Вводная глава
Минеральные удобрения — это соединения, способные при внесениив почву растворяться и диссоциировать на ионы в почвенном растворе, чрезвычайнонеобходимые для жизни растений, поскольку содержат азот, фосфор, калий и прочиенужные элементы в легкоусвояемой форме. С точки зрения химической номенклатуры,подавляющее большинство минеральных удобрений — это соли. Им принадлежит важнаяроль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур — за счет ихприменения можно получить не менее половины прироста урожая. Минеральныеудобрения часто называют туками, а промышленность, производящую их, туковой. ВРоссии создана мощная туковая промышленность, которая сейчас выпускает более 40видов минеральных удобрений, употребимых, как правило, для всех культур.
Минеральные удобрения получают химической или механической обработкойнеорганического сырья, но полученные химической являются более питательными.
Методы классификации удобрений
Чтобы классифицировать минеральные удобрения поагрохимическому воздействию, разработана следующая иерархия:
Прямые удобрения
1. Простые(односторонние) удобрения
а)Азотные
б)Фосфорные
в)Калийные
г)Микроудобрения
2. Комплексные(многосторонние) удобрения
а)По составу:
—Двойные
—Тройные(полные)
—Четвертичные(полные с добавкой)
б)По способу получения:
—Сложные
—Сложно-смешанные
—Смешанные
Косвенные(мелиоративные) удобрения или материалы (а также иногда выделяют:
косвенно-прямые)
а)Известковые
б)Сульфатные
Кромеэтого, минеральные удобрения, поступающие в продажу, по агрегатному состоянию делятсяна порошкообразные, гранулированные, крупнокристаллические, жидкие, суспензированные. Гранулированное и крупнокристаллическое удобрение имеет рядпреимуществ по сравнению с порошковым: его легче хранить (не слеживается),удобнее вносить в почву с помощью туковых сеялок, но главное — на большинствепочв оно дает более высокий прирост урожая.
Такжеразличают физиологически-кислые, физиологически-щелочные ифизиологически-нейтральные удобрения. К физиологически-кислым относятся такиеудобрения, из которых растение энергично поглощает катион, а анион подкисляетпочвенный раствор: сульфат и нитрат аммония, хлорид и сульфат калия, а такжекарбамид. Они подкисляют почву вследствие способности нитрифицирующих бактерийокислять аммиак до азотной кислоты. К физиологически-щелочным относятся такиеудобрения, из которых анион ассимилируется растением, а катион, постепеннонакапливаясь, подщелачивает почвенную среду, например нитраты натрия, калия икальция.
Oсобенности хранения и обращения с минеральными удобрениями
Условияхранения минеральных удобрений в значительной мере зависят от физико-химическихсвойств удобрений и видов поставки. Различают склады общего назначения испециализированные. На складах общего назначения одновременно хранят нескольковидов удобрений, а в специализированных — определенный вид удобрений, напримераммиачную селитру, аммиачную воду, и др. На складах общего назначения каждомувиду удобрений отводят определенное место. Для более рациональной организациипереработки удобрений склады, не имеющие секций, условно делят на две части, водной из которых хранят только затаренные удобрения, в другой — удобрения,складированные в кучах. Если склады разделены на секции, то в малых секцияхцелесообразно хранить затаренные, а в большие загружать сыпучие удобрения.Затаренные удобрения хранят на поддонах, установленных в штабеля в 3—4 яруса, ибез поддонов.
Поврежденные мешки с удобрениями хранят отдельно от основнойпартии. Если удобрения затарены в полиэтиленовые мешки, их можно хранить поднавесом, предохраняя от воздействия солнечных лучей.
Мешки с минеральными удобрениями укладывают на плоскиеподдоны тройником (вперевязку), при этом следят, чтобы каждый из них невыступал за край поддона более чем на 5 см. На поддон укладывают только исправные мешки. Поверхность пакета, сформированного из мешков, должна быть ровной. Мешкизашивкой укладывают внутрь штабеля, чтобы в случае расшивки мешка и высыпанияудобрений не нарушилась связь ряда и штабель не развалился. Рваные мешкизаменяют, а удобрения пересыпают в другие мешки, используя средстваиндивидуальной защиты.
Твердые минеральные удобрения нельзя располагать в проходах,проездах, около рубильников и токопроводящей арматуры, дверей и оконных проемов.Расстояние от стены склада до штабеля должно быть 0,6—1,0 м, от минеральныхудобрений до электропроводов, рубильников, приборов — 1 м.
Требования к качеству минеральных удобрений
В настоящее время сельское хозяйство ориентируется наиспользование концентрированных и комплексных удобрений: из азотных удобрений —на аммиачную селитру и карбамид, из фосфорных— на двойной суперфосфат, изкалийных — на хлористый калий, из комплексных главным образом на сложные исмешанные на фосфатах аммония. Основные требования сельского хозяйства кассортименту удобрений и их качеству:
ü ассортимент минеральных удобренийдолжен быть по возможности шире представлен комплексными удобрениями соследующим соотношением действующих веществ: 1:1:1, 1:1:1,5 1:1:0,5 1:1:0 0:1:1,51:1,5:1 1: 1,5: 1,5, 1,5: 1: 1, 1:4:0 1: 2,5: 0.
ü Поставка всех твердых удобрений (заисключением фосфоритной муки и фосфатшлака) должна производиться только вгранулированном или крупнокристаллическом виде с размером гранул иликристаллов: гранул с диаметром (d),равным 2-4 мм—не менее 80%, в том числе с d=2-3 мм – не менее 50%. Содержание пылевой фракции (d
ü После транспортирования и храненияудобрений на складах в насыпях высотой до 5 м (и до 10 м на перспективу) в течение не менее 6-ти месяцев со дня отгрузки поставщикам удобрения должны сохранятьсвои свойства и гранулометрический состав (до 97%).
ü Содержание влаги в минеральныхудобрениях не должно превышать следующих значений (в %):
Азотные удобрения… 0,15—0,3%
Суперфосфаты..........................3,0—4,0%
Остальные удобрения… 1,0—2,0%
ü Статистическая прочность гранул – нениже 50-30 кгс (1 гс = 9,8 мН), динамическая прочность — не менее 85-90%.
ü Производить отправку roтовoro продукта следует после охлаждения до температуры 40-45°С.
ü Удобрения должны быть сыпучими иоднородными в течение всего гарантийного срока после транспортирования ихранения. В помещении с повышенной влажностью удобрения увлажняются, вследствиечего увеличивается их слеживаемость (особенно у водорастворимых, с малойпрочностью гранул), ухудшается качество, поэтому упаковка, в которой их держат,должна быть не поврежденной. Для уменьшения гигроскопичности и слеживаемостиудобрения применяют:
производство удобрений в гранулированном виде с минимальнымсодержанием влаги;
получение возможно более прочных гранул;
охлаждение удобрений перед складированием или затариванием;
защита удобрений от возможности поглощения влаги из воздуха(герметичность тары, складов и транспортных средств, защитное покрытие гранулщелочными добавками).
ü Удобрения не должны содержать (илисодержать в допустимых пределах) агрессивных примесей: активного хлора,соединений фтора, биурета, свободной кислоты (содержание свободной кислоты всуперфосфатах не должно превышать 1%).
ü С 1980 г. основная часть хлористого калия должна поставляться в гранулированном и крупнокристаллическомвиде; негранулированная часть будет использована в производстве комплексныхудобрений.
ü Микроудобрепия следует производить восновном в составе комплексных, а для непосредственного применения их желательнопоставлять в сульфатной форме.
Обязательнаямаркировка минеральных удобрений
Накаждом пакете указывают: наименование предприятия-изготовителя, названиеминерального удобрения, количество (массу, вместимость), цену, дату выпуска,химический состав, инструкцию о способе применения, которую необходимо строгособлюдать.
Техникавнесения удобрений
Удобрения можно вносить до посева, во время посева и в периодвегетации растений. В любом случае необходимо руководствоваться тем, что вудобрении нуждаются растения, а не почва, почему и вносить удобрения надо так,чтобы они максимально полно использовались растениями, а следовательно, онидолжны быть как можно ближе к корневой системе растений.
Различают 2 способа внесения удобрений: сплошное внесение и местное(локальное) внесение. При использовании сплошного метода удобрение рассеиваютпо всей засеваемой площади, а затем заделывают в почву плугом, бороной или культиватором.
Местное удобрение вносят в рядки, лунки, борозды. Конечно,такое «адресное» внесение более эффективно, чем разбросное. Однако в нашейстране более распространенным является именно разбросное внесение. Этообусловлено традициями, а также тем, что такой способ внесения обеспеченматериально-технической базой: имеются разбросные туковые сеялки,разбрасыватели минеральных удобрений и т. д. На приусадебных участкахпревалирует местное внесение.
По срокам внесения различают удобрение допосевное (основное),припосевное (рядковое) и послепосевное (подкормка).
Основное удобрение. Минеральные удобрения вносят в почву ранней весной илиосенью, во время подготовки почвы. Такое внесение удобрений называют основным. В почву обычно вносят полную нормунавоза и около 2/3 нормы минеральных удобрений,предназначенных для данной культуры. Это удобрение запахивают плугами спредплужниками. Если его заделать в почву мелко, растение слабее использует изнего питательные вещества, так как верхний слой почвы летом часто пересыхает, имельчайшие корни с корневыми волосками, через которые происходит поступлениеводы и солей в растение, высыхают и отмирают. Вносить основное удобрение хорошо,равномерно разбрасывая сухое удобрение на определенной площади с тем, чтобыпотом заделать его в почву.
Припосевное удобрение. Рядковое удобрение используют в небольшом количестве припосеве семян или посадке клубней, корней, рассады. Цель припосевного удобрения— обеспечить молодые растения хорошо усваиваемым минеральным питанием в началеих роста. Для припосевного удобрения пригодны только быстродействующиевещества. Их заделывают в почву мелко, на 2,5—5 см глубже посева семян илипосадки корней, рассады. В некоторых случаях возможно даже внесение удобрений ссеменами высеваемой культуры. Припосевное удобрение способствует ускорениюроста растений и лучшей их устойчивости к неблагоприятным условиям погоды,болезням и вредителям.
Послепосевное удобрение. В летнее время, в период роста и плодоношения растенийнесколько раз в почву вносят удобрения дополнительно. В этом случае говорят оподкормке, т.е. о внесении легкоусвояемых растениями форм удобрений во время ихроста. В подкормке можно дать те вещества, в которых растения больше всегонуждаются в определенные периоды их жизни. Например, ранней весной озимыеиспытывают недостаток в азоте, поэтому подкормка их в этот период оказываетположительное влияние на урожай. Весной с началом роста побегов, листьев,корней растениям необходимы подкормки азотными удобрениями, и как можно раньше.За лето целесообразно делать две подкормки—в июле и августе. Плодовые культурыподкармливают главным образом азотными удобрениями, но при обильномплодоношении при второй подкормке (в августе) вносят также калийные и фосфорныеудобрения. Чрезмерная подкормка азотными удобрениями приводит к буйному ростулистьев, что уменьшает сопротивление растений болезням. Кроме того, листьядолго не опадают и деревья не успевают подготовиться к зиме. Поэтому плодовымрастениям следует давать азотные подкормки лишь до конца июля, чтобы древесинауспела как следует вызреть. Лучше всего делать подкормку, поливая землю воднымраствором удобрения.
