Аммонийные соединения используемые для удобрения почвы

Аммонийные удобрения

К аммонийным удобрениям относятся сульфат аммония, хлористый аммоний, а также углекислый аммоний. Более широко из этих форм удобрений применяется сульфат аммония, который в ассортименте азотных удобрений в настоящее время занимает около 13%.

Сульфат аммония, или сернокислый аммоний, (NH₄)₂SО₄ получают улавливанием серной кислотой аммиака из газов, образующихся при коксовании каменного угля, или нейтрализацией синтетическим аммиаком отработанной серной кислоты на различных химических производствах. Большое количество сульфата аммония вырабатывают в качестве побочного продукта при производстве капролактама. Синтетический сульфат аммония белого цвета, а коксохимический из-за органических примесей имеет серую, синеватую или красноватую окраску. Удобрение содержит 20,5 – 21 % азота и 24 % серы. Малогигроскопичен, поэтому при нормальных условиях хранения почти не слеживается и сохраняет хорошую рассеиваемость.

После внесения в почву сульфат аммония быстро растворяется в почвенной влаге и вступает в обменные реакции с ППК:

ППК) + (NH₄)₂SO₄ ППК) + СаNО₄.

Поглощенный аммоний доступен для растений и хорошо закрепляется в почве. Поэтому сульфат аммония, как правило, вносят в качестве основного удобрения.

Сульфат аммония физиологически кислое удобрение, так как растения быстрее и больше потребляют катионы NH₄ + , чем анионы S0₄ 2- . Последний, соединяясь с водородом, образует серную кислоту, вызывая подкисление почвенного раствора. Для нейтрализации подкисляющего действия сульфата аммония требуется 1,3 ц СаСО₃. При систематическом применении этого удобрения, особенно на малобуферных дерново-подзолистых почвах, повышается кислотность, уменьшается степень насыщенности почв основаниями. В результате ухудшаются условия роста растений и снижается эффективность удобрений. Особенно сильно подкисляющее действие сульфата аммония сказывается на культурах, чувствительных к почвенной кислотности: клевер, пшеница, ячмень, свекла и капуста, для них это удобрение менее эффективно, чем нитратные. Отрицательное влияние сульфата аммония устраняется известкованием кислых почв и хорошей заправкой органическими удобрениями. Для культур, положительно реагирующих на серу (картофель, капустные), сульфат аммония благодаря присутствию в нем серы является одним из лучших азотных удобрений.

5.2.4.3. Аммонийно-нитратные удобрения.

Аммонийная селитра NH₄NО₃ содержит 34,5 – 35 % азота. Получается нейтрализацией азотной кислоты аммиаком. Белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Выпускается в гранулированном виде, поэтому сохраняет хорошую сыпучесть и рассеиваемость. Взрывоопасна. Хранить ее необходимо в сухом помещении, оборудованном противопожарными средствами.

В аммонийной селитре удачно сочетаются быстродействующий нитратный азот с менее подвижным аммонийным. Из раствора NH₄NО₃ растения быстрее поглощают катион NH₄ + , чем анион NО₃ — , поэтому аммонийная селитра физиологически кислое удобрение, однако подкисляющее действие ее на почву выражено слабее, чем сульфата аммония.

В почве аммонийная селитра взаимодействует с почвенным поглощающим комплексом, катион NH₄ + хорошо поглощается почвой, а анион, NО₃ — остается в почвенном растворе, сохраняя высокую подвижность:

ППК) + 2NH₄NO₃ ППК) + Са(NО₃)₂,

ППК) + NH₄NO₃ ППК) + НNО₃.

На почвах, насыщенных основаниями, в растворе образуются азотнокислые соли кальция (или магния) и почвенный раствор не подкисляется даже при систематическом внесении удобрения. Для этих почв аммонийная селитра – одно из лучших азотных удобрений.

На кислых дерново-подзолистых почвах, содержащих в поглощенном состоянии мало кальция, в почвенном растворе образуется азотная кислота, вследствие чего он подкисляется. Для нейтрализации подкисляющего Действия 1 ц аммонийной селитры требуется 0,75 ц СаСО₃. Однако подкисление это недолговременно, так как оно исчезает по мере потребления нитратного азота растениями. Для повышения эффективности аммонийной селитры на кислых почвах большое значение имеет их известкование. После известкования аммонийная селитра пригодна для разных типов почв и под все культуры севооборота, но наиболее эффективно использовать ее для весенних поверхностных подкормок зерновых культур, сенокосов и пастбищ. Можно применять ее и для подкормки пропашных, овощных, плодовых и ягодных культур с обязательной заделкой в почву. Под яровые аммонийную селитру в виде основного удобрения вносят весной под предпосевную культивацию во избежание потерь азота от вымывания.

Универсальные свойства аммонийной селитры позволяют широко дифференцировать нормы, сроки и способы ее применения в зависимости от свойств почвы, погодно-климатических условий и особенностей возделываемых культур.

