Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії

18. МІНЕРАЛЬНІ ДОБРИВА

Уперше в 1830 р. в Європу було завезено чилійську селітру. Суперфосфат почали виробляти у 1843 p., а калійні добрива — у 1861 р. Перші промислові азотні добрива було одержано у 1902 р.

За вмістом елементів живлення мінеральні добрива поділяють на однокомпонентні й комплексні. Однокомпонентними називаються добрива, до складу яких входить один з головних елементів живлення — азот, фосфор або калій. Відповідно ці добрива називаються азотними, фосфорними або калійними. Комплексні добрива містять два або більше необхідних для рослин елементів живлення і бувають подвійними (амофос, калієва селітра та ін.) і потрійними (нітрофоски, нітроамофоски).

Залежно від вмісту елементів живлення всі однокомпонентні добрива поділяють на прості — з вмістом головного елемента живлення до 20–25% (простий суперфосфат, натрієва селітра тощо) і концентровані — з підвищеним вмістом головного елемента живлення. До концентрованих добрив відносять азотні, фосфорні і калійні, що містять 30% і більше діючої речовини.

Комплексні добрива за способом виготовлення поділяють на складні, складно-змішані і змішані. Складні добрива добувають в єдиному технологічному процесі при хімічній взаємодії вихідних компонентів. До них належить амофос, нітрофоска та ін.

Складно-змішані добрива виготовляють змішуванням готових продуктів (добрив) з введенням у суміш рідких і газоподібних речовин.

Змішаними називають добрива, які складаються з механічних сумішей простих або складних добрив.

За агрегатним складом мінеральні добрива поділяють на рідкі

ітверді. Рідкі добрива, в свою чергу, поділяють на зріджені гази, розчини і суспензії. Тверді добрива випускають гранульованими

іпорошкоподібними. Порошкоподібні добрива мають розмір часточок менше як 1 мм, кристалічні — розмір кристалів > 0,5 мм, гранульовані з розміром гранул 1–6 мм.

160

18. Мінеральні добрива

18.1. Азотні добрива

Сировиною для виробництва азотних добрив є азот, аміак, азотна кислота. Азотні добрива виробляють у твердому й рідкому стані. Тверді азотні добрива мають кристалічну будову, більшість з них гранульовані. Азотні добрива добре розчинні у воді.

На основі сечовини (карбаміду) виготовляють повільнодіючі сечовино-формальдегідні добрива.

Залежно від сполук, в яких міститься азот, азотні добрива бувають амідні (NH2) аміачні (NH3),амонійні (NH4+ ), нітратні (NO3− ), амонійно-нітратні (NH4+ ,NO3− ), змішані (NH4+ , NO3− , NH2). До аміачних добрив належать аміак рідкий та водний; до амонійних — сульфат амонію, хлорид амонію; до нітратних — селітра кальцієва і селітра натрієва; до амонійно-нітратних — селітра аміачна; до амідних — сечовина, ціанамід кальцію; до змішаних — водний розчин аміачної селітри і сечовини (КАС).

Селітра аміачна NH4NO3. Добувають при взаємодії аміаку з азотною кислотою. Масова частка азоту становить 32–35%. Добриво розчинне у воді, білого кольору, гігроскопічне, гранульоване. Гранули розміром 1–4 мм становлять не менш як 95%. Для зменшення гігроскопічності і надання кращих фізичних властивостей до селітри добавляють диспергатори, сульфат амонію, фосфоритне борошно та інші матеріали. Вміст вологи — не більш як 0,3%. При неправильному зберіганні сильно злежується, вибухо- і пожежонебезпечне. Транспортується у поліетиленових мішках.

Аміачну селітру вважають фізіологічне кислим добривом. При внесенні в ґрунт селітра в ґрунтовому розчині дисоціює на іон амонію і іон нітратів. Амонійний азот поглинається рослинами, мікроорганізмами та ґрунтовим вбирним комплексом. Поглинання іонів NH4+ ґрунтовим вбирним комплексом сприяє його закріпленню в ґрунті. Внаслідок обмінних реакцій іони NH4+ ґрунтового вбирного комплексу стають доступними для рослин. Амонійний азот може необмінно поглинатись мінералами ґрунту. Нітратний іон не поглинається вбирним комплексом. Він залишається у ґрунтовому розчині.

Рослини добре поглинають амонійний і нітратний азот. Нітратні іони ґрунтом не поглинаються, тому вони переміщуються по профілю ґрунту, внаслідок чого можливі великі втрати їх у

161

Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії

результаті вимивання з орного шару. Вимивання нітратного азоту спостерігається на ґрунтах легкого гранулометричного складу, при значній кількості опадів, неправильних поливах та нераціональному використанні високих доз добрив. На ґрунтах з кислою реакцією внесення аміачної селітри зумовлює підвищення кислої реакції ґрунту внаслідок накопичення азотної кислоти. На насичених основами ґрунтах завдяки утворенню кальцієвої селітри кислотність ґрунту не підвищується.

У ґрунті азот аміачної селітри під впливом мікробіологічних процесів зазнає значних перетворень. Так, амонійний азот перетворюється на нітратний, нітритний і вільний азот, який може звітрюватись в атмосферу.

Одночасно з описаними вище основними процесами взаємодії аміачної селітри з ґрунтом при вирощуванні рослин відбувається засвоєння ними амонійного та нітратного азоту. Від кількості засвоєного азоту рослинами залежать вміст поглинутого азоту ґрунтом та його втрати.

