Комплексные удобрения

Комплексные удобрения содержат несколько элементов в составе одного соединения или в виде механической смеси специально подобранных веществ либо отдельных одноэлементных удобрений.

Их подразделяют по составу на двойные (например, азотно-фосфорные, азотно-калийные или фосфорно-калийные) и тройные (азотно-фосфорно-калийные). По способу производства их делят на сложные, сложносмешанные' (или комбинированные) и смешанные удобрения.

Сложные удобрения содержат два или три питательных элемента в составе одного химического соединения. Например, аммофос — дигидроортофосфат аммония (NH4H2PO4) — азотно-фосфорное удобрение (с азотом в аммонийной форме); калийная селитра (KNO3) — азотно-калийное удобрение (с азотом в нитратной форме). Соотношение между питательными элементами в этих удобрениях определяется соотношением элементов в молекуле основного вещества.

К сложносмешанным, или комбинированным удобрениям относятся комплексные удобрения, получаемые в едином технологическом процессе и содержащие в одной грануле несколько элементов питания растений, хотя и в виде различных химических соединений. Они производятся путём специальной как химической, так и физической обработки первичного сырья или различных одно— и двухкомпонентных удобрений. К этому классу относятся: нитрофос и нитрофоска, нитроаммофос и нитроаммофоска, полифосфаты аммония и калия, карбоаммофосы и другие многочисленные удобрения. Соотношение между элементами питания в этих удобрениях определяется количеством исходных материалов при их получении, таким образом оно может произвольно варьировать. Для сложных и комбинированных удобрений характерна высокая концентрация основных питательных элементов и отсутствие либо малое количество балластных веществ, что обеспечивает значительную экономию труда и средств на их транспортировку, хранение и применение.

Ассортимент комплексных удобрений представлен в основном следующими формами: двойные азотно-фосфорные удобрения — аммофос, нитроаммофосы и нитрофосы и двойные фосфорно-калийные удобрения — фосфаты калия, тройные сложные удобрения — аммофоски, нитроаммофоски и нитрофоски, магний-аммонийфосфат.

Смешанные удобрения — это смеси простых удобрений, получаемые в заводских условиях либо на тукосмесительных установках на местах использования удобрений путём сухого смешивания.

Аммофос

Аммофос —концентрированное азотно-фосфорное комплексное водорастворимое удобрение, получаемое нейтрализацией ортофосфорной кислоты аммиаком. Основу аммофоса составляют дигидроортофосфат аммония NH4H2PO4 и частично гидрофосфат аммония (NH4)2HPО4. Удобрение малогигроскопично, хорошо растворимо в воде.

В аммофосе содержится 10—12 % N и 42—52 % P2O5, таким образом азота в нём содержится в 4 раза меньше, чем фосфора). Это высококонцентрированное удобрение, содержащее азот и фосфор в хорошо усвояемой растениями форме. 1 ед. аммофоса заменяет не менее 2,5 ед. простого суперфосфата и 0,35 ед. аммиачной селитры.

Недостаток этого удобрения в том, что азота в нём содержится значительно меньше, чем фосфора, тогда как на практике в основном требуется внесение в одинаковых дозах.

 

 

Нитрофоска

В нитрофосках азот и калий находятся в форме легкорастворимых соединений (NH4NO3, NH4Cl, KNO3, KCl), а фосфор — частично в виде дикальцийфосфата, нерастворимого в воде, но доступного для растений, и частично в форме водорастворимого фосфата аммония и монокальцийфосфата. В зависимости от технологической схемы процесса содержание в нитрофосках водорастворимого и цитратно-растворимого фосфора может изменяться, В карбонатной нитрофоске водорастворимого фосфора не содержится, поэтому она применяется только как основное удобрение на кислых почвах.

Нитрофоску вносят в качестве основного удобрения до посева, а также в рядки или лунки при посеве и в подкормку. Эффективность её практически такая же, как и эквивалентных количеств смеси простых удобрений. Нитрофоска имеет определённое соотношение азота, фосфора и калия, а так как разные почвы различаются по содержанию отдельных питательных веществ и потребность в них растений также неодинакова, то при внесении нитрофоски (как и других сложных и комбинированных удобрений) часто возникает необходимость в некоторой корректировке, то есть дополнительном внесении того или иного недостающего элемента в виде простых удобрений.

Нитроаммофоска

Комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение, содержащее 16—17 % азота, 0,1—24 % доступного фосфора и 16—28 % калия.[6]

Влияние на почвы и биологическое сообщество:

В связи с непрерывным увеличением производства и применения минеральных удобрений повышение концентрации питательных веществ в них имеет огромное народнохозяйственное значение, так как позволяет уменьшить общую физическую массу минеральных удобрений и объём их перевозок, а следовательно, значительно снизить расходы на их транспортировку, хранение и внесение в почву.

Для примера привожу государственную программу Самарской области по свойствам и особенностям применения минеральных удобрений.

Цель государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013–2020 годы – обеспечение продовольственной независимости России в параметрах, заданных доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденной указом президента Российской Федерации от 30 января 2010 г. № 120 «Об утверждении доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации». В программе определено ускоренное импортозамещение в отношении мяса, молока, овощей, семенного картофеля и плодово-ягодной продукции; повышение конкурентоспособности российской сельскохозяйственной продукции на внутреннем и внешнем рынках; воспроизводство и повышение эффективности использования в сельском хозяйстве земельных и других ресурсов, а также экологизация производства.

За последние десятилетия, на рубеже веков, наблюдается процесс снижения плодородия почв. При этом особую тревогу вызывают усилившиеся темпы снижения основного показателя почвенного плодородия – гумуса.

По данным областной станции агрохимической службы «Самарская», к 2012 году в Самарской области исчезли тучные черноземы. В сравнении с 1986 годом сократились с 16,1% до 10,9% почвы с повышенным и с 49,7% до 45,6% со средним содержанием гумуса и значительно возросли площади очень слабо и слабогумусированных почв с низким содержанием органического вещества – на (9,3%).

Для сохранения гумуса на исходном уровне в почву необходимо вносить ежегодно на богаре 5–7 т навоза, при орошении 8–10 т на 1 га и 70–80 кг/га д. в. минеральных удобрений.

Производство минеральных удобрений продиктовано двумя основными факторами. Это, с одной стороны, стремительный рост населения планеты, а с другой, ограниченные земельные ресурсы, пригодные для выращивания культур сельскохозяйственного назначения. Кроме того, пригодные для земледелия почвы стали истощаться, а естественный способ их восстановления требует слишком продолжительного промежутка времени.

Объемы производства каждого вида удобрений не изменяются уже многие годы. Так азотные составляют 48% общей выработки, калийные – 34% и фосфорные – 18%.

Азотные удобрения производятся на 25 предприятиях РФ, кроме того, сульфат аммония производится некоторыми коксохимическими заводами. Ведущее положение в производстве азотных удобрений занимают ОАО «Невинномысский Азот» (Ставропольский край) и ОАО «НАК «Азот» (г. Новомосковск Тульской области). Оба предприятия входят в холдинг «ЕвроХим» и обеспечивают ему долю в 22% в российском производстве азотных удобрений.

ОАО «Тольяттиазот» (Самарская обл.) является современным предприятием (построен в 1974 г.). Производственные мощности компании позволяют выпускать аммиака 3 млн т в год, карбамида – 1 млн т, жидкой углекислоты – 2 млн т, сухого льда – 2,5 тыс. т, карбамидоформальдегидной смолы – 6 тыс. т и др.

Доля РФ в мировом производстве фосфорных удобрений составляет 6,5%. Фосфорные удобрения в России выпускаются на 19 предприятиях, общая мощность которых составляет около 4,5 млн т.

Основными производителями фосфорных удобрений в России являются следующие предприятия: ОАО «Аммофос» (г. Череповец Вологодской обл.), АО «Мелеузовское ПО «Минудобрения» (Республика Башкортостан), ОАО «Фосфорит» (г. Кингисепп Ленинградской обл.), ОАО «Балаковские минеральные удобрения» (Саратовская обл.), ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» (Московская обл.).

При производстве калийных удобрений основные затраты связаны с добычей руды и потому расположение ОАО «Сильвинит» (г. Соликамск) и ОАО «Уралкалий» (г. Березники) непосредственно у Верхнекамского месторождения положительно влияет на развитие производства этого вида удобрений.

Общее мировое производство минеральных удобрений характеризуется медленным, но стабильным ежегодным ростом в 3–4%. В 2014 г. в мире было выпущено около 184 млн тонн.

Удобрение – один из основных факторов интенсификации земледелия, так как без них невозможно рационально вести сельское хозяйство. Применение удобрений позволяет оптимизировать питание растений, регулировать скорость и направленность ростовых процессов, величину и качество урожая, повышать устойчивость растений к неблагоприятным условиям, влиять на воспроизводство плодородия почвы. Без внесения минеральных удобрений невозможно выращивать продовольствие и корма в достаточных объемах.

На черноземных почвах Самарской области наиболее эффективны азотные удобрения. В исследованиях Самарской ГСХА 1 кг азота окупается урожаем зерна озимой пшеницы от 10 до 26 кг/га. Прибавки урожая зерновых культур от фосфорных удобрений составляют от 18 до 26%. В результате существенных различий почвенно-климатических, агротехнических и материально-технических условий эффективность удобрений даже под одной культурой сильно колеблется по отдельным хозяйствам, районам.

Что касается оптимальных параметров применения минеральных удобрений, то необходимо ориентироваться на рекомендуемые зональные дозы для Самарской области с учетом агрохимических свойств почвы. Например, для получения урожая зерна озимой пшеницы 4 т/га и воспроизводства почвенного плодородия необходимо внести 30 т навоза и по 120 кг/га азота и фосфора, а калия 30–60 кг/га.

