Вплив добрив на врожайність

Мідь входить до складу багатьох ферментів або активує їх дію. Ці ферменти беруть участь в процесах обміну речовин, фотосинтезі, диханні, будові та функціях нуклеїнових кислот, впливають на азотний обмін у рослинах. Винос міді врожаями культур становить 10—170 г/га, а вміст у рослинах досягає 12—20 мг на 1 кг сухої речовини.

У плодових дерев нестача міді викликає суховершинність, а у злаків так звану «білу чуму» з характерним побілінням кінчиків листків: Злакові рослини при голодуванні на мідь посилено кущаться, в них пригнічено формування зернівок, з'являється пустозерність.

Цинк активує не менш як 13 металоферментних комплексів і входить до складу 17 ферментів. Однак в рослинах його знайдено лише в трьох ферментах. Цинкове голодування рослин викликає затримку росту, особливо листків (дрібнолистість), побіління та хлороз листків, скручування листкових пластинок.

У рослинах його міститься 15—22 мг на 1 кг сухої речовини. Позитивно впливає на формування зернівок пшениці при суховіях, сприяючи нагромадженню в квітках органічних кислот як захисних речовин, підвищує жаростійкість баштанних та інших рослин.

Кобальт в клітинах виконує ряд специфічних і неспецифічних функцій. Він активує багато ферментів, входить до складу вітаміну ВІ2 та його похідних, має важливу роль в фіксації молекулярного азоту, ростових процесах, впливає на дихання, енергетичний обмін в процесі фосфорилювання. Оскільки кобальт нагромаджується в генеративних органах, можна вважати доведеним його значення у процесах запліднення.

Молібден бере участь у азотному обміні. Бере участь у фіксації молекулярного азоту бульбочковими бактеріями. Молібден впливає на синтез вітамінів та хлорофілів, обмін фосфору і вуглеводів.

Хлор має електрохімічну функцію, бере участь у електронейтральності клітини. Має значення в процесі фотосинтезу та можливо в азотному й енергетичному обміні.

Кремній активує поглинання рослинами фосфору з ґрунту та добрив. Вважають також, що він знижує надлишкову транспірацію, оскільки відкладається під кутикулою.

КЛАСИФІКАЦІЯ  МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ

Мінеральні  добрива можна класифікувати за походженням або способом виробництва, характером дії на ґрунт, хімічним складом, фізичним станом.

За характером дії на ґрунт і на рослини мінеральні добрива поділяють на дві групи: посередні та прямодіючі.

Посередні добрива е засобами хімічної меліорації ґрунтів, що мають несприятливі для рослин фізико-хімічні властивості. Сюди належать вапняні добрива, які вносять на кислих ґрунтах, гіпс, що застосовують для поліпшення солонців і солонцюватих ґрунтів.

Прямодіючі  добрива — безпосередні джерела поживних (здебільшого легкозасвоюваних) для рослин речовин. Це переважна більшість мінеральних добрив.

Класифікація  добрив на посередні та прямодіючі досить умовна, бо більшість їх діють посередньо і прямо. Наприклад, вапно не тільки зменшує кислотність ґрунту, а й збільшує в ньому вміст кальцію, іноді магнію. Внесення мартенівського фосфатшлаку (фосфорного добрива) супроводжується і посереднім впливом на ґрунт — дещо зменшується кислотність останнього. У зв'язку з цим належність добрива до відповідної групи визначають на підставі головної властивості добрива, заради якої його вносять у ґрунт.

Прямодіючі  добрива класифікують за хімічним складом на такі групи:

прості добрива, що містять лише один елемент живлення;

комплексні добрива, що містять два або більше поживних елементів.

Прямодіючі  добрива можна класифікувати і за характером їх посередньої дії на ґрунт та рослини.

Хімічно кислі — містять поживні речовини у формі кислих солей і частково вільну кислоту (суперфосфат).

Фізіологічна кислі — кислотність яких виявляється внаслідок більш швидкого використання рослинами катіону порівняно з аніоном, який і підкислює ґрунт (сірчанокислий амоній, хлористий амоній та аміачна селітра).

Біологічно кислі — підкислюють ґрунтовий розчин в результаті мікробіологічних процесів перетворення амідного й аміачного азоту добрив у нітратний (синтетична сечовина, рідкі азотні добрива). Рідкі азотні добрива тимчасово підлужують ґрунті.

Хімічно лужні — містять окисли лужних металів — кальцію, магнію, натрію та калію (мартенівський фосфатшлак і термофосфати).

Фізіологічна лужні — з яких рослини швидше вбирають аніон, а катіон, залишаючись у ґрунті, підлужує його (натрієва та кальцієва селітри).

Фізіологічна нейтральні — істотно не впливають на реакцію ґрунтового розчину (калійна селітра, сірчанокислі та хлористі калійні солі).

За фізичним станом всі мінеральні добрива поділяють на рідкі (водний аміак, аміакати, рідкий аміак, комплексні добрива) та тверді, до яких належить переважна більшість добрив.

