Азотное удобрение что это: Виды азотных удобрений, правила их использования и норма внесения — Агроновости

Содержание

Что такое азотные удобрения и как их правильно применять

Влияние азотных удобрений на растения сложно переоценить или не заметить. Оно сразу бросается в глаза в виде темно-зеленой пышной листвы. Внесение азотных удобрений весной – гарантия правильного роста огородных культур, цветов, кустов и деревьев.

Азот участвует в формировании белковых молекул и является важным элементом в составе хлорофилла, без которого невозможен процесс фотосинтеза. Среди признаков азотного голодания – пожелтение листвы, отставание растений в росте, преждевременное цветение.

Некоторое количество азота содержат навоз и птичий помет, особенно голубиный, куриный и утиный. Органические удобрения, содержащие азот, можно получить при компостировании растительных отходов. В среднем компост из таких растений, как люпин и клевер содержит 0,4-0,7% азота, из зеленой листвы – около 1%. Больше всего азота растения могут получать из озерного ила – 2% и более.

Обычно растения нуждаются в дополнительной подкормке азотными удобрениями, т.

к. азот, находящийся в почве, становится доступен для их корней лишь после минерализации живущими в земле микроорганизмами. При правильной подкормке растения быстрее развиваются, формируют крупную темно-зеленую листву, накапливают белок в плодах.

Но перебарщивать с азотными удобрениями все же не стоит, это негативно сказывается на созревании плодов, поскольку растения направляют все свои силы на формирование зеленой массы. Кроме того, передозировка азота в почве ухудшает приживаемость растений при пересадке, затормаживает созревание древесины.

Виды азотных удобрений

По агрегатному состоянию азотные удобрения делятся на твердые и жидкие. Вторые несколько удобнее в использовании и экономичнее. Они распределяются более равномерно и лучше усваиваются растениями. По виду действующего вещества азотные удобрения можно разделить на аммиачные, нитратные и амидные.

Азотные удобрения не рекомендуется вносить осенью, т.к. они легко вымываются из почвы и снижают морозоустойчивость растений

Аммиачная селитра (азотнокислый аммоний) содержит 34-35% азота. Применяется как для основного внесения (при посадке растений), так и для последующих подкормок. Только имейте в виду, что это удобрение быстро вымывается из почвы и сильно слеживается, поэтому требует хранения в помещении с невысокой влажностью.

Сегодня в продаже чаще всего встречается не чистая аммиачная селитра, а готовые смеси на ее основе. Наиболее удачным сочетанием можно считать состав, в который входит около 60% аммиачной селитры и 40% нейтрализующего вещества.

Аммиачную селитру можно растворить в воде или равномерно рассыпать гранулы по поверхности почвы (30-40 г на 1 кв.м)

Сульфат аммония (сернокислый аммоний)

содержит 20,5% азота. Подходит для основного внесения и для подкормок. В отличие от аммиачной селитры, в исключительных случаях может использоваться осенью, т.к. лучше закрепляется в почве. При смешивании со щелочными удобрениями количество азота в сульфате аммония может снижаться. Данное удобрение неплохо хранится.

Сульфонитрат аммония содержит около 26% азота в аммиачной и нитратной форме. По сути, это смесь аммиачной селитры и сульфата аммония, поэтому итоговая кислотность довольно высока. Удобрение следует с осторожностью использовать на кислых почвах.

Хлористый аммоний содержит около 25% азота. Не вызывает проблем с хранением, т.к. практически не слеживается. Прекрасно усваивается растениями. Но вносить его можно исключительно осенью, поскольку это удобрение содержит хлор, который вреден для ваших зеленых питомцев. Применение в качестве сезонной подкормки недопустимо.

Крайне бедны азотом легкие песчаные и супесчаные почвы

Натриевая селитра содержит около 16% азота. Хорошо усваивается растениями и не подкисляет почву. Но, к сожалению, данный вид удобрений легко вымывается, что исключает его применение в осенний период. Чаще всего натриевая селитра используется для весенних посевов и подкормок.

Кальциевая селитра содержит около 15% азота. Из недостатков можно отметить высокую степень слеживаемости, поэтому перед использованием удобрение приходится дополнительно измельчать. Несомненным плюсом является способность улучшать качество кислых почв при регулярном применении.

Карбамид (мочевина) содержит 46% азота. Хорошо подходит для внекорневой подкормки, т.к. щадяще воздействует на листья. Может использоваться для основного внесения весной – перед посадкой растений и в качестве обычной подкормки.

При производстве гранулированной мочевины в процессе нагревания образуется биурет – токсичное для растений вещество, количество которого непостоянно

Чтобы карбамид приносил растениям не вред, а пользу, содержание биурета в нем не должно превышать 3%

Жидкий аммиак содержит 82% азота. Требует заделки в почву на глубину более 8 см, иначе он быстро испаряется. В результате растворения жидкого аммиака получают более удобную в использовании аммиачную воду, которая содержит от 16 до 25% азота. При применении жидких удобрений можно сэкономить, т.к. стоимость единицы азота в них ниже. Но существуют моменты, которые останавливают многих садоводов и огородников. В частности, жидкие азотные удобрения сложнее хранить и транспортировать. Кроме того, для их внесения требуются специальные инструменты.

Средние нормы внесения азотных удобрений

Культура	Дозировка действующего вещества (чистого азота)	Способ внесения и время применения препарата
Овощные культуры	5-12 г/кв.м	Внесение перед посадкой либо посевом семян
	5-10 г/кв.м	Подкормка в период вегетации растения
	50-60 г на 10 л воды (расход – 3 л раствора на 1 сотку)	Внекорневая подкормка до цветения
Плодово-ягодные и декоративные деревья и кустарники	15-20 г/кв.м	Внесение в почву
Плодово-ягодные и декоративные деревья и кустарники	20-30 г на 10 л воды	Внекорневая подкормка: 1. через 5-6 дней после окончания цветения; 2. повторно спустя 25-30 дней

Комплексные удобрения, содержащие азот

Азот в первую очередь влияет на формирование зеленой массы и потому применяется весной. Но растения нуждаются и в других компонентах, способствующих росту и развитию. В частности, в фосфоре, который помогает растениям завязывать плоды и повышает зимостойкость, а также в калии, который способствует устойчивости к заболеваниям и неблагоприятным погодным условиям. Именно поэтому садоводы и огородники все чаще выбирают комплексные удобрения, содержащие три основных необходимых компонента (азотно-фосфорные, азотно-калийные или азотно-фосфорно-калийные удобрения). Наиболее популярны сегодня нитрофоска и азофоска.

Какое бы удобрение вы ни выбрали, однокомпонентное или многокомпонентное, помните, что «недосол лучше, чем пересол». Соблюдайте дозировки и основные правила внесения минеральных удобрений, чтобы нитратными были только селитры, а не овощи на вашем столе.

Азотные минеральные удобрения — Минеральные удобрения — Удобрения — Розничная торговля

Азотные минеральные удобрения

Азотные удобрения. Неорганические азотосодержащие вещества, которые вносят в почву для повышения урожайности. К минеральным азотным удобрениям относят амидные, аммиачные и нитратные. Азотные удобрения получают главным образом из синтетического аммиака. Из-за высокой мобильности соединений азота его низкое содержание в почве часто лимитирует развитие культурных растений, поэтому внесение азотных удобрений вызывает большой положительный эффект.

Из всех типов удобрений азотные наиболее подвержены воздействию со стороны почвенных микроорганизмов. В первую неделю после внесения до 70 % массы удобрения потребляется бактериями и грибами, лишь после их гибели входящий в их состав азот может использоваться растениями. Большие потери азота происходят из-за выноса легкорастворимых нитратов и солей аммония из почвы.

В итоге коэффициент использования удобрений растениями редко достигает 50%.

Когда и как вносить азотные удобрения.
Все азотные удобрения легко растворяются в воде и быстро доходят до корневой системы растений, поэтому их лучше всего вносить весной. К тому же в это время растения больше всего нуждаются в азотном питании. Кроме того, азотные удобрения, внесенные с осени, могут снизить зимостойкость плодовых деревьев и ягодных кустарников. Это происходит потому, что у растений растягиваются фазы развития, и они не успевают подготовиться к зиме. Яблони, например, долго цветут, затягиваются налив и созревание плодов, до самой зимы листья остаются зелеными и не сбрасываются, молодые побеги не успевают одревеснеть.
Азотные удобрения вносят по всей проекции кроны деревьев и кустарников. Под плодоносящую яблоню рекомендуется вносить 200-250 г аммиачной селитры или мочевины, под вишню и сливу — 120-140 г, под смородину и крыжовник — 40-60 г того или иного азотного удобрения.

Под малину вносят 15-20 г и под землянику — 10-15 г азотных удобрений на 1 м ряда. Удобрения можно вносить, рассыпая их по поверхности, затем следует обильно полить. Можно также вносить их в растворенном виде, но полив обязателен и в этом случае.
При использовании под деревья и кустарники органических удобрений дозы внесения минеральных удобрений снижают на одну треть или наполовину в зависимости от количества внесенной органики. Дозы удобрений снижают также наполовину на молодых посадках и при удобрении еще неплодоносящих деревьев и кустарников.
При проявлении признаков азотного голодания проводят внекорневую подкормку растений. Необходимость в проведении внекорневой подкормки может возникнуть также сразу после образования завязей плодов и ягод и их последующем осыпании. Внекорневые подкормки проводят ручным опрыскивателем в утреннее или вечернее время. Раствор удобрения готовят из расчета 30-40 г мочевины на 10 л воды.

Виды азотных удобрений

Аммиачная селитра (азотнокислый аммоний)— основное азотное удобрение, подкисляющее почву, которое выпускается в виде порошка или гранул. Содержит 34- 35,5% азота, в том числе половину в аммиачной форме и половину- в нитратной.
Вносят селитру под весеннюю обработку почвы (на тяжелых почвах- под перекопку, на легких- под заделку граблями). Ее можно смешивать с суперфосфатом и калийными солями перед внесением в почву.

Селитра быстрорастворима, аммиачная часть поглощается почвой и обладает более длительным действием по сравнению с нитратной. Дробное внесение аммиачной селитры позволяет снизить потери нитратного азота от вымывания.

Специальная магнезиальная добавка, входящая в состав аммиачной селитры восполняет недостаток магния в почве и культурах, способствуя увеличению урожайности. Используется для основного (под перекопку), местного (в лунки) внесения, а также для подкормок в период вегетации растений. По причине гигроскопичности разбросный способ внесения является наиболее эффективным.

Аммиачную селитру вносят в почву, равномерно распределяя гранулы удобрения по удобряемому участку весной при перекопке почвы в дозе 30-40 гр. на 1 кв.м. окультуренных и 40-50 гр. на 1 кв.м. неокультуренных почв.

Сульфат аммония (сернокислый аммоний)- сильно подкисляет почву. Вносить удобрение можно с осени, так как азот его хорошо поглощается почвой, а весной легко усваивается растениями. Нельзя смешивать сульфат аммония с гашеной известью, золой.

Минеральное удобрение сульфат аммония (аммоний сернокислый) содержит 21 % азота в аммонийной форме, 24% серы и является высокоэффективным азотно-серным удобрением.
По внешнему виду сульфат аммония — это кристаллический порошок белого или слабоокрашенного цвета, допускаются светло-желтый и розовый оттенок.
Рекомендуется и используется для азотно-серного питания всех типов сельскохозяйственных культур в основном удобрении и при подкормках.
При внесении сульфат аммония хорошо растворяется в воде, доступен и легко усваивается растениями, относительно мало подвижен и не вымывается из почв в условиях нормального увлажнения и при орошении.
По эффективности применения не уступает аммиачной селитре и карбамиду, а в части физико-химических свойств (негорючий, взрывобезопасный, неслеживается при долгом хранении) превосходит их.

