Interested Article - Минеральные удобрения

Производство минеральных удобрений в России в 1992—2008 годах, в млн тонн

Минера́льные удобре́ния — неорганические соединения , содержащие необходимые для растений элементы питания в виде различных минеральных солей. Применение минеральных удобрений — один из основных приемов интенсивного земледелия. С помощью удобрений можно повысить урожаи. В зависимости от того, какие питательные элементы содержатся в них, удобрения подразделяют на простые и комплексные (сложные). Простые (односторонние) удобрения содержат один какой-либо элемент питания. К ним относятся фосфорные , азотные , калийные и микроудобрения . Комплексные (сложные), или многосторонние, удобрения содержат одновременно два или более основных питательных элементов. Для внесения минеральных удобрений используются туковые сеялки . Для хранения жидких минеральных удобрений используются .

Азотные удобрения

Аммиачная селитра
Карбамид ( мочевина )

Фосфорные удобрения

Фосфор , также как и азот , является важным элементом для обеспечения роста и жизнедеятельности растений, как и всех прочих живых организмов . Растения постепенно извлекают фосфор из почвы, поэтому его запасы необходимо своевременно восполнять, периодически добавляя фосфорные удобрения. Фосфорные удобрения производят, в основном, из фосфата кальция, который входит в состав природных апатитов и фосфоритов .

Фосфоритная мука

Фосфоритная мука представляет собой тонкодисперсный порошок серого или бурого цвета, не растворимый в воде, плохо растворимый в слабых кислотах и получаемый путём тонкого помола фосфоритов . Содержит 19—30 % P ₂ O ₅ в виде малодоступного для растений ортофосфата кальция Са ₃ (РО ₄ ) ₂ и Са ₃ (РО ₄ ) ₂ ·CaCO ₃ . Это удобрение относится к труднорастворимым, оно может полноценно усваиваться растениями только на кислых почвах — подзолистых и торфяных, — в которых фосфат кальция под действием кислот постепенно переходит в доступный растениям дигидрофосфат кальция Ca(H ₂ PO ₄ ) ₂ ·H ₂ O. Усвоению фосфоритной муки благоприятствует тонкость помола, а также внесение её в почву совместно с кислыми удобрениями, например с карбамидом , навозом и др. Поскольку даже на кислых почвах действие фосфоритной муки наступает через значительный промежуток времени после внесения, её вносят до высадки культур: под перекопку, вспашку и другие операции с почвой или под пар .

Фосфоритная мука применяется также для приготовления компостов кислого состава.

Основным преимуществом фосфоритной муки как удобрения является её низкая стоимость; можно отметить также экологическую безвредность и мягкое длительное действие. При её применении снижается кислотность почвы.

Главным недостатком удобрения является медленное действие и оттянутое его наступление, а также незначительная концентрация действующего вещества, что увеличивает затраты на транспортировку.

Суперфосфат

Простой суперфосфат . Его получают действием серной кислоты на фосфат кальция (фосфориты, фосфоритную муку), в результате чего образуется Са(Н ₂ РО ₄ ) ₂ — действующий компонент. Кроме этого основного компонента в суперфосфате содержится до 50 % сульфата кальция (гипса), который является балластным веществом и побочным продуктом реакции гидратации фосфата кальция. Суперфосфат растворяется достаточно медленно, но все же значительно быстрее, чем фосфоритная мука. Хорошо усваивается растениями.

Двойной суперфосфат . Обрабатывая фосфориты ортофосфорной кислотой получают удобрение, схожее по составу с простым суперфосфатом, но содержащее большее в процентном отношении количество действующего вещества. Получаемое удобрение называется двойным суперфосфатом.

Прочие фосфорные удобрения

Ещё одно фосфорное удобрение с высоким содержанием фосфора — преципитат СаНРО ₄ ·2Н ₂ О (моногидрофосфат кальция).

Высококонцентрированные фосфорные удобрения приготавливают на основе полифосфорных кислот.

При взаимодействии полифосфорных кислот с аммиаком образуются полифосфаты аммония, которые используются как комплексные азотно-фосфорные удобрения.

Калийные удобрения

Хлорид калия (КCl)

Концентрированное калийное удобрение. Представляет собой белое кристаллическое вещество, хорошо растворяется в воде. Содержание питательного вещества в пересчёте на K ₂ O находится в пределах 52—62 %. Недостаток удобрения состоит в том, что оно содержит хлор, вредный для многих растений.

Сульфат калия (K ₂ SO ₄ )

Концентрированное калийное удобрение. Содержит 52 % K ₂ O. Предпочтительнее хлорида калия, так как не содержит хлора, зато содержит серу (один из важнейших биогенных элементов) в легко усвояемой форме сульфат-иона.

Калимагнезия (K ₂ SO ₄ ·MgSO ₄ )

Комплексное калийно-магниевое удобрение, без содержания хлора . Применяется под хлорофобные культуры, положительно отзывающиеся на магний. Содержание калия 26—32 %, магния 11—18 %. Не гигроскопична, не слеживается, рассеиваемость хорошая. Применяют в виде подкормки (10 г/м ² ) при низком содержании в почве подвижного магния. При основном внесении норма составляет 40 г/м ² .

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 (NH ₄ H ₂ PO ₄ ) — азотно-фосфорное удобрение (с азотом в аммонийной форме); калийная селитра (KNO ₃ ) — 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: 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 , 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 NH ₄ H ₂ PO ₄ и частично гидрофосфат аммония (NH ₄ ) ₂ HPО ₄ . Удобрение малогигроскопично, хорошо растворимо в воде.

В аммофосе содержится 10—12 % N и 42—52 % P ₂ O ₅ , 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.

Калийная селитра

Нитрофос

.

Нитроаммофос

Нитрофоска

В нитрофосках азот и калий находятся в форме легкорастворимых соединений (NH ₄ NO ₃ , NH ₄ Cl, KNO ₃ , 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.

Азофоска

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

Влияние на почвы и биологическое сообщество

Комплексные удобрения.

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.

Потребность в удобрениях АПК России

Научно обоснованная потребность внесения минеральных удобрений составляет порядка 80 кг на гектар посевной площади в среднем по стране. Минсельхоз рассчитывает достигнуть целевого показателя к 2024-2025 году .

Год от года увеличивается уровень внесения минеральных удобрений. В 2018 году было 39 кг на гектар .

В 2023 году уровень внесения удобрений (в действующем веществе) достигнет 65 кг на гектар (в 2022 году – 60,4 кг на 1 га). Для обеспечения внутреннего рынка минеральными удобрениями действуют экспортные квоты на отдельные виды продукции, а также фиксация цен .

Минсельхоз оценивает потребность АПК России в минеральных удобрениях на 2022 год в 5 млн тонн (в пересчете на 100% питательных веществ - д. в.).

См. также

Агрономические руды

Примечания

Фосфоритная мука. — Химическая энциклопедия. — Москва: «Советская энциклопедия», 1988.
Apтюшин A.M., Державин Л. M. Краткий справочник по удобрениям. — 2 изд.. — Москва: Колос, 1984. — 208 с.
Сиротин Ю. П. Фосфоритная мука и её применение. — Москва, 1962.
Унанянц Т. П. Словарь-справочник по удобрениям. — Москва, 1972.
Петросян О. А. Удобрения и подкормки. — С. 27—29. — 81 с. — (Сад и участок).
. Дата обращения: 18 апреля 2016. 25 марта 2016 года.
. Дата обращения: 20 апреля 2022. 19 апреля 2022 года.

Ссылки

Минеральные удобрения / И. И. Синягин // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978. (Дата обращения: 29 января 2014)