Амидные удобрения

Мочевина (карбамид) CO(NH₂)₂ содержит 46 % азота и является самым концентрированным из твердых азотных удобрений. Получают синтезом из аммиака и диоксида углерода при высоких давлении и температуре:

Белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Гигроскопичность кристаллической мочевины при температуре до 20°С сравнительно небольшая, но с повышением температуры заметно увеличивается и при хранении может слеживаться. Поэтому для улучшения физических свойств в настоящее время мочевина выпускается в гранулированном виде с содержанием биурета не более 1 %, который в таких концентрациях не оказывает вредного влияния на растения. В почве мочевина полностью растворяется почвенной влагой и под влиянием удобрений, выделяющих фермент уреазу, за два-три дня аммонифицируется и превращается в углекислый аммоний:

Углекислый аммоний – соединение непрочное, на воздухе разлагается с образованием бикарбоната аммония и газообразного аммиака:

Поэтому при внесении мочевины без заделки в почву и отсутствии осадков часть азота в виде аммиака может теряться. Эти потери больше на почвах с нейтральной и щелочной реакциями. В почве углекислый аммоний подвергается гидролизу с образованием бикарбоната аммония и гидроокиси аммония NH₄OH:

Образующийся при внесении мочевины в почву аммоний поглощается ее коллоидной фракцией и постепенно усваивается растениями. Установлено, что мочевина может поглощаться корнями, а также листьями растений без предварительного превращения в углекислый аммоний. Однако пока мочевина не подверглась аммонификации, она может вымываться из почвы. По мере аммонификации мочевины возможно временное локальное подщелачивание почвы из-за гидролиза углекислого аммония. С течением времени аммоний подвергается нитрификации, образуя азотную кислоту и сдвигая реакцию в сторону подкисления:

Таким образом, мочевина является биологически кислым удобрением. Для нейтрализации подкисляющего действия 1 ц карбамида требуется 0,83 ц СаСО₃. Однако после усвоения азота мочевины растениями в почве не остается ни щелочных, ни кислых остатков. Поэтому она является физиологически нейтральным удобрением.

Мочевина оказывает примерно такое же действие на урожай сельскохозяйственных культур, как и аммонийная селитра, но лучший эффект дает при непосредственной заделке в почву. Поверхностные подкормки озимых культур, лугов и пастбищ мочевиной менее эффективны по сравнению с аммонийной селитрой из-за потерь аммиака, а также более медленного действия мочевины, чем аммонийной селитры. Однако при внесении мочевины в подкормки по влажной почве потери азота значительно снижаются. Эффективны также некорневые подкормки зерновых культур в период вегетации, особенно при возделывании их по энергосберегающим технологиям, 5 – 10%-ными растворами мочевины с добавлением ретардантов, гербицидов и пестицидов. Для сахарной и столовой свеклы концентрация мочевины при некорневых подкормках рекомендуется 1,5 – 2,0 %, картофеля, капусты – 0,8 – 1,6 %, кукурузы, томата – 0,4 – 0,6 %, огурец – 0,3 – 034 %, лук – 1,6 – 2,5, сельдерей – 0,8 – 1,0 %, яблоня, вишня, слива – 0,6 – 1,8 %.

Дата добавления: 2015-12-29 ; просмотров: 3516 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Жидкие аммиачные удобрения

Жидкие аммиачные удобрения – группа азотных удобрений. Хорошо усваиваются растениями и дают не меньший эффект, чем твердые азотные удобрения.

Содержание:

Производство аммиачных удобрений отличается простотой и относительной дешевизной. Применение жидких азотных удобрений позволяет полностью механизировать работы по погрузке, выгрузке и внесению. Они не слеживаются, не расслаиваются. Теоретически могут использоваться для всех культур и способов внесения, но большей частью применяются для основного внесения и корневых подкормок.

Емкости с безводным аммиаком

При явных преимуществах к недостаткам жидких аммиачных удобрений относятся трудности хранения и использования – необходимы большие емкости и специальное оборудование. [5] (фото)

Физические и химические характеристики

Жидкие аммиачные удобрения отличаются высокой концентрацией азота. Так, безводный аммиак содержит 82,3 % азота, а аммиачная вода – 24,6 % азота.Этой группе удобрений свойственен резкий запах, обусловленный испарениями паров аммиака. Вес и концентрация вещества зависит от температуры вещества и давления. Хорошо растворяются в воде. [4]

При несоблюдении требований к транспортировке и хранению удобрений аммиак улетучивается, чем объясняется потеря азота. [1]

Жидкие аммиачные удобрения вызывают коррозию цветных металлов и нейтральны по отношению к черным металлам и чугуну. Не повреждают резину и алюминий. [5]

История применения

Впервые использование жидких аммиачных удобрений для непосредственного внесения в почву зарегистрировано в отделении опытной станции в районе дельты Миссисипи (США) в 1930 году. Небольшой бак, наполненный жидким аммиаком, укрепили на плуге. Аммиак поступал в почву через трубку, присоединенную к баку. Патент на производство удобрения принадлежал компании «Шелл Девелопмент».

Широкое применение жидких аммиачных удобрений в США началось с марта 1947 года, когда полученные на сельскохозяйственной опытной станции Миссисипи данные о пригодности данного вещества для удобрения растений были опубликованы в печати и доведены до сведения фермеров. Одновременно было сконструированы и специальные приспособления для внесения в почву жидких аммиачных удобрений.

