Основные способы получения азотных удобрений

Азотные удобрения

Азотные удобрения – азотосодержащие вещества, которые используются для повышения содержания азота в почве. В зависимости от формы азотного соединения, однокомпонентные азотные удобрения подразделяются на шесть групп. Используются в основной прием как припосевные удобрения и в качестве подкормок. Производство основано на получении синтетического аммиака из молекулярного водорода и азота. [1]

Содержание:

Группы азотных удобрений

В зависимости от содержащегося азотного соединения, однокомпонентные азотные удобрения подразделяются на шесть групп:

Нитратные удобрения

Нитратные удобрения содержат азот в нитратной форме (NO₃ — ). К этой группе относятся натриевая селитра NaNO₃ и кальциевая селитра Ca(NO₃)₂.

Нитратные удобрения являются физиологически щелочными и сдвигают реакцию почвы от кислой к нейтральной. В связи с этим свойством их использование очень эффективно на кислых дерново-подзолистых почвах. Не рекомендуется использование натриевой селитры на засоленных почвах. [1]

Азотные удобрения (по формам азота)

Натриевую селитру долгое время добывали в природе. Самые большие залежи расположены в Чили (чилийская селитра). В настоящее время разработаны способы получения натриевой селитры путем взаимодействия различных азото- и натрийсодержащих соединений.

Кальциевую селитру получают при производстве азотной кислоты или при разложении фосфатного сырья. [1]

Аммонийные удобрения

Аммонийные удобрения – вещества, содержащие азот в форме катиона аммония NH₄ + .

К ним относятся сульфат аммония (NH₄)₂SO₄, сульфат аммония-натрия (NH₄)₂SO+Na₂SO₄ или Na(NH4)SO4*2H2O), хлористый аммоний NН₄Сl. [1]

Производство аммонийных удобрений проще и дешевле, чем нитратных, поскольку окисление аммиака в азотную кислоту не требуется.

Сульфат аммония

Сульфат аммония-натрия

Виды азотных удобрений

Хлористый аммоний (хлорид аммония)

Хлорид аммония – мелкокристаллический порошок желтоватого или белого цвета. При 20°C в 100 м 3 воды растворяется 37,2 г вещества. Обладает хорошими физическими свойствами, при хранении не слеживается, малогигроскопичен.

Хлорид аммония получают как побочный продукт при производстве соды. [4]

Аммонийно-нитратные удобрения (Аммиачно-нитратные)

Аммонийно-нитратные удобрения содержат азот в аммонийной (NH₄ + ) и нитратной форме (NO₃ — ). К этой группе причисляют аммиачную селитру (NH₄NO₃), сульфо-нитрат аммония ((NH₄)₂SO₄*2NH₄NO₃+(NH₄)SO₄), известково-аммонийную селитру (NH₄NO₃*CaCO₃). [4]

Аммиачная селитра

Сульфо-нитрат аммония

Физико-химические свойства удобрения позволяют успешно использовать его в различных почвенно-климатических условиях. Обладает потенциальной кислотностью. [4]

Известково-аммонийная селитра

Амидные удобрения

Амидные удобрения содержат азот в амидной форме (NH₂ — ). К этой группе относится мочевина CO(NH₂)₂. Азот в мочевине присутствует в органической форме в виде амида карбаминовой кислоты. Это наиболее распространенное твердое азотное удобрение. Применяется во все приемы внесения, но наиболее эффективно для некорневых подкормок. [4]

Жидкие аммиачные удобрения

Жидкие аммиачные удобрения – жидкие формы азотных удобрений. К этой группе относятся жидкий (безводный аммиак) NH₃, аммиачная вода (водный аммиак), аммиакаты. Производство жидких аммиачных удобрений значительно дешевле, чем твердых солей.

Безводный аммиак

При транспортировке емкости заполняют не полностью. Вещество нейтрально к чугуну, железу и стали, но сильно коррозирует цинк, медь и их сплавы. [2]

Аммиачная вода (водный аммиак)

Аммиакаты

Аммиакаты отличаются по концентрации общего азота, по соотношению его форм и разнообразны по физико-химическим свойствам.

