Минеральные удобрения
Разделы: Химия
Цели урока: продолжать формирование у учащихся представления о веществах и их использовании в жизни человека, развивать практические умения и навыки при работе с этими веществами, умения работать с книгой, записывать химические уравнения. Воспитание бережного отношения к природе, разумного подхода к использованию химических веществ.
Задачи урока: расширять и углублять знания учащихся о соединениях азота, фосфора и калия, применения их в хозяйственной деятельности. Развивать представление о минеральных удобрениях как о химических веществах, умение определять практически фосфорные удобрения среди удобрений других групп, как пример определения фосфат-ионов, умение записывать уравнения химических реакций в молекулярном и ионов виде, подготовиться к выполнению практической работы №5 «Минеральные удобрения».
Оборудование: технические условия: интерактивная доска, проектор, презентация «Минеральные удобрения» (Приложение 3).
Используемое оборудование: необходимая химическая посуда, образцы минеральных удобрений, набор химических реактивов для определения веществ.
1. Организационный момент.
Учитель сообщает о теме урока, задачах урока.
2. Актуализация знаний.
В форме беседы составляется схема и дается определение минеральным удобрениям. Учащиеся заносят схему и записывают определение в тетрадь. (Cлайд 1)
Какие элементы необходимы для роста и развития растений? (Слайд 2)
Все ли они нужны растениям в одинаковых количествах? (Слайд 3)
3. Изучение нового материала.
Учащиеся работают по группам. Каждая группа получает карту с заданиями и отчетом по этим заданиям. Приложение №1.
- группа «Азотные удобрения».
- группа «Фосфорные удобрения».
- группа «Калийные удобрения».
- группа «Микроудобрения»
В результате отчета групп на интерактивной доске в презентации заполняется общая таблица «Минеральные удобрения», которую ученики заносят в свою тетрадь. (Слайды 4–5 )
| Группа удобрений |
| N:P2O5K2O | Ортофосфорная кислота | Суперфосфорная кислота |
|---|---|---|
| 4:1:0 | 16-4-0 | 24-6-0 |
| 3:1:0 | 18-6-0 | 24-8-0 |
| 2:1:0 | 16-8-0 | 22-11-0 |
| 1:1:0 | 13-13-0 | 19-19-0 |
| 1:2:0 | 9-18-0 | 15-30-0 |
| 1:3:0 | 8-24-0 | 12-36-0 |
При применении полифосфорной кислоты за счет высокой растворимости полифосфатов аммония получают основные растворы и уравновешенные удобрения с более высокой концентрации. В ЖКУ на полифосфорной кислоте можно вводить микроэлементы, которые хелатируются полифосфатами, сохраняя доступность растениям, тогда как ортофосфаты микроэлементов за исключением бора образуют нерастворимые соединения. Микроэлементы вносят в виде оксидов, так как этим обеспечивается высокая растворимость и стабильность растворов. Микроэлементы вводятся в основные растворы (8:24:0; 10:34:0; 11:37:0) при температуре 50-90°. Основные растворы, полученные на основе полифосфорной кислоты, могут вноситься непосредственно в качестве удобрения или использоваться для дальнейшего смешивания с азотным и калийным компонентами.
Источником калия для ЖКУ является хлористый калий. Из-за недостаточной растворимости он уменьшает концентрацию жидкого удобрения. Менее растворим нитрат калия, который образуется при использовании в качестве дополнительного азотного компонента нитрата аммония или смеси мочевина-нитрат аммония. Мочевина несколько повышает общую растворимость системы.
В США калийное удобрение вносят раздельно осенью или вводят в ЖКУ за счет суспензий. Поэтому ЖКУ состава 10:34:0 лучше применять на почвах, достаточно обеспеченных доступным калием. В этом случае калийные удобрения в севообороте вносят один раз в 2 года под калиеволюбивые культуры.
Введение в раствор стабилизирующих добавок, например коллоидных глины или кремниевой кислоты, предохраняет пересыщенный раствор от кристаллизации. На приготовление 1 т удобрения расходуется 9-22 кг сухой глины. Рекомендуется для применения 28%-я суспензия глины в чистом виде, в которую вводят вначале раствор 10:34:0, затем смесь мочевины-нитрата аммония, в последнюю очередь — хлористый калий. Для суспензий пригоден красный флотационный хлористый калий с размером частиц 0,8-1 мм. Сумма питательных веществ в суспензированных СЖКУ достигает 40-45%. В качестве стабилизирующих добавок суспендированных ЖКУ используют аттапульгитовые или бентонитовые глины (1,0-1,5%).
ЖКУ изготавливают методами горячего и холодного смешивания. При горячем смешивании при температура 210-250 °С нейтрализуют фосфорную или полифосфорную кислоты аммиаком, осуществляют на крупных предприятиях, получая при этом базовые (основные) растворы орто- и полифосфатов аммония. Метод холодного смешивания при температуре 35-45 °С применяют на небольших установках недалеко от районов применения, при этом изготавливают удобрения с заданным соотношением питательных веществ, вводя в базовые растворы карбамид, нитрат аммония, соли калия.
ЖКУ не содержат свободного аммиак, поэтому их можно разбрызгивать по поверхности поля с последующей заделкой, а транспортирование не обязательно в герметически закрытой таре.
ЖКУ не воспламеняются, не взрывоопасны, не ядовиты.
Специальными машинами ЖКУ вносят местно, ленточно, под любые культуры. Их применяют на орошаемых землях и с поливной водой.
Для внесения суспензий требуется специальный комплекс машин, отличающийся от механизированных средств для внесения обычных ЖКУ. Отечественная промышленность выпускает ЖКУ марок 8:24:0 и 10:34:0, освоено производство более концентрированного раствора — 11:37:0.
