Азотные удобрения — их особенности, достоинства и тонкости применения

Азот — один из основных биогенных элементов. Он входит в состав белковых веществ и многих других природных жизненно важных для растений органических соединений: липоидов, хлорофилла, алкалоидов, фосфатидов, нуклеопротеидов, многих ферментов. Растения поглощают азот и синтезируют белок и другие азотистые вещества в течение всей вегетации, но интенсивность этих процессов и содержание азота как в целом в растении, так и в отдельных его органах разный в разные фазы роста и развития.

Участие азота в важных жизненных процессах позволяет регулировать азотное питание растений и увеличивать их производительность. Повышение уровня азотного питания увеличивает усвоение растениями других элементов: Р, К, Са, Mg, S, Cu, Fe, Μn и Ζn.

Оптимальное азотное питание растений интенсифицирует синтез белковых веществ, ускоряет рост и задерживает старение растительного организма, усиливает и продолжает жизнедеятельность листьев. При этом растения быстрее растут, образуют прочные стебли и листья интенсивно-зеленого цвета, улучшается формирование репродуктивных органов, повышается производительность.

Формы азотных удобрений

Современный ассортимент азотных минеральных удобрений, выпускаемых промышленностью, делится на шесть групп: аммиачные, аммонийные, нитратные, аммонийно-нитратные, амидные и аммиакаты. В отдельную группу выделяют азотные удобрения длительного действия.
Производство азотных удобрений основывается преимущественно на использовании синтетического аммиака. Прямое связывание азота в виде его оксидов и цианамида кальция стоит значительно дороже и используется редко. Источником азота является атмосфера.

Водород для синтеза аммиака добывают из газа при коксования угля, из воды в результате разложения в процессе газификации твердого топлива и мазута, при переработке углеводородных газов (природного, попутного) конверсией с водяным паром, а также во время электролиза воды. Чаще всего для получения водорода используют природные и попутные нефтяные газы. Синтетический аммиак добывают при взаимодействии химически чистых азота и водорода в соотношении 1: 3.

Аммиачные удобрения

К этой группе азотных удобрений относятся удобрения, содержащие азот в аммиачной форме (NH3). Это жидкий (безводный) и водный аммиак (или аммиачная вода).

Аммиачные удобрения положительно влияют на корневую микрофлору. В ней увеличивается количество аммонификаторов и нитрификаторов, а количество денитрификаторов уменьшается в 10 раз.

Аммонийные удобрения

К этой группе относятся азотные удобрения, которые содержат азот в аммонийной форме (сульфат аммония, сульфат аммония натрия, хлористый аммоний, карбонат аммония).

Аммонийные удобрения обычно используют до посева в качестве основного удобрения. При применении их для подкормки и в строки во время сева они менее эффективны, поскольку локализуются в местах внесения и менее доступны для молодых растений, которые имеют слаборазвитой корневую систему. Кроме того, интенсивное поступление аммония в молодые растения может вызвать токсическое действие избытка аммиака.

Физиологическая кислотность аммонийных удобрений приводит к изменению реакции почвенной среды в результате поглощения растениями катионов аммония. При этом в почве накапливаются кислотные остатки, которые его подкисляют.

Нитратные удобрения

К таковым относятся удобрения, содержащие азот в нитратной форме. Это натриевая и кальциевая селитры. Азотную кислоту для производства азотных удобрений добывают окислением синтетического аммиака. Соли этой кислоты называются нитратами или селитрами.

Селитры хорошо растворимые в воде, не поглощаются почвой, хорошо усваиваются растениями, очень эффективны для подкормки сельскохозяйственных культур, требующих больших количеств азота (озимые и пропашные культуры). Азот этих удобрений может легко вымываться из пахотного слоя почвы атмосферными осадками и во время орошения. Это нужно учитывать для определения сроков их внесения. Селитры — физиологически щелочные удобрения. Поэтому нитратные удобрения достаточно эффективны на кислых почвах.

Аммонийно-нитратные удобрения

К этой группе относятся удобрения, содержащие азот в аммонийной и нитратной формах (аммиачная селитра, известково-аммиачная селитра). Аммиачная селитра является одним из основных азотных удобрений.

С агрономической точки зрения аммиачная селитра это универсальное и быстродействующее азотное удобрение. Наличие в каждой грануле подвижного нитратного и менее подвижного аммонийного азота позволяет широко дифференцировать способы, нормы и сроки его применения в зависимости от почвенно-климатических условий и биологических особенностей культур.