Так, для озимых зерновых культур наилучший урожай получаютпри внесении удобрений всеми тремя способами.
Подсчёт доз минеральных удобрений по действующему веществу
Вследствиетого, что питательные элементы в удобрениях содержатся в разном процентномотношении, и очень часто приходится пересчитывать рекомендуемую дозу на тот видудобрений, который имеется, в зависимости от вида удобрения, в агрохимии исельскохозяйственном производстве употребляют термин «действующее вещество». Поконцентрации действующего вещества (д.в.) удобрения подразделяются на:
Низкоконцентрированные— до 25% д.в.
Концентрированные— до 60% д.в.
Высококонцентрированные— более 60% д.в.
Ультраконцентрированные— 100% д.в. и более.
Действующеевещество, или действующее начало — та часть удобрений, которая усваиваетсярастениями. Выражают его в процентах. Его обычно указывают на упаковкахудобрений и обозначают химическими формулами: азот N, фосфор Р2О5, калий — К2О,магний — MgO и т. д. Если говорят о внесении в почву 10 кг калия, то на самом деле имеют в виду 10 кг К2О и т.п. с остальными.
Другимтермином, часто употребляемым в сельскохозяйственной практике, является«физический вес» (масса) удобрения — это действительная масса удобрения,включая действующее вещество и сопутствующие вещества. Это находитиспользование в характеристиках косвенных удобрений.
Для удобства расчетов дозы удобрений указывают в действующемвеществе (в кг/га).
Масса в пересчете на действующее вещество исчисляется: азотные — в пересчетена азот N; фосфорные—в пересчете на пятиокисьфосфора Р2О5; калийные— в пересчете на окись калия К2О.Исчисление в действующих веществах необходимо при установлении доз внесенияудобрения в почву. Для пересчета минеральных удобрений на 100%-ное содержаниедействующих веществ, физическую массу данного удобрения умножают на процентноесодержание действующих веществ и делят на 100.
Для выражения дозы минеральных удобрений в массе туков (ц) необходимодозу в действующем веществе разделить на процентное содержание азота вудобрении. Например, аммиачная селитра содержит 34% азота, значит, каждыйцентнер—100 кг— аммиачной селитры содержит 34 кг действующего вещества. На гектар посевов пшеницы нужно внести 60 кг азота (в действующем веществе). Это значит, что на 1 га поля нужно внести (60 ∙ 100) / 34= 1,8 ц аммиачной селитры. Под озимую пшеницу необходимо внести 90 кг азота в действующем веществе. Если для этой цели будет использован водный аммиак, содержащий20% азота, то доза его составит:
90/20= 4,5 ц/га
При определении необходимой дозы минеральных удобрений наделянку исходят из содержания действующего вещества в удобрениях и площадиделянки, а расчет ведут по формуле:
m= m2S / 100m1
где т — количество удобрений на одну делянку; т1 —содержание питательного вещества в удобрении в %; m2 — доза питательного вещества в кг/ га; S — площадь делянки в м2.
Рассчитанноеколичество удобрений для каждой делянки отвешивают с точностью до 20 г, помещают в бумажный пакет или мешочек из плотной материи, туда же закладывают этикетку с обозначениемномера делянки, названия и массы удобрения.
Ещёв 80-х гг в некоторых странах (США, Канада, Англия и др.) ставится вопрос опереходе исчисления содержания действующих веществ в удобрениях с оксидов (Р2О5,К2О и т. д.) на элементы (N, Р, К и т, д.). В СССР, как и в других странах, намечали постепеннопереходить на новую форму выражения действующих веществ. Коэффициенты пересчетаиз окислов в элементы действующих веществ и из элементов в окислы приведеныниже:
1 Р2О5= 0,4361 Р 1P =2,2911 Р2О5
1К2О = 0,8301 К 1K =1,2046 К2О
1СаО = 0,7147 Са 1Ca = 1,3992 CaO
1 СаСО3 = 0,4004 Са 1Ca =2,4972 CaCO3
1МgО = 0,63031 Мg 1Mg= 1,6579 MgO
Глава I. Прямыеудобрения
Прямые удобрения предназначаются для непосредственного питания растений. Напостроение органов и формирование урожая растения расходуют минеральныевещества, поступающие в основном из почвы. Азот, фосфор, калий потребляютсярастениями в наибольших количествах, поэтому их называют основными питательнымиэлементами. Остальные необходимы растению в меньших количествах.
1.1Простые удобрения
Простые удобрения содержат один питательный элемент.
Азотные удобрения
Описание. Азотные удобрения подразделяются на аммиачные (сульфатаммония), нитратные (натриевая селитра) и амидные (карбамид, цианамид кальция).Промышленность производит твердые и жидкие на основе жидкого и водного аммиака.Все азотные удобрения хорошо растворимы в воде и используются как в видерастворов, так и в твердом состоянии.
Все соли аммония относятся к физиологически кислымудобрениям. Кальциевая, натриевая селитры и цианамид кальция являютсяфизиологически щелочными удобрениями. Селитры хранят в бумажных битумированныхили полиэтиленовых мешках вместимостью до 50 кг. Склонны к химическому самовозгоранию при контакте с горючими материалами и порошками некоторых металлов и ихокислов (алюминий, медь, цинк, железо и др.). При возгорании выделяют кислород,горят без доступа воздуха и выделяют ядовитые газы. Следует сказать особо о нитратеаммония. Для него известно несколько кристаллических форм, в которых онсуществует при различных температурах — кубическая, тригональная,моноклинальная, ромбическая, тетрагональная. Превращение одних комбинациймолекул в другие сопровождается изменениями структуры и плотности кристаллов ипроисходит с выделением теплоты: все это и может служить причиной взрывааммиачной селитры. Если аммиачная селитра хранится в уплотненном состоянии взамкнутом пространстве, то при повышении температуры до 230° С можетразлагаться:
2NH4NO3 = 2NO + N2 + 4Н2О + 57.6 кдж
Вследствие выделения теплоты, приводящей к дополнительномуразогреванию удобрения, скорость этой реакции быстро возрастает, и она можетзакончиться взрывом, самовозгоранием. По той же причине нужно предохранять егоот смешивания с торфом, опилками, соломой и другими органическими материалами,нагревания. Скорость разложения такжеувеличивается в присутствии кислот (азотной, соляной, серной), ипорошкообразных металлов (цинка, никеля, меди, свинца и др.). Замедляетразложение ингибитор карбамид (0,1—0,2% от массы NH4NO3). Применяемые в производстве дляуменьшения слеживаемости аммиачной селитры добавки так называемогоазотнокислого раствора апатитового концентрата несколько локализует процесстермического разложения; растворы доломита не влияют на скорость разложения.Потери азота от разложение NH4NO3 в производственных условиях составляют 0,15—0,5%.
Характерные представители. Аммиачнаяселитра NH4NO3 (ГОСТ 5.2176-84). По масштабам производства аммиачнаяселитра занимает в России первое место среди азотных удобрений. Нитрат аммония— кристаллическое вещество белого цвета. Выпускается в виде белых гранул,чешуй. Содержание азота в марке А не менее 34,2% (17,5% аммонийной и 17,5%нитратной) N, влаги не более 0,3%. Марка Бсодержит не менее 34% N,влаги не более 0,3%. Технические условия на аммиачную селитру марки Б приведеныниже:
Содержание добавок (в сухом веществе)
фосфатов в пересчете на Р2О5, % неменее........0,5
нитратов кальция и магния в пересчете на СаО, %… Не менее0,3
Реакция… Нейтральная, слабощелочная (в пересчете на NH3 — не более 0,05%) или слабокислая (в пересчете на HNO3—не более 0,02%)
Рассыпчатость, %… Не менее 100
Гранулометрический состав
гранул 1—3 мм, %, не менее… 90
гранул мельче 1 мм, %… Не более 6
Температура селитры при упаковке, °С…… Не более 30
Некоторые высококачественные содержат 34,6% N при той же влажности. Чистая аммиачнаяселитра обладает высокой гигроскопичностью, активно поглощает влагу из воздуха,способностью слеживаться, и некоторой взрывоопасностью. В связи с этимтехнологический процесс получения аммиачной селитры включает специальныеоперации, улучшающие ее свойства — введение добавок, гранулирование. Присоблюдении установленных правил обращения нитрат аммония практически безопасен.
Влажнаяже соль, содержащая более 3% воды, не взрывается даже под действием детонатора.Для уменьшения гигроскопичности этой соли ее сплавляют с менее гигроскопичнымивеществами, например с сульфатом аммония (при этом образуется сульфат-нитратаммония — содержит 16-17% N). Запрещено вносить под огурцы, кабачки, патиссоныи тыкву, поскольку данные культуры активно накапливают нитраты.
Кальциевая (норвежская) селитра Са(NО3)2 (ТУ 6-03-367-79). Существенные недостаткинорвежской селитры — высокая гигроскопичность, низкое содержание азота — 14,5-15,5%,высокая влажность — не более 14%. Дальние перевозки ее экономически невыгодны,так как вместе с азотом транспортируется 85,5% балластных веществ. Нитраткальция может кристаллизоваться с различным количеством кристаллизационной водыв зависимости от температуры, например, при 0—56° С образуется кристаллогидратс четырьмя молекулами воды. Кальциевую селитру можно получить разложениемкускового известняка 50—60%-ным раствором азотной кислоты, вводимой в избытке:
СаСО3 + 2НNO3 = Са (NO3)2 + СО2 + H2O
Избыток кислоты нейтрализуют газообразным аммиаком, благодарячему готовый продукт содержит около 5% нитрата аммония. Образующиеся чешуйкикальциевой селитры дробят и охлаждают до 30° С перед упаковкой. Стоимостьединицы азота в кальциевой селитре, получаемой таким способом, выше, чем ваммиачной селитре. Нитрат кальция рационально получать путем поглощенияизвестковым молоком, отходящих нитрозных газов при производстве азотнойкислоты. При этом образуется раствор нитрита и нитрата кальция:
4NO2 + 2Са (ОН)2 = Са (NO3)2 + Са (NO2)2 + 2Н2О
Для превращения нитрита кальция в нитрат раствор двух солейобрабатывают азотной кислотой (протекает в аппарате — инверторе и носитназвание инверсии):
ЗСа (NO2)2 + 4HNO3 = 3Са (NO3)2 + 2Н2О + 4NO
Инвертированный раствор содержит некоторый избыток азотнойкислоты, который нейтрализуют газообразным аммиаком. При этом образуетсянебольшое количество аммиачной селитры. Нейтрализованный раствор отделяют оттвердых примесей, упаривают, кристаллизуют при 90° С, охлаждают до 30° С иупаковывают. Доза 30—50 г на 1 м2.