Применение ЖКУ позволяет механизировать процессы погрузки и разгрузки, устранить потери при транспортировке, хранении и при внесении в почву. При этом исключается ручной труд и снижаются затраты.
Преимуществами жидких комплексных удобрений также являются: автоматизированный контроль распределения удобрений по полю, возможность совместного внесения гербицидов, инсектицидов, микроэлементов.
Экономический эффект связан с сокращением капитальных затрат за счет исключения некоторых стадий технологического процесса производства, например, сушки и грануляции. Капитальные затраты на строительство цехов по производству ЖКУ на 20-30% меньше, чем твердых удобрений. Даже при равной себестоимости ЖКУ затраты труда на их использование в 3-3,5 раза меньше. Транспортировка и внесение ЖКУ в 2-2,5 раза дешевле, чем твердых удобрений.
Таблица. Характеристика некоторых свойств ЖКУ 2
| Марка удобрения | Сумма питательных веществ, % | Удельная масса, г/см 3 | Количество питательных веществ, кг/м 3 |
|---|---|---|---|
| 9:9:9 | 27 | 1,24 | 335 |
| 10:34:0 | 44 | 1,35 | 594 |
| 11:37:0 | 48 | 1,40 | 672 |
| 12:12:12 (суспензия) | 36 | 1,35 | 486 |
Внедрение ЖКУ требует создания специальных машин. Необходимо учитывать, что эти удобрения (особенно суспендированные) отличаются коррозийной активностью.
Жидкие удобрения взаимодействуют с почвой полнее, чем гранулированные. Скорость взаимодействия определяет характер образующихся соединений, их растворимость и доступность растениям.
Особенности применения и эффективность жидких комплексных удобрений
Особенности применения жидких комплексных удобрений:
- При использовании ЖКУ на основе ортофосфорной кислоты на кислой, фиксирующей фосфор почве, например, красноземе, при низком содержании фосфора, а также на бедных кислых дерново-подзолистых почвах действие ЖКУ слабее, чем гранулированных форм. Это отмечается при внесении полного ЖКУ с соотношением 1:1:1 и дополнительном азотном компоненте (нитрат аммония). При применении неуравновешенного раствора с соотношением N:Р2O5 1:4,5 или 1:3, снижения действия фосфатного компонента на кислой дерново-подзолистой почве не отмечается.
- На известкованной дерново-подзолистой почве и чернозёмах ЖКУ и гранулированные удобрения равноценны.
- На карбонатных почвах со щелочной реакцией, например, на карбонатных черноземах, каштановых почвах, сероземах, агрохимическая ценность жидких форм, чаще, выше, чем гранулированных.
- На кислой дерново-подзолистой почве отмечается кратковременное снижение содержания подвижного фосфора при внесении раствора, что связано с фиксацией фосфатов полуторными оксидами. На черноземах это не наблюдается. На сероземе после внесения ЖКУ количество подвижного фосфора увеличивается по сравнению с внесением гранулированного удобрения.
- Эффективность ЖКУ определяется входящим в его состав фосфорным и азотным компонентами. Например, ЖКУ с нитратом аммония на кислой дерново-подзолистой почве и краснозёме менее эффективно, чем твердое гранулированное удобрение, на мочевине — равноценно. На типичном черноземе со слабокислой реакцией и сероземах форма азотного компонента не влияет на действие удобрения: эффективность растворов и гранулированных удобрений равноценна. Растворы — лучший источник фосфора для растений, чем гранулированные формы. Наличие в удобрении мочевины положительно влияет на накоплении подвижного фосфора в кислых почвах и не имеет значения на чернозёмах и серозёмах, что обусловлено временным подщелачиванием среды при превращении мочевины.
Действие ЖКУ на качество продукции (зерна, картофеля, сена) также равноценно твердым удобрениям.
Действие суспензированных удобрений совпадает с действием ЖКУ и зависит от свойств азотного и фосфорного компонентов. Суспензированный агент не влияет на эффективность жидких удобрений.
В ЖКУ на основе полифосфорной кислоте половины фосфора находится в форме полифосфатов. Эффективность таких удобрений определяется наличием ортофосфатов, темпами гидролиза полифосфатов в ортофосфаты и свойствами соединений, которые образуются при внесении в почву. Закономерности действия полифосфатных ЖКУ — растворов 10:34:0 и 11:37:0 с содержанием 45-65% фосфора:
- На дерново-подзолистых почвах жидкие полифосфаты аммония создают фосфатный режим такой же, как и ортофосфаты, одинаково влияют на урожай, как в прямом действии, так и последействии. Известкование почв не влияет на эту закономерность. На сильно кислом, бедном фосфором краснозёме действие жидких полифосфатов несколько хуже, чем гранулированных ортофосфатов.
- На типичном и выщелоченном черноземах действие жидких полифосфатов на зерновых культурах равноценно действию жидких и гранулированных ортофосфатов.
- На карбонатных чернозёмах полифосфатные ЖКУ проявляют лучшее действие на урожай сельскохозяйственных культур, по сравнению с гранулированными удобрениями. Это объясняется тем, что при внесении полифосфатов в почве более длительное время сохраняется большее количество доступных ортофосфатов, формируется запас растворимых фосфатов, чем на фоне ортофосфорных удобрений. На карбонатных почвах полифосфаты способствуют снабжению растений цинком.
- На серозёмах жидкие полифосфаты аммония усваиваются лучше, чем ортофосфаты. Действие на урожай равноценно ортофосфатам или превосходит их. В последействии полифосфаты лучший источник фосфора, чем ортофосфаты.
- Эффективны полифосфаты, обогащенные микроэлементами.
Источник
➤ Adblockdetector