Химия и сельское хозяйство
Применение различных химических веществ, процессов и методов химического анализа в сельском хозяйстве называют химизацией. Увеличение роста производства, а также улучшение качества сельскохозяйственной продукции, увеличение сроков её хранения и повышение эффективности животноводства и других отраслей с/х является основной целью химизации.
Выделяют несколько направлений химизации с/х, такие производство минеральных удобрений, кормов и кормовых добавок, а также стимуляторов роста; повышение плодородности почв путем внесения извести и гипса, применение химических средств защиты растений (гербицидов, эооцидов, инсектицидов, пестицидов) и т.д.
Удобрения
Все удобрения, производимые химической промышленностью можно классифицировать по нескольким признакам:
- по происхождению (минеральные, органические, органо-минеральные, бактериальные);
- по агрегатному состоянию (твердые, жидкие, сустизированные)
Минеральные удобрения – это неорганические соли, которые содержат необходимые для питания растений химические элементы. Выделяют азотные, фосфорные, калийные и микроудобрения (борные, молибденовые и т. д.), получение которых происходит при химической или механической обработке неорганического сырья или из азота воздуха. Среди минеральных удобрений различают прямые, предназначенные для питания растений, и косвенные, предназначенные для улучшения воздействия удобрений на почву. Среди прямых минеральных удобрений выделяют простые, содержащие один элемент питания – N, P, K, Mo (аммиачные, аммонийные, суперфосфаты, калийные удобрения, золы, микроудобрения) и косвенные, содержащие несколько элементов питания растений.
Химические средства защиты растений
Для защиты растений в с/х активно используют различные пестициды, представляющие собой вещества, предназначенные для борьбы с вредными организмами. Среди пестицидов выделяют:
— инсектициды – средства, предназначенные для борьбы с вредными насекомыми. Выделяют хлорорганические ( альдрин, ДДТ, гексахлоран и др.), фосфорорганические ( тиофос, карбофос, метилмеркаптофос, дихлофос, диазинон, хлорпирифос и др.), производные карбаминовой кислоты (метилкарбамат) и др. виды инсектицидов.
— фунгициды — средства, предназначенные для лечения растений и почвы от грибковых заболеваний;
— гербициды — средства, предназначенные для уничтожения сорняков. Выделяют гербициды сплошного действия (убивают все виды растений) и селективного действия (поражающие определенные виды растений).
— бактерициды — средства, предназначенные для уничтожения вредных микроорганизмов;
— зооциды — средства, предназначенные для уничтожения грызунов;
— половые аттрактанты — средства, предназначенные для приманки вредителей и их уничтожения;
— репелленты — средства, предназначенные для отпугивания вредных насекомых от растений, которыми они питаются;
— хемостерилянты — средства, предназначенные для стерилизации вредных насекомых.
Химизация животноводства
Под химизацией животноводства понимают меры, предпринимаемые для повышения качества кормов и продуктивности животных, такие как производство различных кормовых добавок и стабилизаторов кормов, стимуляторов роста и различных консервантов.
Так, например, в качестве стимуляторов роста используют различные витамины, гормоны, ферменты и антибиотики. Среди стимуляторов роста выделяют гормональные и негормональные препараты. Используют препараты как природного происхождения (фитоэстрагены), так и синтетические гормоны (диэтилстильбэстрол).
Источник
Производство минеральных удобрений в России
Современное сельское хозяйство невозможно представить без активного использования минеральных удобрений. Благодаря им сельхозпредприятия получают сегодня высокие урожаи, которых достаточно, чтобы прокормить постоянно урбанизирующийся мир. Можно с уверенностью говорить о том, что без минеральных удобрений продукты питания стоили бы значительно дороже, а их нехватка была бы серьезным фактором сдерживания для роста человеческой популяции. Именно поэтому производство минеральных удобрений является важной отраслью отечественной экономики.
Что такое минеральные удобрения?
Минеральными удобрениями называют неорганические вещества, используемые для подкормки сельскохозяйственных растений, ускорения их роста.
