Жидкие комплексные удобрения почвы

Жидкие комплексные удобрения – эффективное решение для каждого поля

Комплексные удобрения – это концентрированные удобрения, которые могут содержать как макроэлементы (азот, фосфор, калий), так и микроэлементы (бор, молибден, марганец и т.д.). Применение таких удобрений обеспечивает повышение урожая, снижает затраты на транспортировку и хранение на 20–25% и сокращает сроки внесения. Среди преимуществ комплексных удобрений также – незначительное содержание балластных веществ, пригодность для внесения под все культуры и на всех почвах, они слабо подкисляют грунт. На практике доказана высокая агротехническая и экономическая эффективность их использования.

Преимущества жидких комплексных удобрений

Комплексные удобрения выпускают в гранулированном, твердом и жидком виде. Особенно удобны в использовании и экономичны жидкие комплексные удобрения (ЖКУ). Они представляют собой растворы или суспензии, содержащие два или три основных питательных элемента. В первом случае это – азот и фосфор. Во втором – к этим макроэлементам добавляется еще калий, и такое удобрение называется полным. Кроме того, в жидкие комплексные удобрения добавляют различные микроэлементы, а иногда – и пестициды или стимуляторы роста. Это позволяет сократить расходы на внесение препаратов, повысить эффективность их использования. Вносить их можно и в качестве основного удобрения, и как промежуточные подкормки.

Среди эффектов, достигаемых с помощью ЖКУ, можно отметить такие: равномерное распределение вносимых питательных веществ в почве; оптимальное обеспечение растений фосфором; повышение их урожайности и зимостойкости; развитие более мощной корневой системы; ускорение созревания зерновых и повышение массы 1000 семян.

Важно и то, что содержание и соотношение компонентов, входящих в состав ЖКУ, достаточно легко изменить, что упрощает их производство, дает возможность быстро подстроиться под требования рынка. При этом стоимость удобрений, выпускаемых в жидком виде, ниже, чем твердых, содержащих соответствующее количество действующих веществ. Это связано с меньшими на 20–30% капитальными затратами при строительстве предприятий или цехов для их производства и со снижением в 3–3,5 раза затрат труда в процессе изготовления ЖКУ.

Применять жидкие комплексные удобрения можно отдельно, а на орошаемых площадях – с поливной водой. Это позволяет полностью механизировать трудоемкие процессы при перевозках, хранении и внесении. Используют их как для прикорневой, так и для внекорневой подкормки растений.

Поскольку ЖКУ не содержат свободного аммиака, они менее опасны для окружающей среды и работающих с ними людей, чем некоторые другие удобрения, содержащие азот. Поэтому их можно вносить прямо по поверхности почвы, а затем заделывать. Для перевозки ЖКУ не требуется полностью герметичная тара. Также они не обладают взрывоопасностью и не являются легковоспламеняющимися.

В последние годы применение жидких комплексных удобрений становится еще более актуальным из-за изменений климата. На территории Украины все чаще бывают засухи. Из-за малоснежных зим влаги порой недостаточно даже во время весенней посевной. Если в таких условиях внести гранулированные удобрения, они будут плохо растворяться и, соответственно, эффективность их применения значительно снизится. Более того, гранулы будут оттягивать на себя влагу, которой и так недостаточно для развития растений. Внесение ЖКУ позволяет избежать подобных проблем.

Для внесения жидких комплексных удобрений применяется различная техника. ЖКУ в виде растворов можно разбрызгивать по поверхности поля с помощью обычных опрыскивателей или подкормщиков. Агрегаты инжекторного внесения позволяют доставлять удобрения прямо к корням растений. Они оснащены иголками (аппликаторами), вводящими раствор в почву на заданную глубину с определенными промежутками. Также выпускаются специальные комплекты оборудования, которые устанавливаются на сеялки, бороны или культиваторы и позволяют проводить внесение ЖКУ одновременно с посевом или обработкой почвы.

Для суспензий применяют разбрасыватели удобрений. ЖКУ в суспендированной форме равномерно распределяют по поверхности поля, а затем заделывают.