Натриевая (чилийская) селитра NaNO3 (ГОСТ 828-77). Это белое, серое, желтоватое мелкокристаллическоевещество (серый цвет придают примеси). В России нитрат натрия вырабатывают изотходящих газов при производстве азотной кислоты. Натриевая селитра содержит в1 сорте не менее 16,4% N, влагине более 1%. Во 2 сорте— не менее 16,1% N, влаги не более 1,8%. Обладает сравнительно небольшойгигроскопичностью, не слеживается.
Получение натриевой селитры во многом сходно с получениемкальциевой селитры. Процесс нейтрализации оксидов азота растворами едкого натраили соды протекает в две стадии:
NO2 +NO+ Na2CO3= 2NaNO2+ CO2
Na2CO3 + 2NO2= NaNO3 + NaNO2+ CO2
Чаще всего нейтрализацию ведут раствором соды. Нитритинвертируют 50%-ным раствором азотной кислоты:
3NaNO2 + 2HNO3 = 3NaNO3 + 2NO + Н2О
Полученный 40—50%-ный раствор нитрата натрия упаривают ввакуум-выпарной установке до содержания 75% нитрата натрия. Суспензиюохлаждают, при этом происходит кристаллизация. Кристаллы отделяют от маточногораствора центрифугированием, сушат их горячим воздухом, доводя до определеннойвлажности (1,5—2%).
Сульфат аммония (NH4)2SO4 (ГОСТ 9097-74) кристаллизуется в ромбической системе. Это крупныебесцветные кристаллы часто серого цвета, негорючие. Бывает высшего, 1(кристаллический) и 2 (кристаллический или аморфный) сорта. Высший сортсодержит не менее 21% N,влаги не более 0,2%. 1 сорт содержит не менее 20,8% N, влаги не более 0,3%. 2 сорт содержит не менее 20,8% N, влаги не более 0,3%.Гранулированный— не менее 20,8% N,влаги не более 0,6%. Содержит также свободную серную кислоту (0,05%), неслеживается, наименее гигроскопична из всех азотных удобрений. Технические условия на сульфат аммония:
Показатели Высший 1-й сорт 2-й сорт
сорт
Содержание свободной H2SO4, %, не
более… 0,025 0,050 0,050
Гранулометрический состав:
для гранулированного продукта—
содержание фракции 1—4 мм, %, не менее… 90 —
для кристаллического продукта,
содержание частиц более
0,25 мм, %, не менее… 90 70 —
Остаток на сите 6 мм… . Отсутствие
Температура продукта перед затариванием в бумажные мешки недолжна быть выше 40 °С, в полиэтиленовые, бумажные со слоями из бумаги,ламинированной полиэтиленом, и прорезиненные — не выше 50 °С.
В большом количестве сульфат аммония получают преимущественноиз аммиака коксового газа. При этом аммиак нейтрализуется серной кислотой:
2NH3 + Н2SO4 = (NH4)2 SO4 + 280,3 кДж
Выделяющаяся теплота реакции используется для испарениябольшей части воды, вводимой с раствором серной кислоты. Соль отделяют отматочного раствора центрифугированием и сушат горячим воздухом, доводя довлажности 0,1—0,25%. Хранят в бумажных битумированных и полиэтиленовых мешкахвместимостью до 50 кг и россыпью. Ядовит, вызывает ожоги кожи, раздражаетверхние дыхательные пути.
Хлористыйаммоний NH4CI содержит до 25% азота. В большом количестве хлористый аммонийполучают преимущественно из аммиака коксового газа. При этом аммиакнейтрализуется соляной кислотой:
NH3 + НС1 = NH4СI + 260 кДж
Это белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое вводе, малогигроскопичное, не слеживается при хранении. Специфичность хлористогоаммония обусловлена высоким содержанием в этом удобрении хлора.
Сульфат аммония-натрия NH4 NaSO4 (ТУ6-01-284-75). Кристаллический порошок с примесью окрашенных солей; содержаниесульфата аммония 75% и сульфата натрия 25%. Содержит не менее 17% N, влаги не более 2%.
Карбамид (NH2)2CO (ГОСТ 2081-75) — диамид угольной кислоты, или амид карбаминовой кислоты(мочевина). Исходными реагентами для его получения служат аммиак и СО2.Чистый карбамид содержит 46,6% азота, влаги не более 0,3%, и имеет видбесцветных тетрагональных кристаллов, белых игл, ромбических призм. Выпускаетсяс содержанием не менее 93% гранул размером от 1 до 4 мм, в том числе не менее 50% гранул размером от 2 до 3 мм; содержание гранул менее 1 мм должно быть не более 5% при отсутствии остатка насите 5 мм. Механическая прочность на раздавливание не менее 300 г на 1 гранулу. Он менее гигроскопичен, чем аммиачная селитра, и меньше слеживается. Принагревании или при грануляции карбамид частично разлагается с выделениемаммиака и образованием биурета — малорастворимого в воде соединения, котороелегко отделить и взвесить:
/>2CO(NH2)2 → (CONH2)2NH + NH3
Высокое содержание биурета в карбамиде токсично для растений.
Карбамид является высококонцентрированным безбалластнымазотным удобрением. По величине физиологической кислотности карбамидприближается к аммиачной селитре. Промышленные способы получения карбамидаоснованы на его синтезе из аммиака и оксида углерода (IV). Процесс синтеза протекает в две стадии. В самом началеобразуется карбамат аммония (аммонийная соль карбаминовой кислоты):
2NH3 + СО2 ↔ NH2 — COONH4 + 163,4 кДж
Карбамат аммония затем превращается в карбамид, отщепляяводу:
NH2 — COONH4 ↔NH2 — CO — NH2 + Н2О—28,5 кДж
В почве карбамид под влиянием уробактерий превращается вкарбонат аммония.
Хранят в бумажных или полиэтиленовых мешках вместимостью до 50 кг. Имеет температуру вспышки 182°С и температуру самовоспламенения — 640°. Не взрывоопасен.Выделяет аммиак, вызывающий легкое раздражение глаз и слизистой оболочки носа.В помещении для хранения устраивают активную вентиляцию.
Мочевино-формальдегидныеудобрения (МФУ; за рубежом называется уреаформ). МФУ содержат 33— 42% азота.Это белая, аморфная смесь, не поглощающая влагу. Процесс ее получения можноизобразить в виде схемы:
30˚C
Формальдегид→ Разбавленный раствор СО (NH2)2 → МФУ
Н2SO
Составих варьирует от водно-растворимых молекул метилен-мочевины с короткими цепямидо нерастворимых в воде длинных молекулярных цепей полиметилен-мочевины [ NH2 CO NH (CH2 NH CO NH2) CH2 NH CO NH2 ]. Метилен-мочевина образуется путем следующих реакций:
NH2CONH2 + CH2O → NH2CONHCH2OH
NH2CONHCH2OH + NH2CONH2 → NH2CONHCH2NHCONH2 + Н2О
Диуреа-метилен[ NH2 CONHCH2NHCO NH2 ], соединяясь с новыми молекулами метилен-мочевины, образуетеще более длинные молекулярные цепи. МФУ содержат как непрореагировавшуюмочевину, так и метилeн-мочевину.Одно вещество растворимо в воде и содержит легко доступный растениям азот,другое нерастворимо в воде и содержит азот, медленно переходящий в доступнуюдля растений форму. Поэтому МФУ называют медленнодействующими. МФУ используют вбольших дозах, так как оно не вымывается из почвы. Применение этого удобрения всельском хозяйстве ограничено в связи с высокой его стоимостью.
Цианамидкальция CaCN2. Содержит 20—21% азота, получается при взаимодействииазота и карбида кальция при 1100° С. Так как образование кальцийцианамида идет свыделением тепла, то достаточно нагреть смесь в наглухо закрытой печи до 1000˚С, а далее реакция протекает сама:
N2 + СаС2 = CaCN2 + С + 70 ккал
Цианамид кальция представляет собой аморфный порошоктемно-серого цвета (от примеси углерода), негорюч, ядовит, разлагается водой, поэтомуприменяется в качестве удобрения в незначительных количествах. В почве под действиемводы и оксида углерода разложение цианамида кальция медленно протекает и приобычных температурах—превращается в кислую соль цианамида кальция Са(НСN2)2, цианамид NH2СN, мочевину. Оченьхорошо вносить вместе с томасшлаком. При увлажнении разогревается, выделяетацетилен. Хранят в стальных барабанах емкостью 50—100 л, в битумированныхмешках емкостью до 35 кг. Мешки укладывают на стоечные поддоны, бочки — наплоские, в штабеля в 3 яруса и более. Гарантийный срок хранения — 1 год.
Жидкие азотные удобрения в настоящее время широко применяют на полях нашей страны. Наскладах их хранят в сварных стальных резервуарах, оснащенных полным комплектомоборудования и арматуры, обеспечивающих герметичность и безопасность работы.Наружную поверхность резервуаров окрашивают в светлый цвет. Для предотвращенияпотерь аммиака от испарения обеспечивают полную герметизацию, регулируютдыхательную аппаратуру; систематически проверяют сальниковые уплотнения,набивки и прокладки. При хранении аммиачной воды используют герметизирующийсамозатекающий пленкообразующий состав (ГСПС), который заливают на поверхностьводы слоем не менее 3 см. Бывают следующих видов:
Жидкий аммиак (ГОСТ 6221-81) — бесцветная подвижная жидкостьс неприятным запахом. Чистый продукт содержит 82,3% N, но жидкий аммиак добрениедолжен содержать не менее 82% N и не более 0,4% влаги. Наиболееконцентрированное из всех азотных удобрений.