Питательные вещества, содержащиеся в таких удобрениях, имеют вид Вид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым . минеральных солей. В простых удобрениях есть только один элемент, например, только фосфор. Комплексные удобрения имеют в своем составе не менее двух таких элементов.
Все неорганические удобрения подразделяются на фосфорные, азотные, калиевые, сложные и микроудобрения. Их получают путем сложных химических и физических реакций на предприятиях химической промышленности. Это могут быть как крупные производственные комплексы, на которых работают десятки тысяч рабочих, так и относительно небольшие цеха на несколько десятков или сотен специалистов.
Зачем нужны минеральные удобрения?
В почве изначально содержится некоторое количество всех необходимых растениям веществ. Однако их концентрация почти всегда крайне невысока и не сбалансирована. Иными словами, растениям всегда не хватает одного или нескольких микроэлементов, поэтому развитие происходит медленнее.
Покрывая дефицит питательных веществ в почве, мы получаем возможность значительно ускорить рост растений, позволяя им раскрыть весь свой потенциал, а не малую его часть. В современном сельском хозяйстве применение удобрений является обязательным агротехническим приемом. Благодаря ему фермеры могут получать более высокие урожаи с меньшей площади пашни. При этом прогресс не стоит на месте и производство новых минеральных удобрений, всё более совершенных и эффективных, продолжается постоянно.
Необходимость в использовании удобрений объясняется несколькими ключевыми факторами:
- Демографический. На фоне быстрого роста населения в последние два века, площадь пригодной для обработки земли осталась неизменной. Чтобы прокормить растущее население при ограниченных земельных ресурсах, необходимо повышать урожайность.
- Экологический. В процессе выращивания культурных растений неизбежно происходит истощение земли, поскольку люди забирают урожай себе, и он не возвращается обратно в землю в качестве природного удобрения. Единственный способ поддерживать и даже увеличивать плодородность почвы — это искусственное внесение удобрений.
- Экономический. С точки зрения производственных затрат сельхозпредприятиям выгоднее повышать плодородность почвы и собирать высокие урожаи на малой площади, чем обрабатывать огромные площади, собирая скудный урожай. Иными словами, даже с учетом затрат на удобрения собрать 10 тонн продукции с одного гектара — это всегда выгоднее, чем 10 тонн с 10 гектар.
Использование удобрений стало логичным шагом в развитии интенсивного сельского хозяйства. Практика применения органических удобрений, в первую очередь навоза, насчитывает многие тысячи лет. С развитием химии люди стали задумываться о возможностях использования неорганических удобрений, поскольку они более эффективны. Первое предприятие по производству минеральных удобрений открылось в Англии в первой половине XIX века. Вскоре использование агрохимии стало повсеместным.
Главным преимуществом минеральных удобрений перед органическими является их более высокая эффективность. Поскольку минералы находятся в уже готовой для питания растений форме и после попадания в почву не нуждаются в прохождении стадии разложения, они начинают действовать существенно быстрее.
Производство минеральных удобрений в России
Получение удобрений является одним из важнейших направлений отечественной химической промышленности. Российские химкомбинаты не только полностью обеспечивают внутренние потребности страны в данной продукции, но и активно экспортируют ее за рубеж. Согласно данным статистики, более 80% производимых в России минеральных удобрений отправляется на экспорт.
Сегодня в нашей стране работает более трех десятков крупных и химкобинатов и десятки мелких цехов, совокупно выпускающих около 20 млн. тонн удобрений в год, что составляет около 7% мирового производства. Столь высокие показатели в мировом масштабе объясняются главным образом тем, что Россия располагает большими запасами сырья, из которого производятся минеральные удобрения — калийных руд, природного газа, кокса и др.
География расположения предприятий, специализирующихся на данном виде производства, основана на близости источников сырья. Например, сырье для производства минеральных удобрений азотной группы — это аммиак. Его получают в основном из кокса. Долгое время выпуском этих удобрений занимались специализированные подразделения металлургических предприятий. Центрами такого производства являются города Челябинск, Кемерово, Липецк, Магнитогорск и др.