В соответствии с этим необходимо создавать гибкие системы современных технологий с учетом особенностей каждого сорта и каждого конкретного поля.

Значение свойств удобрений

Получение максимально возможного урожая сельскохозяйственных культур напрямую зависит от действия комплекса многочисленных факторов, среди которых важная роль принадлежит удобрениям.

Для каждого поставляемого для сельского хозяйства минерального удобрения государственный стандарт (технические условия) устанавливает определенный комплекс требований: например, внешний вид и цвет, концентрация питательного вещества (не менее), содержание влаги (не более), размеры частиц (гранул).
Удобрения должны содержать в допустимых пределах агрессивные примеси – свободную кислотность, активного хлора, соединений фтора, биурета, солей тяжелых
металлов. Несоблюдение любых показателей из определенных ГОСТ для того или иного тука качественных признаков не допускается.

Установленные стандартом требования не случайны. Они способствуют высокому качеству многих технологических работ, в том числе транспортировке удобрения, сохранности свойств тука при хранении, качеству внесения, высокому удобрительному эффекту. Поэтому успешная работа, обеспечивающая сохранность
качества удобрений в хозяйстве, эффективное использование их с минимальными затратами труда и средств, обеспечение максимальных прибавок урожайности без ущерба для природы и окружающей среды требует глубоких знаний всех свойств туков. В их числе не только форма содержимых питательных веществ, но и
физические, физико-химические и химические свойства.

Каждое минеральное удобрение отличает определенный комплекс свойств, определенных природой соли, зависимых от технологии выработки, форм поставки тука, которые могут изменяться в течение периода от производства (получения) до внесения в почву. Знание особенностей отдельных удобрений – залог сохранности без потерь самих удобрений, их питательного вещества, прочности гранул, сыпучести. Специалист должен знать, как создать необходимый режим хранения, когда данное удобрение лучше вносить, возможность сочетания с другими туками, возможность добавлять в навоз, торф, другие органические удобрения. Учет различных свойств минеральных удобрений, знание их состава, позволит определить, под какую культуру лучше внести, выбрать способ внесения для получения самого высокого эффекта, достичь лучших показателей качества урожая.

Применение отдельных туков требует также знания многих физических, физико-механических признаков, таких как гигроскопичность и слеживаемость, гранулометрический состав и величина гранул, их прочность и сыпучесть, ряд других, включая свободную кислотность или щелочность, нежелательные примеси.
Нужно учитывать те естественные процессы, которые могут происходить при длительном хранении (увлажнение, улетучивание или выщелачивание питательных веществ, потеря сыпучести), огне-, взрывоопасность. Это позволит определить выбор склада, размещение в нем отдельных туков, высоту бурта, штабеля и другие
условия безопасного режима хранения. Эти же сведения необходимы при выборе тех или иных машин-разбрасывателей удобрений в поле.

Применение минеральных удобрений

Система удобрения культур зависит от их биологических особенностей, плодородия почвы и величины планируемого урожая.

Почвенная диагностика дает возможность конкретно определить обеспеченность почвы усвояемыми формами элементов питания для расчета доз удобрений. При отсутствии результатов почвенной диагностики применяются средние, рекомендуемые для Самарской области, зональные дозы (прил. 1–3), которые корректируют в зависимости от обеспеченности почвы доступными элементами питания (прил. 4) по методу поправочных коэффициентов (прил. 5).

Научно обоснованная потребность и эффективное использование минеральных удобрений – важнейшие факторы решения продовольственной проблемы. Самую высокую эффективность удобрений можно обеспечить лишь на фоне высокой культуры земледелия, включая наличие квалифицированных кадров и соблюдение технической дисциплины.

Инструкцией по контролю качества внесения минеральных удобрений и химических мелиорантов в производственных условиях допустимо отклонение от установленной дозы внесения не более 10%.

Для современных туковых сеялок установлены предельные значения неравномерности рассева – не более 15%, а для разбрасывателей с центробежными
аппаратами – не более 25%. Лучше качество рассева гранулированных удобрений с выровненным размером частиц.

Для локального применения удобрений важно, чтобы они также имели очень выровненный гранулометрический состав, а в тукосмесях компоненты различались по диаметру частиц не более 1 мм.

Перед началом работы проверяют техническое состояние машин (разбрасывателей), устраняют имеющиеся неисправности. При пробных проходах производят замеры высеянных удобрений и пройденного пути (удобренной площади), вносят уточнения к фактической дозе. Она не должна отличаться от заданной более ±5%.

С учетом рельефа и конфигурации поля определяют наиболее выгодные направления движения агрегата, отмечая поворотные полосы. Агрегат нужно оборудовать маркером или следоуказателем. Рассев удобрений следует вести при рекомендованной инструкцией рабочей передаче трактора, на которую рассчитана заданная доза. Тракторист должен следить за прямолинейностью движения, производить повороты при поднятых рабочих органах, своевременно вести загрузку удобрений. После окончания работы бункеры туковысевающих машин и сеялок следует очистить от остатков удобрений.