Тверді (сипкі) добрива залежно від розміру  їх часток поділяють на порошкоподібні (або дрібнокристалічні) та гранульовані (крупнокристалічні), що мають форму зерен, кульок або лусок діаметром 1—4 мм.

АЗОТНІ  ДОБРИВА

Азотні  добрива виробляють в твердому і рідкому стані. Основна сировина для виробництва азотних добрив — азотна кислота та аміак, який одержують синтезом молекулярного азоту повітря з воднем. Половина витрат на виробництво добрива припадає на водень. Його одержують з природного супутнього або коксового газів, а також з вуглекислих газів нафтопереробки.

Хімічна промисловість виробляє добрива, в  яких азот зв'язаний у вигляді аміаку, іонів амонію, нітратів або амінів.

Азотні  добрива поділяють на такі основні  групи:

Аміачно-нітратні — містять азот в нітратній і аміачній формах — аміачна селітра, вапнисто-аміачна селітра.

Нітратні — містять азот в окисленій формі (МО3-) у вигляді солей азотної кислоти: натрієва селітра, кальцієва селітра.

Амонійні — азот представлений іоном амонію (МН4+) і зв'язаний з кислотним залишком — сульфат амонію, сульфат амонію-натрію, хлористий амоній.

Аміачні, в яких азот міститься у формі вільного аміаку (NH3) — рідкі азотні добрива (безводний аміак, аміачна вода).

Амідні — містять азот, зв'язаний в амідну форму (NH2) — сечовина, ціанамід кальцію.

Деякі азотні добрива виробляють також  у змішаній формі (амонійно- 
аміачно-нітратні, амонійно-амідно-нітритні), які входять до складу різних видів аміакатів і азотних розчинів.

Аміачно-нітратні добрива — становлять найбільшу питому вагу у виробництві азотних добрив.

Аміачна селітра (амоній азотнокислий, нітрат амонію NH4NO3) містить не менше 34% азоту. Виробляють її в основному в гранульованому виді. Гранульована аміачна селітра — фізіологічне слабокисле добриво білого кольору, іноді, залежно від домішок, жовтуватого або червонуватого. Добре розчиняється у воді, отже, азот цього добрива легкодоступний для рослин. Розчиняється також і в аміачній воді, що використовується в промисловості для одержання рідких азотних добрив — аміакатів. Гранульована аміачна селітра зберігає свою сипкість, порівняно з іншими азотними добривами рівномірніше розсіюється розкидачами мінеральних добрив. Недоліком аміачної селітри є значна гігроскопічність, злежуваність, здатність вибухати і розкладатися. Аміачну селітру вважають універсальним і швидкодіючим добривом. Серед азотних добрив вона найбільш ефективна, а її підкислююча дія на грунт майже в 2 рази менша, ніж у сульфату амонію. Наявність в аміачній селітрі половини азоту в рухомій швидкозасвоюваній нітратній формі й половини у повільно і тривалодіючій аміачній формі дає можливість широко диференціювати способи, норми і строки її застосування залежно від властивостей ґрунтів, кліматичних умов і біологічних особливостей удобрюваних культур.

Вапнисто-аміачна селітра (нейтралізована аміачна селітра (-NH4NO3 + +СаСОз) містить 17—22% азоту й 14—40 % карбонату кальцію і магнію.

Гранульовану  вапнисто-аміачну селітру одержують  нейтралізацією аміачної селітри шляхом сплавлення її з тонкорозмеленими крейдою, вапном або доломітом. Вона має кращі  порівняно із звичайною аміачною селітрою фізико-механічні властивості, при зберіганні не злежується, задовільно розсіюється, що дуже зручно для приготування стійких тукосумішей з фосфорними і калійними добривами. Вапнисто-аміачна селітра дуже цінне добриво для овочевих і плодоягідних культур та польових культур з підвищеною чутливістю до кислотності ґрунтового розчину (цукровий буряк, озима пшениця, конюшина).

Нітратні  добрива. До цієї групи належать натрієва і кальцієва селітри. Вони фізіологічно лужні, добре розчиняються у воді, не вбираються ґрунтом і легко вимиваються з орного шару.

Натрієва селітра (азотнокислий натрій; нітрат натрію, чілійська селітра –NaNO3) містить 16—16,5% азоту в нітратній формі і 26% натрію. Одержують її адсорбцією лугами (содою або їдким натром) окислів азоту нітратних газів при виробництві азотної кислоти. Це добриво може містити незначні домішки нітриту натрію (0,02—0,25 %) і соди (0,1— 0,15%). Натрієва селітра — високоефективне добриво, яке являє собою дрібнокристалічну безбарвну сіль чи сіруватого кольору, слабо гігроскопічна. У сухому стані добре розсіюється, під час зберігання в несприятливих умовах може злежуватись.

Кальцієва селітра (азотнокислий кальцій, нітрат кальцію, вапнякова селітра, норвезька селітра). Містить 14-14,5 % азоту в нітратній формі і 1-1,5 % азоту в аміачній формі. Одержують прямою нейтралізацією азотної кислоти вапняком або безпосередньо взаємодією окислів азоту з вапняковим молоком чи негашеним вапном. Можна також одержувати як побічний продукт при виробництві нітрофосок за методом азотнокислої переробки фосфатів.

Виробляють  її в гранульованій формі та у  вигляді лусочок. У гранульованій формі розсіюється задовільно, в лускуваній — погано. Гігроскопічне добриво, тому її необхідно упаковувати у вологонепроникну тару. Іноді, щоб зменшити гігроскопічність, її змішують з гідрофобними добавками (парафінистий мазут) при використанні останнього. 0,5—1,0% від маси добрива.

Амонію сульфат (сірчанокислий амоній) містить 20,8-21% азоту в аміачній формі і до 0,2 % залишку сірчаної кислоти. Це кристалічний порошок білого, сірого, синього, фіолетового кольору. Одержують його нейтралізацією сірчаної кислоти аміаком, який виділяється з відпрацьованих газів при коксуванні кам'яного вугілля, або поглинанням сірчаною кислотою газоподібного синтетичного аміаку.

Зараз виробляють лише крупно-кристалічний коксохімічний сульфат аменію у вигляді рисового зерна. Амоній сульфат має незначну гігроскопічність, хорошу сипкість, у сухому приміщенні не злежується, добре розчиняється у воді. Це добриво рекомендується вносити під всі сільськогосподарські культури.

Хлорид амонію NH4Cl — білий або жовтуватий дрібнокристалічний порошок, з вмістом азоту 24—25 % і 66,5 % хлору. Це побічний продукт при виробництві соди аміачним способом. Має відносно добрі фізичні властивості, майже не злежується, мало гігроскопічний, задовільно розсіюється при внесенні у грунт.

Високий вміст в хлориді амонію хлору (при внесенні 100 кг азоту в грунт  надходить 250 кг хлору) негативно впливає на якість врожаїв і культур, які чутливі до надмірної кількості хлору в ґрунті (картопля, табак, гречка, люпин, виноград, деякі овочеві, цитрусові). Внесення його перед сівбою може негативно вплинути на зимостійкість рослин

Аміак рідкий, аміак рідкий безводний, аміак зріджений NН3 — безколірний газ з задушливим різким запахом, майже вдвічі легший повітря. Під тиском скраплюється в безколірну рідину з вмістом 82,2 % азоту. Температура кипіння мінус 33,4 °С, тому при атмосферному тиску перебуває у газоподібному стані, температура замерзання мінус 77,7 °С.

Рідкий  аміак має високу пружність. Тиск насичених парів аміаку при 20°С становить 846 кПа, а в міру підвищення температури тиск парів збільшується і при температурі 40 °С досягає 1530 кПа.

Враховуючи, що тиск парів аміаку над рідким аміаком значний (аміак має високу пружність пару) та з метою запобігання втратам аміаку, добриво зберігають і перевозять у спеціальних цистернах або балонах, розрахованих на тиск 2000—3000 кПа.

Рідкий  аміак — найбільш концентроване  і дешеве азотне добриво, дуже добре  розчиняється у воді. Вартість одиниці азоту в рідкому аміаку майже в 2,5 раза нижча, ніж у аміачної селітри. Рідкий аміак, внесений у грунт восени при низьких температурах, добре поглинається ґрунтом, не вимивається з нього, а навесні з підвищенням температури і посиленням мікробіологічних процесів окислюється до нітратів. Придатний для удобрення всіх сільськогосподарських культур. За ефективністю дії рідкий аміак не поступається твердим азотним добривам, а на легких ґрунтах в умовах зрошення та у зволожених районах перевищує їх. Поверхневе внесення безводного аміаку не рекомендується внаслідок великих втрат азоту.

Аміачна вода (водний аміак NH4OH) — розчин аміаку у воді. Це безколірна або жовтувата рідина без наявних механічних домішок з різким запахом нашатирного спирту. Промисловість виробляє добриво двох сортів: перший містить не менше 20,5 % азоту або 25 % аміаку з температурою замерзання мінус 56 °С, другий — не менше 18% азоту або 22 % аміаку з температурою замерзання мінус 33 °С. Аміачна вода містить азот у формі вільного аміаку (NHз) і гідрату окису амонію (NH4ОН), має високий тиск парів (при 20 °С тиск практично відсутній), що полегшує її зберігання і застосування. Аміак легко випаровується з водного розчину, не змінюючи об'єм, тому аміачну воду зберігають і транспортують в сталевих герметичних цистернах або резервуарах, розрахованих на тиск 150—200 кПа. Для зменшення втрат азоту під час зберігання в місткості додають спеціальну герметизуючу, самозатікаючу плівкоутворюючу суміш (ГСПС).

Аміачна вода, як і рідкий аміак і аміакати, викликає корозію кольорових металів (міді, цинку, олова та їх сплавів, бронзи і латуні), отже, все обладнання має бути виготовлене лише з чорних металів (сталі або чавуну).

Порівнюючи  з рідким аміаком, використання аміачної води як добрива з технічного боку значно легше і менш небезпечне.

Проте недоліком його є відносно невеликий  вміст поживної речовини, тому застосовувати  аміачну воду доцільно лише в господарствах, розташованих поблизу підприємств, що виробляють це добриво.