Развитие технологий позволило освоить еще один вид Вид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым . аммиачного сырья — природный газ. Сегодня заводы, работающие по этой технологии, уже не привязаны к центрам добычи и могут располагаться просто вблизи от крупных газопроводов.
Существует технология производства минеральных удобрений азотной группы, которая использует в качестве сырья отходы нефтепереработки. Такие комбинаты работают в Ангарске и Салавате.
При получении фосфорных соединений предприятия не так сильно привязаны к сырьевой базе. А с учетом того, что фосфаты в России добывают в основном в Заполярье, расположение предприятий вдали от мест добычи оправдано вдвойне: проще перевезти сырье в густозаселенные регионы, чем строить завод и жилье для рабочих на крайнем севере. Основные мощности по выпуску удобрений фосфатной группы сосредоточены гораздо южнее.
Впрочем, эти удобрения продают также и металлургические предприятия, использующие в качестве сырья собственные технологические газы. Одним из крупнейших производителей этого типа является город Красноуральск.
Свое предприятие по производству минеральных удобрений
Долгое время производство минеральных удобрений в России было возможно только на крупных предприятиях-гигантах. Постоянное совершенствование технологий в химической промышленности изменило ситуацию. Сегодня создание относительно небольшого цеха по выпуску неорганических удобрений под силу даже частным лицам. Однако следует учесть несколько ключевых моментов:
- Это достаточно сложный вид Вид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, характеризующаяся единым . производства, который потребует не только закупки сложного и дорогостоящего оборудования, но и найма высококвалифицированных специалистов.
- Потребуется пройти девять кругов ада, чтобы получить все необходимые разрешения и согласования от государства. За предприятиями химической промышленности контроль довольно строгий.
- Объем инвестиций в открытие даже относительно небольшого завода (или даже цеха) будет исчисляться десятками миллионов рублей.
Также следует отметить, что малое предприятие по производству удобрений может освоить лишь некоторые наиболее простые вещества. Технология производства сложных минеральных удобрений по-прежнему по зубам лишь крупным промышленным комплексам, о создании которых говорить здесь нет никакого смысла.
Сегодня на рынке оборудования достаточно много предложений как от отечественных, так и от зарубежных производителей. Примечательно, что отечественные производственные линии для малых предприятий по производству удобрений практически ничем не уступают западным аналогам. В этой связи нет острой необходимости с самого начала покупать более дорогое импортное оборудование для производства минеральных удобрений. Наоборот, отечественные машины даже более приспособлены к российскому сырью, с которым и придется работать в конечном итоге.
Важной составляющей успеха при открытии собственного завода минеральных удобрений является поиск поставщиков сырья. Это достаточно специфическая продукция, которую не так-то легко приобрести. Следует заранее изучить этот вопрос и проанализировать все возможные варианты. Разумнее всего открывать подобный бизнес рядом с производителями сырья.
Источник
Химическая промышленность и сельское хозяйство
Как взаимодействуют между собой химическая промышленность и сельское хозяйство
Между сельским хозяйством и химической промышленностью есть особая связь. Дело в том, что зарождался организованный химпром, я говорю за ту промышленность, какую мы сегодня имеем возможность наблюдать, с развитой инфраструктурой, с крупным заводскими комплексами и т.д., как на раз на почве сотрудничества с сельским хозяйством. Как говорили наши предки: «Хлеб всему голова». В отличии от сегодняшних дней, когда у большинства людей имеется возможность легко сходить в супермаркет и купить необходимые продукты питания, раньше такой роскоши не мог себе позволить ни один человек. И дело не в том, что наши предки не прилаживали руку к тяжелому труду по выращиванию продуктов питания, дело в плодородности почвы. Если почва не обрабатывается искусственными удобрениями, то об урожайности земельных наделов не может быть и речи. Если раньше земля давала хорошие урожаи, то это было достаточно редко, где-то 1 раз в 5-6 лет. Ведь, почва имеет свойство истощаться, если урожай впитал в себя все полезные микроэлементы, то восстанавливаются эти ресурсы не сразу, а постепенно из года в год. Поэтому, химическая промышленность и сельское хозяйство начали тесно сотрудничать.
Первые промышленные фабрики по производству искусственных удобрений созданы во Франции, Англии и России. Это было в период с первой половины до конца XIX столетия. С тех самых пор, химическая промышленность стала верным товарищем и неотъемлемым спутником сельскохозяйственной отрасли. Если говорить о сегодняшнем дне, то химпром производит для сельского хозяйства не только удобрения, а и всевозможные кормовые добавки для скота и птицы, вещества для отработки сельхоз насаждений от вредителей, а также регуляторы роста и множество другой продукции, на которой основано сегодня современное сельское хозяйство.
Чем сельское хозяйство помогает химпрому?
Разумеется, между сельским хозяйством и химической промышленностью есть двухсторонняя связь. Сельхоз предприятия обеспечивают химическую промышленность столь необходимым химпрому сырьем для производства целлюлозно-бумажной и текстильной продукции. А также, сельское хозяйство обеспечивает специализированные химические комбинаты отходами растительного происхождения, которые используются при производстве фурфурола (это один из важнейших компонентов при изготовлении полимерных смол, резины, стекловолокна, а также медицинских препаратов). Помимо того, аграрии снабжают химпром сырьем для изготовления дрожжей и комбикорма.
Какие удобрения вырабатываются химической промышленностью?
Очень хорошо себя зарекомендовали простые удобрения, в большинстве случаев, это однокомпонентные вещества (азот, калий, хлор, фосфор). Они хорошо усваиваются почвой и способны удерживаться в грунте на протяжении достаточно долгого времени. Помимо простых удобрений существуют еще и сложные. Дело в том, что при обработке больших наделов земли различными однокомпонентными удобрениями, очень сложно контролировать равномерность их распределения по всей площади сельхоз угодий. Поэтому, химической промышленностью вырабатываются многокомпонентные (то есть, сложные) удобрения: нитрофосфаты и аммофосфаты.
Помимо минеральных удобрений, химпром вырабатывает микроудобрения. Эта разновидность удобрений, которые основаны на веществах, потребляющихся сельхоз насаждениями в совсем небольших количествах, но без которых невозможно добиться высокой урожайности. В перечень микроудобрений могут входить всевозможные отходы химической промышленности в виде шламов и шлаков, смесей стекла с солями металлов, а также отдельно соли таких металлов, как: медь, цинк, кобальт, марганец, бром и т.д. То есть, химическая промышленность и сельское хозяйство находятся во взаимовыгодном сотрудничестве.
Также, очень большим спросом пользуются удобрения органического происхождения. Как правило, сельхоз предприятия добывают их своими собственными силами, но если такой возможности у аграриев нет, то фермеры прибегают к помощи своего надежного и верного товарища, то есть к химической промышленности. Химпром вырабатывает следующие виды органических удобрений: навоз, торф, компост, птичий помет, гуано, биогумус и множество других видов удобрений.
В последние годы активно развиваются предприятия по производству бактериальных удобрений. Как говорится, все новое – это хорошо забытое старое. Впервые этот вид революционных удобрений был синтезирован в Германии, в конце XIX столетия. Данный вид удобрений является уникальным, принцип его действия заключается в следующем: клубничковые бактерии, из которых и стоит эта серия удобрений, вступают в симбиоз с корневой системой сельскохозяйственных насаждений, обеспечивая растения питательными веществами. Клубничковые бактерии имеют свойство добывать азот или фосфор, зависимо от вида, из атмосферного воздуха и преобразовывать его в пригодный для употребления корневой системой вид. То есть, как таковых, питательных веществ в бактериальных удобрениях нет, но за счет действия клубничковых бактерий растительность получает необходимые для роста и развития компоненты.
Как видите, химическая промышленность и сельское хозяйство взаимодействуют на очень тонком уровне.
Источник