СОДЕРЖАНИЕ АЗОТА В РАСТЕНИИ И ПОЧВЕ. АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ

[6 Декабря, 2005 р.] | Рубрика: теоретический материал

и.у. Марчук, В.М. Макаренко, В.Е. Розтальний, А.В. Савчук

Азот - инертный газ, который не поддерживает горения и дыхания. За высказыванием Лавуазье, азот - элемент “нежизненный”( в переводе из греческой: “а” - отрицание, “зое” - жизнь). Невзирая на это, по словам Д.М. Прянишникова, “вся история земледелия в Захидниий Европе свидетельствует о том, что главным условием высоких урожаев является обеспечение растений азотом”. Атмосфера на 4/5 состоит из азота. Над площадью в 1 гектар в атмосфере содержится 70 тыс. т азота, однако непосредственно для растений он недоступен.

Азот - один из основных элементов, необходимых для жизнедеятельности растений. Он входит в состав белков, ферментов, нуклеиновых кислот, хлорофилла, витаминов, алкалоидов и других соединений, Уровень азотного питания определяет размеры и интенсивность синтеза белков и других азотистых органических соединений в растении, которые существенно влияют на процессы роста. В составе сухого вещества растения азота содержится 1-3%, в белках - 16-18%.

Основне джерело азоту для рослин - солі азотної кислоти та амонію. Поглинання його з грунту відбувається у вигляді аніонів NO ₃ ^- та катіонів NH ₄ ⁺ та деяких найпростіших органічних сполук (простих амінокислот, легкорозчинних амідів).

Растения способны усваивать и амидный азот мочевины, который поступает через корень и листки после ферментативного гидролиза его к аммиаку или непосредственным включением в состав белковой молекулы.

Характерными признаками азотного голодания является медленный рост вегетативных органов растений и появление бледно-зеленой, даже желто-зеленой, расцветки листков в результате нарушения процессов образования хлорофилла.

Поскольку соединения азота должны свойство повторно использоваться растением (процесс реутилизации), признаки его недостатка сначала оказываются на нижних листках. Пожелтение начинается из жилок листка и распространяется к краям слоеной пластинки. В случае значительного и длительного азотного голодания бледно-зеленая расцветка постепенно переходит в желтый, померанцевый и красный цвета, после чего листки усыхают и отмирают.

У злаковых культур за недостатки азота ослабляется формирование колосков, они формируются короче и с меньшей килькистю зерен.

вмист азота в грунти

Содержание общего азота в разных почвах колеблется от 0,05 до 0,5% и зависит от типа почвы, его гранулометрического состава и содержимого гумуса. Учитывая то, что в гумусе содержится около 5 % азоту, за содержимым общего азота можно всегда определить содержимое гумуса в почве (содержимое азота в процентах множат на 20). Запасы общего азота в пахотном слое почвы содержатся в пределах 1,5-15 т/га.

середний содержание гумуса и общего азота в пахотном слое почв Украины

Содержимое минеральных соединений азота, которые принимают участие в питании растений, незначительно и составляет всего 1-3%. Другая часть азота (07-99%) содержится в форме сложных органических соединений - гумусовых, белковых и других недоступных соединениях, которые в разных почвах и с неодинаковой скоростью в процессе минерализации превращаются в доступные формы NH ₄ ⁺ и NO ₃ ^- .

Степень забезпеченности растений доступным азотом визнчають за содержимым его минеральных форм (NH ₄ ⁺, NO ₃ ^- ), а также легко- и лужногидролизованого азоту.

При средней обеспеченности растений рекомендованная норма остается без изменения, при высокой - снижается на 25-30%, а при низкой - повышается на 25-30%.

Уровень обеспечения растений азотом

властивости азотных удобрений и особенности их застосування

Главное место в ассортименте азотных удобрений, которые производит химическая промышленность Украины занимают концентрированные формы: мочевина, аммиачная селитра, безводный аммиак.

В основу классификации азотных удобрений положены физические свойства (твердые, жидкие, порошковидные, гранулированные) и формы в них азоту. По последнему признаку азотные удобрения разделяют на: аммонийные, аммиачные, нитратные, аммонийно-нитратные и амидные.

Сульфат аммонию [(NH₄ )2SO₄] содержит 20,5 -21% азоту и 24% серы. Это кристаллическая соль белого цвета, хорошо растворимая в воде, имеет незначительную гигроскопичность, почти не слеживается, хорошо рассеивается. Удобрение физиологически кислое. После внесения в почву аммоний поглощается почвой, которая ограничивает его потери:

Сульфат аммония лучше всего применять для основного удобрения и завертывать на глубину расположения корней на нейтральных и щелочных грунтах. Вносят его под все культуры (особенно из семьи хрестоцветных и рис, которые хорошо реагируют на серу).

