Формы азотных удобрений и особенности их применения

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Сентября 2011 в 12:33, курсовая работа

Описание работы

Агрохимия, являясь частью комплексной науки агрономии, изучает взаимодействие между растением, почвой и удобрением в процессе питания сельскохозяйственных культур. По определению Д.Н. Прянишникова, главная её задача – изучение круговорота веществ в земледелии и выявления тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растении, которые могут повышать его урожай или изменять его качество.

Содержание работы

Введение.
Глава 1.
1.Роль азота в жизни растений.
2.Азотное питание растений.
3.Круговорот и баланс азота в земледелии.
4.Трансформация азота удобрений в почвах и его использование растениями.
5.Эффективность азотных удобрений и способы снижения потерь.


Глава 2.

2.1. Характеристика азотных удобрений.

2.2. Аммиачные удобрения.

2.3. Аммонийные удобрения.

2.4. Нитратные удобрения.

2.5. Аммонийно-нитратные удобрения.

2.6. Амидные удобрения.

2.7. Медленнодействующие формы азотных удобрений.

Файлы: 1 файл

Курсовик по агрохимии.doc

— 84.50 Кб (Скачать файл)

Аммонийно-нитратные  – азот присутствует одновременно в аммонийной и в нитратной  формах;

Амидные – азот находится в органической форме в виде амидов.

2.2. Аммиачные  удобрения.

     В качестве жидких аммиачных удобрений  применяют жидкий (безводный) и водный (аммиачная вода) аммиак. Жидкий аммиак – самое концентрированное безбалластное удобрение, он содержит 82,3% азота. Водный аммиак – раствор аммиака в воде, содержащий 20 – 25% аммиака, выпускают 2 сорта: первый содержит 20,5% азота (25% аммиак), второй – 16,4% (20% аммиак).

     Жидкие  аммиачные удобрения  имеют ряд  преимуществ перед твёрдыми: производство проще и дешевле, все процессы, связанные с погрузкой, выгрузкой  и применением полностью механизированы, они более равномерно распределяются в почве, не обладают такими отрицательными свойствами твёрдых, как слёживаемость и расслоение.

  Азот таких удобрений находится в основном в форме свободного аммиака, и только незначительная часть в виде катиона NH4+. Это определяет их отличие от твёрдых нитратных и аммонийных удобрений не только по физическим, но и по агрохимическим свойствам. Внесённый в почву жидкий аммиак превращается в газ, который адсорбируется почвенными коллоидами и поглощается почвенной влагой, образуя гидроксид аммония. Он взаимодействует с анионами почвенного раствора и даёт разные соли и, вступая во взаимодействие с почвенными коллоидами, поглощается твёрдой фазой почвы. Удержание аммиака зависит от общей ёмкости поглощения, механического состава, влажности, структуры почвы, содержания и состава гумуса, реакции среды, а так же от глубины и способа заделки. На тяжёлых, богатых органическим веществом почвах нормального увлажнения аммиак поглощается лучше, чем на лёгких, бедных гумусом (Б.А. Ягодин, 2004).

     Жидкие  азотные удобрения применяются в качестве основного удобрения под все культуры. Вносить их можно как весной, под посев яровых и в подкормку пропашных, так и осенью, под посев озимых хлебов, однако при этом следует учитывать гранулометрический состав т.к. на лёгких почвах это сопряжено с возможной потерей аммиака, т.к. часть его не будет адсорбироваться ППК.  Учитывая локальность размещения аммиака, применять их следует при расстановке подкормочных сошников под полевые культуры сплошного сева на 25 см, а на лугах и пастбищах – 35 см. По мере нитрификации образующиеся нитраты передвигаются с почвенной влагой в зону, доступную для корней. Её интенсивность зависит от свойств почвы – в чернозёмах и окультуренных дерново-подзолистых она происходит быстрее, чем в кислых подзолах. По агрономической эффективности жидкие азотные удобрения не уступают твёрдым. В некоторых случаях жидкий аммиак может быть более эффективен, в частности, на лёгких почвах в условиях орошения или в увлажнённых районах (Д.А. Кореньков, 1958).

