Наталия писал(а):Азот накапливается преимущественно в живых организмах и в почвах. ....
Меня, как практика больше интересует другое: какое количество азота (и не только) находится в доступном для растения виде и в каких формах. Я пытаюсь увеличивать урожайность ягод, а не "ботвы".
А наука отвечает на эту тему и дает пищу для размышлений......
Качество урожая зависит от формы азота, используемого растениями. При аммиачном питании повышается восстановительная способность растительной клетки, больше образуется восстановленных органических соединений (например, эфирных масел в перечной мяте). При нитратном питании, наоборот, преобладает окислительная способность клеточного сока, больше образуется органических кислот.
Отношение растений к аммиачному и нитратному азоту зависит от ряда факторов: реакции среды, наличия в ней сопутствующих катионов, анионов и зольных элементов (фосфора, серы, калия, микроэлементов), от концентрации в растворе кальция, магния, аммонийных и нитратных солей, а также от обеспеченности растений углеводами. При нейтральной реакции почвенного раствора аммиачные соли усваиваются растениями лучше, чем нитратные, а при кислой -хуже. Большое влияние на поглощение растениями аммиачного или нитратного азота оказывает концентрация сопутствующих катионов и анионов. При аммиачном питании положительно влияет на урожай увеличение в питательном субстрате концентрации кальция, магния и калия, а при нитратном питании, важное значение имеет достаточное обеспечение растений фосфором и молибденом. При недостатке молибдена задерживается восстановление нитратов до аммиака и происходит накопление их в тканях растений. Усвоение аммиачного азота растениями в сильной степени зависит также от внутренних условий в самих растениях, от обеспеченности их углеводами. При недостатке углеводов мало образуется органических кислот, играющих роль акцепторов для связывания аммиака.
А зная вышесказанное и pH своей почвы интересно изучить:
Натриевая и кальциевая селитры -физиологически щелочные удобрения, поэтому систематическое внесение селитр заметно снижает кислотность почв.
Селитры можно применять на разных почвах под все сельскохозяйственные культуры в качестве предпосевного удобрения, рядкового и в подкормки под озимые и пропашные. Эти удобрения менее эффективны, чем аммиачные, при внесении в орошаемых районах под рис, хлопчатник и другие культуры.
Аммонийные и аммиачные удобрения
Эта группа азотных удобрений содержит твердые и жидкие формы.
Рассмотрим твердые аммиачные удобрения.
Сульфат аммония (сернокислый аммоний) (NН4) 2SО4. Содержат 20,5 % азота. Получают его нейтрализацией серной кислоты аммиаком, выделенным из отходящих газов при коксовании углей (коксохимический сульфат аммония), или поглощением серной кислотой газообразного синтетического аммиака (синтетический сульфат аммония): Н2SО4+NН3= (NН4) 2SО4.
Образующийся в насыщенном растворе осадок (NН4) 2SО4 отделяют центрифугированием и высушивают. Это удобрение легко растворяется в воде. В сухом состоянии обладает хорошими физическими свойствами: мало слеживается при хранении, хорошо рассеивается туковой сеялкой. Гигроскопичность удобрения невелика. Оно не расплывается на воздухе и сохраняет рассыпчатость. По внешнему виду сульфат аммония кристаллическая соль разной окраски. Внесенный в почву сульфат аммония быстро растворяется и немедленно вступает в обменные реакции с катионами твердой фазы почвы. Значительная часть катионов NН4+ из растворенного в почве удобрения входит в почвенный поглощающий комплекс, а в раствор переходит эквивалентное количество других катионов. Поглощенный аммоний хорошо усваивается растениями. В то же время, находясь в поглощенном состоянии, ион аммония становится слабо подвижным. Это может привести к локализации аммиачного азота в очагах его внесения и отрицательно сказаться на проростках молодых растений (привести к ожогам).
Сульфат аммония-натрия (NН4) 2SО4*Nа2SО4. Содержит не менее 16 % азота и до 2,5 % органических примесей. Это удобрение является отходом производства капролактам. По внешнему виду это кристаллическая соль желтоватого цвета. Содержание Nа2SО4 -20-25 %, Nа2 О -около 9 %.
Хлористый аммоний NН4 Сl. Содержит 24-25 % азота. Побочный продукт при производстве соды:NН3+ СО2+ Н2 О + NaCl = NаНСО3 + NH4 Cl .
Хлористый аммоний -вещество растворимое в воде, обладает хорошими физическими свойствами. Мало гигроскопично, при хранении не слеживается. Обладает высокой физиологической кислотностью и содержит много хлора (66 %), который может снизить качество урожая некоторых культур.
Карбонат аммония (NН4) 2 СО3. Получается насыщением аммиачной воды углекислым газом с последующей отгонкой карбоната аммония при температуре 70-800 С или в результате взаимодействия газообразного аммиака и двуокиси углерода в присутствии паров воды. Карбонат аммония очень не стоек, на открытом воздухе разлагается с выделением аммиака и переходит в бикарбонат аммония. Технический продукт содержит 21-24 % азота и представляет собой смесь карбоната аммония, бикарбоната аммония и карбамата аммония.
