3. Аммиачно-нитратные удобрения

При изготовлении сульфата аммония и других аммиачных удобрений для связывания аммиака используют серную кислоту и другие вещества, которые представляют собой ненужный, а иногда и вредный балласт. В сульфате аммония такой балласт составляет 75% от веса удобрения, а в хлористом аммонии — 68%. По выражению Д. Н. Прянишникова, это «принудительный ассортимент», вызванный необходимостью для промышленности связать аммиак кислотой.

Но этого можно избежать, если использовать азотную кислоту. В этом случае получаем азотнокислый аммонийNН₄NО₃, в котором катион содержит аммиачный, а анион — нитратный азот. Оба они используются растениями.

Аммиачная селитра.Нитрат аммония получается путем воздействия азотной кислоты на аммиак:

ННО₃+ +NH₃=NH₄NO₃

Аммиачная селитра содержит 35% азота — это в 1,5—2 раза более концентрированное удобренное, чем натриевая и кальциевая селитры и сульфат аммония.

Аммиачная селитра очень хорошо растворяется в воде. При 20° в 100 см3 растворяется 192 г, а при 100° в том же объеме воды — 871 г. При внесении в почву аммиачная селитра быстро растворяется. Анионная часть этого удобрения (NОз) остается в почвенном растворе и передвигается вместе с капиллярной и гравитационной водой, а катион аммонияNН₄+ вступает в обменную реакцию с почвенным поглощающим комплексом, вытесняя из него кальций, магний или водород в зависимости от того, в какую почву внесена аммиачная селитра. В дальнейшем аммиачная часть подвергается нитрификации и приобретает все свойства нитратных удобрений

2. Фосфорные удобрения

Запасы азота почвы могут в значительной степени. пополняться за счет огромного количества его в атмосфере. Этого нельзя сказать относительно фосфора. Потребность растений в фосфоре удовлетворяется за счет его запасов в почве и вносимых удобрений.

В разных количествах фосфор содержится в горных породах. В почвах содержание его колеблется в зависимости от того, на каких породах они образовались. Валовое содержание фосфора чаще всего колеблется в пределах 0,05—0,1%. В верхних горизонтах содержится фосфора больше, чем в нижних: растения, извлекая фосфор из «нижних горизонтов почв, аккумулируют его в верхнем слое. Однако общее содержание фосфора в почве не свидетельствует об ее способности удовлетворить потребности растений в этом элементе. Доказательством этого служит тот факт, что даже на почве, содержащей в пахотном слое 5 — 6 тонны Р₂0₅, внесение удобрения, содержащего 45—60 кг/га усвояемого фосфора, повышает урожай, т. е. из всего запаса фосфора в почве лишь небольшая часть доступна растениям. Фосфор в почве находится в форме органических и минеральных соединений.

Приведенные цифры, разумеется, представляют собой средние величины, от которых возможны существенные отклонения. В почвах преобладает фосфор в минеральной форме. Однако удельный вес фосфора органических соединений в общем, количестве фосфора значителен.

Фосфор органических соединений почвы, как известно, почти недоступен растениям. Лишь некоторые формы его (фитин, сахаро - фосфаты) могут использовать растения, остальные органические формы фосфатов усваиваются растениями лишь после их минерализации. Минеральные соединения фосфора в почве представлены различными солеобразными соединениями ортофосфорной кислоты.

В горных породах фосфор содержится весьма часто в виде апатита — ЗСа₃(РО₄)₂СаF₂. Это соединение недоступно растениям.

Однозамещенные соли кальция Са(Н₂РО₄)₂ и магнияMg(Н₂РО₄)₂вполне доступны растениям. Доступны одно - и двузамещенные соли калия, натрия и аммония: КН₂РО₄, NaН₄Р0₄, NH₄Н₂РО₄, (NH₄)₂НР0₄, К₂НРО₄, Ка₂НРО₄и др. Однако этих солей в почве, как правило, мало. Они в первую очередь используются растениями и микроорганизмами. Поэтому фосфор этих солей быстро превращается в форму органических соединений.

В почвах, насыщенных основаниями, чаще всего встречаются двух - и трехзамещенные фосфаты кальция и магния: СаНР0₄,MgНРО₄, Са₃(РО₄)₂, Мg₃(РО₄)₂. Эти соединения в той или иной степени доступны растениям. На кислых почвах чаще всего содержатся соли полуторных окислов. Подвижные формы алюминия и железа способны поглощать растворимые фосфаты почвы и вносимых удобрений и переводить их в недоступное или труднодоступное состояние.

Все это свидетельствует о том, что запасы усвояемых форм фосфора в почве, как правило, невелики. Между тем растения для получения хорошего урожая требуют значительного количества фосфора. Вынос фосфора различными культурами значителен.

Такого количества в усвояемой форме часто не хватает в почве. Поэтому применяют удобрения, содержащие фосфор.

Сырье для изготовления фосфорных удобрений. В качестве сырья для производства фосфорных удобрений используют фосфориты и апатит. Фосфориты образовались в отдаленные геологические периоды при минерализации скелетов живых существ и путем осаждения фосфорной кислоты кальцием из воды. Апатит представляет собой изверженную породу кристаллического сложения. Его эмпирическая формула — Са3(Р04)а-СаР2 или Са5(РО4)2Р. Фторид кальция иногда замещается карбонатом или гидратом окиси, поэтому различают фтор-апатит, хлор-апатит, гидроксил-апатит.

В апатитовой породе имеется примесь нефелина, отделяя которую методом флотации, получают апатитовый концентрат, содержащий 39—40% Р₂О₅. Это хорошее сырье для изготовления фосфорных удобрений.

Залежи фосфоритов в России расположены в Кировской области, республике Чувашия, Московской, Курской, Актюбинской областях, в горах Каратау и многих других местах. Одни из них Желвакове, аморфные; другие — пластовые, кристаллические. Аморфные фосфаты обычно содержат большое количество всевозможных примесей и невысокий процент фосфора. Эти фосфориты фосфором небогаты, они пригодны для непосредственного удобрения лишь после размола и на соответствующих почвах. В них содержится большое количество кальция и нежелательные примеси полуторных окисей алюминия и железа.

Высококонцентрированные фосфориты вполне пригодны для изготовления суперфосфата и других фосфорных удобрений.