Аммиачную селитру используют почти под все культуры для основного, рядкового удобрения и для подкормки. Особенно широко ее применяют для подкормки зерновых колосовых культур. Кроме того, из аммиачной селитры производят твердые и жидкие комплексные удобрения.

По сравнению с аммиачной селитрой гранулированная известково-аммиачная селитра (ИАС) имеет лучшие физико-механические свойства и при хранении почти не слеживается. Карбонат кальция, имеющийся в ее составе, нейтрализует физиологическую кислотность нитрата аммония.

Поэтому на кислых почвах она эффективна, особенно при систематического внесения. Достаточно широко ИАС используют за рубежом, в странах Западной Европы.

Амидные удобрения

К этой группе относятся удобрения, содержащие азот в амидной форме — CO (NH2) 2 (карбамид).
Карбамид является биологически кислым удобрением, поскольку после усвоения его азота в почве не остается ни щелочных, ни кислотных остатков. По эффективности карбамид не уступает аммиачной селитре, но самая высокая эффективность наблюдается после внесения его в почву.

Карбамид эффективно использовать для основного удобрения, корневой подкормки пропашных и овощных культур и для внекорневой подкормки растений, поскольку это органическое соединение. Поверхностная подкормка карбамидом озимых культур, лугов и пастбищ менее эффективна по сравнению с аммиачной селитрой, что объясняется потерями аммиака, более медленным действием карбамида, чем аммиачной селитры.

В отличие от других азотных удобрений растения способны частично усваивать азот из карбамида без предварительного преобразования

Аммиакаты

Аммиакаты, или жидкие амины — это концентрированные растворы нитрата аммония, карбамида, карбоната аммония и других компонентов в водной среде. Азот из этих удобрений во время усвоения растениями дает такой же эффект, как и другие азотные удобрения, но производство аммиакатов проще и дешевле, чем твердых удобрений.

Работы по применению аммиакатов можно полностью механизировать, что обеспечивает меньшие потери азота в окружающую среду и равномерное распределение их по площади поля. Некоторые формы аммиакатов, которые не содержат аммиака, можно разбрызгивать по полю и использовать для внекорневой подкормки растений.

Наряду с преимуществами в производстве и применении аммиакаты имеют определенные недостатки. Так, при высокой их концентрации возможны высаливание и кристаллизация солей при снижении температуры. Применение менее концентрированных растворов приводит к перевозке и внесение большого количества растворителя (воды).

Кроме того, нужно иметь большие резервуары, поскольку аммиакаты используют относительно короткий период. Применение аммиакатов, как и других жидких удобрений, требует значительных капиталовложений на организацию распределительных пунктов, внесение удобрений и на приобретение цистерн для их перевозки.
Существенным недостатком аммиакатов является их коррозионное воздействие. Особенно это касается раствора нитрата аммония, который имеет повышенную коррозионную способность по черных металлов.

Растворы смеси нитрата аммония и нитрата кальция менее агрессивны. Поэтому аммиакаты перевозят и хранят в цистернах, изготовленных из нержавеющей стали или алюминия.
По действию на продуктивность сельскохозяйственных культур аммиакаты основном равноценны твердым азотным удобрениям.

Удобрения жидкие азотные

Карбамид-аммиачная селитра (КАС), или карбамид-аммиачная смесь — смесь концентрированных водных растворов карбамида и аммиачной селитры, массовые доли которых соответственно составляют 31-36 и 40-44%. Растворы КАС — это не только эффективное однокомпонентное азотное удобрение. На их основе можно изготавливать комплексные удобрения, в состав которых входят микроэлементы, пестициды, регуляторы роста. Это открывает широкие возможности их применения при интенсивных технологиях выращивания сельскохозяйственных культур и снижает затраты на их внесение.

Азотные удобрения длительного действия

Это удобрения, которые способны постепенно в течение одного или нескольких вегетационных периодов отдавать свой азот и не теряться из почвы, их разделяют на две группы. Первая объединяет труднорастворимые в воде удобрения, элементы питания которых становятся доступными для растений только после постепенного химического и микробиологического разложения в почве. Это конденсат карбамида и различных альдегидов, аммония гуматы — азотные соединения на основе лигнинсульфоновой кислоты (карбамидформальдегидное удобрение, карбамидформацетальдегид, кротонилоденкарбамид, оксамид и др.). Во вторую группу входят удобрения, хорошо растворимые в воде, гранулы которых покрыты тонкими труднорастворимые оболочками — фенол формальдегидных смол, серой, аминами, стеарином и тому подобное.

