Азотное питание растений: преимущества и недостатки безводного аммиака
Что такое безводный аммиак?
Безводный аммиак — высококонцентрированное азотное удобрение (82,3% азота). По внешнему виду представляет собой бесцветную подвижную жидкость с резким запахом. При попадании в почву превращается в газ и образует гидроксид аммония, который быстро схватывается почвой, не вымывается и не улетучивается.
Каковы преимущества и недостатки использования безводного аммиака в качестве основного азотного удобрения, какие существуют нюансы транспортировки и внесения в почву, разбирался Latifundist.com . Помогали нам в этом эксперты компаний «СБПМ» и «Агроинновации».
Когда и под какие культуры вносится?
Безводный аммиак вносят под зерновые, технические культуры, овощи, сахарную свеклу. Работы по внесению удобрения проводятся либо поздней осенью под зяблевую вспашку, либо ранней весной за три недели до посева, чтобы избежать ожогов семян и слабых всходов. Поскольку безводный аммиак вносится во влажную почву, то оптимальное время внесения для засушливых регионов — весна.
Использовать его можно и для подкормки пропашных культур. В таком случае его рекомендуют закладывать на расстояние 10-12 мм от растений или же на середину междурядий. В противном случае растения могут получить ожоги.
Какой должна быть температура почвы?
Специалисты отмечают, что для того, чтобы безводный аммиак работал наиболее эффективно, оптимальная температура почвы должна быть не выше 10 °С, а температура воздуха — не выше 15 °С.
Какова глубина внесения удобрения в почву?
Жидкий аммиак вносят на глубину до 18-25 см в зависимости от механического состава почвы. При внесении нужно учитывать влажность грунта. При недостаточном содержании влаги в почве неизбежны значительные потери азота. Но если почва будет переувлажнена, возникнут технические проблемы — грунт будет налипать на рабочие органы культиватора-аппликатора. Из-за возможного забивания трубок аппликатора равномерность распределения азота будет ухудшаться, возможны его потери. Более подробно об особенностях внесения безводного аммиака в грунт можно узнать из материала наших коллег с сайта Superagronom.com .
Как подготовить почву?
Вноситься он может под разные виды обработки почвы: традиционную, минимальную, нулевую и no-till. Также нужно учитывать состав почвы. Как отмечают специалисты Университета штата Пенсильвания, для грубых и каменистых почв лучше использовать другой вид азотных удобрений, поскольку из-за камней грунтовые ножи культиватора будут выпадать из почвы и азот будет выветриваться в атмосферу. О том, как подготавливают почву к внесению безводного аммиака в агрофирме «МЮННТ», рассказал в видеоблоге на канале «Агросфера» исполнительный директор Николай Монашок .
«При внесении безводного аммиака главное, чтобы была влажная почва… Глубина внесения — 15-18 см, скорость культиватора должна быть не более 10 км/ч, в зависимости от почвы. Если скорость будет больше, то культиватор начнет прыгать и начнутся потери удобрения. При внесении из-под лапы не должен выходить газ. Под аммиак должна быть хорошо подготовлена почва: либо культивация, либо хорошее рыхление. Неровностей не должно быть, в противном случае удобрение будет на 10-30% выветриваться. Поэтому наша задача — хорошо подготовить почву, чтобы при внесении аммиак не выветривался, а сразу связывался с влажной почвой», — отметил Николай Монашок.
Какие нормы внесения аммиака для разных культур?
Специалисты компании «Агроинновации» рекомендуют придерживаться таких норм внесения аммиака за один прием:
- под зерновые — 60-150 кг/га;
- под технические культуры — 60-120 кг/га;
- под овощи — 50-70 кг/га;
- под сахарную свеклу — 120-200 кг/га на фоне фосфорно-калийных удобрений.
Какая техника используется для внесения жидкого аммиака?
Комплекс для внесения безводного аммиака в почву состоит из трактора, прицепа, системы дозирования и специального ленточного агрегата — аммиачного культиватора. Производительность одного комплекса 180-200 га в сутки. В основном используются тракторы фирм Case , John Deere и культиваторы Blu-Jet , DMI . Средняя стоимость одного комплекса составляет около $300 тыс.
