Вслед за Либихом
Страница 2
У почвы каждого поля есть свой элементный состав: одних важных для растений элементов не хватает, другие находятся в избытке. Исследованием почв и составлением рекомендаций по оптимальному использованию минеральных удобрений в нашей стране занимается государственная агрохимическая служба.
Органические удобрения — навоз, торф, компосты, зеленая масса — тоже необходимы каждому полю, огороду и саду для образования нужной структуры почвы и нормальной жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.
А, в конечном счете, все виды удобрений нужны для того, чтобы люди могли получать полноценные урожаи.
УДОБРЕНИЯ СЕГОДНЯ
коло 50 % общей прибавки урожая получается за счёт удобрений, как минеральных, так и органических.
В минеральных удобрениях содержание ценных для растений веществ выше, чем в органических. Например, значительно более эффективным, чем навоз, является сернокислый аммоний (NH4)2SO4 — 5 кг сернокислого аммония заменяет 200 кг навоза.
Производство минеральных удобрений является одной из важных отраслей химической промышленности. Ко всем минеральным удобрениям предъявляется требование, чтобы питательные элементы были в водорастворимой форме. Это соли азотной, фосфорной и других кислот. Желательно, чтобы других компонентов удобрений, примесей, было как можно меньше, так как это «балласт». Удобрения при транспортировке и хранении должны быть стойкими к влаге, не слёживаться, сохранять сыпучесть. Для этого их выпускают гранулированными. Удобрения не должны содержать попутных вредных для растений, людей и животных веществ: фтора, радиоактивных веществ, тяжелых металлов.
Минеральные удобрения разделяют на азотные, фосфорные, калийные, известковые и другие. Они бывают простыми — с содержанием одного из требуемых элементов, и сложными (комплексными) — два и более составляющих элементов.
АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Азот входит в состав растений. Восполняется внесением природных солей азотной кислоты (селитры), аммиачной воды. Отрасль химической промышленности, выпускающая азотные удобрения, называется производство туков. Используются: натриевая селитра NaNO3, кальциевая Ca(NO3)2, аммиачная NH4NO3, сульфат аммония (NH4)2SO4.
Производство азотных удобрений базируется на синтезе аммиака из молекулярного азота и водорода. Азот получают из воздуха, а водород из природного газа, нефтяных и коксовых газов. Азотные удобрения представляют собой белый или желтоватый кристаллический порошок (кроме цианамида калия и жидких удобрений), хорошо растворимы в воде, не поглощаются или слабо поглощаются почвой. Поэтому азотные удобрения легко вымываются почвенными и дождевыми водами, что ограничивает их применение осенью в качестве основного удобрения. Большинство из них обладает высокой гигроскопичностью и требует особой упаковки и хранение. В таблице №1 приведены данные о составе и свойствах основных азотных удобрений.
По выпуску и использованию в сельском хозяйстве главнейшие из этой группы - аммиачная селитра и мочевина, составляющие около 60% всех азотных удобрений.
Азотные удобрения используют под все сельскохозяйственные культуры.
Таблица №1.
|
Удобрение |
Химическийсостав |
Содержаниеазота, % |
Форма азота |
Воздействие на почву |
Гигроскопичность |
|
Натриевая селитра |
NaNO3 |
Не менее 16 |
Нитратная |
Подщелачивает |
Слабая |
|
Аммиачная селитра |
NH4NO3 |
34 |
Нитратная и аммонийная |
Подкисляет |
Очень сильная |
|
Кальциевая селитра |
Ca(NO3)2 |
Не менее 17,5 |
Нитратная |
Подщелачивает |
Очень сильная |
|
Аммиак жидкий |
NH3 |
82 |
Аммонийная |
Подкисляет |
Очень сильная |
ФОСФОРНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Фосфор - один из важнейших элементов питания растений, так как входит в состав белков. Если азот в почве может пополняться путем фиксации его из воздуха, то фосфаты - только внесением в почву в виде удобрений. Главные источники фосфора - фосфориты, апатиты, вивианит и отходы металлургической промышленности - томасшлак, фосфатшлак. Все фосфорные удобрения - аморфные вещества, беловато-серого или желтоватого цвета. Основные из них - суперфосфат и фосфоритная мука. Характеристика фосфорных удобрений приведена в таблице №2.
По степени растворимости эти удобрения подразделяют на следующие группы:
1) Растворимые в воде, легкодоступные для растений - суперфосфаты простой и двойной, аммонизированный, обогащенный;
2) Труднорастворяемые (не растворимы в воде и почти не растворимые в слабых кислотах), они не могут непосредственно использоваться растениями - это фосфоритная и костная мука.
Суперфосфат получают обработкой размолотой природной фосфорной руды серной кислотой. После тщательного перемешивания влажная масса некоторое время «вызревает». При этом идёт реакция:
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4
образуется смесь сульфата кальция и первичного фосфата. После измельчения она используется в качестве удобрения под названием «простого» суперфосфата. Вследствие хорошей растворимости Ca(H2PO4)2, содержащийся в нём фосфор легко усваивается растениями.
Большим недостатком этого удобрения является присутствие в нём балластного CaSO4. Для получения «двойного» суперфосфата из природного фосфата выделяют сначала фосфорную кислоту:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4 ¯
Отделив осадок, полученной кислотой затем обрабатывают новую порцию фосфорита:
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2
Если вместо этого нейтрализуют Н3РО4 гидратом оксида кальция, осаждается «преципитат» (CaHPO4 . 2H2O), также являющийся хорошим удобрением.
Таблица №2
|
Удобрение |
Химический состав |
Форма фосфорной кислоты |
Воздействие на почву |
|
Суперфосфат простой гранулированный |
Ca(H2PO4)2+ +2CaSO4+H2O |
Водорастворяемая |
Подкисляет |
|
Суперфосфат двойной гранулированный |
Ca(H2PO4)2+ H2O |
Водорастворяемая |
Подкисляет |
|
Преципитат |
CaHPO4+2H2O |
Растворяемая в лимонно-кислом аммонии |
Слабо нейтрализует кислотность |
КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Калий - необходимый элемент для растений. В основном он находится в молодых растущих органах, клеточном соке растений и способствует быстрому накоплению углеводов.
Многие калийные удобрения представляют собой природные калийные соли, используемые в сельском хозяйстве в размолотом виде. Большие разработки их находятся в Соликамске, на Западной Украине, в Туркмении. Открыты залежи калийных руд в Казахстане, Сибири.
Значительное количество хлора во многих калийных удобрениях отрицательно влияет на рост и развитие растений, а содержание натрия (в калийной соли и сильвините) ухудшает физико-химические свойства многих почв.