Минеральные удобрения

Минеральные удобрения – удобрительные вещества промышленного или ископаемого происхождения, обычно содержащие питательные элементы в виде минеральных солей.[3] Один из основных источников пополнения плодородия почвы в условиях интенсивного земледелия.

Свойства минеральных удобрений

Минеральные удобрения

представляют собой промышленные или ископаемые продукты, в составе которых содержатся элементы, требующиеся для питания растений и увеличения плодородия почвы. Получают их из минеральных веществ путем механической или химической переработки. Питательные вещества в минеральных удобрениях в основном представлены в виде минеральных солей, однако есть и органические соединения, в частности, мочевина.

Классификация

Минеральные удобрения классифицируют по нескольким параметрам.

По количеству питательных элементов

:

  • простые (односторонние, односоставные) – содержат только один питательный элемент (азотные, фосфорные, калийные);
  • комплексные (многосторонние) – содержат два и более питательных элемента (калийную селитру, нитрофоску, диаммофоску и пр.).

Содержание питательных веществ (или количество действующего вещества) выражают в процентах по действующему веществу. Для азотных удобрений это азот, для фосфорных и калийных – оксиды данных элементов (P2O5 и K2O).

Минеральные удобрения - Твердые удобрения на поверхности почвы
Твердые удобрения на поверхности почвы


По агрегатному состоянию

:

  • твердые (хлорид аммония, натриевая селитра);
  • жидкие (аммиачная вода, жидкий аммиак);
  • газообразные (CO2).

Твердые удобрения, в свою очередь, подразделяются на

:

  • порошковидные (размер частиц менее 1 мм);
  • кристаллические (размер кристаллов более 0,5 мм);
  • гранулированные (размер гранул более 1 мм).[3] (фото)
Минеральные удобрения - Добыча aосфоритной муки -</p> самого тяжелого удобрения
Добыча aосфоритной муки -

самого тяжелого удобрения


Физико-механические свойства удобрений

Влажность удобрений

варьирует в широких пределах в зависимости от технологии производства удобрения. Для каждого удобрения определены ГОСТы (государственные стандарты) и технические условия, регламентирующие в том числе содержание влаги. Отклонение от этих показателей приводит к значительным изменениям физико-механических свойств удобрений, что делает их малопригодными для практического применения.

Гигроскопичность удобрения

– способность поглощать влагу из окружающего воздуха. Оценку гигроскопичности удобрений проводят по десятибалльной шкале. К сильно гигроскопичным удобрениям относят кальциевую (9,5 балла) и аммонийную (9,3 балла) селитру.

Калийные удобрения обладают гораздо меньшей гигроскопичностью: хлорид калия – 3,2–4,4 балла, сульфат калия – 0,2 балла.

Гигроскопичность определяет условия хранения, транспортировки и упаковки удобрений. Сильно гигроскопичные удобрения (7–10 баллов) хранят и перевозят только в герметично закрытой таре. Обычно это полиэтиленовые мешки.

Сыпучесть удобрений

показывает их пригодность для механического внесения туковысевающими агрегатами и зависит от влагоемкости.

Предельная влагоемкость

минерального удобрения – максимальная влажность, при которой удобрение сохраняет способность к удовлетворительному рассеиванию туковыми сеялками.

Слеживаемость

оценивается по семибальной шкале и оценивается по сопротивлению слежавшегося удобрения к разрушению. Например, простой порошковидный суперфосфат слеживается очень сильно (7 баллов), мелкокристаллический хлорид калия несколько меньше (6 баллов). Слабо слеживается сульфат аммония (2–3 балла) и практически не слеживается калимагнезия (1 балл).

Гранулометрический состав

(размер частиц удобрения) определяется всеми вышеуказанными физико-химическими свойствами минеральных удобрений. Определяют его при механическом ситовом анализе удобрения.

Прочность гранул

характеризуется механической прочностью гранул и реакцией на раздавливание (кгс/см3) и истирание (%). Определяют ее на специальных приборах.

Рассеиваемость

– подвижность гранулометрических частиц удобрения при их внесении туковыми сеялками. Оценивают рассееваемость по 12-бальной шкале по возрастающей.

