49. Мочевина (карбамид) их получение, свойства, взаимодействие с почвой, применение.

Мочевина ((СО(NH2)2) (карбамид) [Nм]

Содержит 46,46,5% азота. Является органическим соединением. Это самое концентрированное твердое азотное удобрение. Получают при взаимодействии аммиака и углекислого газа при высоком давлении и температуре 150-220 С.

2NH3 + СО2 → СО(NH2)2 + Н2О

Хорошо растворяется в воде, выпускается в виде белых кристаллов или в виде гранул диаметром 3-4 мм. Кристаллическая форма гигроскопична и может слеживаться. Поверхность гранул покрывается слоем гидрофобных добавок, поэтому гранулированная мочевина меньше слеживается, однако в процессе гранулирования при высокой температуре в удобрении образуется токсично вещество – биурет.

Образование биурета

2СО(NH2)2 → (СОNH2)2HN + NH3

Содержание биурета регламентируется и не должно быть более 1%. В почве под влиянием уробактерий выделяющих фермент уреазу мочевина за 2-3 дня аммонифицируется до углекислого аммония (карбонат аммония)

СО(NH2)2 + Н2О → (NH4)2СО3

Карбонат аммония не стойкое соединение и разлагается с выделением аммиака, который улетучивается.

(NH4)2СО3 → NH4HСО3 + NH3↑

Углекислый аммоний гидролитически щелочная соль, следовательно наблюдается временное подщелачивание, затем азотная кислота подкисляет среду. Однако в результате усвоения азота растениями не остается ни щелочных ни кислотных остатков. Мочевина может быть использована на всех почвах, под все культуры. В качестве основного удобрения и осенью и весной, а также для корневых и некорневых подкормок. При поверхностном внесении ее необходимо немедленно заделывать в почву. Карбамид лучшее азотное удобрении для некорневых подкормок т.к. дыже в повышенных концентрациях (>5%) не обжигает листья и может усваиваться растениями непосредственно в органической форме.

В историческом аспекте определенное значение имеет цианамид кальция (СаСN2) [Nц]

Содержит 20-21% азота. Был одним из первых синтетических азотных удобрений. Производство основано на свойствах азота реагировать с карбидом кальция при температуре 700-800 С.

N2 + CaC2 → CaCN2 + C

Порошок темного или черного цвета нерастворимый в воде. В почве трансформируется с образованием ядовитых веществ, поэтому рекомендуется заблаговременное внесение.

50. Жидкие азотные удобрения (жидкий аммиак, аммиачная вода, аммиакаты: получение, состав, свойства, особенности применения).

Аммиачные удобрения

Содержат азот в виде катиона аммиака, преобладают в ассортименте жидких азотных удобрений. Производить их в 1,5-2 раза дешевле чем твердые т.к. отсутствуют затраты на строительство сооружения на производство азотной кислоты, кристаллизации, упаривания, гранулирования, сушки и др. преимущество жидких удобрений – возможность полной механизации, что позволяет снизить затраты труда, по сравнению с твердыми. В тоже время на урожайность жидкие и твердые удобрения оказывают ?? действие. С другой стороны применение жидких удобрений возможно при наличии развитой инфраструктуры и может лимитироваться недостатком специального оборудования необходимого для их хранения, транспортировки и внесения. Во второй половине 20 века применение удобрений росло быстрыми темпами, сейчас эти удобрения в РФ практически не используются. В наибольшей степени используются в США.

Аммиак безводный NH3 (жидкий аммиак)

Содержит 82,3% N и является самым концентрированным азотным удобрением, Получают сжижением газообразного аммиака под давлением. Бесцветная подвижная жидкость с характерным запахом. Плотность=0,61 т/м3; температура замерзания=-78 С; температура кипения=34 С. При хранении на открытом воздухе быстро испаряется, а при хранении в герметичных сосудах под давлением разделяется на 2 фаза: жидкую и газообразную. Обладает высокой упругостью насыщенных паров 8,5 атм при 20 С. Поэтому хранить и транспортировать безводный аммиак следует в специальных толстостенных стальных цистернах выдерживающих давление 20-30 атм.

Взаимодействие аммиака с водой и кислотами почвенного раствора

NH3 + Н2О → NH4OH

NH3 + Н2СО3 → NH4НСО3

Таким образом закрепление аммиака в почве зависит от ее влажности и количества мелкодисперсных частиц определенного ГС и гумуса. Первые дни после внесения почва подщелачивается, а затем по мере нитрификации аммиака в азотную кислоту – подкисляется. Аммиачные удобрения можно применять на всех почвах. Под все культуры. С осторожностью использовать на щелочных карбонатных почвах, где возможны потери аммиака в результате улетучивания. Можно вносить эти удобрения как основное и осенью и весной, а также в подкормке на пропашных. Не следует применять осенью на легких почвах характеризующихся низкой поглотительной способностью. Для внесения используют специальные машины обеспечивающие глубину заделки не менее 10-12 см на тяжелых почвах, и 14-18 на легких. Недопустимо поверхностное внесение и мелкая заделка аммиачных удобрений. Подкормки пропашных культур выполняют при междурядных обработках. Удобрение необходимо заделывать в середину междурядий или на расстоянии не менее 15 см от растения во избежание ожогов. Аммиак сильнодействующее отравляющее вещество. Смесь аммиака с воздухом взрывоопасна, следовательно к работе допускается только специально обученный персонал, от которого следует требовать строгого соблюдения техники безопасности.

Аммиак водный (NH3 + NH4ОН + Н2О) (аммиачная вода)

Основной недостаток – низкое содержание азота – 20,5 в 1 сорте и 16,4% во 2 сорте.

Это водный раствор синтетического или коксохимического аммиака, большая часть азота которого представляет свободный аммиак и некоторое количество находится в форме гидроксида аммония.

Прозрачная или желтоватая жидкость с запахом аммиака. Плотность значительно выше = 0,9 т/м3, температура замерзания 56 и 33 С соответственно 1 и 2 сорта. Не высокая упругость паров аммиака, поэтому можно перевозить в обычных цистернах из углеродистой стали. Аммиак этих удобрений при внесении в почву адсорбируется ППК, а также взаимодействует с водой и кислотами почвенного раствора, а также превращается в катион аммония который тоже адсорбируется ППК.

Взаимодействие аммиака с водой и кислотами почвенного раствора

NH3 + Н2О → NH4OH

NH3 + Н2СО3 → NH4НСО3

Таким образом закрепление аммиака в почве зависит от ее влажности и количества мелкодисперсных частиц определенного ГС и гумуса. Первые дни после внесения почва подщелачивается, а затем по мере нитрификации аммиака в азотную кислоту – подкисляется. Аммиачные удобрения можно применять на всех почвах, под все культуры. С осторожностью использовать на щелочных карбонатных почвах, где возможны потери аммиака в результате улетучивания. Можно вносить эти удобрения как основное и осенью и весной, а также в подкормке на пропашных. Не следует применять осенью на легких почвах характеризующихся низкой поглотительной способностью. Для внесения используют специальные машины обеспечивающие глубину заделки не менее 10-12 см на тяжелых почвах, и 14-18 на легких. Недопустимо поверхностное внесение и мелкая заделка аммиачных удобрений. Подкормки пропашных культур выполняют при междурядных обработках. Удобрение необходимо заделывать в середину междурядий или на расстоянии не менее 15 см от растения во избежание ожогов. Аммиачная вода менее опасна при использовании чем жидкий аммиак, но т.к. содержит мало азота, она малотранспортабельная и применение целесообразно в местах получения.