Хлористый аммоний (NH₄Cl) - побочный продукт во время производства соды. Это удобрение содержит 24-25% азота и около 67% хлора. Мелкокристаллическая, малогигроскопическая, растворимая в воде соль белого или желтоватого цвета. Удобрение физиологически кислое, взаимодействует с грунтом аналогично сульфата аммония. Учитывая высокое содержимое хлора, это удобрение лучше вносить осенью, чтобы хлор за осенне-зимний период вымылся в более глубокие пластов грунту. Хлористый аммоний не рекомендуется применять под культуры чувствительные к хлору (картофель табак, виноград).

Аммиачные удобрения

Безводный аммиак (NH₃ )- содержит 82% азота. Получают ожижением газообразного аммиака под давлением. За внешним видом - это бесцветная жидкость, которая на воздухе бурно кипит и быстро испаряется. Безводный аммиак имеет высокую упругость паров, поэтому его нужно сохранять в специальной таре, которая выдерживает высокое давление. Во время внесения в грунт превращается в газ, который растворяется в грунтовому растворе и образовывает гідроксид аммония (NH₄OH), ионы которого обменно и необменно поглощаются грунтом.

Редкий аммиак применяют под все культуры на всех типах грунтів, а также под подкорм пропашных культур. Во избежание потерь азота, вносят в хорошо произведенный грунт на глубину 10-18 см.

Во время внесения придерживаются правил техники безопасности, поскольку это сильнодействующее ядовитое вещество, которое в случае попадания на кожу вызывает ожоги, а во время выпарывания - обмораживание

Аммиачная вода (водный аммиак) (NH₄OH) - водный 25- и 20%-и раствор аммиака; выпускается двух сортов с содержимым 20-16 % азота. Это желтоватая жидкость с запахом нашатырного спирта. Давление пары над аммиачной водой незначительный, поэтому ее можно сохранять в обычных цистернах, однако герметичных и стойких против карозии. Удобрение биологически кислое, может испытывать нитрификации. Вносят аммиачную воду как основное удобрение и для подкорма пропашных культур с обязательным заворачиванием у грунт.

Нитратные удобрения

К нитратным удобрениям принадлежат натриевая и кальциевая селитры, однако их выпускают в незначительных количествах.

Натриевая селитра (NaNO₃) содержит 15-16% азота. Это белая или бурувато-жовта малокристаллическая соль, хорошо растворимая в воде. Имеет высокую гигроскопичность, поэтому может слеживаться. Удобрение физиологически щелочное. При внесении в грунт нитратный азот остается в грунтовому растворе, а натрий поглощается грунтовим впитывающим комплексом:

Эта форма азота легко усваивается растениями, однако может вымываться и теряться. Натриевую селитру лучше вносить во время сева и для подкорма на кислых грунтах под культуры, чувствительные к натрию (сахарная свекла и корнеплоды).

Калициева селитра [Ca(NO₃)₂] содержит возле 17 % азота. Получают во время нейтрализации азотной кислоты известью. В обычном состоянии - кристаллическая соль белого цвета, хорошо раскрытая в воде. Очень гигроскопическая и даже при нормальных условиях хранения быстро теряет свои свойства (плывет). Для устранения этого недостатка ее гранулируют, хотя это мало улучшает ситуацию. Удобрение физиологически щелочное. Особенности применения такие самые как и натриевой селитры

Аммонийно-нитратные удобрения

Аммиачная селитра (NH₄NO₃) - одно из наиболее распространенных азотных удобрений. Содержит 34% азота (50% в форме NH 4 + и 50% в форме NO 3 - ). Получают нейтрализацией азотной кислоты аммиаком. Это физиологически слабкокисла соль белого или кремового цвета, который легко растворяется в воде. Выпускают преимущественно в гранулированном виде. После внесения в грунт аммоний поглощается грунтовим впитывающим комплексом, который снижает его движимость, частично испытает нитрификации. Нитратная форма азота образовывает легкорастворимые соли, которые могут вымываться в более глубокие пластов грунту, т.е. теряться. Это свойство аммиачной селитры ограничивает ее внесение для основного удобрения на легких грунтах.

Аммиачную селитру считают универсальным удобрением. Ее применяют разными способами под все культуры. Она является незаменимым удобрением для подкорма озимых и пропашных культур и для внесения в строки во время сева. Работая с аммиачной селитрой, треба помнить, что это удобрение огне- и взрывоопасное

Известково-аммиачная селитра (NH₄NO₃ + CaCO₃) - аммиачная селитра, нейтрализованная известняком. Содержимое азота ней составляет 18-22%. Удобрение очень гигроскопическое, поэтому выпускается в гранулированном виде, который снижает способность слеживаться. Имеющееся в ее составе известь полностью нейтрализует кислотность нитрата аммония, вследствие чего на кислых грунтах это удобрение эффективнее, чем аммиачная селитра. Особенно эффективное под сахарную свеклу, озимую пшеницу, клевер и прочие культуры