Аммиакаты вызывают коррозию медных сплавов. Аммиакаты с аммиачной селитрой окисляют, кроме того, и черные металлы. Хранение и транспортировка аммиакатов возможны в емкостях из алюминия, его сплавов, нержавеющей стали или в обычных стальных цистернах с антикоррозийным покрытием эпоксидными смолами. Возможно применение емкостей из полимерных материалов. [2]

Карбамид-аммонийно-нитратные удобрения (КАС)

Побдробнее об азоте читайте в статье Азот.

Поведение в почве

Все однокомпонентные азотные удобрения хорошо растворимы в воде.

Нитратные формы

В теплое время года в почвах преобладают восходящие потоки влаги. А растения и микроорганизмы активно поглощают нитратный азот.

Аммиачные и аммонийные

Дальнейшие процессы нитрификации способствуют трансформации азота в нитратные формы и биологическому поглощению его растениями и микроорганизмами почвы.

Солома и стерня злаков

Солома и стерня злаков сохраняет азот в почве.

С мочевиной

Таким образом, азотные удобрения изначально или в процессе нитрификации скапливаются в почве в нитратной форме, которая впоследствии подвергается денитрификации. Эти процессы протекают практически во всех типах почв, и именно с ними связаны основные потери азота.

С агрономической точки зрения, денитрификация является негативным процессом. Но с экологической стороны она играет позитивную роль, поскольку освобождает почву от не использованных растениями нитратов и уменьшает их поступление в сточные воды и водоемы.

Часть азота удобрений в процессе жизнедеятельности микроорганизмов превращается в органические формы, не усвояемые растениями, то есть, идет процесс иммобилизации. Установлено, что в результате этого процесса около 10–12 % азота нитратных и 30–40 % аммонийных, амидных и аммиачных удобрений оказываются закрепленными в почве в органической форме. Интенсивность иммобилизации возрастает при внесении органических веществ, бедных азотом, но богатых клетчаткой. К ним относятся солома и стерня злаков, соломистый навоз. (фото)

Азот внесенных в почву удобрений расходуется за один вегетационный период. Расход распределяется между поглощением растениями, процессами иммобилизации и потерями при денитрификации, вымывании и эрозии почв.

Последействие у азотных удобрений практически не наблюдается. [4]

Применение на различных типах почв

Эффективность внесения азотных удобрений зависит от почвенно-климатических условий региона. Наибольшая эффективность азотных удобрений наблюдается в районах достаточного увлажнения.

Бедные гумусом дерново-подзолистые почвы, серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные черноземы

Супесчаные, песчаные почвы

Осушенные торфяно-болотные почвы

Оподзоленные и выщелоченные черноземы

Выщелоченные черноземы европейской части России

В степной зоне

Типичные черноземы

Обыкновенные и карбонатные черноземы

Обыкновенные черноземы

Обыкновенные и карбонатные черноземы Кубани, предгорий Северного Кавказа, североприазовские черноземы

Карбонатные черноземы Ростовской области, обыкновенные черноземы Поволжья

Каштановые почвы

Способы внесения

Азотные удобрения вносятся в основное внесение, припосевное внесение и в качестве подкормок. Способ зависит от формы содержания азота и почвенно-климатических условий местности. [2]

Полегание пшеницы

Полегание пшеницы – возможный симптом избытка азотных удобрений.

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Азотным удобрениям принадлежит ведущая роль в повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур. Это связано с ролью азота как важного биологического элемента, играющего исключительную роль в жизни растений.

Достаточное снабжение азотом усиливает синтез органических азотистых веществ. У растений образуются мощные листья и стебли, интенсивность зеленой окраски усиливается. Растения хорошо растут и кустятся, улучшается формирование и развитие органов плодоношения. Эти процессы способствуют повышению урожайности и содержанию белка.

Однако необходимо учитывать, что односторонний избыток азота может задерживать созревание растений, способствуя развитию вегетативной массы при уменьшении развития зерна, корнеплодов или клубней. У льна, зерновых и некоторых других культур избыток азота вызывает полегание (фото) и ухудшение качества растениеводческой продукции.