Предельное содержание примесей в жидком аммиаке (в мг/л) показанониже:
Примесь Высший сорт 1 сорт 2 сорт
Масло 2,0
Железо 2,0 8,0 20,0
Технические свойства жидкого аммиака представлены ниже:
Плотность при — 33,5°С, кг/м3… 0,6814
Температура, °С:
сжижения (при атмосферном давлении) —33,5
затвердевания… —77,8
критическая… 132,4
Критическое давление, МПа… 11,28
Мольная теплоемкость, кДж/(кмоль-К):
при постоянном объеме (25°С). . 28,2
при постоянном давлении… . 37,3
Получается как конечный продукт его синтеза из смеси азота иводорода на железо-калиевом катализаторе путем последующего его сжижения привысоком давлении:
N2 + 3H2↔ 2NH3
Поскольку жидкий аммиак получают при высоком давлении,снижение давления приводит к выделению аммиака из удобрения в атмосферу.Поэтому хранят и перевозят жидкий аммиак так:
Перевозку и хранение жидкого аммиака производят в следующихусловиях:
в неизолированных стальных цистернах, рассчитанных надавление 1,77—1,96 МПа (рекомендуются для глубинных складов в колхозах исовхозах);
в цистернах с тепловой изоляцией при давлении 0,29 —0,59 МПа;
при атмосферном давлении в резервуарах с аммиачно-холодильнойустановкой (могут быть рекомендованы только для заводских и пристанционныххранилищ).
Вносятего специальными машинами.
Аммиачнаявода (ГОСТ 647-77) представляет собой водный раствор аммиака с резким запахом—25%NH3, или 20,5% N. В аммиачной воде марки Б, предназначаемой для сельского хозяйства, недопускается более 8 г/л СО2 и 0,01 г/л меди.
Давление паров аммиака и воды над аммиачной водой значительнониже, чем над жидким аммиаком и составляет 49∙103 н/м2.В связи с этим аммиачную воду можно хранить и перевозить в закрытых цистернахили баках. Для приготовления аммиачной воды может быть использовансинтетический газообразный аммиак, а также аммиак, содержащийся в коксовомгазе, который растворяют в очищенной воде (чтобы предотвратить выпадение солей,а также уменьшить коррозионное действие аммиачной воды):
NH3 + H2O ↔NH4OH ↔ NH4+ + OH—
Аммиачная вода каменноугольная должна отвечать следующимтребованиям:Показатели 1 сорт 2 сорт 3 сорт
Содержание NH3, % не
менее
Содержание примесей, не
более:
H2S, г/л
СО2 г/л
Нерастворимый остаток, %
25
Отсутствие
То же
0,1
–
18,5
80
100
Не нормируется
—
18
Не нормируется
То же
То же
—
Аммиакатами называют растворы в аммиачной воде различныхазотсодержащих веществ: аммиачной или кальциевой селитры, карбамида, карбонатааммония. Такие растворы имеют вид бесцветных или желтоватых жидкостей иобладают сильным запахом аммиака. Давление паров аммиака над аммиакатамизначительно ниже давления паров над жидким аммиаком.
v Удобрение жидкое азотное «Плав» (ТУ6-03-277—78) — раствор NH4NO3 и CO(NH2)2 (применяется в качестве сезонногоудобрения в период с 1 марта по 1 ноября).
Технические требования:
Содержание, %:
CO(NH2)2… 35,5-40,0
NH4NO3… 36,0-430
N, не менее… 30
Плотность, кг/м3… 1260—1330
Щелочность, в пересчете на NH3, %… 1,0—1,5
Температура кристаллизации, °С, не выше 3
v Удобрение аммонийное (жидкое) (ТУ6-03-320—72)
v Технические требования:
Содержание, %:
азота, не менее… 20,5
карбамида, не менее .... 20,0
сульфата аммония (в пересчете
на SO4), не более .... 8,5
хлористого аммония (в пересчете
на хлор-ион), не более… . 2,0
дихлорэтана, не более… . 0,1
цинка, не более… . 3,0
v Углеаммиакатыжидкие (ТУ 6-03-374-75)— аммиачно-водный раствор карбоната аммония и CO(NH2)2. Технические требования:
Содержание, %:
NH3… 20—25
CO(NH2)2… 19-28
СО2… 7—12
N, не менее… 29
Температура кристаллизации, °С. .10
Аммиакаты изготовляют по определенной схеме. Предварительноиз газообразного аммиака получают 10—15%-ную аммиачную воду. Затем в реакторвводят горячий 75—82%-ный раствор аммиачной селитры. Смешивание этих веществсопровождается выделением теплоты, поэтому смесь охлаждают.
Фосфорные удобрения
Описание. Фосфорные удобрения — это кальциевые и аммонийныесоли фосфорной кислоты. Они составляют половину всех производимых минеральныхудобрений. Фосфорнокислые соли прочно удерживаются в почве и почти не вымываютсяводой.
Воснову классификации положена их растворимость в воде и органических кислотах,они делятся на:
1) водорастворимыеудобрения, в которых большая часть фосфорных соединений растворима в воде и,следовательно, наиболее легко усваивается растениями (суперфосфат, двойнойсуперфосфат, а также фосфорсодержащие сложные удобрения — аммофос,нитроаммофоска, нитрофоска, карбоаммофоска);
2) цитратнорастворимыеудобрения, в которых содержатся соединения фосфора, растворимые в аммиачномрастворе лимоннокислого аммония (цитрата аммония). Фосфорная кислота из такихсоединений обычно легко усваивается с растениями в результате работы корневойсистемы. К цитратнорастворимым удобрениям относится преципитат(дикальцийфосфат);
3) лимоннорастворимыеудобрения, нерастворимые в воде и аммиачном растворе цитрата аммония, норастворимые в 2%-ном растворе лимонной кислоты. К ним относятся обесфторенныефосфаты, томасшлак, частично фосфоритная мука. Несмотря на малую растворимость,эти вещества являются для кислых почв хорошими удобрениями. Фосфорныесоединения этих удобрений медленно переходят в почвенный раствор, и действие ихдлится ряд лет.
Водорастворимыепроизводятся в виде порошков и гранул. Труднорастворимые — в виде высокодисперсныхпорошков. Лучше не применять в чернозёмах, поскольку они связываютсянаходящимися там окислами железа и алюминия.
Характерные представители. Фосфоритная (фосфорная) мука (ГОСТ5716-74), получаемая при тонком размоле фосфоритов — труднорастворимый порошоктемно-серый или бурый разных оттенков. Самое дешевое из фосфорных удобрений,занимает второе место по производству и применению после суперфосфата. Фосфоритнаямука готовится 3 сортов. Сильно пылит, d (90% частиц) =0,18 мм. Для устраненияпылимости ее промышленным путем смешивают с хлоридом аммония в соотношении N:P2O5 = 1:1.Одновременно этот прием повышает содержание растворимого фосфора вудобрении. Или обрабатывают фосфоритную муку при высокой температуредисульфатом калия, получают сложное удобрение, содержащее около 16% Р2О5и до 17% К2О. 1 сорт содержит 28-30% Р2О5. 2сорт — 22-24% Р2О5. 19-21% Р2О5—это3 сорт. Самой лучшей считается фосфоритная мука из желваковых фосфоритов, хуже– из мелкозернистых фосфоритов. Усвоению благоприятствует тонкость помола, привлажности выше 3% теряет сыпучесть. Действует на растения медленно, в течениедвух-трех лет. Фосфоритная мука тонкого помола приоседании на влажную кожу вызывает раздражение. В помещении для храненияустраивают активную вентиляцию.
Простой суперфосфат Са (Н2РО4)2∙ 2Н2О { и до 50% балластa СаSO4 ∙ 2Н2О, силикагеляSiO2 ∙ nН2О,неразложившиеся остатки} (ТУ 6-08-277-83)—cерый мелкозернистый порошок, получаемый обработкой апатитов ифосфоритов серной кислотой. Цель обработки — получить растворимую в воде соль,хорошо усвояемую растениями в любой почве:
Са3(РО4)2 + 2H2SO4 = Са(Н2РО4)2 + 2CaSO
После тщательного перемешивания влажная масса некоторое время«вызревает» (заканчивается разложение остатков апатитового или фосфоритовогоконцентрата). При этом по вышеприведенной схеме образуется смесь сульфата ипервичного фосфата кальция CaSO4 и Са(Н2РО4)2, которая после измельчения и применяется в качестве удобрения. Кислотностьпочвы суперфосфат не повышает, так как содержит сернокислый кальций (гипс). Егопроизводят в больших количествах и в гранулированном виде (в виде светло-серых гранул).Горячий суперфосфат необходимо охлаждать до температуры 40 °С и ниже. Вприсутствии фосфорной кислоты суперфосфат гигроскопичен (гигроскопическая точка60—65%). Нейтрализация свободной кислотности известняком или аммиаком уменьшаетего гигроскопичность (гигроскопическая точка увеличивается до 75— 87%). Водинаковых условиях гигроскопичность суперфосфата из фосфоритов Каратау, содержащегогигроскопичный мономагнийфосфат, выше, чем апатитового суперфосфата.
Обогащенный (гранулированный) суперфосфат (ГОСТ 5956-78). Выпускают в виде порошка и гранул, содержит около 24 % P2O5. Механическая прочность гранул для стандартногогранулированного суперфосфата из апатитового концентрата составляет не менее 1МПа (10 кгс/см2), а для гранулированного аммонизированногосуперфосфата из фосфоритов Каратау — не менее 1,5 МПа (15 кгс/см2).Гранулометрический состав этих видов суперфосфата характеризуется следующимсодержанием фракций (в %): 1—4 мм — не менее 90%; 4—6 мм — не более 5%; менее 1 мм — не более 5%. Аммонизированный сушеный суперфосфат из фосфоритов Каратау должен полностьюпроходить через сита с отверстиями 6 мм. Для других видов суперфосфатауказанные параметры не лимитируются.
Двойной суперфосфат (ГОСТ 16306-80)— концентрированноефосфорное удобрение состава Са(Н2РО4)2 ∙Н2О. По сравнению с простым суперфосфатом не содержит балласта. Нижеприведены технические условия на двойной суперфосфат для обеих марок:
Гранулометрический состав, %:
гранулы 1—4 мм, не менее… 80
гранулы свыше 6 мм… Отсутствие
гранулыменее 1 мм, не более… 5
Механическая прочность гранул:
на истирание, %, не менее… 97
на раздавливание, МПа (кгс/см2), не
менее… 1,5
Температура продукта перед затариванием, °С:
в бумажные мешки, не более… 40
в полиэтиленовые мешки, не более. 55
Гигроскопическая точка двойного суперфосфата находится впределах 62,5—69%; критическая гигроскопическая точка гранулированного двойногосуперфосфата при содержании Р2О5 своб. 3,4% составляет74%; гигроскопичность аммонизированного двойного суперфосфата еще ниже —гигроскопическая точка достигает 85%. «Предельная» влагоемкость двойногосуперфосфата находится в пределах 1,5—3,4% при относительной влажности воздуха50%.