Больше удобрений длительного действия производится в США и Японии. Основные их преимущества таковы: уменьшаются потери элементов питания в период между внесением удобрений, повышается степень их усвоения, уменьшается загрязнение окружающей природной среды, снижаются затраты труда вследствие улучшения хранения и транспортировки удобрений, вместо розничного внесения проводят внесение за один прием.

Использование удобрений длительного действия перспективно в районах избыточного увлажнения, на орошаемых землях, для удобрения культур с удлиненным вегетационным периодом, когда растворимые азотные удобрения нужно вносить в несколько приемов. Применение этих удобрений способствует уменьшению полеганию зерновых колосовых, льна и других культур, их можно использовать при выращивании риса, плодовых и овощных культур, на лугах и пастбищах, а также в теплицах с почвой и гидропоникой.

Особенности применения азотных удобрений

Азот минеральных удобрений почти полностью расходуется в год его внесения. Для повышения эффективности азотных удобрений следует максимально снизить физические потери азота и предотвращать выделение в атмосферу его газообразных соединений, образующихся в процессе нитрификации и денитрификации.

На эффективность применения азотных удобрений значительно влияют следующие факторы: географические закономерности их действия; комплекс агрохимических и мелиоративных мероприятий, которые используют в севообороте или под определенную культуру; технология внесения азотных удобрений, то есть сроки, способы, формы и т. д.; совершенствование форм азотных удобрений и ингибиторов нитрификации; использование эффективных методов установления норм и доз азотных удобрений.

Азотные удобрения эффективны на дерново-подзолистых почвах при достаточном увлажнении и на почвах в южных районах в условиях орошения. На серых лесных почвах, черноземах оподзоленных и выщелоченных без орошения азотные удобрения менее эффективны.

Повышение эффективности азотных удобрений связано со своевременным и качественным применением комплекса агрономических, мелиоративных и почвозащитных мероприятий с улучшением культуры земледелия (отсутствие засоренности, благоприятные водный, воздушный и температурный режимы почвы, оптимальное содержание подвижных соединений элементов питания в почве, выращивания высокопродуктивных культур хорошо реагируют на внесение азотных удобрений, применение интегрированной системы защиты растений против вредителей, болезней, сорняков и т. д.).

Сочетание органических и минеральных удобрений особенно важно в случае применения высоких норм азота. Органические удобрения предотвращают негативное воздействие минерального азота, способствуют лучшему и более эффективному их усвоению. Азот минеральных удобрений должен находиться в почве в оптимальном соотношении с другими необходимыми для выращиваемых культур элементами питания.

Эффективность азотных удобрений существенно повышается после известкования кислых почв, что объясняется лучшим усвоением азота, повышением иммобилизации азота почвой, улучшением фосфорного питания растений. В засушливых степных районах положительное действие азотных удобрений усиливается при орошении, особенно в сочетание оптимальных норм азота и режимов орошения.

Внесение повышенных норм азотных удобрений, особенно на ранних стадиях роста зерновых культур, вызывает полегание растений, снижение урожая и ухудшение условий его уборки.
Ценность различных форм азотных удобрений, внесенных заблаговременно до начала использования азота растениями, одинакова. Эффективность аммиачных и нитратных удобрений зависит от условий их использования.

Особое внимание уделяется подбору форм минеральных удобрений в условиях орошения, где довольно сложно сочетать оптимальные режимы орошения и удобрения.

Нитратные и аммиачно-нитратные азотные удобрения вносят в рядки во время сева в дозе 7-10 кг азота / га, а также для подкормки (при необходимости). Подкормки проводят в период наибольшей потребности растений в азоте. Азотные удобрения можно вносить осенью при зяблевой обработке почвы (за исключением районов с достаточным увлажнением и искусственным орошением).

Азот аммонийных удобрений хорошо впитывается почвой, но в случае заблаговременного внесения при оптимальных условиях увлажнения и температуры почвы происходит его нитрификация. Нитратный азот, образующийся при этом вымывается из пахотного слоя почвы осенне-зимними осадками и подвергается денитрификации.

При поверхностном внесении аммонийных удобрений, в частности на щелочных почвах, возможны потери азота.
Жидкие азотные удобрения используют для основного удобрения и для подкормки. Лучше их вносить в почву в конце марта — начале мая. Аммоний при этом почти без потерь нитрифицируется до конца июня.