Бикарбонат аммония NН4 НСО3. Его получают на основе адсорбции газообразного аммиака и углекислого газа раствором карбоната аммония:
(NН4) 2 СО3+ Н2 О + СО2=2NН4 НСО3.
раствор газ
В осадок выпадает белый кристаллический бикарбонат аммония. Остающийся в растворе двууглекислый аммоний насыщают газообразным аммиаком:NН4 НСО3+NН3 = (NН4) 2 СО3. Образующийся в растворе карбонат аммония вновь используют для производства бикарбоната аммония. Удобрение содержит около 17 % азота. По действию на растения приближается к аммиачной селитре.
Наряду с твердыми аммонийными и аммиачными удобрениями применяются жидкие азотные удобрения. Рассмотрим их свойства.
Безводный аммиак (NН3) . Это самое концентрированное безбалластное удобрение. Содержит 82,№ % азота. Получается сжижением газообразного аммиака плд давлением. По внешнему виду это бесцветная подвижная жидкость, плотность 0,61 при 200 С, температура кипения 340 С. При более высокой температуре быстро превращается в газ и объем его увеличивается. При хранении в открытых сосудах быстро испаряется.
Внесенный в почву безводный аммиак превращается из жидкости в газ, который адсорбируется коллоидной фракцией и поглощается почвенной влагой, образуя гидроксид аммония. Взаимодействуя с анионами почвенного раствора, аммоний дает различные соли и, вступая в физико-химическое взаимодействие с почвенными коллоидами, поглощается твердой фазой почвы.. Наряду с физико-химическими реакциями аммиак подвергается нитрификации. Скорость и степень поглощения аммиака почвой зависит от содержания в ней гумуса, ее гранулометрического состава и влажности, а также от способа и глубины заделки в нее удобрений. На тяжелых, богатых органическим веществом, хорошо обработанных и нормально увлажненных почвах аммиак поглощается лучше, чем на легких, бедных гумусом почвах. В песчаных и супесчаных почвах образование аммонийных солей из аммиака и адсорбция иона аммония происходят медленнее, чем в тяжелых почва. В связи с этим на легких почвах удобрение продолжительное время сохраняется в виде NН3 и способно улетучиваться.
Аммиачная вода. Это раствор синтетического или коксохимического аммиака в воде. Выпускается двух сортов: первый сорт содержит 20,5 % азота, второй -16,4 % азота. Коксохимический водный аммиак, кроме того, содержит сероводород и незначительные количества фенолов, роданистых, цианистых и некоторых других соединений. Аммиачная вода характеризуется высокой упругостью паров аммиака, замерзает только при очень низкой температуре (минус 560 С). В этом удобрении азот находится в форме свободного аммиака (NН3) и аммония (NН4 ОН). При внесении аммиачной воды в почву аммиак адсорбируется коллоидами ии поэтому слабо передвигается в ней. С течением времени аммиачный азот нитрифицируется и приобретает большую подвижность, мигрируя с почвенным раствором.
Все жидкие азотные удобрения вносятся специальными машинами, обеспечивающими немедленную заделку их на глубину не менее 10-12 см на тяжелых и 14-18 см -на легких почвах.
Аммиачно-нитратные удобрения
Наиболее распространенное азотное удобрений, содержащее азот в аммонийной и нитратной формах,-это аммиачная селитра. Рассмотрим ее свойства.
Аммиачная селитра (нитрат аммония, азотнокислый аммоний)NН4NО3 . Содержит 34,6 % нитратного и аммиачного азота Получается нейтрализацией 56-60 %-ной азотной кислоты газообразным аммиаком:
HNO3 + NН3 =NН4NО3.
Для выделения аммиачной селитры раствор упаривают до содержания 95-98 % NH4 NO3, затем подвергают перекристаллизации и высушиванию. Примесью являются добавки, вносимые в азотнокислый аммоний для улучшения его физических свойств (тонко размолотая фосфоритная или костяная мука, гипс, каолинит и др.). Данное удобрение очень гигроскопично, на воздухе сильно отсыревает и слеживается.
Взаимодействие аммиачной селитры с почвой происходит следующим образом. После внесения в почву аммиачная селитра быстро и полностью растворяется почвенной влагой и вступает в реакцию с почвенным поглощающим комплексом. В результате обменного поглощения аммоний адсорбируется коллоидами почвы, а анион NО -3 образует в растворе соли с кальцием -Са (NО3)2 , магнием -Mg (NО3)2 и другими ионами.
В почвах, насыщенных основаниями, подкисления почвенного раствора не происходит даже при систематическом внесении высоких доз удобрений.
При недостатке в почве кальция внесение аммиачной селитры может вызвать некоторое подкисление почвенного раствора, а в случае неравномерной заделки удобрений -создавать очаги с повышенной кислотностью. Местное подкисление почвенного раствора носит временный характер. С поглощением нитратного азота растениями оно исчезает.