Мочевина (карбамид)— мелкокристаллический порошок, выпускается и в гранулированном виде. Содержит 45- 46% азота. Лучшее азотное удобрение, хотя и подкисляет почву. Его вносят весной под обработку почвы, используют для сухих и жидких; а также внекорневых подкормок. Смешивать мочевину с известью- пушонкой нельзя, а с суперфосфатом можно, если он предварительно нейтрализован (на 1 кг суперфосфата- 0,1 кг молотого известняка)

Концентрированное, высокоэффективное азотное минеральное удобрение. По сравнению с другими азотными удобрениями, в частности с аммиачной селитрой, карбамид содержит наибольшее количество азота 46 % в амидной форме. Аммиачная селитра- 34 % азота (половину в аммиачной форме и половину в нитратной). Это и определяет экономическую целесообразность покупки и использования карбамида в качестве основного удобрения с заделкой и некорневой подкормки в виде раствора под все сельскохозяйственные культуры и любые типы почвы.
Для основной заправки карбамид вносится весной совместно с фосфорными и калийными удобрениями в дозе 20-30г на 1кв. м. окультуренных и 30-40г неокультуренных почв в соотношении 1:1

Способ применения:

Культура.	Доза применения препарата.	Способ, время, особенности применения препарата.
Овощные культуры.	5-12 г на 1 м²	Внесение перед посадкой.
	5-10 г на 1 м²	Подкормка в период вегетации.
	50-60 г на 10 л. воды Рабочий раствор 3л/100 м²	Внекорневая подкормка в период вегетации (до цветения).
Плодово-ягодные и декоративные деревья и кустарники..	15-20 г на 1 м²	Подкормка.
Плодово-ягодные и декоративные деревья и кустарники..	20-30 г на 10 л. воды	2-х кратная подкормка. Через 5-6 дней после цветения и повторно спустя 25-30 дней.

Натриевая селитра (азотнокислый натрий)- содержит 16% азота. Подщелачивающее почву удобрение. Его вносят под основную весеннюю обработку. Смешивать с суперфосфатом и другими удобрениями можно только перед внесением в почву.

Кальциевая селитра (азотно- кислый кальций)- содержит 15,5% азота. Подщелачивает почву. Смешивать с суперфосфатом нельзя, с другими удобрениями перед внесением в почву- можно.

основные формы, виды и особенности их применения

Азот является одним из важнейших макроэлементов, который есть в составе каждой части растения. Именно он является важной составляющей хлорофилла, который придает растениям зеленую окраску. Азот легко вымывается из почвы, а обеспечение его в достаточном количестве способствует полноценному развитию растения.

Вследствие дефицита данного макроэлемента верхняя часть старых листьев и конечности побегов растения приобретают светло-зеленый и желтый цвет. При этом ранние листья отмирают, плоды вырастут небольшого размера, а стебли растений приобретают темно-красную окраску.

Для лучших условий при выращивании любой культуры, важно вносить в почву азотные удобрения. За последние годы их производство увеличилось в несколько раз. Ежегодно в сельском хозяйстве используют около 90 млн тонн азота. Лучше усваиваются почвой аммиачные и нитратные удобрения, поэтому их особенно важно вносить заблаговременно. Нормы применения удобрений зависят от многих факторов: биологических особенностей культуры, климатических условий, способов внесения удобрений и т.д.

Основные формы азота

Рассмотрим основные формы азота, которые выделяют в составе удобрений.

Амидная (Nh3)

Данная форма превращается в почве в аммонийную, а затем нитратную форму. Важно отметить, что растение может усваивать только две последние формы из почвы. А при низкой температуре этот процесс замедляется. Он легко и быстро усваивается через листовую поверхность. Поэтому это лучший вариант азотных удобрений для внекорневой подкормки.

Аммонийная (Nh5)

Аммонийная форма постепенно усваивается растением, даже при невысокой температуре и частично превращается в нитратную.

Благодаря данной форме растет корневая система, улучшается кущение и усвоение питательных элементов. Данную форму лучше всего использовать для предпосевного внесения.

Азотная (NO3)

Азотная форма усваивается корневой системой быстрее, но может быстро вымываться в более глубокие слои почвы. Лучше всего усваивается при высокой температуре и на кислых почвах. Благодаря нитратной форме лучше усваивается калий, кальций и магний.

Данная форма лучше всего подходит для подпитки и припосевного внесения под культуры, которые требуют значительного количества азота на ранних стадиях развития и интенсивного роста растения.

Виды азотных удобрений

О важности азотных удобрений мы упоминали не раз, поэтому надеемся, что все понимают насколько важно азотное питание для растений. Агрономы надеются, что их урожай будет богатым и щедрым, поэтому для этого очень важно подкармливать растения азотными удобрениями. Попробуем коротко и одновременно подробно рассмотреть основные преимущества при внесении различных азотных удобрений.

Аммиачная селитра

Аммиачная селитра — самый универсальное и эффективнее удобрение аммонийно-нитратного содержания, которое пользуется большим спросом при использовании по всей территории Украины. Это связано с тем, что селитру используют во многих направлениях. Данное удобрение оказывает положительное влияние и вносится на большинстве видах почв, его используют все культуры и применяют всеми способами (допосевное, припосевное, подкормка). Лучше аммиачная селитра демонстрирует себя при подкормке озимых культур весной.

Основные плюсы аммиачной селитры:

Содержит две эффективные формы азота: нитратную, которая работает сразу и аммиачную, которая усваивается медленно;
Имеет очень хорошую растворимость, быстро проникает в почву при подкормке;
Дополнительно обогащенный магнием, улучшает фотосинтез и усвоение других элементов.

Известково-аммиачная селитра

Известково-аммиачная селитра — это удобрение, которое кроме азота дополнительно содержит кальций, благодаря чему меньше закисляет почву. Основное преимущество ее заключается в том, что у нее нет особых требований при внесении в почву, может вноситься почти по всей территории Украины и применяться для большинства культур. Особое эффективность она проявляет на слабо-кислых и кислых почвах.

Основные плюсы известково-аммиачной селитры:

Повышает рост вегетативной массы;
Улучшает классность зерна;
Влияет на улучшение плодородия почвы;
Наиболее эффективно работает на кислых почвах.

Карбамид (мочевина)

Карбамид — есть азотным удобрением, которое используют при выращивании многих культур. Карбамид имеет высокое содержание азота из твердых азотных удобрений, а при внекорневой подкормке может быстро усваиваться через листовую поверхность. Мочевина считается наиболее эффективной для внесения в почву под культуры, которые требуют значительного количества азота на более поздних этапах вегетации.

Преимущества карбамида:

Повышает рост вегетативной массы;
Улучшает качественные показатели зерна;
Снижает вероятность поражения растений болезнями;
Исключает возможность промывки азота в почву, поскольку карбамид содержится в амидной форме;
Улучшает урожайность.

Карбамидно-аммиачная смесь (КАС)

КАС является редким азотным удобрением с высоким содержанием концентрации, которое очень часто применяют в зонах, где есть недостаточная влажность. На сегодняшний день КАС широко используют украинские агрономы. Ее смесь вносят вместе с микроудобрениями, а также средствами защиты растений.

Преимущества КАС:

Имеет все основные формы азота (аммиачную, амидную и нитратную), поэтому обеспечивает рациональное и длительное азотное питание;
Можно вносить комплексно вместе с другими удобрениями;
Имеет высокую экономическую эффективность.

Способы применения азотных удобрений

Азотные удобрения можно вносить различными способами.

Основное (допосевное, предпосевное) — способ, при котором основная масса удобрений вносится в почву к севу.
Строчное (припосевное) — в этом случае удобрения вносятся именно во время сивби.
Подкормка — способ, при котором азотные удобрения вносятся в период вегетации рослин.
Внекорневые подкормки — растения подпитываются с помощью растворов удобрений опрыскиванием их наземных частей.

Какие азотные удобрения лучше вносить в почву?

Компания «Макош» предлагает на рынке Украины азотное удобрение — амиачную селитру Pulan, содержащий две эффективные формы азота: нитратную, которая работает сразу и аммиачную, которая усваивается медленно. Также удобрение имеет очень хорошую растворимость, быстро проникает в почву при подкормке и дополнительно обогащенное магнием, улучшает фотосинтез и усвоение других элементов.

Основной состав:

Общее содержание азота	N — 34.4%
Содержание нитратного азота	NO3 — 17,2%
Содержание аммонийного азота	Nh5 — 17,2%

Кроме этого азотное удобрение европейского качества, которое применяется для вех с / х культур и на всех типах почв, как при посеве, так и при подкормке. Форма удобрения — круглые гранулы 3-5 мм. Не слеживается, равная круглая гранула позволяет равномерно вносить данное удобрение на поверхность почвы. Удобрение нужно прикрыть почвой, для того чтобы избежать потерь азота. Непосредственно перед посевом селитру PULAN можно смешивать с гранулированным суперфосфатом и большинством комплексных удобрений. Не использовать одновременно с внесением известковых удобрений.

Таблицу нормы применения удобрения для разных культур указаны за общими рекомендациями.

Культуры	Норма внесения удобрений
Подсолнечник	200-400 кг / га
Соя, горох	200-400 кг / га
Кукуруза	200-400 кг / га
Сахарная свекла	300-500 кг / га
Озимая пшеница	200-400 кг / га
Озимый и яровой рапс	200-400 кг / га
Озимый и яровой ячмень	200-400 кг / га
Картофель, овощи	250-400 кг / га

Для точного определения нормы рекомендуем проводить анализ почвы.

Помните! Правильное использование азотных удобрений помогает поддерживать рост и развитие растений.

Где можно приобрести?

Купить удобрения рекомендуем в компании «Макош», являющейся официальным дилером польских минеральных удобрений на территории Украины.

Для Вас предлагаем только качественную продукцию, которая имеет высокое содержание действующего вещества и хорошо растворяется в почве.

А главное — все это по доступным ценам!

Как выбрать азотное удобрение

Каждый садовод или дачник стремится повысить урожайность всеми доступными способами. Азотсодержащие удобрения отлично справляются с этой задачей и подходят для подпитки садовых деревьев и огородных культур. Но тут важно соблюсти баланс: если азота в почве станет слишком много, то весь рост пойдет в зелень, а плоды или вообще не завяжутся, или будут очень маленькими. Если знать особенности применения удобрений с высоким содержанием азота, можно действительно повысить урожайность и сделать растения сильными и мощными!

Какая почва нуждается в азоте

Содержание азотистных соединений в разных типах грунта значительно отличается. Очень мало азота в песчаных и подзолистых почвах. А в черноземе растения отлично себя чувствуют, в том числе благодаря оптимальному количеству этого вещества. Однако даже лабораторный анализ почвы не даст достоверной информации о содержании элемента в растущих на огороде культурах. Опыт показывает, что только 1% азота из почвы может быть усвоен. Вот и получается, что польза от азотных удобрений будет в любой местности на любом типе грунта.

Виды азотных удобрений

Выделяют следующие виды подкормок с азотом:

азотсодержащие минеральные удобрения – это искусственно созданные смеси, насыщенные азотом. Их основное преимущество состоит в легком усвоении растениями;
натуральные азотные удобрения органического происхождения. Это навоз от птиц и домашнего скота, торфяной компост.

Если грунт не слишком обеднен этим компонентом, то такая подкормка легко восполнит запасы. Но органика не сможет справиться с критичным недостатком азота. Да и работать с навозом не очень приятно. В этом случае пользуются минеральными удобрениями с азотом.

Разновидности минеральных удобрений

Минеральные азотсодержащие удобрения в зависимости от состава делятся на группы:

нитратные подкормки содержат соли азотной кислоты;
аммонийные. Больше других подкисляют почву. Поэтому одновременно с ними нужно использовать измельченный известняк. Содержат около 21% азота;
аммонийно-нитратные. На треть состоят из азота, который отлично усваивается всеми сельскохозяйственными культурами, овощами и фруктами. Если вносить их осенью, то эффективность значительно снижается, так как грунтовые воды вымывают полезные вещества;
амидные – почти наполовину состоят из азота;
жидкие чаще используются крупными сельскохозяйственными предприятиями, так как подразумевают использование специальной техники.

Что мы предлагаем

Польза азотных удобрений неоспорима, но нужно использовать их с умом. Тщательно следить, чтобы не было перенасыщения почвы азотом, а также добавлять раскисляющие компоненты. Желательно знать химический состав грунта, иначе подобрать правильный вид азотного удобрения не получится.

Компания «АльтаПланта» сделала все это за вас и изготовила органическую подкормку с комплексным регулируемым составом Поспета! Концентрацию компонентов, в том числе азота, можно контролировать. Это позволяет изготовить уникальное удобрение для ваших растений, которое подарит отличный урожай и процветание саду. Звоните нам и заказывайте абсолютно натуральную подкормку для любых культур и растений!