Так, в клубнях картофеля может снизиться содержание крахмала. В корнеплодах сахарной свеклы снижается сахаристость и возрастает содержание небелкового азота.

При избытке азотных удобрений в кормах и овощах накапливаются потенциально опасные для здоровья человека и животных нитраты. [1]

Получение азотных удобрений

Производство азотных удобрений основывается на получении синтетического аммиака из молекулярного азота и водорода.

Азот образуется при прохождении воздуха через генератор с горящим коксом.

Источники водорода – природный газ, нефтяные или коксовые газы.

Из смеси азота и водорода (соотношение 1: 3) при высокой температуре и давлении и в присутствии катализатора образуется аммиак:

Синтетический аммиак идет на производство аммонийных азотных удобрений и азотной кислоты, которая используется для получения аммонийно-нитратных и нитратных удобрений. [1]

Источник

Азотные удобрения: состав, производство, названия, дозировка и практическое применение

1 Мая, 2019
Другие состояния
Ксения Степанищева

В современных магазинах для садоводов и огородников продается множество удобрений. Причем есть разновидности азотных подкормок. Поэтому, естественно, возникает вопрос, зачем они нужны и чем отличаются. Об азотных удобрениях и их применении рассказано в статье.

Действие азота на растения

Азотные удобрения – это какие? Азотом называют один из краеугольных камней существования жизни. Ни люди, ни животные, ни растения не могут жить без данного компонента. Азот присутствуют в липоидах, алкалоидах и прочих важных для жизни компонентов. Он есть в хлорофилле, без которого растение не могут усваивать солнечную энергию.

Азотное удобрение – что это такое? Это важный для растений компонент, который добавляется для их лучшего роста и развития. С ним обеспечивается лучшая урожайность.

Нехватка азотных удобрений заметно понижает урожайность садовых и огородных растений. Но избыток тоже негативно влияет на урожай, так как в данном случае у культур будет больше зеленной массы, из-за чего отсутствует завязывание и формирование плодов.

Но в разное время роста и развития участкам растений нужно разное количество азота. Весной, при активном росте, больше азота присутствует в молодых листьях и стеблях. Потом, при формировании и росте плодов, азотосодержащие компоненты скапливаются в плодах. Учитывая данные особенности, можно своевременно обеспечивать их нужным количеством азота, вносят требуемое количество органических или минеральных удобрений. Какие удобрения относятся к азотным удобрениям, рассказано в статье.

Зачем требуются?

Хоть азотистые компоненты присутствуют почти в каждой почве, количество их в разных видах грунтов может отличаться. Легкие песчаные и супесчаные почвы содержат мало азота. Больше всего грунтового азота в растениях, которые растут на черноземах.

Но уровень наличия азота в почве является не единственным показателем, от которого зависит обеспеченность растений данным компонентов. Лишь 1% от всего количества присутствующего в почке компонента усваивается растениями.

Получается, что для роста и получения хорошего урожая растениям необходим азот, но из почвы они не всегда получают требуемое количество данного компонента. В этом случае помогают азотные удобрения.

Польза

Азотные удобрения позволяют решать проблемы с ростом, развитием растений, плодородием почвы. Когда в почве есть этот компонент, наблюдается:

ускорение роста вегетативных органов растений;
насыщение растения аминокислотами;
усиление степени обводненности тканей;
увеличение объемных показателей клетки;
увеличение процесса минерализации добавочных веществ;
активизация состояния микрофлоры почвы;
активное извлечение из почвы вредоносных организмов;
значительное улучшение соотношения элементов нитрогена и карбона в почве;
повышение показателей компенсаторных способностей, которые отвечают за реакцию на повреждения;
значительное улучшение урожайности.

Азот – основа белков. А белки являются частью цитоплазмы ядра клеток. Азот присутствует во многих вещества, которые являются важными в развитии организмов. Они принимают участия в обмене. Нуклеиновые кислоты, ферменты, витамины богаты азотом. Благодаря пользе этот компонент нужен и для растений.