       Растворы азотосодержащих солей в концентрированном водном аммиаке называются аммиакатами. В качестве компонентов чаще всего используют мочевину, аммиачную и кальциевую селитру, к ним также относятся углеаммиакаты, получившие большое распространение в нашей стране – водные растворы карбоната, бикарбоната аммония и мочевины, содержащие 4 – 7% свободного аммиака и 18 – 35% общего азота. Все аммиакаты очень разнообразны как по общему содержанию азота, так и по соотношению его различных форм, и, в связи с этим, разнообразны по физическим свойствам, удельному весу, температуре, кристаллизации и т.д. По степени упругости паров их разделяют на 2 группы: с умеренной упругостью (0,2 – 0,7 атм) содержат 35 – 40% азота и с повышенной (0,7 – 3,6 атм) – 40 – 50% азота.

     По  действию на урожай они равноценны твёрдым азотным удобрениям. При их внесении необходимо соблюдать глубину заделки в почвах разного гранулометрического состава. Также следует учитывать, что диффузия аммиака в почве не превышает 8 – 10 см, поэтому расстояние между сошниками следует устанавливать не более 20 – 25 см, а при подкормке пропашных расстояние между ними устанавливается по ширине междурядий (Ф.В. Турчин, 1957).

2.3. Аммонийные  удобрения.

     К аммонийным удобрениям относят углекислые соли аммония его сульфат (20,5% азота) и хлорид (24 – 25 %).

          Внесённые в почву аммонийные  удобрения быстро растворяется  и ион NH4 входит в ППК, а в раствор переходит эквивалентное количество вытесненных катионов. Переходя в обменно-поглощённое состояние, ион аммония теряет подвижность, поэтому, в условиях промывного водного режима он не вымывается из почв и хорошо усваивается растениями. В дальнейшем из-за нитрификации аммонийный азот переходит в нитратную форму, (скорость перехода зависит от наличия необходимых для этого процесса условий (температура, влажность, аэрация, реакция почвы, степень окультуренности почвы)), в почве образуется азотная кислота, освобождается соляная или серная. В почве они нейтрализуются. Нейтрализация сопровождается использованием бикарбонатов почвенного раствора и вытеснением оснований из ППК водородом, это повышает кислотность почвы. Однократное внесение аммонийных удобрений может не повлиять на кислотность, однако, их постоянное применение сопровождается заметным подкислением. Изменение реакции почвы от внесения сульфата аммония вызывается и его физиологической кислотностью. Из сернокислого аммония растения быстрее поглощают катионы, а в почве накапливаются кислотные остатки, которые подкисляют её. Особо заметно подкисление наблюдается на дерново-подзолистых почвах при систематическом внесении удобрений (А.В. Владимироров, 1934).

       Эффективность использования аммонийных удобрений зависит, в первую очередь от степени кислотности, буферности почв и биологических особенностей сельскохозяйственных культур: растения менее чувствительные к кислой реакции слабее реагируют на подкисление почвы. Их вносят преимущественно до посева в качестве основных, причём вносить можно весной и осенью, не опасаясь вымывания азота. Вносить следует под культуры, менее чувствительные к кислой реакции почвы, т.к. они слабее реагируют на подкисляющее действие, в отличие от чувствительных культур, которые будут страдать при многократном применении аммонийных удобрений (П.А. Баранов, 1961).

2.4. Нитратные  удобрения.

       К этой группе относят удобрения, содержащие азот в нитратной форме – натриевая и кальциевая селитры – NaNO3 (16 – 16,5% азота), Ca(NO3)2. Их можно повсеместно применять на разных почвах и под все культуры. При внесении в почву селитры быстро растворяются, катионы Na+ и Ca+ вступают в обменные реакции с ППК и переходят в обменно-поглощённое состояние. Анион NO3 образует с вытесненными из ППК катионами растворимые соли или азотную кислоту. Он может связываться в почве только путём биологического поглощения, что наблюдается в тёплое время года, поэтому нитратные формы удобрений не следует вносить осенью, особенно в районах с промывным водным режимом, кроме того, нитраты долго сохраняют высокую подвижность в почве и в условиях влажного климата могут легко вымываться. Это следует учитывать при использовании нитратных форм удобрений, поэтому их предпочтительно применять весной под предпосевную культивацию и в подкормки растений во время вегетации. Натриевую селитру можно вносить и в рядки с семенами, особенно благоприятно она действует на корнеплоды и, в частности, на сахарную свёклу, а кальциевая хорошо подходит для подкормки озимых. Данные удобрения являются физиологически щелочными, т.к. часть катионов Na и Ca остаются в почве и подщелачивают её. Длительное применение селитр на кислых дерново-подзолистых почвах оказывает нейтрализующее действие, систематическое внесение на лёгких почвах заметно снижает их кислотность. Поэтому на дерново-подзолистых почвах они более эффективны, чем физиологически кислые аммиачные удобрения. Но на чернозёмах они теряют своё преимущество, также не рекомендуется вносить натриевую селитру на солонцах и засолённых почвах (Д.А. Филимонов, 1976).

2.5. Аммонийно-нитратные  удобрения.

      К этой группе относят аммонийную селитру (нитрат аммония – NH4NO3 – 34,6% - нитратного и аммонийного азота, в соотношении 1:1) и сульфонитрат аммония.

     Одно  из наиболее эффективных азотных  удобрений - аммонийная селитра. Это  безбалластное удобрение, в котором  удачно сочетается подвижный нитратный  азот и менее подвижный аммонийный азот, что даёт возможность широко варьировать способами, дозами и сроками его использования в зависимости от почвенно-климатических условий и особенностей культур. При внесении в почву она быстро растворяется почвенной влагой. Опытами Д.Н. Прянишникова было установлено, что растения быстрее поглощают катионы NH4, чем анионы NO3. Поэтому нитрат аммония относится к физиологически кислым удобрениям. Однако его физиологическая кислотность значительно ниже, чем у аммонийных. После внесения удобрения в почву катион аммония вступает в реакцию с ППК (по типу аммонийных удобрений), а нитратный анион остаётся в почвенном растворе (по аналогии с нитратными). В кислых дерново-подзолистых почвах его внесение может вызвать подкисление почвенного раствора, которое носит временный характер: с поглощением нитратного азота растением оно исчезает. Однако снижение рН почвенного раствора может ослабить начальный рост и развитие молодых растений, усилить растворение токсичных для растений соединений алюминия. Для повышения эффективности аммонийной селитры при её внесении в кислые почвы большое значение имеет их своевременное известкование. При использовании аммонийной селитры необходимо помнить, что одна половина азота, находится в форме аммония, который способен поглощаться почвой, а вторая – в форме нитратов, обладающих большой подвижностью в почвенном растворе. Это позволяет широко дифференцировать способы, дозы и сроки её внесения, в зависимости от свойств почвы, климата и биологических особенностей удобряемых культур. Аммонийную селитру применяют в качестве основного (допосевного) и рядкового (при посеве) удобрения, а так же для подкормок в период вегетации. В условиях влажного климата, особенно на лёгких почвах, внесение нитрата аммония осенью под зяблевую вспашку менее эффективно, чем весной под предпосевную культивацию. В менее увлажнённых районах её можно вносить и осенью, не опасаясь вымывания азота. В небольших дозах (10 – 15 кг азота) её вместе с фосфорными и калийными удобрениями вносят в рядки при посеве сахарной свёклы и овощных, при посадке картофеля – в лунки. Также её широко используют для ранневесенней подкормки озимых культур и многолетних трав, можно применять и для подкормки овощных и пропашных во время междурядной обработки, с обязательной заделкой на 10 – 15 см культиваторами-растениепитателями

(А.В.  Владимиров, 1948).

2.6. Амидные  удобрения.

     К этой группе удобрений относится  мочевина (карбамид) CO(NH2)2, она содержит 46% азота, который находится в органической форме в виде амина карбаминовой кислоты. Это самое концентрированное удобрение из всех твёрдых.

     При внесении в почву она полностью  растворяется почвенной влагой и  под действием уреазы растительных остатков и микрофлоры быстро аммонифицируется и превращается в карбонат аммония, при благоприятных условиях на хорошо окультуренных почвах это происходит за 1 – 3 дня, на малоплодородных переувлажнённых почвах процесс затягивается. Карбонат аммония – соединение непрочное, на воздухе он разлагается с образованием газообразного аммиака и бикарбоната аммония. Поэтому, при поверхностном внесении мочевины без заделки и при отсутствии осадков могут происходить заметные потери азота в виде аммиака. Они наиболее выражены на почвах с нейтральной и щелочной реакцией. В почве карбонат аммония подвергается гидролизу с образованием бикарбоната аммония и NH4OH. Таким образом, на стадии аммонификации мочевины происходит подщелачивание почвы. Со временем аммоний подвергается нитрификации, и реакция почвы сдвигается в кислую сторону. Однако по мере усвоения азота растениями в почве не остаётся ни щелочных, ни кислотных остатков удобрений.

  Мочевину применяют в качестве основного удобрения во всех почвах, кроме карбонатных лёгкого механического состава, под разные культуры. При промывном водном режиме она более эффективна, чем аммонийная селитра, т.к. амидный азот мочевины, быстро превращаясь в аммиачный, поглощается почвой и меньше вымывается из корнеобитаемого слоя. Мочевину применяют для ранневесенней подкормки озимых с последующей заделкой боронованием. Можно с успехом применять для подкормки пропашных и овощных культиваторами-растениепитателями. Она является лучшей среди азотных удобрений для подкормок т.к. в отличие от других обладает высокой концентрацией, не обжигает листья и хорошо усваивается растениями. Из-за этого её необходимо равномерно распределять в почве при внесении, для этого её смешивают с другими удобрениями. При использовании в качестве припосевного удобрения в рядки возможно замедление прорастания семян и появления всходов из-за того, что при разложении образуется угнетающее количество свободного аммиака (Б.А. Ягодин, 2004). 

2.7. Медленнодействующие  формы азотных удобрений.

     Хорошая растворимость и подвижность  в почве азотных удобрений  не всегда полезны. В условиях промывного водного режима, особенно на лёгких почвах, нитратные формы удобрений вымываются из корнеобитаемого слоя. То же происходит и с аммонийными формами при их трансформации в нитраты. Значительны и газообразные потери в процессе денитрификации. Всё это снижает эффективность применения азотных удобрений. Поэтому начато производство медленнодействующих форм азотных удобрений. Они подразделяются на 2 группы: первая объединяет слаборастворимые в воде, вторая – капсулированные удобрения, т.е. удобрения, гранулы которых покрыты тонкими труднорастворимыми плёнками. Такие формы удобрений перспективны для районов с избыточным увлажнением и на орошаемых землях, при внесении под овощные культуры, лугопастбищные травы, травостои на спортплощадках и газонах. При внесении в обычных дозах эти удобрения в первый год менее эффективны, однако при больших дозах они не создают избыточно высокой концентрации почвенного раствора, азот почти не вымывается и меньше теряется в результате денитрификации, но по мере разложения в течение длительного времени используется растениями. Но в больших дозах их можно вносить только 1 раз в 2 – 2 года, не опасаясь вымывания азота.  Недостатком этих удобрений является их высокая стоимость, по сравнению с обычными. Кроме того, скорость высвобождения азота из удобрений не всегда соответствует характеру поглощения этого элемента большинством культур в течение вегетации, этим объясняется их меньшая эффективность. Капсулированные удобрения обладают улучшенными физико-химическими свойствами. Из их гранул происходит постепенное высвобождение азота и его усвоение растениями по мере разрушения и окисления плёнок. В процессе вегетации они лучше и равномернее используются растениями, что положительно сказывается на урожае и качестве продукции. Применение капсулированных удобрений перспективно под рис, на лугах и пастбищах длительного использования, под овощные культуры, особенно в районах с большим количеством осадков и при орошении

Информация о работе Формы азотных удобрений и особенности их применения