Удобрения азотные

Определение "Удобрения азотные" в ЭБНБ

Сырьем для производства азотных удобрений являются аммиак и азотная кислота, синтезируемые из атмосферного азота или утилизируемые из отходящих газов различных производств (переработка нефти, угля, газа). В зависимости от того, в какой форме представлен азот в туках, азотные удобрения подразделяют на нитратные (селитры), аммиачные (аммонийные), аммиачно-нитратные и амидные.

Нитратные удобрения

Натриевая селитра (азотнокислый натрий, нитрат натрия, или чилийская селитра) содержит 16,4 % азота и 26 % натрия. Ее получают при нейтрализации азотной кислоты содой или едким натром:
Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + Н₂O + СO₂, NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + Н₂O + СO₂.

Натриевую селитру получают также из естественных залежей чилийского месторождения, где содержание ее местами доходит до 95 %. Поэтому данное удобрение нередко называют чилийской селитрой. Натриевую селитру можно использовать на всех почвах и под все культуры. Однако поскольку она является физиологически щелочным удобрением, ее более эффективно применять на кислых неизвесткованных почвах нечерноземной полосы. Наиболее отзывчива на внесение натриевой селитры сахарная и кормовая свекла.

Кальциевая селитра (нитрат кальция, известковая селитра, норвежская селитра, или азотнокислый кальций) содержит 14 - 14,5 % азота в нитратной форме и 1 - 1,5 % в аммиачной. Выпускают ее в гранулированной форме или в виде чешуек. Она является физиологически щелочным удобрением. Обладает очень высокой гигроскопичностью и слеживаемостью. Поэтому ее необходимо упаковывать в водонепроницаемую тару. Для улучшения физических свойств кальциевой селитры допускается поверхностная обработка ее парафинистым мазутом при использовании последнего до 1 % веса удобрения. Кальциевую селитру получают при нейтрализации азотной кислоты известняком:
СаСО₃ + 2HNO₃ = Са (NO₃)₂ + Н₂O + СO₂.

Кальциевая селитра, являясь щелочным удобрением, наиболее эффективна на кислых почвах, особенно при внесении под чувствительные к кислотности и поглощающие большое количество кальция культуры - яровую пшеницу, ячмень, горох, сахарную свеклу и др.

Аммиачные удобрения

Аммиачные удобрения относятся к физиологически кислым в связи с избирательным поглощением растениями аммиака и постепенным переходом его в почве в нитраты под влиянием нитрифицирующих бактерий. Интенсивность нитрификации зависит от аэрации, влажности и температуры почвы, а также от реакции почвенного раствора. Наиболее интенсивно процесс нитрификации проходит на почвах при рН 8,5 и температуре 20 - 35 °С. Поэтому переход аммиака в нитраты возрастает в весенне-летний период, резко ослабляется осенью и приостанавливается зимой. К аммиачным азотным удобрениям относят сульфат аммония, сульфат аммония-натрия, жидкий (безводный) аммиак, аммиачную золу и хлористый аммоний.
Сульфат аммония (сернокислый аммоний) - это кристаллический порошок, содержащий 21 % азота. Он образуется при взаимодействии аммиака с серной кислотой:
2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄.

Сульфат аммония - физиологически кислое удобрение, поэтому наиболее целесообразно использовать его на насыщенных основаниями почвах - черноземах, каштановых почвах, сероземах. Применять сульфат аммония на кислых почвах можно лишь после известкования или нейтрализации почвы. Сульфат аммония пригоден для всех способов внесения, в том числе и для допосевного осеннего, так как поглощение аммиака почвенными коллоидами предотвращает его от вымывания. В теплую погоду аммиак переходит в нитраты, которые могут выщелачиваться из почвы атмосферными осадками. Наиболее отзывчивы на сульфат аммония субтропические культуры, чай, а также поливные культуры (рис, хлопчатник и др.).

Сульфат аммония-натрия содержит 17% аммиачного азота и 8 % натрия. Это кристаллическая соль желтоватого цвета. В почве ведет себя так же, как и сульфат аммония. Подкисляющее действие сульфата аммония-натрия на почву из-за присутствия натрия несколько слабее, чем у сульфата аммония. Сульфат аммония-натрия наиболее эффективен на почвах, насыщенных основаниями. Используя это удобрение на кислых почвах, необходимо проводить их известкование или нейтрализацию самого тука. Его можно применять под все культуры при основном и при посевном внесении, а также при подкормке. Наибольший эффект от сульфата аммония-натрия наблюдается у сахарной свеклы, положительно отзывающейся на натрий.