Для каких растений азот особенно важен?

Каждой культуре нужен азот, но дозы для разных культур отличаются. С учетом этого растения группируют в зависимости от необходимо азота:

К 1 группе относят растения, которые лучше подкармливать перед посадкой в грунт. Это обеспечивает лучший рост и развитие. Для данных культур на 1 кв. м требуется 26-28 г азота при использовании аммиачной селитры. В эту группу входят овощные культуры: картофель, капуста, болгарский перец, баклажаны, кабачок, тыква и ревень. Еще к ней относят ягодные и плодовые растения: сливу, вишню, малину, ежевику, землянику. Также это касается цветов: сирени, розы, георгина, пиона, фиалки, флокса, бальзамина, гвоздики, настурции, циннии.
Ко 2 группе относят культуры, которым азота нужно меньше. Обычно требуется 18-19 г азота в пересчете на аммиачную селитру и на 1 кв. м площади. Из овощей в эту группу входят помидоры, петрушка, огурец, морковь, кукуруза, свеклу, чеснок. Еще ко 2 группе относят плодовые и ягодные растения: яблоня, смородина, крыжовник, а также цветочные: однолетними и дельфиниумы.
В 3 группу входят растения, которым азот требуется в умеренном количестве, не больше 10-12 г на 1 кв. м при использовании аммиачной селитры. Из овощей в данную категорию входит картофель, редис, лук, а из плодовых растений – груша, из цветочных – луковичные, примулы.
В последнюю категорию входят растения, для которых нужно минимум азота на 1 кв. м, не больше 5-6 г в пересчете на аммиачную селитру. Из овощных культур относят пряные травы, бобовые.

Азотные удобрения – минеральные вещества, которые искусственно насыщены азотом. Их польза в том, что компонент в них присутствует в легко усваиваемой для растений форме.

Но у азотных удобрений может быть и органическое происхождение. В свежем навозе присутствует 0,5-1% этого компонента, в птичьем помете – 1-2,5%, компосте на торфяной основе – до 1,5%, а в зеленых сидератах – 0,4-1,2%.

Если в почве этого вещества достаточно, то запасы восполняются органическими удобрениями. Но в бедных грунтах присутствующего в органике компонента мало для нормального роста и развития. К тому же проводить подкормки такими удобрениями не всегда удобно, особенно при большой площади. Тогда используются удобрения – минеральные азотные удобрения.

Особенности минеральных удобрений

Есть несколько минеральных азотных удобрений, которые отличаются содержанием данного компонента. Еще в них могут быть разные добавки. Названия азотных удобрений – это какие? Они бывают:

нитратными;
аммонийными;
аммонийно-нитратными
амидными;
жидкими.

Азотные удобрения – это какие? К самым популярным относят:

аммиачную селитру;
сульфат аммония;
мочевину.

Это популярные примеры азотных удобрений. Есть и комбинированные составы. У них тоже есть свои названия. Азотные удобрения – это какие? Из комбинированных составов самым популярным считается нитроаммофоска.

Аммиачная селитра

Это популярное название азотного удобрения, входящее в аммонийно-нитратную группу. Это однокомпонентный состав. Выпускают его в гранулах, но могут быть белые кристаллы или чешуйки. На 33-34% включает чистый азот. Аммиачная селитра легко и быстро усваивается растениями. Может использоваться для удобрения почти всех культур, овощей и фруктов.

Видом данного удобрения является известково-аммиачная селитра. Азота в ней меньше по сравнению с обычной – всего 17-21%, но из-за добавления толченой извести или меловой крошки состав насыщен кальцием и магнием.

Аммиачная селитра является гигроскопичной. При хранении в помещении с высокой влажностью ее кристаллы слипаются, а удобрение слеживается. У селитры есть и другая неприятная особенность: с нагреванием она воспламеняется и взрывается.

Минусом аммиачной селитры считается ее свойство вымывания водой в нижние слои грунта. Поэтому эффективность как основного удобрения, которое вносят осенью, заметно снижается.