Амидные удобрения

Мочевина (карбамид)(CO(NH₂)₂ )) – наиболее концентрированное твердое азотное удобрение с содержимым азота 46%. Это кристаллическое или гранулировано вещество белого цвета, малогигроскопическая, почти не слеживается во время хранения, имеет высокую сыпучесть, хорошо рассевается. Добывают удобрение взаимодействием аммиака с углекислым газом за температуры 185-200°С и давления 180-200 атмосфер:

2NH₃ + CO₂ = CO(NH₂)₂ + H₂O

В почве под действием уробактерий, которые выделяют фермент уреазу, мочевина быстро амонифицируеться и превращается в карбонат аммония. Аммонийная форма азота наряжается грунтовым впитывающим комплексом, который исключает потери азота и оказывает содействие рациональному его использованию растением:

CO(NH₂)₂ + 2H₂O = (NH₄)2CO₃

Сначала мочевина ведет себя как слаболужное удобрение, поэтому она также эффективная на кислых и слабокислых грунтах. Часть аммония во время вегетации может испытывать нитрификации, вследствие чего образовывается незначительное количество нитратного азота, который легко поглощается растениями. При таких условиях реакция изменяется и происходит незначительное биологическое подкисление

После усвоения растениями всего азота от мочевины в почве не остается ни кислых, ни щелочных остатков и реакция грунтового раствора не изменяется

В последнее время доказано, что органическая форма азота мочевины может частично усваиваться растениями без предыдущего преобразования на другие формы

Мочевину можно применять на всех типах почв под все культуры. Кроме того, это лучше всего удобрение для внекорневого подкорма озимых и яровых зерновых культур. Внесение раствора мочевины даже в повышенных концентрациях ( 1-5%), в отличие от других азотных удобрений, нес притворяет ожогов у растений и оказывает содействие повышению содержимого белка и клейковины В зерни

В животноводстве мочевину используют как кормовую добавку

Условия эффективного использования азотных удобрений

Для самого эффективного использование азотных удобрений нужно учитывать форму азота в них (аммонийная, аммиачная, нитратная, амидная), взаимодействие удобрения с грунтом и биологические особенности культуры

Благодаря доброй растворимости азотных удобрений в воде, их можно вносить в сев, во время сева и для подкорма, однако при этом нужно учитывать то, что аммонийная форма азота поглощается грунтом и не теряется, а нитратная, наоборот, может легко вымываться в более глубокие пластов грунту, т.е. исключаться из процесса питания и загрязнять грунтовые воды. Недостатком аммонийных удобрений есть значительная физиологическая кислотность. Считают, что аммиачная селитра и сульфат аммония эффективные тогда, когда одновременно с ними, соответственно, вносят 60-70 и 100-150 кг извести. Однако высшие дозы извести могут приводить к потерям азота в форме аммиака

Все нитратные азотные удобрения (селитры) физиологически щелочные. Они оказывают содействие снижению кислотности грунту. Учитывая высокую движимость йонів NO₃ - в грунті, их лучше вносить во время сева и для подкорма

Существует такая закономерность: аммиачные и аммонийные удобрения применяют на нейтральных грунтах, нитратные - на слабокислих, причем в начале вегетации более эффективная нитратная форма азота, а во второй половине вегетации - аммонийная

Редкие азотные удобрения более эффективная при внесении их под глубокую пахоту. Перед севом удобрения вносят при наличии влаги в верхних пластах грунту, после чего их обязательно завертывают в грунт.

Эффективность азотных удобрений значительно повышается за высокой обеспечености растений фосфором и калием

Азотные удобрения прежде всего вносят под ценнейшие культуры: озимые зерновые, кукурузу, сахарная свекла, лен, картофель, подсолнечник, плоду и овощные культуры. Норма азота для разных культур зависит от способа внесения удобрения, плодородия и влажности грунту, величины запланированного урожая, предшественника. Чем высший запланированный урожай и низшее плодородие грунту, тем более азотных удобрений нужно вносить

Как уже отмечалось, наиболее распространенными среди азотных удобрений есть аммиачная селитра и мочевина. Однако нужно помнить, что аммиачная селитра - удобрение физиологически кислое и половина азота в ней содержится в нитратной форме, которая при основном внесении за осене-зимний период может теряться. Это удобрение огне- и взрывоопасное. Мочевина более концентрирована, с грунту не теряется, имеет более мягкую физиологическую реакцию, хорошо растворяется в воде, не гигроскопическая, не слеживается, хорошо рассевается. Положительным есть то, что азот из мочевины усваивается постепенно и не оставляет в почве побочных веществ. Это удобрение всестороннего использования

Эффективной мерой для снижения потерь азота и устранение возможного загрязнения продукции растениеводства есть применения ингибиторивнитрификации.

Все редкие азотные удобрения нужно вносить со следующим заворачиванием в грунт. Во время работы с этими удобрениями нужно придерживаться правил техники безопасности