При внесенні високих норм аміачної селітри з метою ліквідації її фізіологічної кислотності треба частіше проводити вапнування. Аміачну селітру застосовують для підживлення, припосівного й основного внесення. Від внесення, аміачної селітри приріст зерна становить 4–5 т, коренеплодів цукрових буряків — 25–30, бульб картоплі — 12–18, овочів — 15 т.

Сечовина (карбамід) CO(NH2) 2. Масова частка азоту становить 46%. Сечовина — найбільш концентроване тверде органічне добриво промислового виробництва. Білого кольору, добре розчинна у воді та добре розсівається, майже не злежується. Фізичні властивості гранульованої сечовини кращі, ніж аміачної селітри. Вміст гранул розміром 1–3 мм повинен становити не менш як 90%. Вміст біурету (CONH2)2 — NH не більш як 1,4% тому, що такий вміст його для рослин не шкідливий. Вартість одиниці азоту у сечовині дорівнює вартості азоту в аміачній селітрі або дещо нижча за неї. Високий вміст азоту і низька його вартість сприяють розширенню виробництва і застосуванню сечовини у сільському господарстві. Транспортується сечовина у поліетиленових мішках або навалом.

Сечовину використовують як основне добриво, вносять в рядки, застосовують для підживлення, у тваринництві і для боротьби

162

18. Мінеральні добрива

з хворобами, наприклад проти парші у садах та раку картоплі. Оскільки сечовина у високих концентраціях (20–30%-і розчини) не спричинює опіків листя, її широко використовують для позакореневого підживлення озимої пшениці та кукурудзи.

Гідроліз сечовини у ґрунті відбувається швидко. У ґрунтах багатих на органічну речовину він закінчується за 2–3 доби. При внесенні у ґрунт сечовина під впливом ферменту уреази перетворюється на карбонат амонію, який розкладається на NH3, Н2О і СО2. Тому можливі великі втрати азоту внаслідок звітрювання, особливо на луках і пасовищах. При поверхневому внесенні її потрібно одразу заробляти в ґрунт.

Підвищена температура і сухість ґрунту сприяють збільшенню втрат азоту сечовини. Значні втрати його спостерігаються на карбонатних і кислих ґрунтах. Органічні рештки також сприяють збільшенню втрат азоту. При зароблянні на глибину більш як 5 см втрат азоту за рахунок звітрювання практично не буває.

Якщо аміак не втрачається з ґрунту, то перетворюється на азотну кислоту. На насичених основами ґрунтах внаслідок розкладання сечовини утворюється кальцієва селітра. В місцях внесення сечовини не утворюються ділянки з підвищеним осмотичним тиском і кислотний залишок.

Сечовина може поглинатись ґрунтом у вигляді цілої молекули через водневий зв’язок. Рослини засвоюють також сечовину у вигляді цілої молекули через коріння і листя. У коренях частина сечовини перетворюється на амінокислоти та аміди, а частина транспортується у надземні органи, де швидко включається у цикл перетворення азоту.

Таблиця 26

Вплив форм азотних добрив на врожайність рису, ц/га

	Добриво	Дослідні дані
		УкрНДІЗЗ	Кубанської РЗС
	Без добрив	32,4	40,6
	NH4CL	48,7	56,1
	(NH4)2SO4	49,2	56,4
	CO(NH2)2	47,7	56,6
	NH4 NO3	45,8	50,9

163

Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії

За ефективністю для більшості сільськогосподарських культур сечовина при основному внесенні не поступається аміачній селітрі, крім цукрових буряків, де аміачна селітра має значні переваги. Для удобрення рису сечовина є найкращим добривом (табл. 26).

Сульфат амонію (NH4)2SO4. Масова частка азоту становить 19–21%, сірки — 23–24%, вільної сірчаної кислоти — не більш як 0,05%, домішок роданіду амонію — не більш ніж 0,1%.

Сульфат амонію може бути білого, сірого або червонуватого кольору, легко розчиняється у воді, трохи злежується, добре розсівається, малогігроскопічний. Виробляють у вигляді кристалів та гранул. При взаємодії з ґрунтом сульфат амонію гідролізує на іони амонію і сульфату. Амонійний азот добре поглинається ґрунтом. Систематичне застосування сульфату амонію зумовлює підвищення кислотності ґрунту за рахунок наявної вільної сірчаної кислоти, накопичення іонів сульфату і можливого перетворення амонійного азоту на нітратний. Тому сульфат амонію треба застосовувати насамперед на ґрунтах з лужною реакцією при основному внесенні, проте при рядковому внесенні і підживленні його краще не застосовувати. При внесенні сульфату амонію на ґрунтах з кислою реакцією потрібно частіше проводити вапнування, застосовувати сумісне внесення з фосфоритним борошном, преципітатом.

Селітра кальцієва Са(NO)3•H2О. Масова частка азоту становить 13–15%. Жовтуватого кольору, добре розчинна у воді, дуже гігроскопічна. Селітра кальцієва злежується. Для поліпшення фізичних властивостей добриво гранулюють. Доцільно застосовувати для підживлення озимих культур. За ефективністю переважає сульфат амонію і навіть аміачну селітру.

Кальцій добрива є не тільки елементом живлення, а й підсилює процес нітрифікації і зменшує кислотність ґрунту.

Селітра натрієва NaNO3. Масова частка азоту становить 15– 16%. Кристалічна, білого або сірого кольору, добре розчинна у воді, при зберіганні поглинає воду. Доцільно застосовувати на кислих ґрунтах, особливо для рядкового удобрення посівів цукрових буряків, які позитивно реагують на натрій селітри. На дер- ново-підзолистих та опідзолених ґрунтах ефективність натрієвої селітри вища, ніж аміачної.

164