Плотность удобрения

– масса на единицу объема. Самые легкие из твердых минеральных удобрений – хлорид аммония и мочевина (0,58–0,65 т/м3), самые тяжелые – томасшлак, фосфоритная мука (2,01–1,62 т/м3).[4] (фото)

Минеральные удобрения - Минеральные удобрения
Минеральные удобрения


Ассортимент минеральных удобрений

Азотные удобрения

Азотные удобрения – удобрительные вещества, содержащие азот в различных химических соединениях. Их производство основано на получении синтетического аммиака из молекулярного азота воздуха и водорода. Источником водорода служит природный газ, коксовые и нефтяные газы. Этот процесс требует значительных энергозатрат. При производстве 1 тонны азота затрачивается энергия, эквивалентная переработке 4 тонн нефти.[1]

В зависимости от формы содержания азота и агрегатного состояния азотные удобрения подразделяются на:

  • Нитратные – удобрения, содержащие азот в нитратной форме (NO3-). К ним относится кальциевая и натриевая селитра. Нитратные удобрения используются под все сельскохозяйственные культуры, во всех почвенно-климатических зонах.[4]
  • Аммонийные – удобрения, содержащие азот в аммонийной форме (NH4+). К ним относятся сульфат аммония, сульфат аммония-натрия, хлористый аммоний. Использование аммонийных удобрений ограничивается их физиологической кислотностью. Для ее устранения применяют известкование почвы.[4]
Минеральные удобрения - Нитрат аммония
Нитрат аммония


  • Аммонийно-нитратные (Аммиачно-нитратные) – удобрения, содержащие азот в нитратной и аммонийной формах (NO3и NH4+). К ним относятся аммонийная (аммиачная) селитра (фото), сульфат аммония, известково-аммонийная селитра. Это универсальные удобрения, рекомендуемые к применению под любые культуры и на всех почвах в различные приемы внесения.[1]
  • Амидные (мочевина) – удобрение, содержащее азот в форме органического соединения – мочевины СО(NН2)2. Содержит 46 % азота. Получают путем синтеза аммиака и диоксида углерода (CO2) при высоких показателях давления и температуры. Применяют до посева и в подкормку.[1]
  • Жидкие аммиачные удобрения – азотные удобрения в жидкой форме, содержащие азот в нитратной и (или) амммонийной форме. К ним относятся безводный аммиак, аммиачная вода, карбамид-аммонийно-нитратные (КАС). Жидкие аммиачные удобрения хорошо усваиваются растениями. Их производство гораздо дешевле, чем твердых удобрений. Себестоимость единицы азота в составе жидкого аммиака на 35 % ниже, чем в самом дешевом твердом азотном удобрении – аммонийной селитре.[4]

Фосфорные удобрения

Фосфорные удобрения – удобрительные вещества, содержащие фосфор в различных химических соединениях. Сырьем для получения фосфорных удобрений являются природные фосфорсодержащие руды – апатит и фосфорит, а также отходы металлургической промышленности.

Фосфатное сырье перерабатывают на удобрение четырьмя способами:

  • измельчением фосфатов в фосфоритную муку;
  • разложением фосфатов кислотами – серной, фосфорной и азотной;
  • электротермическим восстановлением фосфатов углеродом в присутствии диоксида кремния с извлечением элементарного фосфора и его последующей переработкой в фосфорную кислоту и ее соли,
  • термической обработкой фосфатов.[1]

Фосфорные удобрения подразделяются на несколько групп по степени доступности содержащихся в них форм фосфора растениям:

  • Водорастворимые фосфорные удобрения. Фосфор этих удобрений легко доступен для корневых систем растений. К ним относятся все суперфосфаты.
  • Цитратно- и лимоннорастворимые фосфорные удобрения. Фосфор этих удобрений не растворим в воде, но легко растворим в слабых кислотах. К этой группе удобрений принадлежат преципитат, термофосфаты.
  • Труднорастворимые фосфорные удобрения. Фосфор не растворим в воде и слабых кислотах, но хорошо растворим в сильных кислотах. К ним относятся фосфоритная мука и вивианит.[1]

Калийные удобрения

Калийные удобрения – удобрительные вещества, содержащие калий – один из важнейших элементов в питании растений. Сырьем для производства этой группы удобрений являются природные калийные соли.

Промышленные калийные удобрения делят на:

  • концентрированные (хлоистый калий, сернокислый калий, хлоистый калий – электролит, калийная соль, калимагнезия, калийно-магниевый концентрат);
  • сырые (каинит и сильвинит).

Калийные удобрения хорошо растворимы в воде. Во взаимодействие с почвенно-поглощающим комплексом калийные удобрения вступают по типу обменного (физико-химического), а частично и необменного поглощения.

Эффективность калийных удобрений зависит от почвенно-климатических условий и биологических особенностей культур.[4]

Комплексные удобрения

Комплексные удобрения – удобрительные вещества, содержащие два, три и более элементов питания: азот, фосфор, калий, магний, серу и микроэлементы.

По количеству элементов питания различают

:

  • двойные (азотно-фосфорные, азотно-калийные, фосфорно-калийные) комплексные удобрения;
  • тройные (азотно-фосфорно-калийные) комплексные удобрения.