Получениедвойного суперфосфата состоит из двух стадий. Сначала получают фосфорную кислотуиз фосфорита:
Са3(РО4)2+ 3H2SO4 = 3CaSO4 ↓+ 2H3PO
Иличерез апатит:
Са5(РО4)3(F, CI) + 5H2SO4 = 5CaSO4 ↓ + H (F, CI) +3H3PO
Затем, отделив фильтрованием осадок CaSO4, водным раствором полученнойфосфорной кислоты обрабатывают апатит или фосфорит. Количество исходныхпродуктов берется в соответствии с уравнением:
Са3(РО4)2 + 4Н3РО4= 3Ca(H2PO4)
Качество суперфосфатов оценивается по содержанию усвояемой Р2О5в форме водорастворимых соединений [Н3РО4, Са(Н2РО4)2,Mg(H2PO4)2] и веществ, растворимыхв цитратном растворе (СаНРО4, MgHPO4, частично фосфаты железа и алюминия). Суперфосфаты несгораемы.Хранят их в битумированных бумажных и полиэтиленовых мешках или россыпью. Приразгрузке пылят. Содержат свободную фосфорную кислоту и выделяют фтористыегазы. Пары фосфорной кислоты раздражают слизистую оболочку носа, вызываютносовые кровотечения, крошение зубов, воспалительные заболевания кожи.Фтористые газы раздражают верхние дыхательные пути, кожу, вызывая гнойничковыезаболевания.
Известныследующие марки:
Суперфосфатдвойной гранулированный. Содержит в марке А не менее 49% Р2О5,свободной кислоты не более 2,5%, влаги не более 4%. В марке Б — не менее 43% Р2О5,свободной кислоты не более 5%, влаги не более 5%.
Суперфосфатдвойной гранулированный с В и Мо. Содержит 42-43% Р2О5, 0,4%В и 0,2% молибдена Мо.
Суперфосфатгранулированный из апатитового концентрата без добавления и с добавлением микроэлементов.Содержит около 20% Р2О5, и не более 2,3% свободной кислоты.Микроэлементы в количестве: В-0,2%, Мп—1,5%, Мо –0,13%.
Суперфосфатпростой порошковидный из апатитового концентрата. Содержит не менее 19% Р2О5,и не более 5% свободной кислоты. Не слеживается.
Суперфосфатпростой порошковидный, сушеный, нейтрализованный. Содержит 20% Р2О5и не более 2,5% кислоты.
Суперфосфатаммонизированный, гранулированный. Содержит 15% Р2О5(сушеный еще и не менее 2-3% N). Наоснове фосфоритового концентрата.
Томасшлак (ТУ 14-11-47—81). Порошок темного цвета, содержит14-20 % лимоннорастворимого P2O5 в виде Са4Р2О9— тетракальцийфосфата или Са4Р2О9 ∙ CaSiO3 — силикокарнатита, в воде нерастворим. Является побочнымпродуктом переработки богатых фосфором чугунов на сталь и железо. Получается посхеме:
Р2О5 + 4СаО = Са3(РО4)2∙ СаО
В его состав входят также соединения железа, алюминия,магния, марганца, молибдена, ванадия и других элементов. Удобрение это щелочное.
Термофосфаты. Содержат 18-34% Р2О5. Получают этиудобрения сплавлением или спеканием бракованных суперфосфата, фосфоритов илиапатитов с щелочными солями калия или натрия, силикатами, известью, кварцем,металлургическими шлаками и т.д. При этом труднодоступный фосфор переходит влимоннорастворимую форму. По составу и свойствам термофосфаты близки ктомасшлаку, но обладают лучшей доступностью фосфора растениям, чем томасшлак.
Обесфторенныефосфаты. Содержат от 28 до 32% лимоннорастворимой Р2О5. Обесфторенный фосфат изапатитового концентрата по ГОСТ 10516—75 должен содержать не менее 41% Р2О5,растворимой в 0,4%-ной НС1, не менее 48%СаО, не более 0,18% F, 0,0002% As,0,002% Pb, при отсутствии частиц металлического железа размером более 0,5 мм. Через сито № 063 должно проходить не менее 95% частиц продукта. Получаются методом спеканияиз фосфоритов, растворимы в 2%-ной лимонной кислоте на 40-60%. Растворимостьсущественно увеличивается при добавлении Н3РО4 и соды. Процессобесфторивания (в отсутствие SiO2) можетбыть представлен следующими уравнениями:
при смешении фосфата с кислотой
Ca10(PO4)6F2 + 14Н3РО4 + 10Н2О = 10Са(Н2РО4)2·Н2О+ 2HF
СаСО3 + 2Н3РО4 = Са(Н2РО4)2∙ Н2О + СО2
при нагревании фосфата до 500—600 °С (суммарно)
Са(Н2РО4)2 • Н2О= Са(РО3)2 + ЗН2О
при нагревании до 600—900°С
Ca10(PO4)6F2 + 4Са(РО3)2 + Н2О = 7Са2Р2О7+ 2HF
при нагревании выше 900—1000 °С
Ca10(PO4)6F2 + Са2Р2О7 + Н2О= 4Са3(РО4)2 + 2HF
При основном внесении на дерново-подзолистых почвах и черноземахэто удобрение равноценно суперфосфату.
Преципитат(дикальцийфосфат) (ТУ 6-17-765-76) — концентрированное фосфорное удобрениесостава СаНРО4 ∙ 2Н2О
Сероватыйпорошок, мало растворим в воде, но хорошо растворим в органических кислотах.Получается при нейтрализации фосфорной кислоты раствором гидроксида кальция:
Н3РО4 + Са(ОН)2 = СаНРО4• 2Н2О
Преципитатдолжен содержать 47 ± 1% Р2О5, растворимой в 0,4%-нойсоляной кислоте, не менее 37% СаО и не более 0,2% F, 0,008% As и0,008% Рь; требуется отсутствие частиц величиной более 5 мм и допускается содержание частиц величиной 0,5—2 мм не более 10%.
Известныследующие марки:
Преципитатудобрительный в виде порошка, содержит не менее 38% Р2О5.
Преципитатудобрительный в виде порошка, на основе экстракционной H3PO4,содержит не менее 44% Р2О5.
Костнаямука, получаемая при переработке обезжиренных костей домашних животных,содержит Са3(РО4)2 или Са5(РО4)2ОН. Она содержит 30 % Р2О5 и применяетсядля приготовления удобрительных смесей. Очень похожа по применению на фосфоритнуюмуку. Часто используется и как кормовая добавка,подобно мочевине.
Вивианит(болотная руда) Fe3(PO4)2. Образуется в болотныхпочвах. Вивианит легко разрыхляется при высыхании и хорошо рассеивается привнесении.
Магний-аммоний-фосфат(МАФ) NH4MgPO4 ∙ 6H2O
Концентрированноеудобрение, содержащее три элемента питания:
10,9%N; 45,7% Р2О5;25,9% MgО
Фосфорнаходится в лимоннорастворимой форме, поэтому хорошо доступен растениям, новносить его надо в виде порошка. Азот в этом удобрении находится внерастворимой в воде.
Калийные удобрения
Описание. Недостаток калия в почве заметно уменьшает урожай иустойчивость растений к неблагоприятным условиям, поэтому около 90% добываемыхсолей калия используют в качестве калийных удобрений. Большинство калийныхсолей легко растворяются в воде. Хлористыйкалий, калийная соль, сульфат калия —кристаллические продукты от белого до красного цвета. Хранятроссыпью. При погрузке и разгрузке пылят, раздражают кожу, вызывают глубокиераны, язвы и гнойничковые заболевания,
Характерные представители. Важнейшими калийными удобрениями являются:
Сырые соли, представляющие собой размолотые природные соли-минералы:
СильвинитNaCI • КС1 имеет розовые кристаллы, хорошорастворимые в воде. Это удобрение содержит до 18% К2О и 35-40% Na2O. Сильвинит гигроскопичен, слеживается при хранении.
КаинитКС1 ∙ MgSO4 ∙ ЗН2О — белые, горькие на вкус, хорошорастворимые в воде. Удобрение содержит 10-12% К2О. В его составетакже имеются Na и Са. Применяют в основном подсахарную свеклу, смешивая с хлористым калием.
Калийнаясоль. Смесь хлористогокалия с молотым сильвинитом, зернистый порошок. По ГОСТу это удобрение должносодержать не менее 40% К2О. Выпускают и 30% калийную соль — смесьсильвинита с каинитом. Влаги не более 2%.
Имеют высокий процент балласта, удорожающего расходы натранспортировку и внесение.
Концентрированные удобрения, получаемые в результате переработкиприродных калийных солей — это:
Хлорид калия (сильвин) KCl (ГОСТ 4568-74)— кристаллический мелкий порошок, белый ссероватым оттенком или розоватый. Технические условия на гранулометрическийсостав (в %) хлористого калия:Размер частиц Прессованный Крупнозернистый 1 сорт 2 сорт
—4+1 мм, не мен
—1 мм, не более
60
30
50
50
55
45
Хлорид калия кристаллизуется в кубической форме, часто в видекристаллов с притуплёнными углами. В чистом виде кристаллы бесцветные иводяно-прозрачные, из-за примесей — красновато-желтые, ярко-красные или розовые.Твердость по шкале Мооса равна 2. Способом флотации производится изсильвинитовых руд. Сущность способа состоит в разделении КС1 и NaCl с предварительным выделениемглинистого шлама. Способ основан на различной способности их поверхностисмачиваться водой. Предварительно измельченную руду взмучивают в воде иливодном растворе и через пульпу пропускают воздух, распределяющийся в видемелких пузырьков. Гидрофобные минералы прилипают к пузырькам воздуха ивыносятся на поверхность пульпы в виде пены, которая затем удаляется ифильтруется для выделения твердых частиц. Гидрофильные минералы остаются на днефлотационной машины и выводятся через сливное отверстие. Непрерывный процессфлотации осуществляется при участии следующих видов флотационных реагентов специфическогодействия: собиратели (коллекторы)—избирательно адсорбируются на поверхностиминералов, делая ее несмачивающейся; активаторы—улучшают адсорбцию собирателей;пенообразователи—способствуют образованию устойчивой обильной пены; депрессоры—увеличивают смачиваемость минералов, затрудняя их всплывание; регуляторы —изменяют состав и рН жидкой фазы пульпы. Флотационное обогащение сильвинитовыхруд включает следующие основные операции:
1) дробление и измельчение руды;
2) предварительное удаление глинистого шлама;
3) основная флотация с выделением КС1 в пенный продукт ипоследующей перечисткой полученного концентрата;
4) перечистка глинистого шлама с целью снижения потерь КС1;
5) обезвоживание хвостов, шлама и концентрата с возвратом вцикл оборотного раствора.
Известны следующие марки:
KCl из нефелиновогосырья —мелкокристаллический не слеживающийся порошок. Содержит не менее 60% K2O и влаги не более 1% в 1 сорте, не менее 57,5% K2O и влаги не более 1% во 2 сорте.
KClкрупнозернистый – содержит 55% K2O, влаги не более 1%.