Компании, которые занимаются внесением аммиака — а грохимы. Они управляют комплексами по внесению и закрывают логистику последней мили (доставка от вагона/трубы в поле).
Как хранят безводный аммиак?
Хранят и перевозят безводный аммиак в специальных толстостенных стальных цистернах под давлением. Цистерна должна заполняться не более чем на 85%, поскольку при повышении внешней температуры внутри цистерны температура жидкости также повышается, что приводит к ее расширению. При неправильном открытии крышки или крана аммиак разбрызгивается, в результате человек может получить ожоги.
В Украине аммиачными хранилищами владеют крупные химические заводы ( «Одесский припортовый завод» , «Северодонецкое объединение «Азот», «Азот» (г. Черкассы), «Ривнеазот», «Сумыхимпром» ), а также эксплуатируются легально несколько больших складов для хранения безводного аммиака общим объемом около 5 тыс. т и мелкие склады, объемом до 200 т, которые используются в небольших фермерских хозяйствах.
Собственный склад хранения аммиака есть у агрокомпании «Земля и Воля» . На строительство потратили около $15 млн. Аммиак поставляется в цистернах с давлением 22-23 атмосферы. Вносят его в грунт с помощью специальных агрегатов, закупленных в США.
«Мы отказались от аммиачной селитры, на которой сидел весь Советский Союз. Она окисляет и уничтожает почву. Кислотность повышается. Мы вносим безводный аммиак… Я покупаю удобрения, когда их никто не берет. Тот же аммиак, если ты его купил и привез, надо сразу вносить. Ты заложник времени и цены. А я — нет, ведь у меня есть терминал для хранения аммиака. Я уже завез 20 дней назад аммиак на весь урожай 2020 года. Знаете, сколько я сэкономил на тонне? 4,5 тыс. грн. Когда он стоит 12-13 тыс. грн, я беру за 8 тыс.», — рассказал в интервью генеральный директор Леонид Яковишин .
Аммиак чьего производства получают украинские аграрии?
В Украине есть аммиак как собственного производства, так и импортного.
«Из года в год объемы импорта и производства в разы отличаются. Но тенденция наблюдается в сторону увеличения импорта, поскольку внутренний производитель вынужден конкурировать с дешевым российским аммиаком (базовое сырье для аммиака — природный газ). Также нужно учитывать специфику внутреннего производителя, который монополизирует рынок и поднимает стоимость аммиака. Именно импорт сдерживает рост цены у производителя. Здоровая конкуренция только на пользу конечному потребителю», — отметил директор «СБПМ» Евгений Воробьев.
В 2019 году «СБПМ» отгрузила на рынок порядка 50 тыс. т, что составило 10% рынка импортного аммиака.
«Планируем на 2020 выполнить объем в 70 тыс. т. Дополнительно видим развитие новых направления по сбыту аммиака», — рассказал директор.
Какие существуют нюансы транспортировки аммиака?
Транспортировка аммиака в Украину осуществляется железнодорожным транспортом в цистернах, магистральным аммиакопроводом и специальным автотранспортом. Поскольку аммиак является особо опасным грузом, то для его транспортировки необходима специальная лицензия.
« Наша компания осуществляет все три типа поставок аммиака в Украину. Мы сотрудничаем с «Укрхимтрансаммиаком» уже больше 4 лет. Реализовываем аммиак со всех раздаточных станций, расположенных в Харьковской, Луганской, Днепропетровской, Запорожской, Николаевской и Одесской областях. История сотрудничества была разная, но на данный момент менеджмент трубы очень профессионально себя показал, и мы отгрузили в сезон весь заявленный объем (10 тыс. т за 3 месяца). Это означает, что агрохимы и аграрии получили весь товар в срок, в нужный период и по хорошей цене», — рассказал Евгений Воробьев .
« Укрхимтрансаммиак » — оператор части аммиакопровода Тольятти-Одесса, который проходит по территории Украины. В прошлом году компания транспортировала рекордные со времени своего основания 2,51 млн т аммиака. С ноября 2019 года и.о. директора назначен Максим Немчинов.
В «СБПМ» отметили, что в этом сезоне поставки аммиака в ж/д вагонах составили порядка 15 тыс. т. На сегодня ж/д поставки аммиака занимают основной объем рынка. К основным проблемам такой транспортировки относятся простои вагонов и возврат. Внесение аммиака в грунт зависит от погодных условий. Во время осадков работы не проводятся, и компания вынуждена держать вагоны с товаром на станциях, соответственно, неся убытки на простоях.
Какие преимущества внесения безводного аммиака?
Среди основных преимуществ безводного аммиака директор Восточного кластера Ukrlandfarming Юрий Щербак называет то, что он является самым концентрированным азотным удобрением.
«Во-первых, ни одно из сыпучих удобрений даже близко не имеет такой концентрации азота, как аммиак. Больше всего азота среди сыпучих удобрений в карбамиде — 46%. А в безводном аммиаке 82%. Во-вторых, в пересчете стоимости на действующее вещество, по сравнению с аммиачной селитрой и карбамидом, в безводном аммиаке стоимость одной единицы получается самой дешевой. В-третьих, безводный аммиак не вымывается с осадками, в итоге растение получает больше азота. Ну и хозяйственная польза такого удобрения в том, что оно жидкое и на него никто не позарится. Ведь никто на предприятии не застрахован от краж», — отметил Юрий Щербак.
Он добавил, что там, где осенью после основной обработки почвы вносили безводный аммиак, получили урожайность кукурузы выше, чем там, где вносили сыпучие удобрения.
«По моему мнению, безводный аммиак лучше сыпучих удобрений. Но его нужно стараться вносить именно осенью», — рассказывает Юрий Щербак.
К преимуществам использования безводного аммиака также стоит отнести упрощение производственного процесса, более равномерное распределение азота в почве и отсутствие слеживания. Особенно удобна такая технология для больших посевных площадей из-за возможности полностью механизировать транспортировку и внесение удобрения в почву.
«Те же самые США и Канада — 100% вносят у себя безводный аммиак из года в год. Европа его вносит меньше. А почему? Потому что там в фермерских хозяйства в основном 20-40 га земли. Им нецелесообразно тратиться на эти материалы и всю эту кухню, связанную с применением безводного аммиака», — подытожил Юрий Щербак.
Какие существуют недостатки у безводного аммиака?
Имеет безводный аммиак и свои недостатки по сравнению с твердыми удобрениями, а именно: улетучивание азота в атмосферу, высокие затраты на технику для хранения и внесения, риски для здоровья человека при неправильном обращении с этим удобрением.
Как нам рассказал Юрий Щербак, обустройство лицензионного пункта раздачи безводного аммиака влечет определенные финансовые затраты. Сегодня компания имеет свою железнодорожную ветку, куда поставляются жидкие удобрения (в том числе и безводный аммиак). Получают его в цистернах. Потом через специальные насосы закачивают в автоцистерны. Их закупали в России и Турции. В Украине такие цистерны не делают. Перевозку и маршрут безводного аммиака согласовывают с определенными службами. Водители проходят обучение и знают, как вести себя с этим сырьем. Плюс обеспечиваются необходимыми защитными костюмами и материалами.
«Мы каждый год тестируем в государственных органах бочки, которые перевозят безводный аммиак. Также тестируем агрегаты по внесению безводного аммиака. Их мы закупаем в Канаде. Вносим удобрение только в дневное время. Одним агрегатом за день обрабатываем 80-100 га», — отметил директор Восточного кластера Ukrlandfarming.
Также существует мнение, что безводный аммиак уничтожает почвенную биоту в местах его внесения. Однако исследования показали, что этот эффект имеет локализованный и временный характер. Спустя небольшой промежуток времени эти потери с лихвой компенсируются.
Какова тенденция спроса на применение безводного аммиака в аграрных хозяйствах?
По мнению экспертов «СБПМ», в дальнейшем спрос на безводный аммиак будет только увеличиваться, ведь переход агропроизводства на жидкие удобрения позволяет существенно сэкономить на азотной подкормке. Но пока что на безводный аммиак приходится только 12% удобрений азотной группы, отметили в «СБПМ».
Источник
Преимущества применения безводного аммиака
С каждым годом безводный аммиак для подкормки почв приобретает всё больше сторонников. Это современное, концентрированное удобрение содержит 82,3% азота. Позволяет добиться увеличения урожайности, улучшения и развития растений.
Характеристика удобрения
Удобрение выглядит как жидкость, не имеющая цвета, обладающая резким запахом. На открытом воздухе эта подкормка закипит при температуре 33°С. В холоде — при температуре -77°С быстро испарится. При использовании удобрения нельзя забывать, что аммиак очень токсичен.
Вещество может находиться в двух агрегатных состояниях: жидком и газообразном. Хранят, транспортируют и удобряют почву аммиаком только под давлением.
Преимущества и свойства
Раньше использовали азотистые удобрения твёрдого типа, такие как аммониевая селитра и др. В Северной Америке, когда цена на зерно снижалась, а стоимость энергоносителей увеличивалась, учёными была разработана гораздо более экономичная технология изготовления азотных удобрений.
В США и Канаде фермеры используют жидкие подкормки, больше половины из них (53%) приходится на безводный аммиак. Его стоимость в среднем на 40% ниже чем у аммиачной селитры.
Советуем прочитать: Карбамид поможет насытить растения азотом без излишнего накопления нитратов в урожае.
Равномерное распределение в почве
К примеру, аммиачная селитра уходит под землю вертикально. Доступ к ней имеют только определённые части корней растений. Площадь действия безводного аммиака гораздо больше, потому что когда удобрение попадает в почву, оно изменяет агрегатное состояние — становится газом и распределяется во все стороны от места внесения.
Повышение урожайности растений
Такая подкормка растений действует эффективнее, чем стандартные удобрения. Существуют эмпирические исследования, которые показали действенность нового удобрения. Урожай пшеницы вырос на 3%, когда его удобряли безводным аммиаком вместо стандартной аммиачной селитры.
Долгий срок хранения
Зачастую твёрдые удобрения этой группы на складах после длительного хранения слёживаются, подвергаются сегрегации и тд. Фермеры, пользующиеся безводным аммиаком, не испытывают таких проблем. Но для этой подкормки нужны особые способы хранения.
Подойдут цилиндрические горизонтальные резервуары, ёмкостью от 50 до 100 т, рассчитанные на давление в 16 — 18 атмосфер; сферические, ёмкостью от 1000 до 3000 т, рассчитанные на давление 6 — 7 атмосфер, с искусственным охлаждением; вертикальные цилиндрические, ёмкостью от 3000 до 30 000 т, рассчитанные на хранение жидкого аммиака при атмосферном давлении.
Минимальное использование ручного труда
Ещё один плюс использования данной подкормки — польза для почвы даже в условиях засухи. Твёрдые удобрения на сухой земле работают не всегда, а инъекция, сделанная почве аммиаком, действует, если его правильно внести. В данном случае его нужно закладывать на глубину 18 см.
Азот в составе безводного аммиака легкодоступен. Это его свойство позволяет заставить работать соединения необходимых для растений микроэлементов, таких как фосфор и калий.
Ещё один неочевидный, но очень важный плюс такого типа удобрений — это защита от воровства на сельхозпредприятиях. На больших фермах, как известно, нередки случаи неправомерного «прикарманивания» минеральных удобрений различного масштаба – от горстки до вагона. Из-за своих свойств аммиак просто нельзя взять и переместить в какую-либо неподготовленную для него ёмкость без риска для собственного здоровья.
История появления
Безводный аммиак в сельском хозяйстве обязан своим появлением канадским фермерам. Именно они в 70-е гг. ХХ века задумались о сокращении расходов и повышении эффективности используемых удобрений.
В тот момент времени топливные и прочие расходы слишком выросли. Решение этой проблемы было в различных методиках обработки, составляющие которых были в разы дешевле, а цены на производимую ими продукцию гораздо выше. Высокая стоимость удобрений неизменно сокращала расходы на другие отрасли сельхоза. Использование удобрений методом разброса в такой ситуации оказалось абсолютно невыгодным.
Первые опыты, проведённые с аммиаком, принесли результат — его производительность оказалась гораздо выше, чем у привычных удобрений. Следующие опыты показали, что использование аммиака в гранулах и безводного приносит одинаковые результаты для подкормки почвы.
Отсюда стало ясно, что ключевым фактором здесь является именно способ, которым необходимо вносить удобрения в почву. Технологию по внесению безводного аммиака в землю придумали в России.
Географическое распространение
Иногда безводный аммиак применяют в центральной части России, на Украине и в Республике Беларусь, но вот за Уральскими горами его совсем не используют. Причины этого связывают с сельскохозяйственными традициями. Всё закупленное оборудование «заточено» на работу только с одним типом удобрения.
В России жидкие удобрения не используются, в основном, из-за отсутствия технически подготовленной базы и наработок новых методов ведения хозяйства. Ещё одна причина состоит в том, что в России он в основном продаётся на экспорт или идёт на производство азотистых удобрений другого типа.
Влияние на сельхозкультуры
Хлопчатник
При предпосевном внесении в почву, безводный аммиак практически не вымывается, то это эффективно сказывается на возделывании хлопчатника. В данном случае он во многом превосходит привычные удобрения, такие как, аммиачная и натриевая селитры, цианамид кальция и сернокислый аммоний.
Кукуруза
Данный вид культур даёт гораздо больший урожай при предпосевном внесении аммиака, чем при использовании селитры.
При выращивании овса важно время внесения удобрения в почву. В этом случае необходимо вносить безводный аммиак осенью, это позволит увеличить урожай.
Пшеница
Лучше вносить удобрение в осенний период вспашки, особенно если она произрастает на закисленных почвах.
Овощи
Абсолютно все овощи, выращиваемые в промышленных масштабах, нуждаются в азотной подкормке. Для овощей распространена натриевая или аммиачная селитра. Внесение в почву жидкого аммиака возможно гораздо раньше по срокам (желательно с разницей в три недели) поможет растениям быстрее набрать силу для хорошего урожая.
Основные недостатки
При несоблюдении параметров, то есть при стандартном давлении и температуре безводный аммиак меняет агрегатное состояние на газообразное.
Его газообразное состояние можно отнести к минусам, так как на складах для хранения такого аммиака нужно использовать специальные контейнеры, температура в которых будет сохраняться ниже 0 °С.
Как и при хранении, при перевозке необходимо использовать толстостенные цистерны, которые имеют специальную конструкцию и подходят для повышенного давления. С Госавтоинспекцией необходимо согласовывать маршрут перевозки подкормки данного типа.
Хранить и перевозить такой аммиак нужно только в цистернах из определённых марок стали. В правилах безопасности использования безводного аммиака говорится о том, что цистерна должна быть заполнена не более, чем на 85%. Такая мера предосторожности обеспечит безопасность работников при взаимодействии с удобрением — если по каким-либо причинам давление в ёмкости упадёт или повысится температура, часть такой жидкости перейдёт в газообразное состояние. Также эта мера предосторожности нужна, чтобы исключить травмирование работников после открытия крышки цистерны (при разбрызгивании).
Техника безопасности
Следует помнить о том, что это опасное сельскохозяйственное удобрение, для человека оно также может представлять большую угрозу. Поэтому необходимо неукоснительно соблюдать технику работы.
Пользоваться данным типом подкормки почв следует только после специального обучения и ознакомления со всеми правилами. Спецодежда и перчатки на аграрных предприятиях обязательны при работе с безводным аммиаком.
Применение
По технологии безводный аммиак вносится в почву на 12-15 см (при засухе 18 см). Грунт должен быть обязательно увлажнён перед внесением удобрения. Если эти два параметра будут соблюдены, то перешедшее в газообразное состояние удобрение не испарится.
Земледельцы должны помнить, что использовать удобрение такого типа можно лишь по технологии. Отступать от правил нельзя — из-за этого на засеянном поле может значительно снизится процент прорастаемости семян. Причиной может стать высокая концентрация NH3 в почве. Следует помнить об основных правилах и закладывать удобрение на положенную глубину. При соблюдении технологии прорастаемость семян не будет нарушаться.
В почву, которую предварительно не увлажнили, безводный аммиак вносить нельзя, его потери будут значительными.
Что происходит после внесения подкормки в землю
- Концентрация аммиака (нитрид водорода) и аммония в почве сразу же заметно повышается.
- Щелочность почв растёт (до 9 рН).
- Процент содержания нитратного азота в земле становится выше, чем до подкормки, но не сразу — это процесс постепенный.