Сульфат аммония

Это аммонийное азотное удобрение, которое выпускается в виде мелкого кристаллического порошка, пудры белого или серого цвета. В нем присутствует 21% азота и 23-24% серы. Цвет определяется от применяемых органических добавлений.

Аммоний практически сразу впитывается растениями и почти не вымывается из почвы. Видом данного удобрения считается сульфат аммония-натрия. В нем 16% азота и 9% натрия. Его выпускают в виде соли, обычно желтой, темной-серой.

Сульфат аммония больше остальных может подкислять почву. А нейтрализация его подкисляющего действия с помощью использования гашеной извести или золы результатов не приносит. Эффективным способом раскисления почвы считается внесение с удобрением известняка.

Мочевина

Еще удобрение называют карбамидом. Он входит в амидную группу. В нем присутствует больше всего азота – 46%. Выпускается в виде белых гранул, легко растворяется в воде, прекрасно подходит для подкормок с поливом. Применяют мочевину для основных подкормок.

Производятся и прочие виды азотных удобрений: хлористый аммоний, натриевая, кальциевая селитры. Существуют и жидкие азотные удобрения: аммиачная вода и аммониак безводный. Но они менее востребованы у дачников.

Жидкие азотные удобрения активно используются в крупных сельскохозяйственных предприятиях. Но для этого нужна специальная дорогостоящая техника. Кальциевая селитра не может совмещаться с фосфатами, а натриевая применяется только при выращивании сахарной свеклы.

Процедура получения

Производство азотных удобрений основано на исходном сырье – аммиаке. Раньше его получали из кокса (коксового газа), поэтому некоторые предприятия, изготавливающие удобрения, находятся недалеко от металлургических заводов. Крупными металлургическими комбинатами азотные удобрения выпускаются в качестве дополнительной продукции.

Сейчас приоритеты изменились и главным сырьем считается не коксовый, а природный газ. Поэтому производители располагаются около магистральных газопроводов. Еще производство удобрений налажено с использованием отходов нефтепереработки.

Технология получения азотных удобрений в химической промышленности не является сложной. При упрощении деталей процесса данная процедура выполняется так: через генератор с горящим коксом пропускают поток воздуха, который был получен при смешивании азота с водородом. В итоге получается аммиак.

Остальные этапы процесса связаны с видом удобрением: для получения нитрата аммония (аммиачной селитры) происходит нейтрализация азотной кислоты аммиаком. Карбамид создается при взаимодействии аммиака с углекислым газом при определенной температуре и давлении. Сульфат аммония получается при пропускании аммиачного газа через раствор серной кислоты.

Использование

Применение азотных удобрений обеспечивает получение хорошего урожая. Но иногда при излишках урожая не только не улучшается, но и может пропасть. Особенно капризными является картофель, корнеплоды, у которых при избытке появляется шикарная ботва, но почти нет клубней и подземной части корнеплодов.

Чтобы не было данных сложностей, важно придерживаться норм внесения удобрений. На сотку (100 кв. м) вносят 600-900 г азота, если это основная подкормка. При переводе абсолютных показателей в разные удобрения, то аммиачной селитры нужно 2-2,5 кг, сульфата-аммония – 3-4 кг, а мочевины -1,5-2 кг.

Для многих овощных культур, картофеля и цветов норма равна 150-200 г на сотку (аммиачной селитры – 500-600 г, сульфата аммония – 800-1000 г, мочевины – 300-350 г). Плодово-ягодным культурам нужно 200-300 г на сотку (аммиачной селитры – 600-800 г, сульфата аммония – 1000-1200 г, мочевины – 350-550 г).

Но желательно использовать простую формулу: 15-30 г азота на 10 л воды. Готового раствора должно хватать для подкормки растений на 10 кв. м. Для внекорневых подкормок применяют водные растворы 0,25-0,5% концентрации (25-50 г. на 10 л воды). Данного количества требуется для подкормки растений на 1-2 сотках.