Производство жидких комплексных удобрений

Жидкие комплексные удобрения производят на основе ортофосфорной или суперфосфорной (полифосфорной) кислоты путем ее нейтрализации аммиаком до значения рН=6,5. Во втором случае ЖКУ получается более концентрированным. Кроме того, именно удобрения на основе суперфосфорной кислоты можно обогащать любыми микроэлементами, так как при наличии ортофосфорной кислоты соединения этих элементов, особенно – цинка, меди и железа, находятся в малорастворимом состоянии. Также применяют нитрат аммония, мочевину или их смесь в качестве источника азота в составе ЖКУ.

На рынке можно встретить и жидкие комплексные удобрения, в которых одним из основных компонентов, кроме азота и фосфора, является калий. Обычно их производят с использованием хлористого калия или нитрата калия. Однако эти соединения уменьшают концентрацию и общую растворимость ЖКУ. Поэтому чаще используют ЖКУ, содержащие азот и фосфор, а калий вносят отдельно. Применять калийные удобрения рекомендуется с осени под культуры, наиболее чувствительные к нехватке этого элемента. А уже затем, когда в почве достаточно калия, рекомендуется вносить и жидкие комплексные удобрения.

Также проблему решает производство ЖКУ не в состоянии раствора, а в виде суспензии. Для этого добавляют коллоидную глину или кремниевую кислоту, стабилизирующие раствор и препятствующие выпадению твердого осадка. Благодаря такому приему повышается сумма питательных веществ в удобрении и может достигать 40%, тогда как в растворах – до 27%. Однако, вследствие большей вязкости, суспензии сложнее вносить, чем растворы. Кроме того, растворы могут храниться длительное время, а суспензию желательно использовать сразу после приготовления.

Производят жидкие комплексные удобрения двумя способами: с помощью горячего или холодного смешивания. Горячее смешивание требует высоких температур: от +210°С до +250°С, поэтому применяют такой метод на промышленных предприятиях. В таких условиях происходит нейтрализация аммиаком ортофосфорной или суперфосфорной кислоты, в результате чего получаются основные (базовые) растворы фосфатов аммония.

Холодное смешивание происходит при температуре от +35°С до +45°С. Во время холодного смешивания производится доводка содержащихся в ЖКУ питательных веществ до нужного в конкретных условиях соотношения, для чего в основные растворы добавляют карбамид, нитрат аммония, соли калия. Поскольку процесс не требует сложного оборудования и высоких температур, его можно проводить неподалеку от тех аграрных предприятий, где предполагается использование удобрений. Также существуют специальные установки – мобильные растворные узлы, которые устанавливают в кузове грузовика, что позволяет производить холодное смешивание прямо на поле. Благодаря такой технологии конечный продукт наиболее полно отвечает потребностям определенной посевной площади, с учетом почвы, выращиваемой культуры и т.д.

Особенности использования ЖКУ на разных почвах

Хотя жидкие комплексные удобрения можно вносить под все культуры и на всех типах почв, все же есть и свои особенности применения.

Так, согласно проведенных учеными исследований, на типичном и выщелоченном черноземах фосфор из ЖКУ на основе ортофосфорной и суперфосфорной кислоты, а также из гранулированных ортофосфатов усваиваются растениями одинаково.

На карбонатных черноземах жидкие комплексные удобрения оказались более эффективными по доступности фосфора, чем твердые. Причем, особенно заметно это было при использовании ЖКУ на основе суперфосфорной кислоты. Кроме того, их применение повышало усвояемость растениями цинка. В целом, на щелочных карбонатных грунтах, к которым относятся также каштановые почвы и сероземы, применение жидких удобрений более предпочтительно, чем гранулированных.

Хотя обычно фосфор из жидких комплексных удобрений более доступен для растений, чем из твердых, на кислых (красноземе), бедных дерново-подзолистых почвах ЖКУ на основе как ортофосфорной, так и суперфосфорной кислоты оказались менее эффективными, чем гранулированные ортофосфатные формы. Причем, это касается также и азота.