- Аммиак подщелачивает почву в течение первых 10-15 дней.В это время в почве происходит изменение показателя рН. Почва, в которую внесли подкормку в течение этих двух недель становится практически стерильной, то есть в ней гибнут все бактерии и грибки — и вредные, и полезные. Действие сравнимо с антибиотиком для человека. Проходит время (7-14 дней) и почва вновь возвращается к своему нормальному состоянию, восстанавливается её микрофлора. После такой подпитки, из-за улучшения азотного питания количество полезных микроорганизмов в почве возрастает. Правда сначала их популяция погибает, а через несколько недель разрастается с новой силой на обработанном участке.
Время внесения безводного аммиака в почву
Удобрять почву безводным аммиаком можно как весной, так и осенью. Для каждого периода есть несколько правил. И в том, и в другом случае среднесуточная температура не должна быть выше 10 °С. Этот параметр исключает внесение безводного аммиака в почву летом. Такая температура является оптимальной для применения безводного аммиака, при ней процессы нитрификации в почве происходят очень быстро.
Из-за напряжённого графика работ на полях весной, на сельхозпредприятиях по традиции вносят безводный аммиак в почву осенью. Если аммиак все же решено вносить весной, то земледельцам следует неукоснительно соблюдать все правила, как уже говорилось выше. При несоблюдении технологии удобрение способно оказывать негативное влияние на семена. Может угнетать и развитие уже проросших культурных растений, поэтому в весеннее время это удобрение заделывают на глубину не менее 20-25 см. При этом временной промежуток между подкормкой и посадкой сельхозкультур необходимо сделать как можно длительнее. Производить посадку культур необходимо не менее, чем через 7-14 дней после улучшения почвы аммиаком.
Способы внесения
Спецтехника
Для внесения подкормки, хорошо подойдет аппликатор ПЖУ-3500-02. В этом агрегате контролировать подачу безводного аммиака можно через панель управления SCS-44. Аппарат поможет равномерно внести удобрение в землю на всех участках поля, предназначенного для выращивания культур.
Основным рабочим органом ПЖУ-3500-02 является диск с установленным за ним фигурным ножом, к нему присоединена трубка для внесения раствора на глубину в почву. Аммиак поступает в землю под давлением от 4 до 6 атмосфер. Стоит достаточно дорого.
Вместе с поливом водой
В этом случае фермер будет использовать ирригационные поверхностные системы. Методика внесения удобрения таким образом может применяться лишь в тех районах, где вода не содержит слишком большого количества минеральных солей.
С солями аммиак вступает в реакцию, в её результате образуется осадок магнезита или кальцита. Такой осадок снижает процент попадания в почву подкормки. Он также может привести к проблемам с оборудованием — от незаметных поломок до полного выхода из строя.
Производство и использование безводного сжиженного аммиака регулируется ГОСТом 6221-90. Выпускаются три разновидности данного вещества. Они получили маркировку: А, Ак и Б.
Вещество с маркировкой «А» используется для производства азотной кислоты, в качестве хладагента, для создания защитных атмосфер.
Два других вещества, с маркировками Ак и Б как раз и идут на создание жидкого удобрения. Кроме характеристик и правил по использованию, ГОСТ описывает меры предосторожности при работе с удобрением. Как уже сообщалось выше, для работы с этой подкормкой необходимо неукоснительно соблюдать технику безопасности.
Запрещается сливать её в различные водоёмы. Попадание безводного аммиака в водоём может привести к гибели подводной флоры и фауны. Удобрение разрешено использовать только вдали от источников водоснабжения городов и посёлков.
Такие же повышенные требования применяются к оборудованию, которое предназначено для работы с аммиаком. Всё оборудование должно обеспечивать безопасность имеющих дело с этим видом удобрения людей.
Признаки отравления удобрением
Приведём самые распространённые из них:
- боль — головная, суставная;
- головокружение;
- желудочные боли;
- частый пульс и сердцебиение;
- слабость в мышцах;
- судороги;
- могут наблюдаться проблемы со слухом.
Заключение
Сторонников у такого экономичного и эффективного вида удобрения как безводный аммиак становится всё больше. Благодаря экономии на закупке безводного аммиака, сельхозпредприятия смогут выделить большее финансирование на другие нужды.
Источник