Какой бы вид удобрений ни использовался, они подкисляют почву. Поэтому с процедурой или перед ней требуется нейтрализация воздействия, для чего вносится молотый известняк. Исключением является лишь натриевая и кальциевая селитры. Данные два азотных удобрения делают кислую почву щелочной.

Хороший урожай без азота не получится. Но его внесением надо выполнять правильно. Если использовать основную подкормку, то вносить лучше при культивации. Когда земля будет напитана влагой, азот растворяется и опускается ниже – в почвенный слой, где расположена основная часть корней.

При подкормках надо обращать внимание на внешний вид растений. Если они хорошо развиваются, имеют насыщенный зеленый цвет, то для удобрения нужна минимальная доза или отказ от этой процедуры. А когда растения хилые, бледно-зеленые, то требуется максимальная доза подкормки.

При желании получения высокого урожая надо помнить о том, что азотные удобрения могут быть и вредными. Повышенная концентрация данного компонента негативно действует на здоровье людей. Причем это происходит 2 способами: при вымывании водой в нижние слои почвы и попадании в воду, а также при скапливании в выращенных растениях. Поэтому важно использовать удобрения, соблюдая норму. Тогда растения будут иметь привлекательный вид и давать хороший урожай.

Способы применения

Используется метод разбрасывания удобрений перед посадкой. Прикормку растворяют и пропитывают ей почву. Гранулы разбрасываются специальным дозатором и вручную. При ленточном виде внесения удобрения наносятся в 15 см от растения по кругу на глубину до 9 см. В этом случае подпитка происходит у корня.

В экстренных ситуациях лучше выбирать метод опрыскивания азота. Но нужно соблюдать аккуратность. Чтобы у растений не появились ожоги, раствор надо делать слабым. Удобрения вносят в почву в жидком виде, поливая грядки у корней. Но данный метод менее востребованный.

Особенности применения

Чтобы не уменьшалось содержание азота в удобрении, его надо хранить в местах, закрытых от воздуха и солнечных лучей. Вносят питающий компонент не глубоко в почву. Предпосевная культивация является идеальным выбором. Этот вариант поможет компоненту глубоко проникнуть в почвенный слой после увлажнения водой или дождя.

Так как аммонийные соединения вымываются с почвы с талыми водами, то использовать их лучше осенью. Применение удобрений на основе азота полезно, но в умеренном количестве.

Правила безопасности

Азотные удобрения надо использовать аккуратно и по инструкции. Чтобы не испортить урожай прикормки вносятся в почву на расстоянии не менее 15-20 см от растения. Не следует допускать попадания раствора на растение. Выполнять процедуры надо регулярно и в небольшом количестве. От избыточного количества удобрений растения погибают.

Эффект использования подкормок будет быстрее заметен на растениях, которым требуется азот. В остальных случаях результат хоть будет не ярко выраженным, но все же заметным.

Недостаток азота

Применение удобрений напрямую зависит от состава почвы, ее химического состава, уровня плодородности, кислотности, структуры. Данные факторы определяют нужное количество удобрений и выполняют подкормку.

Дефицит азота влияет на внешний вид растений, их тонус. Проявляется это в виде следующих признаков:

листья будут мелкими;
редеет зеленая масса;
листва становится желтой;
происходит массовое отмирание листьев, побегов, плодовых завязей;
наблюдается остановка роста растения;
не появляются молодые побеги.

При данных признаках требуется подкормка азотосодержащими удобрениями. Тогда будет заметно улучшение состояния растения и повышение уровня урожайности.

Излишки

При избыточном содержании азота сила растений будет тратится на наращивание зеленой массы. Они будут жировать. Избыточное содержание азота проявляется в виде:

крупных листьев;
потемнение зеленой массы;
задержки цветения;
отсутствия или небольшого количества завязей;
мелких и невзрачных ягод, плодов.

В данном случае требуется прекращение поступления азота в почву, иначе растения гибнут. При избытке результаты будут противоположными.

Таким образом, азотные удобрения являются необходимыми для растений. С ними обеспечивается хороший внешний вид и богатый урожай. Но важно выполнять процедуры с учетом всех правил.

Источник