Хлоркалий— электролит отработанный, кристаллический, содержит в марке А 45,5% K2O, не более 4% влаги. В марке Б — 31,5% K2O, не более 4% влаги. Является отходом производства магния из карналлитаи состоит из KCl, MgС12, NaCI.
Сульфат калия K2SO4 (арканит)(ТУ 48-5-30-78).Концентрированноекалийное удобрение. Представляет собой кристаллический сыпучий белый порошок сжелтым оттенком, хорошо растворяется в воде. Рекомендуется под культуры, непереносящие избытка хлора. Из всех калийных является самым дорогим.
Известны следующие марки:
K2SO4 технический кристаллический — содержит не менее 48% K2O, влаги не более 2%.
K2SO4 из нефелинового сырья, мелкокристаллический,содержит не менее 50% K2O.
K2SO4 удобрительный кристаллический, содержит не менее 50% K2O и влаги не более 0,3% в 1 сорте и не менее 46% K2O, влаги не более 0,3% во 2 сорте. Не более 2-3% С1.
K2SO4 порошок, для сельхоза, содержит не более 3% Cl и не менее 46% K2O, влаги не более 2%.
Сульфаткалия-магния (калимагнезия,шенит) К2SO4 ∙ MgSO4 (ТУ 6-13-11-79). Выпускается в видегранул. Порошковидный продукт, содержит в I сорте окиси калия 30% и окиси магния 10%, во II — соответственно 28 и 8%, также неболее 28% С1. Влаги не более 5%.
Калийно-магниевыйконцентрат (калимаг) (ТУ 46-12-44—78) К2SO4 ∙ 2MgSO4. Серый кристаллическийпылящий порошок. Химический состав этого удобрения примерно такой: K2SO4 — 39%, MgSO4 — 55%, NaCI — 1%, остальное — нерастворимыйостаток.
Сложныйпроцесс получения бесхлорных калийных удобрений из полиминеральныхкаинито-лангбеинитовых руд, содержащих в основномминералылангбейнит K2SO4-2MgSO4 и каинит KCl∙MgSO4∙3H2O, основан на разделении компонентов растворов с получениемсульфата калия или калимагнезии. Процесс разделения разработан на основеанализа совместной растворимости в воде соответствующих солей. Одновременновыпускаются побочные продукты: сульфат натрия Na2SO4, поваренная соль NaС1 и бишофит MgCl2∙6H2O. В процессе образуются галитовые иглинистые отвалы.
Соотношение между выходом сульфата калия и калимагнезии(шенита) определяется составом исходной руды и заданным объемом производствасульфата натрия и бишофита. При максимально возможном получении сульфата натрияи бишофита калимагнезия не производится и в качестве калийного удобрениявыпускается только сульфат калия. Доля калимагнезии в выпуске готовой продукциирастет при уменьшении выхода сульфата натрия и бишофита.
Конверсия лангбейнйта протекает по уравнению
2(K2SO4 ∙ 2MgSO4) + 2KC1 +18Н2О = 3(K2SO4·MgSO4·6H2O) + MgCI2
При выщелачивании руды, содержащей каинит, также образуетсяшенит и хлорид магния:
2(KCl∙MgSO4∙3H2O) = K2SO4·MgSO4·6H2O+ MgCI2
Кристаллизация K2SO4 возможна при инконгруэнтном растворении в водешенита, при этом MgSO4 переходит в раствор. Протекает такжеследующий процесс:
KCl ∙ MgSO4 · 3H2O + КС1 = K2SO4 + MgCl2 + ЗН2О
Накапливающийсяв системе хлорид магния выводится из цикла с маточными щелочами.
Известныследующие марки:
Калимаг— гранулированный и не гранулированный. Содержит в I сорте калия 19 % и магния 9 %, во II — соответственно 17,2 и 8 %. влаги не более 7%. Также не более20% С1— в сортах.
Калимаг40% -ный гранулированный. Содержит не менее 30% K2O, 10—MgO, не более 5% С1—, влагине более 7%.
Микроудобрения (витамины полей)
Традиционно в земледелии нашей страны применяются борные,марганцевые, молибденовые, кобальтовые, медные и цинковые витамины полей. Этивещества содержат микроэлементы в концентрированном виде, все они хорошорастворимы в воде.
Каждую соль растворяют в отдельной емкости. Соли марганца,меди, цинка и борную кислоту можно растворить вместе и хранить в одной емкости.Соли железа растворяются в отдельной бутылке темного стекла. Качественно их можноразличить по цвету раствора (купоросы, молибденовые микроудобрения).
Борсодержащие удобрения. Борная кислота НзВОз (ТУ 48-01-14—80)получается разложением ашаритовых боратов серной кислотой:
2MgO∙B2O3· Н2О+ 2H2SO4 = 2H3BO3+ 2MgSO
После отделения нерастворимого остатка на фильтрах растворНзВОз и MgSO4 охлаждают в кристаллизаторах.Выпадает кристаллическая борная кислота (14-16% Н3ВО3),отделяемая от маточного раствора на центрифугах. После сушки борная кислотаявляется товарным продуктом. Температура кипения 29,27%-ного (насыщенного) раствораНзВОз 103,3 °С. Температура плавления Н3ВО3 181 °С.
Гранулированный боросуперфосфат — содержит 18,5-19,3% Р2О5и 1% Н3ВО3. Светло-серые гранулы содержат бор в видехорошо растворимой в воде борной кислоты. В производстве гранулированногоборосуперфосфата борную кислоту смешивают с простым суперфосфатом в процессе егогранулирования. Соотношение В: P2O5 в гранулированном боросуперфосфате 1: 100. Самымперспективным видом борсодержащего компонента в удобрениях следует считатьборную кислоту, как наиболее концентрированную и легкоусвояемую форму В2О3.
Двойной боросуперфосфат — содержит 40-42% Р2О5 и 1 ,5% Н3ВО3.
Бормагниевое удобрение Н3ВО3 + MgO (ТУ 6-08-279—80)— содержит до 13% борной кислоты и 15-20%оксида магния. Удобрение представляет собой отход производства борной кислоты —тонкий порошок светло-серого цвета. Бормагниевое удобрение получается изматочных растворов после кристаллизации борной кислоты, содержащих 2—2,5% Н3ВОзи 21—24% MgSO4. Маточный раствор является отходом, в нем находится15—30% борной кислоты от ее содержания в исходном сырье. Производство бормагниевогоудобрения заключается в выпаривании и сушке маточного раствора в распылительнойсушилке. Продукт содержит 13% Н3ВО3 и 14% MgO в водорастворимой форме.
Борнодатолитовое удобрение — содержит 12— 13% борной кислоты. Порошоксветло-серого цвета, полученный обработкой датолитовой породы серной кислотой.
Борацитовая мука — представляет собой мелко размолотую борную руду, содержитоколо 10% бора.
В качестве медного удобрения на почвах, богатых органическимвеществом, а также тяжелых иловатых разновидностях медь переходит вслабоподвижные формы, и растения проявляют признаки медного голодания. Способыприменения медных удобрений зависят от конкретной обстановки, потребностейкультуры, вида удобрения.
Купорос медный CuSO4∙5H2O(ГОСТ 19347-74)— кристаллическое вещество ярко-синего цвета, слегкавыветривающийся. Содержание медного купороса в препарате I сорта 98,5%, а в препарате II сорта — 94%. Содержание меди в соли — 25,4%. Медный купороспроизводится преимущественно из медного лома и отходов медеобрабатывающейпромышленности растворением в серной кислоте башенным способом. Основные стадиипроизводства: очистка меди, гранулирование, растворение в серной кислоте,кристаллизация медного купороса. Среднетоксичен. Не горюч. Хранят в бочках,фанерных ящиках, барабанах емкостью 50 кг, в битумированных мешках вместимостью 25—30 кг. Гарантийный срок хранения — 5 лет. На основе медного купоросабудет выпускаться меднокалийное удобрение, получаемое смешением хлористогокалия с медным купоросом и гранулированием смеси прессованием. Меднокалийноеудобрение содержит 56,8% К2О и около 1% меди.
Пиритные огарки (ТУ 6-08-239—82) — отход производства серной кислоты.Содержание меди — 0,3-0,7%. Медь в пиритных огарках содержится преимущественно(примерно на 75%) в водонерастворимой форме. Установлено, что растениямдоступна водорастворимая — сульфатная и частично сульфидная медь пиритныхогарков. Окись и закись меди пиритных огарков растения не усваивают. В составпиритных огарков входят и некоторые другие микроэлементы: средний составпиритных огарков уральских медноколчеданных руд: 0,36—0,44% Си, 45—47% Fe, 0,38—0,54% Zn и 115—359 г/т Со. Однако наряду с этими элементами онисодержат токсичные для растений мышьяк, свинец и некоторые другие, поэтому приих использовании необходим контроль за уровнем накопления токсикантов.
Шлаки цинкоэлектролитных и медеплавильных заводов — содержат медь в количестве0,2-0,5%.
Низкопроцентные окисленные медные руды — содержание меди 0,9%.
Молибденовые удобрения. Молибденовокислый аммоний (NH4)6Mo7O24 (ТУ 48-29-1—79)— мелкокристаллическая соль белогоцвета, хорошо растворима в воде. Содержание молибдена — 52%.
Молибденовокислый аммоний-натрий (молибдат аммония-натрия) (NH4)3 Na3Mo7O24 (ТУ 48-29-1—79) — соль желтоватого цвета, растворима в воде.Содержание молибдена — 36%.
Производятся из концентрата молибденовых руд, содержащихмолибден в виде молибденита (MoS2) и другихминералов.
Молибденизированный гранулированный суперфосфат — содержит 18-20% Р2О5и 0,1-0,2% молибдена.
Молибденизированный двойной гранулированный суперфосфат— содержит 43-45% Р2О5и 0,2% молибдена. Разработана технология введения бора и молибдена (молибдатаммония) (примерно по 0,2% каждого микроэлемента) в процессе гранулированиядвойного суперфосфата. Для уменьшения потерь бора в виде летучих соединений софтором, попадающих после очистки газовых выхлопов в сточные воды, рекомендованоподавать бор в форме сухой борной кислоты, а молибден с раствором молибдатааммония на увлажнение шихты. Фосфорные удобрения способствуют увеличениюдоступности почвенного молибдена, так как анион фосфорной кислоты вытесняетанион молибденовой кислоты из поглощенного состояния. При совместном внесениифосфора и молибдена растения эффективнее используют оба элемента.
Местные удобрения (МРТУ 6-08-77—79). Это прежде всего отходымолибденовых обогатительных фабрик (0,002 — 0,05% молибдена), отходы заводовферросплавов (0,2-0,6%), отходы, получаемые на электроламповых заводах (5-6%молибдена). Выпускаются также порошки, содержащие молибден (9,6-— 11%), которыеполучаются смешением концентрированного молибдата аммония с техническимтальком.