Наличие в аммиачной селитре половины азота в легко подвижной нитратной форме и половины -в менее подвижной аммиачной форме выгодно отличает ее от других азотных удобрений.
Аммиачную селитру применяют в качестве допосевного (основного) удобрения, вносят в рядки или в лунки при посеве и в подкормку в период вегетации.
Амидные удобрения
Это группа удобрений, содержащих азот в амидной форме.
Мочевина (карбамид) СО (NН2) 2. Синтетическая мочевина содержит 46 % азота. Это самое концентрированное из твердых азотных удобрений. Исходные продукты для производства синтетической мочевины газообразный или жидкий аммиак и диоксид углерода (углекислый газ). Получается она в результате взаимодействия диоксида углерода с аммиаком при высоких давлениях и температуре: СО 2+2NН 3= СО (NН 2) 2+ Н 2 О .
По внешнему виду мочевина -белый кристаллический продукт, хорошо растворимый в воде. Гигроскопичность ее при температуре до 200 С сравнительно небольшая (близка к гигроскопичности сульфата аммония), но с повышением температуры заметно увеличивается. При хранении кристаллическая мочевина может слеживаться и рассеваемость ее ухудшается. Для уменьшения слеживаемости мочевину гранулируют, а гранулы покрывают небольшим количеством жировой добавки. В процессе грануляции под влиянием температуры в мочевине образуется биурет:
2 СО (NН2) 2 > (СОNН 2) 2 НN+NН 3. При высоком содержании (более 3 %) биурет становится токсичным для растений, угнетает их.
В почве мочевина полностью растворяется почвенной влагой и под действием фермента уреазы, выделяемого уребактериями, быстро аммонифицируется, превращаясь в углекислый аммоний:
СО (NН2) 2+2 Н 2 О = (NН 4) 2 СО 3.
При благоприятных условиях на богах гумусом почвах превращение мочевины в углекислый аммоний происходит за 2-3 дня, процесс аммонификации идет слабее на малопродородных песчаных и болотных почвах. Углекислый аммоний -соединение непрочное, на воздухе разлагается с образованием бикарбоната аммония ии газообразного аммиака:
(NН 4) 2 СО 3 > NН 4 НСО 3+NН 3.
Поэтому при поверхностном внесении мочевины без заделки в почву и при отсутствии осадков могут быть частичные потери азота в виде аммиака. В почве углекислый аммоний подвергается гидролизу с образованием бикарбоната аммония и NН 4 ОН: (NН 4) 2 СО 3+ Н 2 О =NН4 НСО 3+NН 4 ОН .
Образующийся при внесении мочевины в почву аммоний поглощается ее коллоидной фракцией и постепенно усваивается растениями.
Мочевина применяется в качестве допосевного удобрения на всех почвах под различные сельскохозяйственные культуры. Ее можно применять и для подкормки пропашных и овощных культур с немедленной заделкой в почву. При несвоевременной заделке возможны потери азота вследствие улетучивания аммиака, образующегося при разложении углекислого аммония, в который превращается мочевина. Это удобрение можно использовать и для некорневой подкормки растений, но в этом случае целесообразно применять кристаллическую мочевину с меньшим содержанием биурета (0,2-0,3 %).
Цианамид кальция Са СN 2. Содержит 20-22 % азота. В состав технического продукта входит 58-60 % Са СN 2,20-28% СаО, 9-12 % угля и незначительные количества кремниевой кислоты, оксида железа, алюминия и карбида кальция. По внешнему виду цианамид кальция -легкий тонкий черный или темно-серый порошок. При погрузках и рассеве сильно пылит.
В почве цианамид кальция подвергается гидролизу и взаимодействует с почвенным поглощающим комплексом: 2 Са СN2 + 2 Н2О = Са (СNNН) 2+ Са (ОН)2 ;
(ППК)НН + Са (СNNН) 2=(ППК) Са +2 Н 2 СN2 Образующийся цианамид (Н 2СN 2) ядовит для растений, но он быстро переходит в мочевину: Н 2 СN2 + Н 2 О = СО(NН2) 2. Мочевина под влиянием фермента уреазы переходит в углекислый аммоний, который в результате нитрификации дает азотную кислоту. Цианамид кальция -щелочное удобрение, так как содержит значительное количество примеси СаО, которая подщелачивает почву.
Аммиакаты
Аммиакаты представляют собой растворы аммиачной селитры, мочевины или других азотных удобрений в водном аммиаке. Получают эти растворы в заводских условиях путем введения в 20-25 %-ную аммиачную воду 70-80 % горячего раствора аммиачной селитры, мочевины или смеси удобрений.. Аммиакаты -жидкости светло-желтого цвета. Азот в ней представлен на 20-40 % аммиаком и на 60-80 % -азотом аммиачной селитры или мочевины.
Одно из основных условий эффективного применения аммиакатов внесение их в почву на достаточную глубину, чтобы не допустить потерь азота вследствие улетучивания аммиака. На суглинистых почвах аммиакаты вносят на глубину 10-14 см, а на супесчаных -на 14-18 см.