Смешанные формы азотных удобрений

Азотные удобрения

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.

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.

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.

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

Сульфат аммония

Сульфат аммония-натрия

Подробнее при переходе по ссылке

«>подкормки сенокосов и пастбищ.

Виды азотных удобрений

Хлористый аммоний (хлорид аммония)

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

«>подкормок не рекомендуется. Вносить хлорид аммония под хлорофобные культуры можно только осенью и в зонах достаточного увлажнения. В таком случае ионы хлора будут вымыты из корнеобитаемого слоя атмосферными осадками.

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.

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).

Аммиачная селитра

Сульфо-нитрат аммония

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

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 Некорневая подкормка (внекорневая подкормка) – один из способов внесения удобрений, при котором усвоение элементов питания происходит при помощи листьев растения. Применяется для обеспечения растений питательными элементами в периоды интенсивного роста.

Подробнее при переходе по ссылке

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.

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.

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.

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.

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.

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

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

«>подкормок. Способ зависит от формы содержания азота и почвенно-климатических условий местности.

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 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.

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.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Смешанные удобрения

Смешанные удобрения — комплексные удобрения, получаемые механическим смешиванием удобрений, содержат несколько питательных элементов. Применяют при необходимости одновременного внесения за один прием несколько питательных веществ.

Сухое смешивание удобрений является доступным, простым и экономичный методом получения комплексных удобрений.

По своим агрохимическим качествам практически не отличаются от сложных удобрений. Преимуществом является возможность выпуска широкого ассортимента удобрений с любыми соотношениями питательных элементов, удовлетворяющими требования сельского хозяйства. Так, в странах Западной Европы ассортимент смешанных удобрений включает около 100 марок.

Смеси удобрений легко приспособить к требованиям сельскохозяйственных культур, почвенно-климатическим условиям как по концентрации, так и по соотношению питательных веществ. Этим они отличаются от сложных удобрений с постоянным составом.

В зависимости от вида смешанных удобрений содержание питательных веществ в может меняться от 25-30%, как при использовании простого суперфосфата, сульфата аммония или аммонийной селитры, до 40% и больше в смесях на основе концентрированных удобрений.

Получение смешанных удобрений

В нашей стране в настоящее время применяются способы получения сухих смешанных удобрений:

• смешивание непосредственно в хозяйствах с использованием стационарных или передвижных тукосмесительных установок;
• применение стационарных высокопроизводительных установок (40-60 т/ч) для обеспечения потребностей нескольких хозяйств;
• смешивание удобрений на химических предприятиях.

Отечественная и зарубежная практика показывает перспективность создания агрохимических центров в районах и пунктах химизации в хозяйствах. Оснащенные складами и современным оборудованием для подготовки, смешивания и внесения удобрений и средств химизации пункты химизации позволяют осуществлять комплекс агрохимических работ при квалифицированном контроле над поступлением и использованием удобрений.

Преимуществом такого подхода является получение удобрений с высоким качеством, хорошими физико-механическими и физико-химическими свойствами. Для получения однородных по составу смесей и снижения сегрегации (расслоения) при внесении в почву необходимо, чтобы гранулированные удобрения имели однородный для всех форм гранулометрический состав.

В процессе приготовления и хранения компоненты смесей могут проявлять реакционную способность, вступая в химическое взаимодействие друг с другом. Качество получаемых смесей, их химический состав и физические свойства зависят от химических процессов, имеющих место при смешивании удобрений. Поэтому важно правильно выбирать составляющие компоненты. Основные правила смешивания удобрений:

1. Нельзя смешивать удобрения, если возможна потеря питательных веществ или их превращение в плохую по физическим свойствам массу, не поддающуюся механизированному внесению.
2. Ввиду высокой гигроскопичности смеси нельзя смешивать аммиачную селитру и мочевину.
3. Нельзя смешивать аммиачные формы азотных удобрений, в том числе сложные, с удобрениями, обладающими щелочной реакцией (фосфатшлаками, термофосфатами, цианамидом кальция, цементной пылью, поташем) во избежание потерь азота в виде аммиака.
4. Содержание влаги не должно превышать допустимую величину. Повышенная влажность снижает сыпучесть и не обеспечивает равномерное внесение. Допустимое содержание влаги в аммиачной селитре — не более 0,2-0,3%, в мочевине — не более 0,2-0,25% (0,12% 1 ), аммофосе, диаммофосе и хлористом калии — не более 1%, в суперфосфатах (простом и двойном) — не более 3,5% (при свободной кислотности не более 1%). При повышенном содержании влаги гранулы теряют прочность. Для аммиачной селитры это состояние отмечается при влажности 1,7-2,0%, мочевины — 1%, хлористого калия — свыше 3%. Содержание влаги в удобрениях возрастает с повышением температуры хранения. Так, смесь мочевины с двойным суперфосфатом и хлористым калием при исходной влажности 0,2% через месяц хранения при температуре 4°С содержала 6,6% влаги, при 20°С — 8,3%, при 40°С — 24,9%.

Схема смешивания удобрений

1. Количество гранул размером 1-3 мм должно быть не менее 90%, в том числе диаметром 2-3 мм — не менее 50%, частиц менее 1 мм — не более 1%. Разрушение гранул при смешивании должно быть не более 3%, прочность — не менее 2 МПа (20 кг/см 2 ).
2. Кислотность или щелочность минеральных удобрений должна соответствовать техническим условиям. Удобрения, содержащие свободную кислоту или имеющие щелочную реакцию, химически взаимодействуют как между собой, так и при смешивании с другими удобрениями. Содержание свободной фосфорной кислоты в простом гранулированном суперфосфате — не более 2,5%, в двойном — не более 5%. Смеси на основе двойного суперфосфата увлажняются сильнее, чем на основе простого. Отрицательное действие избыточной кислотности двойного суперфосфата проявляется при хранении смесей в условиях повышенной влажности. Поэтому двойной суперфосфат является нежелательным компонентом смесей, а смеси на его основе заблаговременно не готовят.

Полная нейтрализация суперфосфата или снижение содержания свободной кислоты до 1% и влажности до 4% в простом и до 3% в двойном, позволяет смешивать его с карбамидом и хлоридом калия, получая удобрения состава 1:1:1. Смеси гранулированного аммофоса с хлористым калием, нейтрализованными суперфосфатами и сульфатом аммония обладают хорошими физическими свойствами, низкой гигроскопичностью, что обеспечивает возможность длительного хранения.

1. При добавлении нейтрализующих материалов, например, известняковой, доломитовой муки, отмечаются потери аммиака.
2. Смеси хорошего качества получаются на основе фосфоритной муки. Эффективность смесей на основе суперфосфата и фосфоритной муки в соотношении 1:1, внесенных в занятом пару или под зябь на кислых дерново-подзолистых почвах и выщелоченных черноземах, не уступают смесям на чистом суперфосфате. Для кислых почв применяют смеси калийных удобрений с фосфоритной мукой. Смесь аммиачной селитры и фосфоритной муки можно готовить и вносить под зяблевую вспашку. Она не слеживается, долго хранится. Присутствие NH₄NO₃ и KCl способствует повышению растворимости Р₂O₅ фосфоритной муки. При добавлении к фосфоритной муке 10% смеси аммиачной селитры и карбамида за счет повышенной гигроскопичности снижается распыляемость фосфоритной муки с сохранением стабильности работы высевающего аппарата разбрасывателя.
3. Суперфосфат, особенно порошкообразный, нельзя смешивать с аммиачной селитрой, так как смесь превращается в липкую массу из-за образования гигроскопичной кальциевой селитры:

Свободная фосфорная кислота суперфосфата, взаимодействуя с нитратом аммония, приводит к образованию азотной кислоты, которая, разлагаясь или испаряясь, приводит к потерям азота:

Поэтому смешивание этих удобрений следует проводить непосредственно в день внесения.

1. Смешивание суперфосфата с мочевиной приводит к выделению кристаллизационной воды, увеличивающей влажность смесей. Например, от взаимодействия компонентов смесей из стандартных форм N, Р и К выделялось от 12,2 до 64,7 г кристаллизационной воды на 1 кг смеси, тогда как при смешивании подсушенных продуктов — 7,2-13,5 г на 1 кг смеси.
2. Смесь суперфосфата и сульфата аммония цементируется в плотную массу, которую перед внесением необходимо измельчать и просеивать. При смешивании масса разогревается и делается влажной в результате выделения воды:

затем образуется гипс:

Для получения смесей хорошего качества желательно использовать нейтральные формы фосфорных удобрений (аммофос, аммонизированный суперфосфат), которые позволяют получать сухие и сыпучие смеси с устойчивыми физическими свойствами. Аммофос, кроме того, обеспечивает высокую концентрацию питательных веществ: более 50% NPK вместо 28-31% в суперфосфате, что дает экономию транспортных расходов, расходов на строительство складов, удешевляет погрузку, разгрузку и внесение удобрений. Из калийных удобрений основным компонентом для смешивания является хлорид калий, однако для хлорофобных культур (картофель, табак, виноград, цитрусовые) лучше заменять его на бесхлорные, например, сульфат калия.

Качество смесей удобрений определяется соотношением питательных веществ. Смеси с преобладанием фосфора и калия над азотом, чаще, получаются более сухими и сыпучими, чем смеси аналогичного состава с выровненным соотношением питательных веществ или с преобладанием азота.

В связи с увеличением производства и применения мочевины изучается возможность её использования в качестве азотного компонента. Смеси с мочевиной при хранении увлажняются из-за выделения кристаллизационной воды. Устойчивость физических свойств такие смеси повышается введением в их состав щелочной добавки в количестве не менее 15% массы смеси. Мочевина отличается высокой реакционной способностью, особенно с хлористым калием. При его включении в состав смеси влажность смеси резко возрастает. Для снижения гигроскопичности смесей на основе мочевине не рекомендуется включать в состав хлориды, так как образующиеся в результате химического взаимодействия СаСl₂ и NH₄Cl, отличаются гигроскопичностью и сопровождаются потерями азота.

В смесях более равномерно распределяются гранулы размером 2-3 мм и неравномерно — частицы менее 1 или более 3 мм. Смеси, состоящие из зерен разных размеров и плотности, подвержены сегрегации, становятся неоднородными при хранении, перевозке, механическом внесении в почву.

Требования к физико-химическим свойствам смеси зависят от объемов смешивания, сроков и методов приготовления, схемой транспортировки удобрений до поля. Физические свойства смешанных удобрений можно улучшать введением добавок: мела, известняка, фосфоритной муки.

Смешанные удобрения производят для внесения непосредственно после смешивания и заблаговременно с последующим хранением.

Используемые для сухого смешивания односторонние и неуравновешенные по составу удобрения должны сохранять сыпучесть и гранулометрический состав в процессе транспортировки и при хранении насыпью в течение 6 месяцев. Использование нескольких компонентов с улучшенными физико-химическими свойствами позволяет приготовить смешанные удобрения, пригодные для длительного хранения. Так, введение нейтрализующих добавок и аммонизированного суперфосфата устраняет выделение азотной кислоты, превращение монокальцийфосфата в дикальцийфосфат, улучшая при этом физические свойства удобрения.

При приготовлении смесей можно оперативно менять дозирование компонентов в зависимости от культуры, плодородия конкретного участка, формы удобрений и т.п. Поэтому применение смешенных удобрений — это резерв повышения их эффективности. Увеличение объёмов приготовления смесей связано с более высокими требованиями к качеству удобрений, гранулометрическому составу и прочности гранул, наличию мест хранения, комплексу машин для механизации технологических процессов. Механизированные приготовление и внесение дают экономический эффект по сравнению с раздельным применением односторонних удобрений.

В настоящее время доля смешанных удобрений, производимых на химических предприятиях, возрастает. При этом совмещается смешивание удобрений с их дополнительной химической обработкой, введением кислот и нейтрализующих добавок, более совершенные технологии гранулирования. Перечень таких удобрений включает:

1. Гранулированные сложно-смешанные удобрения, получаемые аммонизацией смеси простого суперфосфата, хлорида калия и нитрата аммония с добавлением, при необходимости, серной и фосфорной кислот.
2. Сложно-смешанные удобрения, обогащенные микроэлементами или без них, получаемые аммонизацией смеси простого суперфосфата, хлорида калия и нитрата аммония.
3. Прессованные фосфорно-калийные удобрения, получаемые на основе смеси простого суперфосфата и хлорида калия.
4. Для розничной торговли выпускают питательные смеси марки 9-9-9, обогащенные микроэлементами, на основе суперфосфата, калимагнезии, сульфата аммония; с содержанием питательных веществ от 22 до 56% на основе суперфосфата, мочевины, аммонийной селитры, хлорида или сульфата калия, известняка, доломита;и удобрительную смесь марки 12-12-12.

Источник