По способу производства комплексные удобрения делят на

:

  • Сложные – комплексные минеральные удобрения, твердые или жидкие, все частицы которых имеют одинаковый или близкий химический состав.
  • Сложно-смешанные – комплексные удобрения. Получаются путем смешивания готовых однокомпонентных и сложных удобрений и введения в смесь газообразных и жидких продуктов.
  • Смешанные – комплексные минеральные удобрения, которые получаются путем механического смешивания готовых удобрений различных форм.

По форме выпуска

:

  • Жидкие (ЖКУ).
  • Суспензированные (СЖКУ).
  • Гранулированные.[1]

Магниевые удобрения

Магниевые удобрения – комплексные минеральные удобрения, содержащие магний. Основной источник производства – природные соединения магния. Они используются и как непосредственные источники магния, и для переработки на магнийсодержащие удобрения. К этой группе удобрений относятся доломитовая мука, полуобожженный доломит, магнезит, сульфат магния.[2]

Серосодержащие удобрения

Серосодержащие удобрения – комплексные минеральные удобрения, содержащие серу. Кроме элементарной серы, к этой группе удобрений относятся суперфосфат, сульфат аммония, сульфат аммония – натрия, сульфат калия, калимагнезия, сульфат магния, азофоска с серой, марганец сернокислый пятиводный, азотосульфат и др.[2]

Микроудобрения

Микроудобрения – минеральные удобрительные вещества, содержащие микроэлементы. Наиболее распространены борные, марганцевые, молибденовые, медные и цинковые микроудобрения.[2]

Повышение содержания микроэлементов в почве до их оптимального уровня рентабельно только при условии бедности почвы тем или иным микроэлементом. Вносятся микроэлементы путем обработки семенного материала и при внекорневых подкормках.

При избыточном содержании микроэлемента в почве его внесение категорически исключается.[1]

Микроудобрения по действующему веществу различают на:

  • молибденовые (молибдат аммония, молибдат аммония – натрия, гранулированный суперфосфат молибденизированный);
  • цинковые (цинк сернокислый);
  • медные (сульфат меди или медный купорос, сернокислая медь, пиритные огарки);
  • борные (борная кислота), гранулированный боросуперфосфат, двойной боросуперфосфат, бормагниевое удобрение и др.);
  • марганцевые удобрения (марганизированный суперфосфат, марганизированная нитрофоска, марганцевые шламы, марганец сернокислый пятиводный).[2]
Минеральные удобрения - Внесение жидких удобрений
Внесение жидких удобрений


Значение минеральных удобрений

Часто можно встретить рассуждения о вреде минеральных удобрений и пестицидов для окружающей среды. Однако самые развитые и благополучные в экономическом отношении страны используют их в наибольших количествах. Примером может служить Япония, где продолжительность жизни человека – одна из самых больших в мире.

Действительно, основные проблемы экологического неблагополучия связаны не столько с химическим загрязнением из-за применения минеральных удобрений, сколько с преобладанием экстенсивной формы хозяйствования и недостаточным или неграмотным применением минеральных удобрений и других средств химизации.

Многочисленные исследования показывают, что применение минеральных удобрений – один из основных факторов получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и улучшения плодородия почв.

В мировой практике сохраняется тенденция роста производства и применения минеральных удобрений. По интенсивности применения минеральных удобрений на 1 га пашни в десятку первых стран входят Малайзия, Голландия, Корея, Иордания, Бельгия, Египет, Новая Зеландия, Япония, Великобритания и Колумбия.

Между дозами применяемых удобрений на 1 га и урожайностью прослеживается четкая связь. Установлено, что наиболее высокие дозы минеральных удобрений применяются во Франции, Нидерландах и Великобритании. Средняя урожайность зерновых во Франции – 73,2 ц/га, Нидерландах – 82,9 ц/га, Великобритании – 70,8 ц/га. Это самые высокие показатели в мире.

Однако стоит помнить, что эффективным применение удобрений может быть только при их комплексном использовании совместно со средствами защиты растений (пестицидами) и при общей культуре земледелия.[1] (фото)

 

Оставьте свой отзыв:

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 05.06.14 14:35

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., Ионас В.А. Агрохимия: Учебник – 2-е изд., доп. И перераб. – Мн.: Ураджай, 2001 – 488 с., ил.

2.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

3.

Муравин Э.А. Агрохимия. – М. КолосС, 2003.– 384 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов средних учебных заведений).

4.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Изображения (переработаны):
5.

Ammonium Nitrate, by  Phil Whitehouse, по лицензии CC BY

6.

Fertilizer in the rice field, by  IRRI Photos, по лицензии CC BY-SA

7.

Liquid fertilizer application, by  eutrophication&hypoxia, по лицензии CC BY

8.

The site of secondary mining of Phosphate rock in Nauru, 2007, by  Department of Foreign Affairs and Trade, по лицензии CC BY