атм при 20 С. Поэтому хранить и транспортировать безводный аммиак следует в специальных толстостенных стальных цистернах выдерживающих давление 20-30 атм.

Таким образом закрепление аммиака в почве зависит от ее влажности и количества мелкодисперсных частиц определенного ГС и гумуса. Первые дни после внесения почва подщелачивается, а затем по мере нитрификации аммиака в азотную кислоту – подкисляется. Аммиачные удобрения можно применять на всех почвах. Под все культуры. С осторожностью использовать на щелочных карбонатных почвах, где возможны потери аммиака в результате улетучивания. Можно вносить эти удобрения как основное и осенью и весной, а также в подкормке на пропашных. Не следует применять осенью на легких почвах характеризующихся низкой поглотительной способностью. Для внесения используют специальные машины обеспечивающие глубину заделки не менее 10-12 см на тяжелых почвах, и 14-18 на легких. Недопустимо поверхностное внесение и мелкая заделка аммиачных удобрений. Подкормки пропашных культур выполняют при междурядных обработках. Удобрение необходимо заделывать в середину междурядий или на расстоянии не менее 15 см от растения во избежание ожогов. Аммиак сильнодействующее отравляющее вещество. Смесь аммиака с воздухом взрывоопасна, следовательно к работе допускается только специально обученный персонал, от которого следует требовать строгого соблюдения техники безопасности.

Аммиак водный (NH3 +NH4ОН + Н2О) (аммиачная вода) [Nва]

Основной недостаток – низкое содержание азота – 20, 5 в 1 сорте и 16, 4% во 2 сорте.

Это водный раствор синтетического или коксохимического аммиака, большая часть азота которого представляет свободный аммиак и некоторое количество находится в форме гидроксида аммония.

Прозрачная или желтоватая жидкость с запахом аммиака. Плотность значительно выше = 0, 9 т/м3, температура замерзания 56 и 33 С соответственно 1 и 2 сорта. Не высокая упругость паров аммиака, поэтому можно перевозить в обычных цистернах из углеродистой стали. Аммиак этих удобрений при внесении в почву адсорбируется ППК, а также взаимодействует с водой и кислотами почвенного раствора, а также превращается в катион аммония который тоже адсорбируется ППК.

Таким образом закрепление аммиака в почве зависит от ее влажности и количества мелкодисперсных частиц определенного ГС и гумуса. Первые дни после внесения почва подщелачивается, а затем по мере нитрификации аммиака в азотную кислоту – подкисляется. Аммиачные удобрения можно применять на всех почвах, под все культуры. С осторожностью использовать на щелочных карбонатных почвах, где возможны потери аммиака в результате улетучивания. Можно вносить эти удобрения как основное и осенью и весной, а также в подкормке на пропашных. Не следует применять осенью на легких почвах характеризующихся низкой поглотительной способностью. Для внесения используют специальные машины обеспечивающие глубину заделки не менее 10-12 см на тяжелых почвах, и 14-18 на легких. Недопустимо поверхностное внесение и мелкая заделка аммиачных удобрений. Подкормки пропашных культур выполняют при междурядных обработках. Удобрение необходимо заделывать в середину междурядий или на расстоянии не менее 15 см от растения во избежание ожогов. Аммиачная вода менее опасна при использовании чем жидкий аммиак, но т.к. содержит мало азота, она малотранспортабельная и применение целесообразно в местах получения.

30 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ С ПОЧВАМИ

К числу наиболее часто применяемых в практике земледелия нечерноземной полосы относятся следующие группы азотных удобрений: 1) аммиачные (сульфат аммония и аммиачная вода), 2) аммиачно-нитратные (аммиачная селитра), 3) амидные (мочевина). Значительно реже применяются нитратные удобрения (натриевая селитра).
Аммоний достаточно хорошо поглощается почвой уже сразу после внесения удобрения; усиленное поглощение аммония наблюдается даже на супесчаных и легкосуглинистых дерново-подзолистых почвах с малой емкостью поглощения и небольшим содержанием органического вещества

Подавляющая часть внесенного в почву аммония удерживается в пахотном слое по типу обменного (физико-химического) поглощения и остается доступной для питания растений и микроорганизмов, значительно меньшая часть закрепляется более прочно - фиксируется в кристаллической решетке глинных минералов. По ряду данных фиксированный аммоний слабо используется растениями и микроорганизмами; однако это положение относится только к одногодичным опытам; в течение более продолжительного периода фиксированный аммоний постепенно может потребляться организмами, но роль такого аммония в питании растений невелика.
Значительная часть поглощенного аммония в благоприятных условиях довольно быстро нитрифицируется, что хорошо видно из результатов опытов, проведенных с различными почвами. На хорошо окультуренной почве уже на 7-й день около Уз поглощенного аммония нитрифицировалось, а через 20 дней нитрификация охватила свыше 90% поглощенного и воднорастворимого аммония. Медленнее шла нитрификация внесенного аммония на слабо окультуренной почве. Особенно тормозилась нитрификация внесенного сульфата аммония на подзолисто-глееватой почве при избыточном увлажнении (90- 100% от полной влагоемкости).

31 Способы внесения удобрений

Годовая норма удобрений под отдельные культуры может вноситься в разные сроки и разными способами. Сроки и приемы внесения удобрений должны обеспечивать наилучшие условия питания растений в течение всей вегетации и получение наибольшей окупаемости питательных веществ урожаем. Различают три способа внесения удобрений: до-посевное (или основное), припосевное (в рядки, гнезда, лунки) и послепосевное (или подкормки в период вегетации).

В основное удобрение до посева вносят навоз (и другие органические удобрения) и, как правило, большую часть общей нормы применяемых подданную культуру минеральных удобрений. Цель основного удобрения - обеспечить питание растений в течение всего периода вегетации. До посева удобрения вносят разбросным способом с помощью туковых сеялок (минеральные удобрения, известь), навозоразбрасывателей (органические удобрения) и других машин. Перспективным способом применения удобрений до посева, особенно суперфосфата, является ленточное, локальное внесение. При локальном размещении фосфор суперфосфата меньше закрепляется в почве и повышается усвоение его растениями.

Основное фосфорно-калийное удобрение вносят преимущественно осенью и заделывают под глубокую зяблевую вспашку. При этом удобрения попадают в более влажный и менее пересыхающий слой почвы, где развивается основная масса деятельных корней. При глубокой заделке элементы питания из удобрений лучше используются растениями и дают больший эффект. Особое значение имеет глубокая заделка допосевного фосфорного удобрения, поскольку фосфор в почве вследствие химического связывания практически не передвигается.

Азотные удобрения до посева при орошении и в районах с большим количеством осадков, особенно на легких песчаных и супесчаных почвах, необходимо вносить весной с заделкой под предпосевную обработку почвы. При этом ограничивается возможность потерь нитратного азота удобрений (а также нитратов, образующихся при нитрификации аммонийных, аммиачных форм азотных удобрений и мочевины) вследствие вымывания и миграции из орнеобитаемого слоя почвы. На тяжелых почвах в районах с ограниченным количеством осадков в осенне-зимний период аммонийные твердые, жидкие аммиачные удобрения и мочевину можно вносить с осени.

На легких почвах, обладающих малой емкостью поглощения, калийные удобрения целесообразно (во избежание потерь калия от вымывания) вносить вместе с азотными удобрениями весной под культивацию, а под пропашные культуры часть этих удобрений переносить в подкормку.

Для лучшего обеспечения питания растений в начальный период роста наряду с основным удобрением необходимо вносить небольшие дозы удобрений одновременно с посевом в рядки или гнезда.

Припосевное удобрение вносят специальными комбинированными сеялками. Для всех сельскохозяйственных культур особенно большое значение имеет внесение в рядки гранулированного суперфосфата, так как в начальный период роста растения особенно чувствительны к недостатку фосфора. Под зерновые культуры гранулированный суперфосфат или аммофос могут быть внесены обычными зерновыми сеялками в смеси с семенами.

Под сахарную свеклу, картофель, кукурузу и некоторые другие культуры вместе с суперфосфатом при посеве вносят также небольшие дозы азотных и калийных удобрений либо применяют комплексные удобрения. Под культуры, чувствительные к высокой концентрации питательных веществ вблизи корней, например кукурузу, лучше вносить их на некотором расстоянии (2-3 см) сбоку или ниже семян, для того чтобы семена отделялись от удобрений прослойкой почвы.

Питательные вещества из удобрений, внесенных в рядки или гнезда на глубину посева семян, используются большинством растений только в первый период роста, поэтому доза их должна быть невысокой - порядка 7-15 кг д. в. на 1 га. При внесении в лунки или в борозды удобрений под картофель и томаты питательные вещества удобрения могут использоваться более длительное время, особенно при достаточной влажности почвы. Дозы припосадочного удобрения под эти культуры могут быть увеличены до 20-30 кг д. в.

Припосевное удобрение, рассчитанное главным образом на обеспечение растений легкодоступными формами элементов питания в начальный период их жизни, имеют важное значение и для последующего развития растений. Благоприятные условия питания с начала вегетации способствуют формированию у молодых растений более мощной корневой системы, что обеспечивает в дальнейшем лучшее использование элементов питания из почвы и основного удобрения. Благодаря рядковому удобрению растения быстрее развиваются и легче переносят временную засуху, меньше повреждаются вредителями и болезнями, лучше подавляют сорную растительность. Припосевное местное внесение небольших доз минеральных удобрений - наиболее эффективный способ их применения, обеспечивающий более высокие прибавки урожая на каждый центнер удобрения. Особенно эффективно применение в рядки гранулированного суперфосфата и аммофоса.

При систематическом применении высоких норм удобрений содержание подвижных форм элементов питания, в том числе фосфора, в почве постепенно возрастает и действие рядкового удобрения может снижаться. Рядковое применение суперфосфата имеет важное значение при выращивании зерновых и других культур в засушливых районах страны, где используется ограниченное количество минеральных удобрений, а фосфор является элементом, находящимся в первом минимуме.

Подкормки в период вегетации применяют в дополнение к основному и припосевному удобрению с целью усиления питания растений в периоды наиболее интенсивного потребления ими питательных веществ.

Высокоэффективна ранневесенняя подкормка азотными удобрениями озимых культур, которая является обязательным приемом их возделывания. Хлопчатник основное количество азота и других элементов питания поглощает в период от начала цветения до массового созревания, поэтому большая доля азотных удобрений и часть калийных применяются в подкормки в сочетании с поливами и при междурядных обработках. Подкормки широко применяют на многолетних сеяных сенокосах и пастбищах, естественных кормовых угодьях.

Перенесение части азотных и калийных удобрений в подкормку пропашных культур целесообразно на легких почвах в увлажненных районах с высоким уровнем грунтовых, вод. В подкормку целесообразно выделять часть удобрений при высоких их нормах под пропашные культуры. Перенесение части удобрений из основного внесения до посева в подкормку при средних нормах под картофель, сахарную свеклу и другие пропашные культуры не дает дополнительного эффекта по сравнению с внесением всего количества удобрений до посева. Действие удобрений, внесенных в подкормку при неглубокой заделке в междурядья пропашных культур, в сильной степени зависят от условий увлажнения в течение вегетации.

В увлажненных районах или при орошении эффективность подкормки значительно выше, чем в районах с недостатком влаги. Наиболее целесообразны для подкормки легкорастворимые азотные удобрения, а также богатые азотом местные органические удобрения - навозная жижа, птичий помет. Роль подкормок возрастает, если по каким-либо причинам удобрения до посева не применялись либо вносились в недостаточном количестве.

В подкормку удобрения вносят или поверхностно вразброс (ранневесенняя подкормка озимых, подкормка клевера и других многолетних кормовых культур, льна), или в междурядья пропашных и овощных культур с заделкой в почву при последующей междурядной обработке, или культиваторами-растениепитателями.

В засушливых районах без орошения и в годы с недостаточным количеством осадков подкормки могут не оказать положительного действия на урожай либо даже снизить его.

Для большинства культур чаще всего применяют основное удобрение в сочетании с припосевным. При ограниченном количестве минеральных удобрений в хозяйстве целесообразно прежде всего предусмотреть внесение удобрения наиболее экономичным способом - местно (в рядки, гнезда) при посеве.

32-33-34-35 Источники получения фосфорных удобрений. Сырьём служат природные руды – апатиты и фосфориты.

Классификация фосфорных удобрений. В зависимости от растворимости и доступности для растений выделяют три группы:

1) Водорастворимые – хорошо доступные для растений;

2) Нерастворимые в воде, но растворимые в слабых кислотах (2 % лимонной) или щелочном растворе цитрата аммония – доступные растениям;

3) Нерастворимые в воде и слабых кислотах, растворимые только в сильных кислотах (серной, азотной) – практически недоступные для большинства растений при нейтральной реакции среды.

Ассортимент фосфорных удобрений. В настоящее время фосфорные удобрения в нашей стране используются мало. Применяются в основном комплексные удобрения – аммофос и нитрофоска. В конце 80-х годов 20 века в ассортименте преобладал двойной суперфосфат, достаточно распространёны были простой суперфосфат и фосфоритная мука. Особо следует отметить, что 70-80 % поставляемого сельскому хозяйству фосфора входило в состав комплексных удобрений.