Аммиачно-нитратные удобрения

Аммиачная селитра (нитрат аммония, азотнокислый аммоний, аммонийная селитра) содержит 34 % азота - половину в подвижной, быстро усвояемой нитратной форме и половину в медленно и продолжительно действующей аммиачной. Удобрение полностью используется растениями. Аммиачная селитра является наиболее распространенным азотным удобрением в СССР. Производство ее основано на нейтрализации газообразным аммиаком 45 - 58 %-ной азотной кислоты с последующим упариванием получаемого раствора:
NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃.
Для сельского хозяйства удобрение выпускают в гранулированном виде.
Аммиачная селитра является физиологически кислым удобрением, но ее подкисляющее действие значительно слабее, чем действие хлористого аммония и сульфата аммония.

Аммиачная селитра - универсальное азотное удобрение. Ее можно использовать на всех почвах под все сельскохозяйственные культуры при основном и при посевном внесении, а также и при подкормке, в том числе и при поверхностной (озимых культур, лугов и пастбищ). Применение аммиачной селитры на кислых не-произвесткованных почвах в течение нескольких лет без нейтрализующих добавок может привести к снижению ее эффективности.
Аммиачную селитру нельзя смешивать с органическими удобрениями, торфом, соломой и опилками, так как возможны самовозгорание и взрыв от детонации.

Амидные удобрения

Карбамид (мочевина, диамид угольной кислоты) содержит 46 % азота, являясь самым концентрированным из азотных удобрений. Для использования в сельском хозяйстве промышленность выпускает карбамид в виде гранул белого или желтоватого цвета, размером 1 - 2,5 мм. Для подкормки животных используют карбамид с более мелкими гранулами - размером 0,2 - 1 мм. Получают карбамид из аммиака и углекислоты под давлением 180 - 200 атм при температуре 185 - 200 °С:
2NH₃ + СO₂ = СО (NH₂)₂ + Н₂O.

Внесенный в почву карбамид под влиянием уробактерий в течение двух-трех дней аммонизируется, превращаясь в углекислый аммоний. Затем ионы аммония под действием нитрифицирующих бактерий переходят в нитраты, подкисляющие почву. При основном внесении этого удобрения под различные сельскохозяйственные культуры на разных почвах мочевина оказывает такое же действие, как и аммиачная селитра. В орошаемых условиях эффективность карбамида вследствие меньшего выщелачивания превышает эффективность аммиачной селитры.

Мочевино-формальдегидные удобрения (МФУ, карбамиформ, уреаформ) представляют собой белый аморфный негигроскопичный порошок. Это медленно действующее удобрение. Содержит 33 - 42 % азота, из них только 3 - 10 % в водорастворимой форме. Следовательно, эти удобрения можно вносить в почву в больших дозах без опасения вымывания даже в районах с избыточным увлажнением и на орошаемых землях.

Цианамид кальция (кальций цианамид) содержит 17 - 19 % азота, является кальциевой солью цианамида. Это сильно пылящий порошок темно-серого или черного цвета из-за примеси 10 - 15% углерода. Для устранения распыления цианамида кальция к нему добавляют до 3 % нефтяных масел, отчего он пахнет керосином. Получают цианамид кальция из азота и карбида кальция при температуре 1100 ºС:
N₂ + СаС₂ = CaCN₂ + С.

В почве под действием воды и углекислого газа цианамид переходит сначала в кислую соль цианамида кальция [Ca(HCN₂)₂], затем - в свободный цианамид (H₂CN₂), из которого образуется мочевина [CO(NH₂)₂]. Мочевина, в свою очередь, под влиянием уробактерий превращается в карбонат аммония.
Цианамид кальция необходимо вносить в почву не менее чем за 10 дней до посева, так как неразложившееся удобрение повреждает семена и корни растений.

Азотные удобрения должны вноситься в почву в такие сроки, чтобы растение могло их усвоить незадолго до начала интенсивного роста. Поэтому подкормку озимых культур азотными удобрениями проводят весной. Осенью при своевременном посеве всходы озимых обеспечиваются в достаточном количестве азотом, который освобождается в почве в результате минерализации органических остатков. Внесение азотных удобрений осенью вызывает интенсивный рост растений, что неблагоприятно влияет на их зимостойкость. Кроме того, азот, не использованный растениями до наступления морозов, обычно вымывается весной.
При внесении азотных удобрений весной справедливо положение: лучше слишком рано, чем слишком поздно. Однако на легких почвах при очень раннем внесении азотных удобрений возможно их вымывание.

Под яровые зерновые культуры азотные удобрения наиболее целесообразно вносить незадолго до посева, так как действие азота в этом случае наиболее эффективно. Удобрения хорошо перемешиваются с почвой при предпосевных обработках, одновременно разрыхляются следы от разбрасывателя удобрений.

Под пропашные культуры, особенно на засоренных участках,, азотные удобрения вносят незадолго до посева или при предпосевной обработке почвы. Под зерновые культуры более высокие дозы азотных удобрений вносятся в несколько сроков. При этом возрастает опасность полегания посевов. Самым благоприятным сроком для второй подкормки, обусловливающей образование сухого вещества и белка при отсутствии опасности полегания посева, является время перед началом колошения или начало колошения.

Норма азота определяется биологическими особенностями возделываемых культур, предшественником в севообороте, почвенно-климатическими условиями, а также обеспеченностью почвы другими минеральными и органическими удобрениями. Для зерновых культур доза ограничена опасностью полегания стеблей. На посевах других культур одностороннее обильное азотное удобрение вызывает интенсивный рост вегетативной массы, что может неблагоприятно сказаться на формировании урожая. При бобовом предшественнике, а также в случае применения зеленого удобрения или навоза необходимо учитывать освобождение азота последними.

Уровень азотного питания должен обеспечивать высокие хозяйственные и технологические качества получаемой продукции. Например, для пивоваренного ячменя требуется низкое содержание азота в зерне, а для кормового ячменя, наоборот, желательно высокое содержание.

Использование внесенных азотных удобрений растениями зависит от дозы, вида возделываемых культур, предшественника, почвенных условий, срока внесения, погоды и наличия в почве других элементов питания растений. Считается, что на создание урожая затрачивается от 50 до 70 % внесенного азота. Остальная часть теряется или в небольшой части закрепляется в форме органических соединений в почве.

Высокие потери азота могут быть следствием плохого использования минеральных удобрений, т. е. азот, остающийся после окончания вегетационного периода, вымывается с осадками из почвы, либо улетучивается в результате разложения удобрений.

Величина потерь от вымывания зависит от количества осадков, поглотительной способности почвы, формы удобрений и -растительного покрова. Вымыванию подвержены преимущественно нитраты и только в незначительной степени ионы аммония и органически связанный азот. Легкоподвижны также цианамид кальция и мочевина. Хотя оба эти удобрения при благоприятных условиях очень быстро подвергаются превращению в почве, они могут вымываться при неблагоприятных условиях. Наиболее сильное вымывание происходит в зимне-весенние месяцы, когда вода не поглощается растениями и не испаряется, а избыток влаги просачивается на большую глубину. Во время вегетационного периода азот вымывается только весной в начале роста растений. На легких почвах при большом количестве осадков вымывание азота может происходить и при наличии покрова растений.

Потери азота могут быть обусловлены улетучиванием аммиака. Это происходит при внесении аммиачных удобрений, которые разлагаясь в нейтральных и щелочных почвах, образуют аммиак. Потери зависят от поглотительной способности почвы, концентрации аммиака и площади соприкосновения аммиаксодержащего почвенного раствора и атмосферы. В связных почвах освобождающийся аммиак связывается поглощающим комплексом, в песчаных же почвах он не закрепляется и улетучивается.

Сравнение эффективности различных элементов питания растений свидетельствует о том, что наибольшее повышение урожая на 1 кг действующего вещества для азота значительно выше. Эффективность эта значительно возрастает при регулярном снабжении почвы органическим веществом. Существует также взаимосвязь между эффективностью азота и структурой почвы. На почвах с плохой структурой, с плохой водопроницаемостью, недостаточной аэрацией действие сильнокислых и биологически малоактивных азотных удобрений выражено слабо.