Азотные удобрения

Азотные удобрения представляют собой неорганические и органические вещества, которые содержат азот и вносятся в почву для улучшения урожайности. Азот – основной элемент жизни растений, он влияет на рост и обмен веществ сельскохозяйственных культур, насыщает их полезными и питательными компонентами.

Азот — это очень мощное вещество, способное как стабилизировать фитосанитарное состояние почвы, так и оказать обратное действие – при его переизбытке и неправильном использовании. Азотные удобрения отличаются по количеству содержащегося в них азота и классифицируются на ряд групп. Классификация азотных удобрений подразумевает, что в разных удобрениях азот может принимать различные химические формы.

Азот – важная составляющая белка, который, в свою очередь, участвует в образовании цитоплазмы и ядра клеток растений, хлорофилла, большинства витаминов и ферментов, играющих важную роль в процессах роста и развития. Таким образом, сбалансированное азотное питание увеличивает процент белка и содержания ценных элементов питания в растениях, повышая урожай и улучшая его качество. Азот, как удобрение, используют для:

ускорения роста растения;
насыщения растения аминокислотами;
увеличения объемных показателей клеток растений, уменьшения кутикулы и оболочки;
ускорения процесса минерализации питательных компонентов, внесенных в грунт;
активизации состояния микрофлоры почвы;
извлечения вредоносных организмов;
повышения уровня урожайности

Азот в азотных удобрениях обычно представлен в одной из следующих форм:

Нитратная форма: натриевая селитра, кальциевая селитра
Аммонийная (аммиачная) форма: сульфат аммония
Аммонийно-нитратная форма: аммиачная селитра
Амидная форма: карбамид (мочевина)

В чем разница: помимо концентрации основного вещества – азота, различные формы удобрений по-разному поглощаются почвой. Например, аммиачные и аммонийные формы поглощаются быстрее, меньше вымывается осадками, и обладают более длительным действием. Удобрения нитратной формы плохо задерживается в почве, быстро перемещаясь с водой в более глубокие слои в холодное время — их активное поглощение происходит только в теплое время года.

Какую форму азотных удобрений выбрать зависит в первую очередь, от типа почв:

На кислых почвах (дерново-подзолистых) лучше вносить нитратные удобрения – они имеют щелочную реакцию и помогают сбалансировать грунт по кислотности, сдвигая его реакцию ближе к нейтральной.

На щелочных и нейтральных почвах лучше вносить аммонийные и амидные удобрения – они имеют сильнокислую реакцию раствора и подкисляют грунт.

На слабокислых почвах – аммонийно-нитратные формы.

Но не все так однозначно! Баланса кислотности грунта всегда можно добиться с любой формой азотного удобрения, на любых почвах, если добавлять раскислители вместе с физиологически кислыми удобрениями. Однако дозы извести в каждом конкретном случае разные, например, при внесении карбамида (мочевины) нужно на 1 кг удобрения добавить 0,8 кг извести, при внесении сульфата аммония – 1,2 кг извести.

Примеры азотных удобрений:

Аммиачная селитра
Карбамид (мочевина)
Сульфат аммония
Натриевая селитра
Кальциевая селитра

Аммиачная селитра (азотнокислый аммоний, нитрат аммония), состав: 34-35% азота (аммиачная и нитратная форма), формула Nh5NO3. Выпускается в виде порошка. Применяют аммиачную селитру весной под перекопку на тяжелых почвах, на легких по поверхности — непосредственно во время посева, в качестве дополнительных подкормок в процессе вегетации. Перед внесением необходимо смешивать аммиачную селитру с известью или доломитовой мукой (0,6 кг удобрения на 1 кг известкового материала). Подходит для всех овощей, но лучше для картофеля, свёклы. Можно смешивать аммиачную селитру с сульфатом калия, хлористым калием, фосфоритной мукой, натриевой и калиевой селитрой, карбамидом.

Карбамид (мочевина), состав: 46% азота (аммиачная форма), формула мочевины Nh3CONh3. Карбамид применяется на всех типах почв, более эффективен в виде раствора (выпускается в кристаллическом виде, но при внесении в сухом виде действие медленное, часть азота вымывается), подкисляет почву, поэтому требуется одновременное внесение извести: на 1 кг мочевины 0,8 кг извести. Нормы внесения сухой мочевины 10-20 г на 1 м2. Для приготовления раствора 50–70 г сухой мочевины нужно растворить в 10 л воды, расход — 10 л на 10 м2. Можно смешивать мочевину с натриевой и калиевой селитрой, навозом, хлористым калием, сульфатом калия, аммиачной селитрой.

Сульфат аммония (сернокислый аммоний), состав: 20,5-21% азота (аммонийная форма) и 24% серы, формула (Nh5)2SO4. Выпускается в виде порошка и гранул, быстрорастворимых в воде, не слеживается, хорошо закрепляется в почве. Сульфат аммония применяется как основное азотное удобрение и для подкормок, под любые овощи, особенно картофель и капусту. Нормы сернокислого аммония 30-40 г на 1 м2. Недостаток: нельзя смешивать с золой и известью. Можно смешивать с сульфатом калия и с фосфоритной мукой. Это сильнокислое удобрение, соответственно необходимо дополнительное известкование в виде внесения известняковой (доломитовой) муки, фосфоритной муки либо мела.

Натриевая селитра (азотнокислый натрий), состав: 16% азота (нитратная форма) и 26% натрия, формула NaNO3. Хорошо растворима в воде, мало слеживается. Натриевую селитру применяют только во время посева в лунки или как подкормки в сухом виде с заделкой в почву, в виде раствора с поливом (фертигация). Имеет щелочную реакцию, поэтому можно смешивать с известковыми удобрениями, фосфоритной мукой, золой, аммиачной селитрой, карбамидом (мочевиной), а также хлористым калием, сульфатом калия.

Кальциевая селитра (нитрат кальция Ca(NО3)2, азотнокислый кальций) состав: 13-15% азота (нитратная форма), 19% кальция, а также йод. Растворима в воде, но слеживается (очень гигроскопична). Кальциевую селитру применяют во время посева в лунки или как подкормки во время вегетации, в том числе для опрыскивания овощей. Нормы внесения кальциевой селитры 30-50 г на 1 м2. Щелочное удобрение, с другими удобрениями можно смешивать только перед заделкой почвы. Нельзя смешивать с суперфосфатом, можно с фосфоритной мукой. Хорошее минеральное удобрение для огурцов, свёклы, бобовых (большая потребность в кальции), применяется для подкормки других овощей.

Азотные удобрения | справочник Пестициды.ru

Азотные удобрения – азотосодержащие вещества, которые используются для повышения содержания азота в почве. В зависимости от формы азотного соединения, однокомпонентные азотные удобрения подразделяются на шесть групп. Используются в основной прием как припосевные удобрения и в качестве подкормок. Производство основано на получении синтетического аммиака из молекулярного водорода и азота.^[1]

Группы азотных удобрений

В зависимости от содержащегося азотного соединения, однокомпонентные азотные удобрения подразделяются на шесть групп:

Нитратные удобрения

Нитратные удобрения содержат азот в нитратной форме (NO₃^—). К этой группе относятся натриевая селитра NaNO₃ и кальциевая селитра Ca(NO₃)₂.

Нитратные удобрения являются физиологически щелочными и сдвигают реакцию почвы от кислой к нейтральной. В связи с этим свойством их использование очень эффективно на кислых дерново-подзолистых почвах. Не рекомендуется использование натриевой селитры на засоленных почвах.^[1]

Азотные удобрения (по формам азота)

Натриевую селитру долгое время добывали в природе. Самые большие залежи расположены в Чили (чилийская селитра). В настоящее время разработаны способы получения натриевой селитры путем взаимодействия различных азото- и натрийсодержащих соединений.

Кальциевую селитру получают при производстве азотной кислоты или при разложении фосфатного сырья. ^[1]

Аммонийные удобрения

Аммонийные удобрения – вещества, содержащие азот в форме катиона аммония NH₄⁺.

К ним относятся сульфат аммония (NH₄)₂SO₄, сульфат аммония-натрия (NH₄)₂SO+Na₂SO₄или Na(Nh5)SO4*2h3O), хлористый аммоний NН₄Сl.^[1]

Производство аммонийных удобрений проще и дешевле, чем нитратных, поскольку окисление аммиака в азотную кислоту не требуется.

во всем мире используют в орошаемом земледелии под рис и хлопчатник, особенно в районах избыточного увлажнения, в частности, в тропиках.В России сульфат аммония производят с 1899 года. Впервые его получили в Донбассе, на Щербинском руднике путем улавливания и нейтрализации серной кислотой аммиака, который образуется при коксовании каменного угля. Принципиальную схему этого способа используют и сейчас.^[4] получают как отход производства капролака. Эффективно при внесении под свеклу и другие корнеплоды из-за присутствия натрия.

^[3] Рекомендуется для подкормки сенокосов и пастбищ.^[4]

Виды азотных удобрений

содержит значительное количество хлора – 67 %, азота 24–26 %. Применять под чувствительные к хлору культуры (картофель, табак, виноград, лук, капусту, лен, коноплю) в качестве припосевного удобрения или подкормок не рекомендуется. Вносить хлорид аммония под хлорофобные культуры можно только осенью и в зонах достаточного увлажнения. В таком случае ионы хлора будут вымыты из корнеобитаемого слоя атмосферными осадками.

Хлорид аммония – мелкокристаллический порошок желтоватого или белого цвета. При 20°C в 100 м³воды растворяется 37,2 г вещества. Обладает хорошими физическими свойствами, при хранении не слеживается, малогигроскопичен.

Хлорид аммония получают как побочный продукт при производстве соды.^[4]

Аммонийно-нитратные удобрения (Аммиачно-нитратные)

Аммонийно-нитратные удобрения содержат азот в аммонийной (NH₄⁺) и нитратной форме (NO₃^—). К этой группе причисляют аммиачную селитру (NH₄NO₃), сульфо-нитрат аммония ((NH₄)₂SO₄*2NH₄NO₃+(NH₄)SO₄), известково-аммонийную селитру (NH₄NO₃*CaCO₃).^[4]

содержит нитратный и аммонийный азот в соотношении 1: 1. Правильнее называть это удобрение аммонийной селитрой, но аммиачная селитра – название более распространенное. Это наиболее эффективное из однокомпонентных азотных удобрений. Аммиачная селитра – безбалластное удобрение. Стоимость его перевозки и внесения в почву значительно ниже, чем у других азотных удобрений (исключение – мочевина и жидкий аммиак). Сочетание подвижного нитратного азота с менее подвижным аммонийным азотом дает возможность широкого варьирования способов, доз и сроков внесения аммиачной селитры в зависимости от региональных почвенно-климатических условий и особенностей агротехники выращивания культур.^[4] (сульфат-нитрат аммония, монтан-селитра, лейна-селитра) – сероватое мелкокристаллическое или гранулированное вещество сероватого цвета.

Физико-химические свойства удобрения позволяют успешно использовать его в различных почвенно-климатических условиях. Обладает потенциальной кислотностью.^[4]

– гранулированное удобрение. Соотношение селитры и извести варьирует в зависимости от марки удобрения. Широко используется в странах Западной Европы.^[4]

Амидные удобрения

Амидные удобрения содержат азот в амидной форме (NH₂^—). К этой группе относится мочевина CO(NH₂)₂. Азот в мочевине присутствует в органической форме в виде амида карбаминовой кислоты. Это наиболее распространенное твердое азотное удобрение. Применяется во все приемы внесения, но наиболее эффективно для некорневых подкормок.^[4]

Жидкие аммиачные удобрения

Жидкие аммиачные удобрения – жидкие формы азотных удобрений. К этой группе относятся жидкий (безводный аммиак) NH₃, аммиачная вода (водный аммиак), аммиакаты. Производство жидких аммиачных удобрений значительно дешевле, чем твердых солей.

содержит 82,3 % азота. Это самое концентрированное безбалластное удобрение. Внешне – бесцветная жидкость. Физико-химические свойства удобрения изменяются в зависимости от температуры окружающей среды. Хранится только в герметических сосудах, где под давлением разделяется на жидкую и газообразную фазы.

При транспортировке емкости заполняют не полностью. Вещество нейтрально к чугуну, железу и стали, но сильно коррозирует цинк, медь и их сплавы.^[2]

– раствор аммиака в воде, давление паров невысокое, черные металлы не разрушает. Азот содержится в форме аммиака NH₃и аммония NH₄OH. Свободного аммиака содержится гораздо больше, чем аммония. Это способствует потерям азота за счет улетучивания. Работать с аммиачной водой проще и безопаснее, чем с безводным аммиаком, но в связи с низким содержанием азота ее применение рентабельно только в хозяйствах, расположенных недалеко от предприятий, ее производящих.^[2] содержат от 30 до 50 % азота.

Внешне это жидкость светло-желтого или желтого цвета. Получают аммиакаты при растворении в водном аммиаке аммиачной селитры, аммиачной и кальциевой селитры, мочевины или аммиачной селитры и мочевины.

Аммиакаты отличаются по концентрации общего азота, по соотношению его форм и разнообразны по физико-химическим свойствам.

Аммиакаты вызывают коррозию медных сплавов. Аммиакаты с аммиачной селитрой окисляют, кроме того, и черные металлы. Хранение и транспортировка аммиакатов возможны в емкостях из алюминия, его сплавов, нержавеющей стали или в обычных стальных цистернах с антикоррозийным покрытием эпоксидными смолами. Возможно применение емкостей из полимерных материалов.^[2]

– смесь водных растворов мочевины и аммиачной селитры. КАС обладают нейтральной или слабощелочной реакцией. Внешне – прозрачные либо желтоватые жидкости. Путем изменения соотношения исходных компонентов получают различные марки КАС.^[2]

Поведение в почве

Все однокомпонентные азотные удобрения хорошо растворимы в воде.

передвигаются вместе с почвенным раствором и связываются в почве только биологическим типом поглощения. Биологическое поглощение активно только в теплое время года. С поздней осени до ранней весны нитраты легко передвигаются в почве и в условиях промывного водного режима могут вымываться, что особенно характерно для легких почв.

В теплое время года в почвах преобладают восходящие потоки влаги. А растения и микроорганизмы активно поглощают нитратный азот.

формы в почве поглощаются почвенным комплексом (ППК) и переходят в обменно-поглощенное состояние. В таком виде подвижность азота теряется, и он не вымывается. Исключение – легкие почвы с низкой емкостью поглощения.

Дальнейшие процессы нитрификации способствуют трансформации азота в нитратные формы и биологическому поглощению его растениями и микроорганизмами почвы.

Солома и стерня злаков

Солома и стерня злаков сохраняет азот в почве.

Использовано изображение:^[5]

после ее превращения под влиянием уробактерий в аммонийные формы азота происходит то же самое.

Таким образом, азотные удобрения изначально или в процессе нитрификации скапливаются в почве в нитратной форме, которая впоследствии подвергается денитрификации. Эти процессы протекают практически во всех типах почв, и именно с ними связаны основные потери азота.

С агрономической точки зрения, денитрификация является негативным процессом. Но с экологической стороны она играет позитивную роль, поскольку освобождает почву от не использованных растениями нитратов и уменьшает их поступление в сточные воды и водоемы.

Часть азота удобрений в процессе жизнедеятельности микроорганизмов превращается в органические формы, не усвояемые растениями, то есть, идет процесс иммобилизации. Установлено, что в результате этого процесса около 10–12 % азота нитратных и 30–40 % аммонийных, амидных и аммиачных удобрений оказываются закрепленными в почве в органической форме. Интенсивность иммобилизации возрастает при внесении органических веществ, бедных азотом, но богатых клетчаткой. К ним относятся солома и стерня злаков, соломистый навоз. (фото)

Азот внесенных в почву удобрений расходуется за один вегетационный период. Расход распределяется между поглощением растениями, процессами иммобилизации и потерями при денитрификации, вымывании и эрозии почв.

Последействие у азотных удобрений практически не наблюдается.^[4]

Применение на различных типах почв

Эффективность внесения азотных удобрений зависит от почвенно-климатических условий региона. Наибольшая эффективность азотных удобрений наблюдается в районах достаточного увлажнения.

. Действие азотных удобрений устойчиво положительно. Причем, с повышением степени выщелоченности черноземов возрастает и эффективность азотных удобрений. нечерноземной зоны испытывают острую нехватку азота, поэтому здесь наблюдается высокая эффективность действия азотных удобрений.

Однако в условиях промывного режима почвы отмечаются значительные потери азота, и его внесение производят преимущественно в весенний период. . Действие азотных удобрений снижается, поскольку в минимуме оказываются фосфорные и калийные удобрения. Однако в первые годы освоения торфяников в центральных и северо-западных районах нечерноземной зоны возрастает и эффективность азотных удобрений. правобережной лесостепи Украины показывают большую эффективность по применению азотных удобрений, чемлевобережной. . Наблюдается меньшая эффективность азотных удобрений в Поволжье. В Центрально-Черноземной зоне и на Северном Кавказе она несколько выше. при повышении засушливости климата действие азотных удобрений уменьшается либо становится очень неустойчивым. Но в условиях орошения эффективность действия азотных удобрений возрастает и бывает даже более высокой, чем фосфорных и калийных удобрений. Молдавии отличаются большими прибавками урожая. Молдавии характеризуются меньшей эффективностью однокомпонентных азотных удобрений.

степных районов Украины. Азотные удобрения показывают значительную эффективность, но и действие значительно ослабляется с запада на восток. отличаются значительным положительным действием азотных удобрений. . Эффективность удобрений снижается. . При лучших условиях увлажнения отмечается хорошее действие удобрений. В засушливых условиях действие азотных удобрений бывает слабым.^[2]

Способы внесения

Азотные удобрения вносятся в основное внесение, припосевное внесение и в качестве подкормок. Способ зависит от формы содержания азота и почвенно-климатических условий местности.^[2]

Полегание пшеницы

Полегание пшеницы – возможный симптом избытка азотных удобрений.

Использовано изображение:^[6]

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Азотным удобрениям принадлежит ведущая роль в повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур. Это связано с ролью азота как важного биологического элемента, играющего исключительную роль в жизни растений.

Достаточное снабжение азотом усиливает синтез органических азотистых веществ. У растений образуются мощные листья и стебли, интенсивность зеленой окраски усиливается. Растения хорошо растут и кустятся, улучшается формирование и развитие органов плодоношения. Эти процессы способствуют повышению урожайности и содержанию белка.

Однако необходимо учитывать, что односторонний избыток азота может задерживать созревание растений, способствуя развитию вегетативной массы при уменьшении развития зерна, корнеплодов или клубней. У льна, зерновых и некоторых других культур избыток азота вызывает полегание (фото) и ухудшение качества растениеводческой продукции.

Так, в клубнях картофеля может снизиться содержание крахмала. В корнеплодах сахарной свеклы снижается сахаристость и возрастает содержание небелкового азота.

При избытке азотных удобрений в кормах и овощах накапливаются потенциально опасные для здоровья человека и животных нитраты.^[1]

Получение азотных удобрений

Производство азотных удобрений основывается на получении синтетического аммиака из молекулярного азота и водорода.

Азот образуется при прохождении воздуха через генератор с горящим коксом.

Источники водорода – природный газ, нефтяные или коксовые газы.

Из смеси азота и водорода (соотношение 1: 3) при высокой температуре и давлении и в присутствии катализатора образуется аммиак:

N₂ + 3H₂→ 2NH₂

Синтетический аммиак идет на производство аммонийных азотных удобрений и азотной кислоты, которая используется для получения аммонийно-нитратных и нитратных удобрений.^[1]

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

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

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).

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

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):

5.6.

lodging, by Mary Burrows, Montana State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY

Свернуть Список всех источников

Минеральные удобрения

Азотные удобрения — наиболее востребованные в мировом сельском хозяйстве, их доля составляет около 60% от мирового потребления минеральных удобрений.

Азот — основной элемент питания, необходимый растениям. Входит в состав белков, отвечает за рост и развитие растений. Азотные удобрения широко используются на всех типах почв. Российские предприятия Группы производят четыре вида азотных удобрений: аммиак, карбамид, аммиачную селитру, КАС.

Аммиак

Безводный сжиженный Марка Ак

Селитра аммиачная

Марка Б Высший сорт

Удобрение карбамидоаммиачное (КАС)

Марка КАС — 32
Марка КАС — 30
Марка КАС — 28

Карбамид

Марка Б Высший сорт
Марка Б Гранулированный

Общие азотные удобрения и стабилизаторы для производства кукурузы

В теплых почвах нитрапирин может разлагаться примерно за 30-40 дней. Однако он очень стойкий в прохладных почвах, что способствует его эффективности при осенне-зимнем применении. Измеримая активность против Nitrosomonas часто наблюдается в течение примерно 6-8 недель в теплых почвах, способствующих росту сельскохозяйственных культур, и 30 недель или более в прохладных почвах, типичных для поздней осени и зимы на Среднем Западе США (Trenkel, 2010).

Нитрапирины для замедления нитрификации аммиачных и карбамидных удобрений включают N-Serve® 24 (запущен в 1976 г.) и Instinct® (запущен в 2009 г.). Согласно этикетке продукта, стабилизатор N-Serve 24 N представляет собой маслорастворимый продукт, который можно использовать с безводным аммиаком, сухим аммонием и удобрениями на основе мочевины. В сочетании с агентом совместимости N-Serve 24 можно использовать при внесении аммиака и других композиций жидких аммиачных или мочевинных удобрений.N-Serve 24 необходимо вводить или вносить в зону или полосу почвы с удобрением на минимальную глубину от 2 до 4 дюймов во время или сразу после внесения.

На этикетке стабилизатора Instinct N указано, что это микрокапсулированный состав нитрапирина на водной основе, который можно использовать при внесении аммиака и других жидких аммиачных или азотнокислых композиций, таких как 28%, 30% или 32% КАС. Instinct можно смешивать с жидкими удобрениями, инсектицидами, гербицидами и / или водой и вносить в качестве предпосадочного, предвсходового или постпосадочного внесения.Внедрение может происходить в любое время в течение 10 дней после нанесения и может происходить либо механическими средствами, либо влажностью (минимум 0,5 дюйма дождя или верхнего орошения).

DCD (дициандиамид) — После широкого использования в Западной Европе и Японии, DCD был введен в США в 1984 году и официально одобрен EPA в качестве ингибитора нитрификации в конце 1990-х годов. Продукты, содержащие только DCD, обычно используются с растворами азота и жидким навозом. Норма используемого DCD зависит от количества внесенного удобрения N, а не от площади внесения.Это может ограничить его практичность при очень высоких скоростях подачи растворов КАС (например,> 30 галлонов / акр 28% раствора N).

В почве DCD оказывает бактериостатическое действие на Nitrosomonas , т. Е. Популяция бактерий составляет не полностью уничтожается даже при повторных применениях, но его активность подавляется или ингибируется на определенный период времени (Trenkel, 2010). В зависимости от количества внесенного минерального азота, влажности и температуры почвы DCD может стабилизировать аммоний-азот в течение примерно 4-10 недель (Trenkel, 2010).

Университетские исследования показали, что DCD может быть эффективным в поддержании N в аммонийной форме и повышении урожайности кукурузы как при осеннем, так и весеннем внесении. Однако, как и другие ингибиторы нитрификации, DCD не всегда был рентабельным в этих исследованиях или значительно отличался от контроля (без лечения).

В США продукты, содержащие DCD, включают Guardian® DF, Guardian-DL 31-0-0, Guardian-LP 15-0-0, Agrotain® Plus и Super U®. Guardian-DF и Guardian-DL предназначены для внесения с растворами азота или жидким навозом.Кроме того, Guardian DF можно пропитывать сухими азотными удобрениями. Agrotain Plus содержит ингибитор уреазы, а также ингибитор нитрификации DCD, и будет обсуждаться в следующем разделе. Super U — удобрение на основе мочевины с уже внесенным ингибитором уреазы и DCD; этот продукт будет обсуждаться в следующей публикации.

Когда рассматривать ингибиторы нитрификации — Наивысшее значение ингибиторов нитрификации должно быть реализовано, когда ожидается, что потери NO ₃ ^— будут высокими в результате выщелачивания или денитрификации, включая следующие условия (Ruark, 2012):

Дренированные почвы при высокой выщелачиваемости
Влажные или слабо дренированные почвы
Поля с внесением азота осенью

С другой стороны, ингибиторы нитрификации обычно наименее ценны, когда потери NO ₃ ^— маловероятны, в том числе в этих ситуациях (Ruark, 2012):

Применение боковых подкладок, так как спрос на урожай в это время высок
Применяется на очень крупнозернистых почвах с низким CEC; если сайты обмена ограничены, любые ионы NH ₄ ⁺, не удерживаемые на обмене, могут вымываться из зоны, содержащей ингибитор

Ингибиторы уреазы

Чтобы азот мочевины стал доступным для растений, он должен пройти химическую реакцию, которая преобразует амидные группы молекулы мочевины в аммиак (NH ₃).Фермент уреаза, повсеместно распространенный в почвах, катализирует эту реакцию гидролиза. Если этот процесс происходит на поверхности почвы, аммиак может улетучиваться в воздух. Однако, если эта реакция откладывается до тех пор, пока внесенная с поверхности мочевина не войдет в почву в результате обработки почвы, дождя или орошения, риск потери аммиака значительно снижается.

Известно, что некоторые соединения ингибируют гидролитическое действие фермента уреазы на мочевину и, таким образом, замедляют гидролиз мочевины. Хотя многие из них были протестированы, только 1 продукт широко используется в сельском хозяйстве в качестве ингибитора уреазы.Этот продукт, N-бутилтиофосфорный триамид, или NBPT, является структурным аналогом мочевины и как таковой ингибирует уреазу, блокируя активный центр фермента. NBPT является активным ингредиентом в семействе продуктов Agrotain, ингибирующих уреазу.

Активность уреазы увеличивается с повышением температуры, таким образом, гидролиз обычно завершается в течение 10 дней при температуре 40 F и в течение 2 дней при температуре 85 F. Гидролиз также сильно коррелирует с органическими веществами, общим азотом и катионообменной емкостью. (CEC) почвы; увеличивается по мере увеличения любого из этих факторов.

Agrotain с активным ингредиентом NBPT — это добавка для использования в первую очередь с мочевиной (применяется к мочевине розничными продавцами) и, во вторую очередь, с растворами нитрата мочевины и аммония. Agrotain Ultra — это более концентрированный состав Agrotain. Agrotain или Agrotain Ultra может рассматриваться, когда мочевина разбрасывается и не используется при обработке почвы или орошении. Исследования показывают, что потери N из-за поверхностного нанесения мочевины могут быть значительными. Размер ущерба зависит от погодных условий; потери больше всего при теплой ветреной погоде и влажной поверхности почвы.Agrotain и Agrotain Ultra помогают предотвратить улетучивание, часто в течение 2 недель и более, повышая вероятность того, что в дождевые осадки попадет мочевина до того, как произойдут потери.

В конце концов, Агротейн и Агротейн Ультра разлагаются, позволяя гидролизу мочевины протекать естественным путем. Это необходимо для того, чтобы растения могли поглощать и использовать азот мочевины. Однако, оказавшись в форме NH ₄ ⁺, этот азот подвергается денитрификации до NO ₃ ^—, форма, которая может быть потеряна из почвы.Агротейн и Агротейн Ультра не проявляют активности против нитрифицирующих бактерий.

Agrotain Plus — это добавка, специально предназначенная для растворов КАС, согласно этикетке продукта. Агротейн Плюс содержит как ингибитор уреазы NBPT, так и ингибитор нитрификации DCD. Таким образом, он действует против процессов испарения и нитрификации, которые приводят к потерям азота из растворов КАС. Однако он не защищает часть раствора, изначально находившуюся в нитратной форме (т.е. 25% содержания азота в растворе, полученном из нитрата в нитрате аммония).

Super U® — это удобрение на основе мочевины с теми же ингредиентами, что и в уже внесенном Agrotain® Plus. Об этом продукте мы поговорим в одной из следующих публикаций.

Факты: азотные удобрения | Mosaic Crop Nutrition

Азот (N) — один из наиболее широко распространенных элементов в природе, так как это самый распространенный газ в атмосфере. Хотя N не содержится в минеральных формах, таких как фосфор (P) или калий (K), он в основном присутствует в органических соединениях. Почвенный азот претерпевает множество сложных биологических преобразований, с которыми сложно справиться.

Многие метаболические процессы у растений и животных зависят от азота. Возможно, наиболее известная роль N — это образование аминокислот, которые составляют строительные блоки белка. Суточная потребность человека в белке колеблется от 40 до 70 граммов, в зависимости от пола, возраста и размера.

С тех пор, как в начале 20 века был разработан процесс Haber-Bosch для синтеза азотных удобрений, его важность для поддержания глобального продовольственного снабжения быстро возросла. Примерно половина продуктов питания, производимых сейчас в мире, обеспечивается за счет азотных удобрений.Другой способ взглянуть на это состоит в том, что внутри каждой клетки вашего тела, белка или молекулы ДНК в среднем половина азота является продуктом процесса Габера-Боша на заводе азотных удобрений.

Удобрение All N начинается с источника газообразного водорода и атмосферного азота, которые вступают в реакцию с образованием аммиака. Наиболее часто используемым источником водорода является природный газ (метан). В некоторых регионах используются другие источники водорода, например уголь. После объединения водорода и азота в условиях высокой температуры и давления с образованием аммиака можно производить многие другие важные азотсодержащие удобрения.Мочевина является наиболее распространенным азотным удобрением, но многие другие отличные азотные удобрения получают из аммиака. Например, некоторое количество аммиака окисляется для получения нитратных удобрений. Такое же преобразование аммиака в нитрат происходит в сельскохозяйственных почвах в результате микробного процесса нитрификации.

Поскольку производство газообразного водорода, необходимого для синтеза аммиака, в основном происходит из природного газа, цена этого первичного сырья является основным фактором в стоимости производства аммиака. Заводы по производству аммиака иногда закрываются или открываются в различных частях мира в ответ на колебания цен на газ. Более высокие затраты на энергию всегда приводят к более высоким ценам на все азотные удобрения. Существует ряд органических источников азота, которые обычно используются для удобрения сельскохозяйственных культур. Но помните, что большая часть азота в навозе, компостах и твердых биологических веществах поступает из сельскохозяйственных культур, в которые вносились удобрения N. Следовательно, азот во многих органических удобрениях возник как неорганическое азотное удобрение.

Азотные удобрения, несомненно, вносят существенный вклад в поддержание достаточного количества питательной пищи. Однако требуется тщательное управление, чтобы азотные удобрения оставались в той форме и в том месте, где они могут быть наиболее полезными для поддержания здорового роста растений. Огромные преимущества азотных удобрений должны быть уравновешены разрушительным воздействием на окружающую среду, которое может возникнуть, когда азот попадает в районы, где он не нужен.

Узнайте больше о производстве и технологиях азотных удобрений

За дополнительной информацией обращайтесь к доктору Др.Роберт Миккельсен, директор по Западной Северной Америке, IPNI.

Типы и способы применения азотных удобрений в растениеводстве

AY-204

Удобрение

Университет Пердью

Кооперативная служба распространения знаний
Вест-Лафайет, ин 47907

Дэвид Б. Менгель, Отдел агрономии

Из-за ограниченных поставок и высоких цен на азот материалов, фермеры Индианы критически смотрят на свои программы удобрений.Цель такой оценки — застраховать разумное использование и наибольшая отдача от внесения азота удобрение.

Все чаще фермеры задают такие вопросы, как: «Как сделать азотные удобрения различаются? Какие виды лучше всего подходят для различных урожай я выращиваю? Какие из них следует или не следует использовать на типах почвы у меня есть? Есть ли «лучшие» времена и способы применения различных азотные материалы? »

Цель данной публикации — ответить на эти и подобные вопросы по видам и применению азотных удобрений для сельскохозяйственных культур производство.Надеемся, что представленная здесь информация поможет Более осмотрительные фермеры более точно оценивают свои текущие удобрения программ и внесите те корректировки, которые позволят им максимально удобрение доллар.

ФОРМЫ АЗОТА В УДОБРЕНИЯХ

Удобрения, обычные для растениеводства в Индиане, обычно содержат азот в одной или нескольких из следующих форм: нитрат, аммиак, аммоний или мочевина. Каждая форма имеет определенные свойства, которые определяют когда, где и как можно использовать различные удобрения.

Вот краткое обсуждение этих четырех форм азота, их характеристики, и при каких условиях они должны или не должны применяться.

Нитрат (NO

₃) Форма

Нитраты «растворяются» в воде и, следовательно, перемещаются в почве. при движении грунтовых вод. Дождь смоет нитраты вниз через профиль почвы, где они могут попасть в плитку или дренаж каналы и потеряны для сельскохозяйственного производства.Это называется выщелачивание и является основной причиной потерь азота из крупнозернистых песчаные почвы.

С другой стороны, в засушливые периоды, когда вода испаряется. из почвы нитраты могут перемещаться вверх и накапливаться в почве. поверхность. Однако после выщелачивания ниже корневой зоны движение вверх больших количеств нитратов маловероятно, и поэтому они считается потерянным для урожая.

Когда почвы заболачиваются, почвенные организмы забирают кислород, который они нуждаются в нитратах, оставляя азот в газообразной форме, который улетает в воздух.Это называется денитрификацией и является общий источник потерь азота в мелкозернистых глинистых почвах.

Аммиак (NH

₃) и формы аммония (NH ₄)

Аммиак — это газ при атмосферном давлении, но его можно сжимать. в жидкость, как в случае с безводным азотным удобрением. аммиак. Когда применяется безводный, аммиак реагирует с водой в почва и переходит в аммонийную форму. Аммиак в воде, известный как водный аммиак, свободно улетучивается в воздух и, следовательно, при использовании в качестве азотного удобрения необходимо вносить под поверхность почвы.

Хотя и растворим в воде, аммоний легко присоединяется к глине и частицы органического вещества (почти так же, как железо притягивается к и удерживается на магните), предотвращая его вымывание. Затем в период вегетации почвенные микроорганизмы превращают аммоний в нитрат, который является основной формой, усваиваемой растениями. Почва условия, наиболее благоприятные для этого процесса преобразования (называемые нитрификации) включают: pH почвы 7, влажность 50% от водоудерживающая способность и температура почвы 80F.Условия неблагоприятными будут: pH ниже 5,5, состояние переувлажненной влаги, и температура ниже 40F.

Форма мочевины (COCNH)

Эта форма азота удобрений обычно проходит трехступенчатую измените, прежде чем он будет поглощен посевами. Во-первых, ферменты в почве или растительные остатки превращают N мочевины в аммиак N. Затем аммиак реагирует с почвенной водой с образованием аммония N. И, наконец, через Под действием почвенных микроорганизмов аммоний превращается в нитрат N.

Как и нитраты, мочевина растворяется в почвенной воде и перемещается с ней. таким образом, они могут быть потеряны при выщелачивании, если не преобразованы в аммиак, а затем аммоний. Преобразование в аммиак занимает всего от 2 до 4 дней, когда почва влажность и температура благоприятны для роста растений. Ниже температуры замедляют процесс, но он будет продолжаться даже до замораживание. Следовательно, потери от выщелачивания редко возникают при полевые условия.

Когда аммиак образуется из мочевины, внесенной на поверхность почвы, некоторые будет улетучиваться (улетать в воздух), количество зависит от сочетание почвенных условий.Наибольшие убытки можно ожидать, когда pH почвы выше 7. Температура почвы S высокая и влажность почвы низкий. Аммиак, образующийся из мочевины, внесенной под поверхность почвы, на с другой стороны, быстро превращается в аммоний. который не будет двигаться с водой, чтобы не потеряться в воздухе.

АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ — ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРИМЕНЕНИЕ

В таблице 1 перечислены различные азотные удобрения, обычно используемые для агрономические культуры в Индиане. Для каждого удобрения показано процент и форма содержащегося в нем азота, а также его рекомендуемые использует.(Иногда требуются технические факты об этих азотные удобрения, такие как вес, количество N на галлон, давление и температура высаливания. Эти данные приведены в таблице 2.)

Ниже приводится дополнительная информация, в первую очередь об адаптации и внесение азотных удобрений в целом, а затем по каждому специфический материал. За более подробной информацией обращайтесь к своему дилеру удобрений, агент по расширению округа или связанные публикации, перечисленные в конце этого бюллетеня.

Таблица 1. Характеристики азотных удобрений и их адаптация Обычно используется для выращивания урожая в Индиане

                                                Адаптация для
                                           Форма бокового падения- Подкормка
                                 Процент азота в вспашке Весенняя подкормка мелких зерен
Удобрение азотное удобрение для предпосевной кукурузы кукурузы и трав 
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----
  Сухие твердые формы 

Аммиачная селитра 33.5% 1/2 аммония Неадаптировано Хорошо * Отлично Отлично *
                                          1/2 нитрата

Сульфат аммония 20,5% Аммоний Отлично Отлично * Отлично Хорошо *

Нитрат кальция 15,5% Нитрат Неадаптировано Хорошо * Отлично Отлично *

Cal-nitro (нитрат аммония + 26% 1/2 аммония Неадаптировано Хорошо * Отлично Отлично *
  известняк) 1/2 нитрата

Диаммонийфосфат 18% Аммоний Отлично Отлично Отлично Отлично

Мочевина 45% Аммоний - Отлично Отлично * Отлично Спокойной зимы
                                           формирование бедного лета
  Жидкие формы 

Безводный аммиак ¹ (жидкий 82% аммоний - отлично хорошо * отлично не адаптировано
  под давлением) формирование

Аммиак водный ¹ (безводный 2O-24.6% аммоний - Отлично Хорошо * Отлично Неадаптировано
  аммиак + образование воды

Растворы азота низкого давления ¹ 37-41% 2/3 аммиака ² Плохо Хорошо * Отлично Неадаптировано
  (нитрат аммония-мочевина- 1/4 - 1/3
  аммиак-вода) нитрат

Растворы азота без давления (мочевина- 28-32%, 1/4 нитрата ² Плохо Отлично Отлично Exc-spring
  аммиачная селитра-вода или 3/4 аммиака Плохо-летняя
  КАС)
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ------
* Эта звездочка означает, что если удобрение используется по назначению
указаны в верхней части столбца, определенные ограничения или предостережения
вовлеченный.Они изложены в разделе, посвященном тому, что
удобрение.

 ¹ Должен быть закачан в землю при нанесении, чтобы избежать потерь азота в
воздух как газ

 ² Примерные пропорции.

Таблица 2. Физические свойства жидких азотных удобрений.

  фунтов
                                                         Вес, фунты давления на приблизительный
                                             Высаливание в процентах на галлон азота на квадратный дюйм
Материальный азот при 60F на галлон при температуре 104F 
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----
Аммиак безводный 82.2% 5,15 фунта 4,23 фунта 211 фунтов Без выветривания

Аммиак 20,6% 7,60 фунта 1,56 фунта 2 фунта Без выделения соли

Нитрат аммония, комбинации мочевины 28,0% 10,70 фунта 3,00 фунта -1F
                                             30,0% 10,85 фунта 3,27 фунта 15F
                                             32,0%. 11,05 фунта 3,55 фунта 32F

Аммиак, нитрат аммония, комбинации мочевины 37.0% 9,87 фунта 3,66 фунта 2 фунта 36F
                                             41,0% 9,5O фунтов 3,90 фунтов 10 фунтов 44F
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---

Предложения по применению

1. Три из четырех жидких азотных удобрений — безводные. аммиак, водный аммиак и 37-41% азотные растворы низкого давления — необходимо закачивается в землю, чтобы избежать потери аммиачного (газообразного) азота в воздух Сухие или твердые удобрения плюс жидкие безнапорные С другой стороны, 28-32% N можно наносить на поверхность.На склоне пахотные земли, однако их тоже следует заделать в почву, чтобы предотвратить потери от поверхностного стока.

2. Сульфат аммония, диаммонийфосфат, безводный аммиак, вода аммиак и мочевина подходят для осеннего внесения перед кукурузой, за исключением плохо дренированных или чрезмерно дренированных почв. Приложение не следует проводить до тех пор, пока температура почвы на глубине 4 дюйма не опустится. упал минимум до 50F.

3. Аммоний и аммонийобразующие удобрения со временем, сделает почву более кислой (снизит pH).Где эти удобрения используются регулярно, следует брать пробы почвы периодически, чтобы определить, когда нужен известняк.

Предложения по норме внесения

1. Нормы внесения азотных удобрений опережают потребность в кукурузе. быть на 3-10 процентов выше, чем весенняя предпосадочная обработка получить сопоставимую урожайность.

2. При удобрении кукурузы с низким содержанием азота (например, до 75 фунтов / акр), боковая обработка позволяет больше использовать N и, следовательно, лучше реакция урожайности, чем предпосадочная обработка.По полной ставке (1-1 1/4 фунт. / шт. yield), однако разницы в ответе нет между двумя применениями.

Нитрат аммония, нитрат кальция, Cal-Nitro

Аммиачная селитра представляет собой смесь аммония и нитрата в соотношении 50-50. азот. Хотя современный «приллированный» материал нитрата аммония гораздо менее гигроскопичен (впитывает влагу из воздуха), чем 20 лет назад его все еще нужно было защищать пластиком при хранении.

Нитрат кальция и кал-нитро — это два разных продукта, но оба привезен из Европы. Нитрат кальция (или нитрат извести) получают путем реакции азотной кислоты с известняковым щебнем и, следовательно, содержит только нитратную форму азота. Cal-nitro — это смесь нитрата аммония и измельченного известняка и, таким образом, обеспечивает равные количества N аммония и нитрата N. Оба продукта, будучи гранулированными, храните и хорошо обращайтесь в сухом состоянии: но они имеют тенденцию к впитывают влагу легче, чем наша бытовая аммиачная селитра.

Все три материала отлично подходят для подкормки пшеницы. Они есть также одинаково удовлетворительны, как и при работе с весенней вспашкой кукурузы на почвы более тяжелого состава (илистые суглинки, илистые суглинки, суглинки и глины). Однако они становятся все менее удовлетворительными для вспашка на суглинистых почвах (суглинки, супеси, суглинистые пески и пески), но могут использоваться для придания фасада. Ограничение обработка кукурузы этими материалами часто приводит к отсутствию подходящих оборудование для работы.Применение с воздуха следует рассматривать только в крайнем случае, так как гранулы попадают в мутовки листьев вызовет солевой ожог.

Для подрезки травяных пастбищ, если цель однородная. производство для выпаса, предпочтительнее нитрат аммония или кал-нитро, потому что половина азота удобрения находится в форме аммония с медленным высвобождением. Если, с другой стороны, цель — трава для сена или силоса. затем кальций нитрат может быть первым выбором, так как большая часть азота находится в немедленно доступная форма нитратов для максимально раннего наступления сезона рост, когда почва наиболее влажная.

сульфат аммония

Особым преимуществом этого азотного удобрения в сухой форме является то, что он не улетучивается в виде газа при поверхностном нанесении почти на все Почвы Индианы, за исключением известковых (известковых) почв с pH 7,5 или выше. Таким образом, сульфат аммония является отличным подкормочный материал для пшеницы и пастбищ. Кроме того, это будет служит удобрением для зяблевой вспашки кукурузы при внесении после почвы температура на глубине 4 дюйма составляет 50 или меньше.Это также источник сера, важное питательное вещество для растений.

Одним из недостатков сульфата аммония является то, что он наиболее подкисление азотных удобрений. Таким образом, периодические испытания грунта являются необходимо следить за уровнем pH почвы.

Фосфат диаммония

Сухой диаммонийфосфат (18-46-0) используется в основном в удобрения навалом, но их можно вносить отдельно, как вспахивание, боковой или верхней одежды, когда азот, фосфор или оба нужный.Он занимает второе место после безводного аммиака как источник азот для растениеводства.

Мочевина

Как обсуждалось ранее, N мочевины проходит через аммиак и аммоний образуется до того, как он будет использован растениями. Как и аммиак, он находится в газообразное состояние и, таким образом, может улетучиваться в воздух. По этой причине, мочевину не рекомендуется использовать для подрезки пастбищ летом, но можно применять поздней зимой или ранней весной в качестве подкормки для либо пастбище, либо пшеница.

Если удобрение на основе мочевины вносится на поверхность при температуре выше 50 градусов, его следует сразу же заделать в почву долотом, диском или пашет. Если используется в качестве зяблевой вспашки перед кукурузой, применяйте ее только после температура почвы на глубине 4 дюйма опускается до 50 градусов.

Аммиак безводный

Аммиак безводный (жидкость под давлением) отлично подходит для падения удобрение для вспашки кукурузы, если вносить после того, как температура почвы глубина 4 дюйма составляет 50 градусов или меньше.Однако рекомендуется соблюдать осторожность, если безводный должен использоваться в весенней предпосадочной программе, так как аммиак может повредить прорастающие семена кукурузы. Обычно аммиак будет превращается в нелетучую форму аммония в течение 3-4 дней. Но этот процесс преобразования будет замедлен, если почва слишком сухая или нормы внесения слишком высоки.

Не применять безводный на тяжелых почвах (суглинки, илистые глины или глины), когда они влажные.Во-первых, это сложно чтобы получить хорошую «пломбу» за ножами для нанесения, что позволяет аммиак улетучиваться; и, во-вторых, запуск оборудования для нанесения такие поля во влажном состоянии могут разрушить структуру почвы, делая ее более компактный.

Aqua Ammonia

Иногда к безводному аммиаку добавляют воду для снижения давление, необходимое для поддержания его в жидком состоянии и, в некоторых отношениях, облегчить обращение. Полученный материал называется аквамагазин. аммиак.Он содержит определенное количество несвязанного или свободного аммиака. и, следовательно, должен применяться на той же основе, что и безводный. Аква аммиак не подходит для поверхностного нанесения.

Азотные растворы

37-41% N материалы (низкое давление) . Использование этих «низкого давления» азотные материалы (состоящие из различных комбинаций аммония нитрат-мочевина-аммиак-вода) снижается с середина 1960-х гг.Одна из причин — ограниченные условия, при которых они могут применяться.

Например, растворы азота низкого давления не рекомендуются для опустите вспашку перед кукурузой, потому что часть азота уже в форме вымываемых нитратов. Их также нельзя наносить на поверхность в весной, а лучше закапывать в почву, чтобы предотвратить потерю азот, который находится в газообразной аммиачной форме. Они удовлетворительны в качестве удобрения под кукурузу, за исключением особо песчаных почв.

Материалы 28-32% N (без давления). Мочевина аммонийная разная смеси нитрат-вода (или КАС) классифицируются как «безнапорные». азотные материалы и обычно составляют «питательную» часть программа прополки и корма. Они также подходят для одевания кукуруза и ранневесенняя подкормка трав и мелкого зерна, кроме на карбонатных почвах pH 7,5 и выше.

Как и «материалы низкого давления», решения КАС содержат некоторые нитрат N и поэтому не рекомендуется для зяблевой вспашки впереди кукурузы или ранней предпосевной обработки на песках с низким содержанием органических веществ.И они не должны использовать летом на травяных пастбищах из-за чрезмерного содержания азота испарение, когда часть мочевины распадается на аммиак при высоких температуры.

Прочие азотные материалы

Прочие азотные удобрения включают нитрат калия, карбамидоформальдегид с медленным высвобождением и органический азот. У них есть специальное использование в теплицах, газонах, газонах или аналогичных специализированных программы и считаются слишком дорогими для сельскохозяйственных культур.

В периоды нехватки азота некоторые промышленные предприятия побочные продукты, содержащие азот (обычно аммиак), могут появляться на рынок. Информацию о таких продуктах можно получить по адресу Управление химика и уполномоченного по семеноводству штата Индиана (тел. 317-494-1492) или с факультета агрономии Университета Пердью. (тел. 317-494-4772).

RR 4/86

Кооперативная консультативная работа в сельском хозяйстве и домохозяйстве, Состояние Индиана, Университет Пердью и У.S. Департамент сельского хозяйства сотрудничает: H.A. Уодсворт, директор, West Lafayette, IN. Выдается в выполнение актов от 8 мая и 30 июня 1914 года. Кооператив Служба повышения квалификации Университета Пердью — это равные возможности / равные доступ к заведению.

Азотные удобрения — обзор

Влияние нормы внесения азота: синтетические азотные удобрения

Норма внесения азотных удобрений, пожалуй, лучший единственный предиктор выбросов N из почвы ₂ O от пахотных земель в восточной и центральной частях США (Snyder et al., 2009; Миллар и др., 2010а; Игл и др., 2011). Подход уровня 1 МГЭИК к прогнозированию выбросов N ₂ O в почве, который основан на предыдущем синтезе данных, предполагает линейное увеличение выбросов N ₂ O (0,01 кг N ₂ ON на кг добавленного удобрения N) с увеличением Норма внесения азота (IPCC, 2007). Обзор исследований, проведенных в восточной Канаде и северо-востоке США, также обнаружил линейную зависимость между нормой внесения азота и выбросами N ₂ O (0,0119 кг N ₂ O-N на кг добавленного азота в удобрения) (Gregorich et al., 2005). Однако в более ранней обзорной статье описана экспоненциальная зависимость между нормой внесения N и выбросами N ₂ O (Bouwman et al., 2001).

Экспоненциальная зависимость между нормой внесения N и выбросами N ₂ O также наблюдалась в трех недавних исследованиях, проведенных в Мичигане с использованием градиентов азотных удобрений высокого разрешения (нормы внесения от 6 до 9 N, от 0 до 291 кг N га ^{— 1} года ⁻¹). Исследователи наблюдали экспоненциальный рост сезонных выбросов N ₂ O с увеличением нормы внесения азотных удобрений в кукурузу (McSwiney and Robertson, 2005; Hoben et al., 2011; Таблица 9.1) и пшеницы ( Triticum aestivum L.) (Миллар и др., Личное сообщение). В восьми полевых испытаниях кукурузы Hoben et al. (2011) обнаружили, что максимальные и экономически оптимальные урожаи зерна кукурузы были достигнуты при нормах удобрений 167 и 154 кг N га ⁻¹ соответственно, а сезонные выбросы N ₂ O увеличивались экспоненциально со скоростью> 180 кг N га ^{— 1}. Результаты были суммированы с использованием уравнения: y = 4,46e ^{0,0062 x}, где y — среднесуточные выбросы N ₂ O (г N га ⁻¹ d ⁻¹) и x — норма внесения азота (кг N га ^-1).Миллар и др. (2010a) отмечают, что во многих более ранних исследованиях использовалось слишком малое количество азотных удобрений, чтобы правильно различать линейные и экспоненциальные кривые отклика. Недавние исследования, проведенные в Онтарио и Нью-Брансуике, Канада, также подтверждают экспоненциальную модель (Zebarth et al., 2008; Ma et al., 2010). Интересно, что Zebarth et al. (2008) предполагают, что экспоненциальные кривые реакции N ₂ O могут быть связаны с увеличением как скорости денитрификации, так и отношения N ₂ O / (N ₂ O + N ₂), образующихся во время денитрификации в виде почвы. Уровень NO ₃ -N увеличивается, наблюдение, которое подтверждает концепцию, что отношение N ₂ O / (N ₂ O + N ₂) увеличивается по мере уменьшения отношения C: NO ₃.

Результаты исследований в Мичигане были использованы для разработки протокола сокращения количества азотных удобрений, который, как утверждают его авторы, может сократить выбросы N ₂ O от удобренных пахотных земель на Среднем Западе США более чем на 50% при сохранении урожайности (Миллар и др. ., 2010б). Этот подход имеет дополнительные вероятные преимущества сокращения выбросов реактивного азота, отличного от N ₂ O, например, выщелоченного нитрата и азота в стоках и эрозии. Adviento-Borbe et al. (2007), однако, предостерегают от того, чтобы полагаться только на такой простой подход к снижению выбросов N ₂ O при разработке систем земледелия, которые снижают выбросы парниковых газов.Как более подробно обсуждается ниже, они показывают, что сочетание увеличенной нормы внесения азотных удобрений вместе с другими агрономическими приемами, предназначенными для повышения производительности системы (например, сорта сельскохозяйственных культур, даты и плотность посева, нормы и сроки внесения удобрений, обработка почвы и планирование полива) может привести к повышение урожайности без увеличения выбросов N ₂ O на единицу продукции.

Все недавние исследования, показывающие экспоненциальную зависимость между нормой внесения азотных удобрений и выбросами N ₂ O, были проведены на вспаханных почвах в северных регионах (Мичиган, Онтарио, Нью-Брансуик).Хотя теоретически убедительно ожидать, что выбросы N ₂ O в почве будут расти экспоненциально, когда нормы внесения N превышают способность поглощения азота растениями и почвой (Grant et al., 2006), районы южнее или системы с нулевой обработкой почвы (NT) отсутствуют необходимые данные, чтобы поддержать такое предположение. Учитывая более теплые условия и более низкие уровни углерода в почве во многих южных регионах, возможно, что экспоненциальная реакция N ₂ O на норму N может быть даже сильнее на юге США.чем на севере. Напротив, системы NT часто имеют более высокие уровни углерода в почве, чем традиционные системы обработки почвы (CT), что может повлиять на форму кривой отклика. Дополнительные исследования, проводимые в различных почвах, климатах и сценариях управления, необходимы для более полной количественной оценки воздействия нормы внесения азотных удобрений на почву. Выбросы N ₂ O.

Удобрение 101: Большая тройка — азот, фосфор и калий | TFI

Это возделываемые пахотные земли, которые позволяют человечеству выжить и процветать.Растения обеспечивают пищу, клетчатку, жилье и множество других преимуществ, а удобрения играют ключевую роль в этом процессе. Поскольку ожидается, что к 2050 году численность населения мира превысит 9 миллиардов человек, удобрения будут необходимы больше, чем когда-либо, для увеличения производства сельскохозяйственных культур, чтобы люди были сыты и здоровы.

Все растущие растения нуждаются в 17 основных элементах, чтобы полностью раскрыть свой генетический потенциал. Из них 17 поглощаются растениями через почву, а остальные три поступают из воздуха и воды.

Поколения почвоведов дали знания о том, как проверять уровни питательных веществ в почве, как растения усваивают их и как лучше всего восполнить эти питательные вещества после сбора урожая.Вот тут-то и пригодятся удобрения.

Азот, фосфор и калий, или NPK, являются основными питательными веществами «большой тройки» в коммерческих удобрениях. Каждое из этих основных питательных веществ играет ключевую роль в питании растений.

Азот считается самым важным питательным веществом, и растения поглощают больше азота, чем любой другой элемент. Азот необходим для того, чтобы растения были здоровыми по мере их развития и питательными для употребления в пищу после сбора урожая. Это потому, что азот необходим для образования белка, а белок составляет большую часть тканей большинства живых существ.Ниже представлена фотография кукурузы с дефицитом азота.

Вторая из Большой тройки, фосфор, связана со способностью растений использовать и накапливать энергию, включая процесс фотосинтеза. Он также необходим для нормального роста и развития растений. Фосфор в коммерческих удобрениях поступает из фосфоритов. Ниже представлена фотография кукурузы с дефицитом фосфора.

Калий — третье по важности питательное вещество коммерческих удобрений.Он помогает укрепить способность растений противостоять болезням и играет важную роль в повышении урожайности и общего качества. Калий также защищает растение в холодную или сухую погоду, укрепляя его корневую систему и предотвращая увядание. Ниже представлена фотография кукурузы с дефицитом калия.

Большая тройка — азот, фосфор и калий — обеспечивает основные питательные вещества современных коммерческих удобрений. Следите за The Voice, поскольку мы продолжим углубленное изучение удобрений в предстоящие недели.

Для получения дополнительной информации о питательных веществах «большой тройки» в коммерческих удобрениях ознакомьтесь с учебными модулями 4R по азоту , фосфору и калию .

Оборотная сторона азотных удобрений

Вчера мы рассказали о синтетических азотных удобрениях. Любой, у кого есть газон или сад, знаком с продуктом. Но до 1950-х годов его использование не было нормой.

Сегодня мы почти вдвое увеличили естественную норму азота, доступного в почвах.По оценкам, 1/3 мирового производства продуктов питания становится возможной благодаря его использованию, при этом на поверхность Земли ежегодно наносится 100 миллионов тонн. Но за его использование пришлось заплатить.

Когда азотные удобрения вносятся быстрее, чем растения могут их использовать, почвенные бактерии превращают их в нитраты. Водорастворимый нитрат вымывается из почв со стоком, где он загрязняет грунтовые воды, ручьи, устья рек и прибрежные океаны. В сельскохозяйственных общинах нитраты нередко приводят в негодность питьевые колодцы.

В ручьях и реках, как и на суше, нитраты стимулируют рост растений.Когда водные растения умирают, их разложение лишает воду кислорода, вызывая гибель рыб и моллюсков. В устье реки Миссисипи, в Мексиканском заливе, сельскохозяйственное загрязнение привело к образованию мертвой зоны размером с Нью-Джерси.

Аммиак испаряется из азотных удобрений и образует в атмосфере мелкие частицы, опасные для здоровья человека. По мере того, как растет популярность замкнутого откорма животных, увеличиваются и выбросы аммиака, который можно связать с азотом в кормовых культурах.

Наконец, нитрификация высвобождает небольшое количество закиси азота, которая попадает в стратосферу, где разрушает озон. Закись азота не только разрушает озоновый слой, но и способствует парниковому эффекту.

Для политиков синтетический азот может стать новым углеродом.

**********

— Этот отрывок был адаптирован из эссе доктора Уильяма Х. Шлезингера. Вы можете прочитать оригинальную статью в его блоге Citizen Scientist.

Этот подкаст, созданный в сотрудничестве с Северо-восточным общественным радио WAMC, первоначально вышел в эфир 3 июня 2015 г. .Чтобы получить доступ к полному архиву подкастов Earth Wise, посетите: www.earthwiseradio.org.

Фотография любезно предоставлена Майклом Когланом через Flickr.

Слишком много удобрений — проблема? · Границы для молодых умов

Абстрактные

Удобрения добавляют в посевы, чтобы произвести достаточно еды, чтобы прокормить человечество. Удобрения обеспечивают растения питательными веществами, такими как калий, фосфор и азот, что позволяет культурам расти больше, быстрее и производить больше еды.В частности, азот является важным питательным веществом для роста каждого организма на Земле. Азот окружает нас повсюду и составляет около 78% воздуха, которым вы дышите. Однако растения и животные не могут использовать азот, содержащийся в воздухе. Для роста растениям требуются азотные соединения из почвы, которые могут быть получены естественным путем или обеспечены удобрениями. Однако внесение чрезмерного количества удобрений приводит к выбросу вредных парниковых газов в атмосферу и эвтрофикации наших водных путей.В настоящее время ученые пытаются найти решения, позволяющие уменьшить вредное воздействие удобрений на окружающую среду, не уменьшая при этом количество продуктов питания, которые мы можем производить при их использовании.

Что такое удобрения?

Удобрение — это любое добавляемое в почву вещество или материал, способствующий росту растений. Существует множество разновидностей удобрений, и большинство из них содержат азот (N), фосфор (P) и калий (K). Фактически, удобрения, продаваемые в магазинах, имеют на упаковке соотношение N-P-K. Удобрения вносятся во всем мире, чтобы газоны оставались зелеными и приносили больше урожая на сельскохозяйственных полях.Удобрения можно разделить на три группы:

Минеральные удобрения (фосфор и калий) добываются из окружающей среды и измельчаются или химически обрабатываются перед внесением.
Органические удобрения (навоз и компост) производятся из фекалий животных и разложившихся веществ растений или животных.
Промышленные удобрения (фосфат аммония, мочевина, нитрат аммония) производятся людьми в промышленных масштабах путем химических реакций.

В то время как органические и минеральные удобрения использовались для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в течение длительного времени, промышленные удобрения — относительно новая разработка. Тем не менее, промышленные удобрения сегодня являются наиболее широко используемыми удобрениями.

Зачем нужны азотсодержащие удобрения?

Азот — это один из элементов или питательных веществ, необходимых для роста всем живым существам (микроорганизмам, растениям и животным). Хотя вокруг нас много азота (~ 78% воздуха, которым мы дышим), большая часть азота на Земле присутствует в виде бесцветного газа без запаха, называемого газообразным азотом (N ₂).К сожалению, растения и животные не могут напрямую использовать газообразный азот. Как люди, мы получаем азот из пищи, которую едим. Продукты с высоким содержанием белка, такие как мясо, рыба, орехи или бобы, богаты азотом. Растения получают азот из почвы, и азот является наиболее распространенным питательным веществом, ограничивающим рост растений. Есть два способа естественного превращения или «фиксации» газообразного азота в азотсодержащие соединения, которые могут попасть в почву без вмешательства человека (рис. 1):

Молния : Удары молнии генерируют достаточно энергии, чтобы разделить газообразный азот в атмосфере, создавая азотсодержащие соединения, которые в конечном итоге попадают в почву.
Биологическая фиксация азота : Некоторые микроорганизмы могут использовать газообразный азот непосредственно в качестве питательного вещества. Эти специализированные микроорганизмы превращают газообразный азот в аммоний (NH ₄ ⁺) и называются «фиксаторами азота». Некоторые азотфиксирующие микроорганизмы обитают в почве, а некоторые могут образовывать тесные связи с корнями определенных растений, таких как бобы или клевер.

Рисунок 1 — Как газообразный азот фиксируется в форме, которая может использоваться растениями и животными.
(A) При ударе молнии газообразный азот (красный) может раскалываться в атмосфере. Вновь созданные соединения азота (синие) затем падают на почву и естественным образом удобряют ее. (B) Специализированные азотфиксирующие микроорганизмы в почве или прикрепленные к корням растений могут преобразовывать газообразный азот в соединения азота, которые могут использоваться растениями и животными. (C) Газообразный азот может быть преобразован в пригодные для использования азотные соединения в промышленных масштабах с помощью процесса Габера-Боша для производства удобрений, которые можно непосредственно вносить в почву.

Однако, даже при всей этой естественной фиксации азота , низкие уровни азота в почвах часто все еще ограничивают рост растений. Вот почему большинство удобрений содержат соединения азота и почему промышленные удобрения необходимы для получения урожая, достаточного для прокормления населения. В настоящее время люди ежегодно добавляют в окружающую среду столько или больше фиксированного в промышленности азота (~ 150 миллиардов килограммов), чем фиксируется естественным образом [1, 2]. Трудно представить себе сто пятьдесят миллиардов килограммов (~ 330 миллиардов фунтов) чего-либо, но это равно весу ~ 24 миллионов взрослых взрослых слонов!

Как производятся азотсодержащие промышленные удобрения?

Как уже упоминалось, большая часть азота на Земле присутствует в виде газообразного азота, который непригоден для растений и животных.В начале 1900-х годов ученые обнаружили, как превращать газообразный азот из атмосферы в азотсодержащие соединения, которые можно было использовать для удобрения почвы (рис. 1). Эта промышленная фиксация называется Haber-Bosch process . Почти весь азот в промышленных удобрениях фиксируется с помощью процесса Габера-Боша.

Эта промышленная фиксация азота выполняется в химических лабораториях и на крупных заводах по всему миру. Процесс Хабера-Боша требует, чтобы газообразный азот был смешан с газообразным водородом (H ₂) и подвергался огромному давлению (в 200 раз превышающему атмосферное давление).Это давление, которое вы почувствуете, если нырнете на глубину 2000 метров (~ 6500 футов) под водой, что на большее расстояние, чем 6 Эйфелевых башен, поставленных одна на другую! Затем эту газовую смесь под давлением нагревают до очень высоких температур (450 ° C / 842 ° F). Поддержание такого высокого давления и температуры требует огромного количества энергии. По оценкам, процесс Хабера-Боша потребляет 1-2% мировых запасов энергии ежегодно [2].

Почему мы используем так много азотсодержащих промышленных удобрений?

Короткий ответ заключается в том, что азотсодержащие удобрения помогают культурным растениям расти быстрее и помогают производить больше урожая.Это позволяет более эффективно использовать сельскохозяйственные угодья, поскольку удобренные земли производят больше продуктов питания. Фактически, изобретение промышленных удобрений — одна из основных причин, по которой население Земли так быстро росло за последние 60–70 лет. До широкого использования промышленных удобрений в 1960-х годах потребовалось ~ 123 года, чтобы население Земли удвоилось с 1 до 2 миллиардов (1804–1927). Однако потребовалось всего ~ 45 лет (1974–2019), чтобы население Земли удвоилось с 4 до 8 миллиардов.Теперь мы настолько зависим от азотных удобрений, что без них смогли бы производить достаточно еды, чтобы прокормить около 50% населения мира [1, 2].

Куда попадает азот из азотсодержащих удобрений?

Урожай, конечно, бери! К сожалению, это не конец истории. Для более детального изучения всех реакций в азотном цикле вы должны прочитать эту статью Young Minds: «Что такое азотный цикл и почему он является ключом к жизни» [3].На среднем сельскохозяйственном поле только ~ 50% азота из удобрений используется культурами [4]. Таким образом, хотя удобрения заставляют урожай расти лучше и быстрее, половина добавляемого нами фиксированного азота теряется. Представьте себе, что мы теряем эквивалент 12 миллионов азотных слонов (~ 165 миллиардов фунтов) каждый год! Потерянный азот может попасть в атмосферу или вымыться из почвы и попасть в водные пути, такие как грунтовые воды, ручьи, озера, реки и океаны (рис. 2). Эта потеря азота вызывает множество экологических проблем [2].

Рисунок 2 — Где азот попадает в окружающую среду.
Азот из удобрений, который не усваивается растениями, может быть утерян из почвы. (A) Азот может вымываться из почвы и попадать в водные пути над землей (озера, ручьи, реки или океаны) или в грунтовые воды. Выщелачивание азота в водные экосистемы может привести к вредоносному цветению водорослей и эвтрофикации водных путей. (B) Некоторые микроорганизмы способны преобразовывать азот удобрений в различные азотсодержащие газы.Затем этот газообразный азот может быть потерян в атмосферу в виде парниковых газов.

Какие экологические проблемы вызывают азотсодержащие удобрения?

Некоторые почвенные микроорганизмы могут преобразовывать азот, содержащийся в удобрениях, в азотсодержащие газы, которые выбрасываются в атмосферу, как закись азота, вызывающая парниковый эффект (N ₂ O). Парниковые газы — один из основных факторов, ускоряющих глобальное потепление. Закись азота имеет потенциал потепления в ~ 300 раз больше, чем наиболее часто упоминаемый парниковый газ, двуокись углерода (CO ₂).

В водных путях добавление внешних питательных веществ (например, избыточного азота) называется эвтрофикацией . Эвтрофикация — это нежелательное удобрение водного пути, которое способствует росту микроорганизмов, водорослей и растений, как и удобрение почвы. Однако быстрый рост микроорганизмов и растений может израсходовать весь кислород в этих водных путях и превратить их в так называемые мертвые зоны, потому что водные животные не могут жить без кислорода. Эвтрофикация также может привести к росту видов водорослей, которые производят токсичные химические вещества, называемые вредоносным цветением водорослей .

Хотя нам нужен азот из удобрений в наших сельскохозяйственных почвах, нам не нужен и не нужен дополнительный азот в нашей атмосфере или водных путях. Это означает, что мы должны сбалансировать положительные преимущества азотных удобрений (больше еды) с отрицательными последствиями избытка удобрений (экологические проблемы) [1, 2]. Ученые в настоящее время работают над поиском этого баланса, чтобы улучшить нашу текущую ситуацию.

Какие исследования, связанные с удобрениями, проводятся в настоящее время?

Одной из основных целей исследований, связанных с удобрениями, является уменьшение количества промышленного фиксированного азота, который теряется (примерно на 12 миллионов слонов) в атмосферу и водные пути.Это решение называется повышением эффективности использования азота в сельскохозяйственных средах. Вот несколько примеров продолжающихся исследований удобрений:

Микробиологи и почвоведы работают над способами улучшения полевых условий, чтобы способствовать росту естественных почвенных азотфиксирующих бактерий. Кроме того, они также работают над способами предотвращения роста почвенных микроорганизмов, которые способствуют потере фиксированного азота в атмосферу или водные пути (рис. 3).Вместе это снизило бы общее количество азотсодержащих удобрений, необходимых для получения того же урожая.

Рисунок 3 — Два примера текущих исследований по повышению эффективности удобрений.
(A) Микробиологи и почвоведы работают над улучшением роста азотфиксирующих микроорганизмов, обнаруженных в почве, для увеличения биологической азотфиксации. Это увеличит содержание азота в почве (синий цвет). (B) Биологи растений работают над созданием сельскохозяйственных культур, которые способны связывать газообразный азот (красный) прямо из атмосферы в свои ткани.Это уменьшит потребность в добавлении азотсодержащих удобрений к этим культурам.

Химики работают над разработкой удобрений, которые стабильны в почве в течение более длительных периодов времени и с меньшей вероятностью разлагаются микроорганизмами. Эти удобрения с медленным высвобождением высвобождают небольшие количества питательных веществ за раз, поэтому питательные вещества доступны на протяжении всего жизненного цикла сельскохозяйственных культур. Этот подход по-прежнему зависит от азотсодержащих удобрений, но он уменьшит количество необходимых удобрений и уменьшит потерю азота.

Биологи растений пытаются генетически спроектировать культуры, для которых требуется меньше азота из удобрений [5]. Эти культуры смогут связывать собственный азот из газообразного азота, как и специализированные азотфиксирующие микроорганизмы. Этим культурам потребуется меньше удобрений, чтобы получить такой же урожай (Рисунок 3).

Специалисты по информатике и почвоведы работают вместе над разработкой интеллектуальных систем удобрения, которые могут контролировать состояние почвы и воздуха на сельскохозяйственных полях.Эти системы могут добавлять небольшие количества удобрений только при необходимости. Это сводит к минимуму количество добавляемых удобрений, делает добавление удобрений целевым для потребностей сельскохозяйственных культур и снижает количество потерянного азота.

Сводка

Удобрения обеспечивают растения необходимыми питательными веществами, такими как азот, благодаря чему урожай становится больше, быстрее и дает больше еды. Однако внесение слишком большого количества удобрений может стать проблемой, поскольку приводит к выбросу парниковых газов и эвтрофикации.В настоящее время ученые пытаются найти решения, позволяющие уменьшить количество необходимых удобрений, не уменьшая при этом количество производимой пищи.

Глоссарий

Азотная фиксация : ↑ Процесс преобразования газообразного азота в азотсодержащие соединения. Фиксация азота может происходить естественным путем посредством ударов молнии, осуществляться специализированными микроорганизмами или производиться в промышленных масштабах.

Haber-Bosch Process : ↑ Промышленный процесс фиксации азота, который может выполняться в лаборатории для производства компонентов удобрений.Он был открыт и назван в честь ученых Фрица Габера и Карла Боша.

Парниковые газы : ↑ Газы, улавливающие тепло в атмосфере, как крыша теплицы, улавливают тепло, чтобы защитить растения от холода и мороза.

Эвтрофикация : ↑ Изменение статуса питательных веществ в окружающей среде, вызванное высокими уровнями питательных веществ (азота или фосфора), попадающих в водные пути (озера, реки или океаны).Одним из основных последствий является вредоносное цветение водорослей и гибель водных организмов.

Вредное цветение водорослей : ↑ Когда цианобактерии и водоросли растут очень быстро из-за большого количества питательных веществ (азота или фосфора), присутствующих в воде, в которой они живут. Эти цианобактерии и водоросли выделяют в водный путь вредные химические вещества — токсины.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Линнея Коп любезно создала и предоставила разрешение на использование своих иллюстраций для всех рисунков, используемых в этой статье.

Список литературы

[1] ↑ Галлоуэй, Дж. Н., Лич, А. М., Эрисман, Дж. У., и Бликер, А. 2017. Азот: исторический прогресс от незнания к знаниям с целью будущих решений. Soil Res. 55: 417–24. DOI: 10.1071 / SR16334

[2] ↑ Эрисман, Дж.W., Galloway, J. N., Dice, N. B., Sutton, M. A., Bleeker, A., Grizzetti, B., et al. 2015. Азот: слишком много жизненно важного ресурса. Аналитическая записка . Зейст: WWF Нидерландов.

[3] ↑ Aczel, M. 2019. Что такое азотный цикл и почему он важен для жизни? Фронт. Молодые умы 7:41. DOI: 10.3389 / frym.2019.00041

[4] ↑ Хирел, Б., Тету, Т., Ли, П. Дж., И Дюбуа, Ф. 2011. Повышение эффективности использования азота в сельскохозяйственных культурах для устойчивого ведения сельского хозяйства. Устойчивость 3: 1452–85. DOI: 10.3390 / su3091452

[5] ↑ Good, A., 2018. К азотфиксирующим растениям: согласованные исследовательские усилия могут дать инженерные растения, которые могут напрямую связывать азот. Наука 359: 869–70. DOI: 10.1126 / science.aas8737