На известкованных дерново-подзолистых почвах, черноземах, сероземах жидкие и гранулированные удобрения можно использовать одинаково эффективно. Также не отмечено различий после внесения на таких почвах ЖКУ на основе ортофосфорной или суперфосфорной кислоты.

Изучение усвояемости азота и фосфора из ЖКУ в виде растворов или суспензий не выявило какой-либо разницы при их применении.

Не замечено существенного отличия по влиянию жидкой или твердой формы комплексных удобрений на качество продукции растениеводства.

Жидкие комплексные удобрения изначально производились только для крупных сельхозпредприятий. Но в последние десятилетия их все чаще применяют и на приусадебных участках, на огородах, в любительском садоводстве.

Таким образом, ЖКУ являются прекрасным универсальным средством повышения плодородия, которое по достоинству может оценить и успешно применять каждый производитель сельскохозяйственной продукции.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Агрохимия » Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ)

Популярные статьи

Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ)

Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ) — комплексные удобрения, представляющие водные растворы или суспензии, содержащие основные питательные элементы, иногда с добавками микроудобрений, пестицидов и стимуляторов роста растений.

По сравнению с твердыми удобрениями преимуществами комплексных жидких удобрений являются простота изготовления, меньшие капитальные и эксплуатационные затраты. Соотношение питательных элементов в ЖКУ можно регулировать в широких пределах. В отличии от жидких азотных удобрений ЖКУ не содержат свободный аммиак.

Проведенные испытания показали равноценность применения твердых и жидких комплексных удобрений. Несколько большая эффективность ЖКУ отмечена на карбонатных и почвах, насыщенных основаниями.

ЖКУ относятся к одним из перспективных видов удобрений. Схема получения удобрений заключается в нейтрализации аммиаком фосфорной кислоты до рН 6,5. Существует два вида ЖКУ, производство которых отличается используемой кислотой: ортофосфорной и суперфосфорной.

В качестве источника азота для ЖКУ применяют нитрат аммония, мочевину или их смесь. Мочевина позволяет получать более концентрированное удобрение, особенно при наличии в растворе калия, так как образующийся при добавлении аммонийной селитра в растворе нитрат калия — наименее растворимая соль в жидких удобрениях.

ЖКУ на основе термической ортофосфорной кислоты представляют собой почти прозрачные жидкости, на основе экстракционной ортофосфорной — мутные растворы (из-за образования фосфатов алюминия и железа, кремниевой кислоты). Концентрация азотно-фосфорных ЖКУ на основе суперфосфорной кислоты выше, чем на основе ортофосфорной.

При использовании термической ортофосфорной кислоты получают ЖКУ с соотношением питательных элементов 9:9:9, суммарно 27% N, Р₂O₅ и K₂O. Кристаллизация раствора не позволяет повысить содержания питательных веществ. Типичный состав марки 9:9:9 представлен: (NH₄)₂HPO₄ — 12-15%, NH₄P₂O₄ — 2-4%, (NH₂)₂CO — 12-13%, KCl — 13-14%. Амидный азот составляет 61-66% от общего. Эти удобрения можно получать также из экстракционной фосфорной кислоты. Из-за низкого содержания питательных веществ экономически целесообразно их местное использование. Хороший экономический эффект ЖКУ дает их внесение с оросительной водой, в том числе в садах, ягодниках, виноградниках.

Таблица. Соотношение основных элементов питания в жидких удобрениях, получаемых на основе ортофосфорной и суперфосфорной кислот 1

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

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:

1. 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.
2. На известкованной дерново-подзолистой почве и чернозёмах ЖКУ и гранулированные удобрения равноценны.
3. На карбонатных почвах со щелочной реакцией, например, на карбонатных черноземах, каштановых почвах, сероземах, агрохимическая ценность жидких форм, чаще, выше, чем гранулированных.
4. 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.
5. 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:

1. 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.
2. На типичном и выщелоченном черноземах действие жидких полифосфатов на зерновых культурах равноценно действию жидких и гранулированных ортофосфатов.
3. 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.
4. 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.
5. Эффективны полифосфаты, обогащенные микроэлементами.

Источник