Марганцевыеудобрения. Марганизированныйсуперфосфат. Гранулированное удобрение светло-серого цвета содержит 18,7-19,2%Р2О5 и 1—2% марганца. Его изготовляют, добавляя кпростому суперфосфату 10—15% марганцевого концентрата, содержащего 35—40% Мп.
Марганизированная нитрофоска. Содержит 11 % азота, 10% Р2О5,11% К2О и 0,9% марганца.
Марганцевые шламы (МРТУ 6-08-77—78). Отходы мокрого обогащения марганцевыхруд и бедные марганцевые руды. Содержат от 1,0 до 1.7% нерастворимого марганцав виде пиролюзита, а также кальций, магний, небольшое количество фосфора.
Сульфат марганца для сельского хозяйства (ТУ 6-09-1781—80)выпускается в форме продукта, содержащего 70% MnSO4, и в смеси с тальком, содержащей 18—22% MnSO4. Сульфат марганца получается растворением в сернойкислоте карбонатных марганцевых руд или восстановленного до закиси марганца МпОпиролюзита.
Цинковые удобрения. Цинковым удобрением является водорастворимыйсернокислый цинк ZnSO4·7H2O(ГОСТ 8723—78). Выпускается это удобрение в виде концентрированного продукта(21,8—22,5% Zn) и в смеси с тальком, содержащей21,8% Zn.
Из отходов производства цинковых белил изготавливается цинковоеполимерное удобрение ПМУ-7 (МРТУ 6-08-152—79), тонкий порошок темно-серогоцвета следующего примерного состава: 25,0% Zn (19,6% оксида цинка, 17,4% — силиката цинка), 0,4% Мп, 0,4%СиО, 1,0% MgO, 21,0% FeO. Выпускается аммофос состава (N: Р2О5: К2О: Zn) 10:46:0:1,4 (цинк будет вводиться ввиде сульфата).
Шлаки медеплавильных заводов. Содержат 2-7% цинка. Используют как предпосевноеудобрение в дозе 0,5 —1,5 ц/га.
Кобальтовыеудобрения. В качестве кобальтовых удобрений используют хорошо растворимые вводе соли кобальта — сернокислый кобальт и хлористый кобальт. Выпускаетсядвойной суперфосфат и нитроаммофоска с добавлением солей кобальта.Проектируемый состав нитроаммофоски (N: Р: К: Со) = 17: 17: 17: 0,1.
Полноеминеральное удобрение (ТУ РСТ Латв ССР 366-79) с микроэлементами,порошковидные, белые. Содержит 7,5-8% N, 6,5-8,5% Р2О5 и 9,5-10%К2О. Марка А содержит также микроэлементы: цинк, марганец, молибден,кобальт, медь, бор; марка Б— цинк, марганец, молибден, кобальт, бор, магний,железо, медь.
N, не менее… 7,5—8 Со………….0.01-0.05
P2Os, неменее… 7,5—8 Zn…………. 0.17-0.12
К2О, не менее… 12—14 Cu …………… 0.17-0.04
MgO… 1,0 Fe …………… 0.24
Mo… 0,01—0,005Mn ………… 0.02-0.18
Удобрения из сточных вод иодо-бромных производств. Разработан процесс извлечениямикроудобрений следующего состава: 0,52% Мп, 0,2% В, 0,02% Си, 0,012% I.
Новоенаправление в использовании микроудобрений, наметившееся в последние годы—применениекомплексонатов металлов. Комплексоны—большая группа органических лигандов, содержащихосновный центр (атом N) икислотный (-СООН, фосфоновые группы), котoрых может быть несколько. Эти соединения с важнейшими длярастений микроэлементами обладают следующими ценными особенностями: нетоксичны;хорошо растворимы в воде; устойчивы (не адсорбируются и не разрушаются почвой);и легко усваиваются в широких диапазонах рН. Ими обрабатывают семена,опрыскивают посевы. Способны увеличить урожайность на 20-40%. В Россиивыпускают следующие вещества, которые включают в себя
Со2+,Zn2+, Mg2+, Мп2+,Са2+:
ДТПА—диэтилентриамин-N, N, N′, N′′,N′′′–пентауксуснаякислота
ЭДДЯК—этилендиамин-N,N′—диянтарная кислота
НТФ—нитрилтриметилфосфоноваякислота
ОЭДФ—оксиэтилендифосфоноваякислота
Комплексные удобрения
В последниегоды производство комплексных удобрений развивается всё более широко. Они содержатв себе несколько питательных элементов, но иногда необходимо бывает длявнесения требуемой дозы азота, фосфора, калия добавлять недостающее количество тогоили иного компонента. Получают в едином технологическом процессе в основном 2способами: на основе азотнокислого разложения фосфатного сырья и используяфосфорные кислоты. Комплексные удобрения имеют следующие преимущества передпростыми (односторонними) туками: при промышленном производстве сложных исложно-смешанных удобрений достигается точное соотношение питательных веществ,продукты имеют хорошие физические свойства. Вместе с тем сложные исложно-смешанные удобрения имеют ограниченный ассортимент марок с различнымсоотношением питательных веществ.
По международному соглашению все удобрения (а комплексныеособенно!) должны иметь на упаковке три цифры, разделенные дефисом. На первомместе указывают процентное содержание азота, на втором — фосфора, на третьем —калия. Это очень удобный вид маркировки, простой и легко запоминающийся, но невсе фирмы-производители удобрений придерживаются этого международногосоглашения.
Сложные удобрения на основе фосфорных кислот
Описание. Сложные удобрения в составе одной соли содержат дваи более питательных элемента. Такие удобрения совершенно лишены балластныхвеществ (ненужных растениям) и обладают поэтому высокой концентрацией элементовпитания, поэтому необходимо следить заравномерностью рассева их по поверхности почвы, оберегать растения от прямогопопадания на них гранул, а если такое случилось, сразу же стряхивать гранулы срастений. Выпуск промышленностью большого числа марок сложных удобрений требуетобязательной их упаковки, что связано с дополнительными расходами, т. е. судорожанием удобрений. Фосфорно-калийные удобрения — гранулированныйнесгораемый материал. При погрузке и разгрузке пылят.
Характерные представители. К очень ценным сложным удобрениямотносится аммофос NH4H2PO4 (ГОСТ 18918-79). Аммофос — белый, из-за примесей сероватый кристаллическийпорошок, растворимый в воде. Часть его используется в качестве полупродукта дляполучения сложных и смешанных тройных удобрений. Механическая прочность грануламмофоса на раздавливание должна составлять не менее 2 МПа (20 кгс/см2),содержащие гранул размером менее 1 мм не должно превышать 5%, гранулы размером1—3,2 мм должны составлять не менее 90 %, гранулы 3,2—б мм — не более 5%. Тоннааммофоса заменяет три тонны простого суперфосфата и одну тонну (NH4)2SO4.Получается при частичной нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком коксового газа:
NH3 + Н3РО4 = NH4H2PO4
Каждый центнер аммофоса заменяет 2,5 ц суперфосфата и 0,35 ц аммиачнойселитры. Недостатком аммофоса является неодинаковое количество азота и фосфорав удобрении. С ним сходен диаммофос, поэтому они очень часто поступают в продажув смеси.
Хранятв бумажных битумированных и полиэтиленовых мешках. При погрузке и выгрузкепылит. Раздражает кожу, слизистую оболочку глаз и дыхательные пути.
Известныследующие марки:
Аммофосгранулированный, содержит 50-52% Р2О5, 12% N (марка А); 42-44% Р2О5,10-11% N (марка Б).
Аммофоспорошковый (ТУ 6-08-293—74) из фосфоритного и апатитового концентратов,Содержит 50% Р2О5 и не менее 11% N (марка А); 46% Р2О5, 11% N (марка Б).
Аммофосудобрительный гранулированный (ТУ 95-255—74). Содержит не менее 39% Р2О5и 12% N.
Диаммофос (NH4)2HPO4 (ТУ 6-08-191—81) получают также нейтрализациейфосфорной кислоты аммиаком (70%):
2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4
Диаммофосгранулированный удобрительный содержит не менее 18 % N и 46-47 % Р2О5. Выпускается ссодержанием 90% гранул 1-3,2 мм, до 5% гранул 3,2-5 мм, и до 5% частиц менее 1 мм. Термически менее устойчив аммофоса: при температуре около 70 Сначинает терять аммиак.
Сложные удобрения на основе ортофосфатов аммония
Фосфаты аммония ограниченно применимы в качественепосредственного удобрения вследствие низкого содержания азота по отношению кР2О5 и отсутствия в своем составе калия.
Уравновешенные сложные гранулированные азотно-фосфорные иазотно-фосфорно-калийные удобрения различных марок получают на основеортофосфатов и полифосфатов аммония добавлением азотного компонента в формеполупродуктов — нитрата аммония [нитро-] или карбамида и калийного компонента —кристаллического хлорида или сульфата калия [карбо-]. Название двойныхудобрений оканчивается на [-ос], название полных — [-оска].
Нитроаммофоска — сложное тройное (полное)удобрение, получается нейтрализацией аммиаком смеси экстракционной фосфорной иазотной кислот с добавлением хлорида калия на стадии гранулирования. СогласноГОСТ 19691—74, нитроаммофоска гранулированная содержит по 17-18% N, Р2О5, К2О(марка А); 13-14% N и по 19-20% Р2О5и К2О (марка Б). Для обеих марок предусмотрено отсутствие гранулразмером более 6 мм, содержание гранул от 4 до 6 мм — не более 3%, от 1 до 4 мм—не менее 94% и менее 1 мм не более 3%. Механическая прочность гранулобеих марок на раздавливание не менее 2 МПа (20 кгс/см2).Температура нитроаммофоски при затаривании должна быть не более 50 СС.Получается как нейтрализацией фосфорной и азотной кислот аммиаком, так иазотнокислотным разложением апатита (40-60 С):
Са3 (РО4)2 CaF2+ 8HNO3 = 4Ca (NO3)2 + 2H3PO4+ 2HF + 290 кДж/моль
Нитроаммофос(ТУ 6-08-338-75) — гранулированныйсодержит не менее 23% N и 23%Р2О5 (марка А). Не менее 16% N и 24% Р2О5 (марка Б). Не менее 25% N и 20% Р2О5(марка В). Концентрированное азотно-фосфорное удобрение, производитсянейтрализацией аммиаком смеси фосфорной и азотной кислот без нведения калийногокомпонента. Выпускается продукт трех марок: 1:1:0; 1 :1,5:0; I :0,8:0. Размер гранул для всехмарок: 1—4 мм —не менее 90%, 4—5 мм —не более 5%, меньше 1 мм не более 5%. Продукт не должен слеживаться при хранении в течение 1 мес. Температуранитроаммофоса при затаривании в бумажные мешки — не выше 45°С, в полиэтиленовые— не выше 50°С.