До 1953 года применение данных удобрений было ограничено недостатком самих удобрений, а также нехваткой материалов для изготовления тары для хранения удобрений.

С 1953 года в США, на Кубе, в Мексике, Норвегии, Швеции и Пуэрто-Рико появляются первые станции по снабжению фермеров жидким аммиаком. Начались опыты по применению этой формы азотных удобрений и в других странах, в том числе в России.

Считается, что в сезон 1952–1953 гг. жидкий аммиак составлял 30 % азота смешанных удобрений, внесенных в почву. [4]

В настоящее время использование жидких аммиачных удобрений прочно вошло в систему удобрений в различных странах мира. Затрудняет их использование летучесть аммиака. Избежать этого помогает использование жидкого азотного удобрения КАС, практически не содержащего свободного аммиака. [1]

Виды жидких аммиачных удобрений

Источник

Аммонийные удобрения

Аммонийные удобрения – группа твердых азотных удобрений, содержащих азот в форме катиона аммония NH₄ + . Применяются в качестве основных удобрений. Бесхлорные аммонийные удобрения используют в качестве подкормок в течение вегетационного периода. Получают на основе химического взаимодействия аммиака с различными веществами (серной кислотой, хлоридом натрия, диоксидом углерода и прочими). [3]

Содержание:

Виды аммонийных удобрений

Сульфат аммония

Сульфат аммония-натрия

Крестоцветные (капуста)

Крестоцветные (капуста) — культуры, отзывчивые к внесению сульфата-аммония натрия.

Является хорошим удобрением для растений, отзывчивых на серу и натрий, в частности, для культур из семейства крестоцветных. (фото) Используется для основного, припосевного внесения и подкормок. [3]

Хлористый аммоний

Внешне хлорид аммония – мелкокристаллический желтоватый или чисто белый порошок. Обладает хорошей растворимостью. В 100 м 3 воды при 20 °C растворяется 37,2 г вещества. Удобрение малогигроскопичное, при хранении не слеживается.

Высокая физиологичческая кислотность и содержание хлора являются причиной основного использования хлорида аммония осенью под зяблевую вспашку. При таком внесении хлор будет вымыт из корнедоступного слоя атмосферными осадками. [3]

Карбонат аммония

Бикарбонат аммония содержит 17 % азота, более стоек к воздействию кислорода воздуха, но потери аммиака при хранении и перевозке не исключаются. При внесении его следует сразу заделывать в почву. [3]

Вискоза

Cульфат аммония используется при производстве вискозы.

Применение

Сельское хозяйство

Аммонийные удобрения применяют как минеральные удобрения для увеличения плодородия почвы и обеспечения растений необходимыми питательными веществами, в частности, азотом. [3]

Промышленность

Вещества, представляющие собой аммонийные удобрения, находят применение и в различных отраслях промышленности. Так, сульфат аммония применяют при производстве вискозного волокна и в стекольной промышленности. [2] (фото)

Схема реакции

Схема реакции взаимодействия катионов аммония с почвенно-поглощающим комплексом, согласно: [3]

Поведение в почве

После внесения в почву аммонийные удобрения быстро растворяются в почвенном растворе, и ион NН₄ вступает в обменные реакции с ионами твердой фазы почвы. Значительная часть растворенных катионов аммония входит в почвенный поглощающий комплекс. Вследствие этого в почвенный раствор вытесняется эквивалентное количество ионов. (Изображение)

Вследствие этого процесса ион аммония теряет подвижность и хорошо усваивается растениями.

Не все ионы аммония поглощаются растениями, оставшаяся часть в результате нитрификации переходит в нитратную форму. Нитраты легко попадают в корневую систему растений путем биологического поглощения.

Процесс нитрификации приводит к образованию в почве азотной кислоты и освобождению соляной и серной кислот.

Бикарбонаты почвенного раствора и катионы ППК нейтрализуют образовавшиеся кислоты.

Схемы реакции

Схемы реакций нейтрализации азотной, серной и соляной кислот бикарбонатами почвенного раствора и катионами ППК, согласно: [3]

В результате реакций нейтрализации происходит вытеснение оснований из ППК водородом. Это ослабляет буферную способность почв и приводит к повышению их кислотности. (Изображение)

Кислотность почвы при внесении аммонийных удобрений повышается еще и из-за их собственной физиологической кислотности. Причина в том, что из аммонийных удобрений растениями быстрее поглощается катион аммония, чем анион хлора или серы. Поэтому в почве накапливаются кислотные остатки, вызывающие ее подкисление. [3]

Применение на различных типах почв

Применение аммонийных удобрений ограничивается их способностью подкислять почву. Однократное внесение аммонийных удобрений может и не повлиять на кислотность почв, но их использование в течение нескольких лет может значительно сдвинуть реакцию почвы в кислую сторону. Степень подкисления тем выше, чем меньше буферная способность почвы.

Повышение кислотности приводит к снижению эффективности азотных удобрений, поскольку в кислой среде течение реакции нитрификации сильно замедляется.

Источник