Нитродиаммофос.Содержит азота 23—24% ифосфора 30—31%. Употребим под все культуры, но главная его ценность вводорастворимости, что позволяет вести им подкормку через оросительныеустановки. Получают их по следующей схеме:
2NH3 + НNO3 + H3PO4 = NH4NO3 + NH4H2PO4
Аммофосфатгранулированный, содержит 38-39 % Р2О5 (в том числеводорастворимой формы не менее 26 % ) и 4-5 % N.
Диаммофоскагранулированная. Содержит 10-11 % N, по 26-27 % Р2О5 и К2О (марка10-26-26); 10-11 % N, по 30-31 % Р2О5и К2О (10-30-30).
Карбоаммофос — азотно-фосфорное сложное гранулированноеудобрение, получают из растворов фосфата аммония и карбамида.
Карбоаммофоска — тройное удобрение, содержащее также калийныйкомпонент, вносимый в виде хлорида калия. В технических требованиях на карбоаммофос(ТУ 6-08-285—77) и карбоаммофоску (ТУ 6-08-371—77) предусмотрены одинаковыепоказатели прочности гранул на раздавливание не менее 2,0 МПа (20 кге/см2)и размера гранул— не менее 90% гранул размером 1—4 мм, не более 5% гранулменьше 1 мм при отсутствии гранул более 6 мм.
Сложные удобрения на основе азотнокислой переработкиприродных фосфатов
В отличие от удобрений, получаемых на основе фосфорнойкислоты, они называются :
«Нитрофос» (ТУ 6-08-338-75) — азотно-фосфорное, порошокбелого цвета, содержание азота 14—20%, фосфора 14-20% и «Нитрофоска» (ОСТ95-11-81, ГОСТ 11365-84)— азотно-фосфорно-калийное, состоящие из преципитата, аммофосаи аммиачной селитры. Это серо-розовые гранулы размером 1—4 мм, содержат до30—50% аммиачной селитры. При нагревании разлагаются с выделением аммиака истановятся пожароопасными. Раздражают кожу, слизистую оболочку глаз идыхательные пути. Получаются в едином технологическом процессе сплавлением NH4NO3 с фосфатом аммония и хлоридом калия, примешивая различные добавки;первая из стадий получения реализуется параллельно с получением нитрофосов:
2Са(NO3)2 + H3PO4 + 4NH3+ H2SO4 + 2H2O = 4 NH4NO3 +CaSO4 + CaHPO4 ∙ 2H2O
Однако ГОСТ 19691-74 указавает на то, что данные стандартыраспространяются на нитроаммофоску, получаемую как нейтрализацией H3PO4 и HNO3 аммиаком, так и азотнокислымразложением апатита. Ниже — требования к гранулометрическому составу длянитрофоса и нитрофоски (до косой черты — нитрофос, после нее — нитрофоски):
Размергранул, мм Нитрофос Нитрофоска марки А Нитрофоска марки Б и В
1—4/2—4,не менее 90 93 80
4—5/4—6,не более 5 2 10
менее1/менее 2, не более 5 5 10
Известныследующие марки:
Нитрофосгранулированный. Содержит по 22% N и Р2О5(уравновешенный продукт); 23% N и17% Р2О5 (марка А); 24% N и 14% Р2О5 (марка Б).
Нитрофоска гранулированная. Содержит не менее 11% N, 10— Р2О5, 14—К2О.
Важнейшейиз данной группы удобрений является смесь аммофоса с солями калия— азофоска илинитроаммофоска (ГОСТ 19691-80), получаемая азотно-сернокислотно-сульфатнымспособом. Гранулы белого цвета, хорошо растворимые в воде. Близка фазовымсоставом с нитроаммофоской и нитрофоской. Ценна тем, что заменяет несколькопростых удобрений — отпадает сложная операция их смешивания.
Известныследующие марки:
Азофоскагранулированная (марка 1-1-1)—по 16 % N и Р2О5, в том числе в водорастворимой форме 12% иК2О. Марка 1-1-0 содержит 23 % N и 22 % Р2О5 (в том числе вводорастворимой форме 14%). Марка 2-1-0 содержит 26 % N и 13% Р2О5 (в том числе вводорастворимой форме 10%).
Фоскамид.Он содержит по 14% азота и фосфора, 17% калия, и поэтому на упаковке данырекомендации по его использованию и осенью, и весной, и летом в виде подкормок.Однако оно, помимо названных элементов, содержит еще бор, кобальт, цинк,марганец, молибден, медь. В отличие от других сложных удобрений продается вмелкой (по 0,5—1 кг) расфасовке (картонная коробка с полиэтиленовым вкладышем).
Аммофоскамид по потребительским свойствам близок к нитроаммофоске, поскольку в немсоотношение азота, фосфора и калия по действующему веществу 1:1:1, но общаясумма их равна 55%, что вдвое выше, чем в нитроаммофоске. Это универсальнаясмесь удобрений.
Калийная(индийская) селитра КNO3 — наиболее ценное удобрение, так какявляется одновременно и азотным, и калийным. Это темно-серое мелкокристаллическоевещество. Содержит 14% N и 46% К2О.Рекомендуется для внесения только весной, т.к. в ней содержится легкорастворимыйазот. Получают калийную селитру посредством следующей реакции при 105˚С:
КСI + NaNO3 ↔ NaСI + КNO3
Полученныесоли хорошо растворимы в воде, но NaСI растворим менее, чем КNO3, из-за чего равновесие можно сместить вправо.
Сложно-смешанныеудобрения
Описание. В России выпускаются сложно-смешанные гранулированныеудобрения, являющиеся продуктом аммонизации смеси простого суперфосфата,азотных солей в виде «плава», аммиаката или в кристаллическом состоянии икристаллических калийных солей. Для любых видов и марок прочность гранул нараздавливание должна быть не менее 2 МПа (20 кгс/см2).Гранулометрический состав: гранул размером 1 — 3,2 мм не менее 90%, 3,2—5 мм — не более 5%, меньше 1 мм — не более 5%.
При смешении и аммонизации основных исходных компонентовпротекают следующие реакции:
H3PO4 + NH3 = NH4H2PO4
Са(Н2РО4)2 · Н2О+ NH3 = СаНРО4 + NH4H2PO4 + H2O
NH4H2PO4+ CaSO4 + NH3 = CaHPO4 + (NH4)2SO4,
2CaHPO4 + CaSO4+ 2NH3 = Ca3(PO4)2 + (NH4)2SO4
Водорастворимая соль Са(Н2РО4)2,содержащаяся в суперфосфате, может превращаться.в менее усвояемые СаНРО4 иСаз(РО4)2. Для предотвращения ретроградации вводят сернуюкислоту, которая связывает кальций с образованием водорастворимогомоно-аммонийфосфата:
Са(Н2РО4)2 + H2SO4+ 2NH3 = CaSO4 + 2NH4H2PO4
Для повышения концентрации питательных веществ и увеличенияотносительного содержания водорастворимой P2O5 (до 85—90%) используют H3PO4.
Концентрация действующих (питательных) веществ всложно-смешанных удобрениях определяется качеством исходного сырья и заданнымсоотношением в продукте N: Р2О5: К2О.
Сложно-смешанные удобрения с соотношением N: Р2О5:К2О = 1: 1: 1 из простого суперфосфата содержат около 33% суммыдействующих веществ, из двойного суперфосфата — 42—44%. Применение фосфорнойкислоты увеличивает суммарное содержание действующих веществ соответственно до38 и 48%.
На основе аммофоса и диаммофоса, аммиачной селитры и хлоридакалия получаются сложно-смешанные удобрения с различным соотношением N: Р2О5:К2О и суммарным содержанием действующих веществ до 58%, при этом Р2О5находится в водорастворимой форме. В производстве сложно-смешанных удобренийприменяются аммиакаты с содержанием 41-45% N общ. и до 12% Н2О.
Характерные представители. Кристаллин (растворин). Быстро растворяющеесяминеральное удобрение. Кроме основных элементов питания в его состав входитцелый ряд микроэлементов (марганец, цинк, медь, кобальт, йод и др.). Его можноиспользовать как в открытом, так и в закрытом грунте. Содержат необходимый длярастений набор микроэлементов, хорошо растворяются в воде, не содержат балластныхи вредных примесей. Хлора в них имеется незначительное количество. Наиболеешироко распространены три марки: Марка А — N:P:K:Mg = 10:5:20:6; Марка Б — 18:6:18; Марка В — 18:18:18. Однако следует помнить, что этоудобрение вызывает подкисление почвы.
Смешанноеполимерное удобрение гранулированное. Содержит по 16 17% N, Р2О5, К2О(марка 16-16-16); 10-11% N и по20-21 % Р2О5 и К2О (марка 10-20-20)
Удобрениеазотно-фосфорно-калийное гранулированное. Содержит по 16-17 % N, Р2О5, К2О(марка 16-16-16); 10-11 % N и по 20-21 % Р2О5и К2О (10-20-20).
Смешанные удобрения
Описание.Смешанные удобрения представляют собой механические смеси разных видовудобрений — простых, сложных или тех и других без добавления полупродуктов и реагентов. Их часто называют тукосмесями. Сухоетукосмешение позволяет готовить большой ассортимент комплексных удобрений сразнообразным соотношением действующих веществ в соответствии с потребностямисовхозов и колхозов на небольших смесительных установках местного значения, дает возможность более гибко регулировать соотношениедействующих веществ в соответствии с требованиями сельского хозяйства. Все онисодержат основные питательные элементы. Смешивание удобрений приводит кулучшению их физических свойств — гигроскопичности, сыпучести. Но в некоторыхслучаях смешивание удобрений приводит к резкому ухудшению их свойств — в одномслучае теряется их питательная ценность, а в другом получается мажущаяся масса,не поддающаяся внесению.
ВРоссии установлены технические условия на два типа тукосмесей: МРТУ 6-08-141—89— на смесь порошкообразного суперфосфата с фосфоритной мукой в соотношении 1:1 (фосфатная смесь) и ТУ 6-08-336—85 — на двойное фосфорно-калийное удобрение,получаемое смешение простого суперфосфата и кристаллического хлористого калия сгранулированием методом прессования: фосфорно-калиевое удобрение прессованное(дробят на гранулы только перед внесением). Содержит не менее чем по 14 % Р2О5и К2О, а также не более 2% кислоты. Размер гранул (промышленных)этого удобрения: 1—4 мм — не менее 90%, 4—6 мм—неболее 5% и меньше 1 мм—не более 5%. Механическая прочность гранул 3,5—4,0 МПа(35—40 кгс/см2). Гарантийный срок хранения 6 мес. Свойства некоторыхисходных удобрений ограничивают возможности их смешения, что демонстрируется напримере смесей из удобрений двух типов: