18.1. Азотні добрива

Сировиною для виробництва азотних добрив є азот, аміак, азотна кислота. Азотні добрива виробляють у твердому й рідко­му стані. Тверді азотні добрива мають кристалічну будову, біль­шість з них гранульовані. Азотні добрива добре розчинні у воді.

На основі сечовини (карбаміду) виготовляють повільнодіючі сечовино-формальдегідні добрива.

Залежно від сполук, в яких міститься азот, азотні добрива бувають амідні (NH₂) аміачні (NН₃),амонійні (NH₄⁺), нітратні (NO₃^-), амонійно-нітратні (NH₄⁺, NO₃^-), змішані (NH₄⁺, NO₃^-, NH₂). До амі­ачних добрив належать аміак рідкий та водний; до амонійних — сульфат амонію, хлорид амонію; до нітратних — селітра кальціє­ва і селітра натрієва; до амонійно-нітратних — селітра аміачна; до амідних — сечовина, ціанамід кальцію; до змішаних — вод­ний розчин аміачної селітри і сечовини (КАС).

Селітра аміачна NН₄NO₃. Добувають при взаємодії аміаку з азотною кислотою. Масова частка азоту становить 32-35%. Доб­риво розчинне у воді, білого кольору, гігроскопічне, гранульова­не. Гранули розміром 1- 4 мм становлять не менш як 95%. Для зменшення гігроскопічності і надання кращих фізичних властиво­стей до селітри добавляють диспергатори, сульфат амонію, фос­форитне борошно та інші матеріали. Вміст вологи — не більш як 0,3%. При неправильному зберіганні сильно злежується, вибухо-і пожежонебезпечне. Транспортується у поліетиленових мішках.

Аміачну селітру вважають фізіологічне кислим добривом. При внесенні в ґрунт селітра в ґрунтовому розчині дисоціює на іон амонію і іон нітратів. Амонійний азот поглинається рослинами, мікроорганізмами та ґрунтовим вбирним комплексом. Поглинан­ня іонів NH₄⁺ ґрунтовим вбирним комплексом сприяє його закріп­ленню в ґрунті. Внаслідок обмінних реакцій іони NH₄⁺ ґрунтового вбирного комплексу стають доступними для рослин. Амонійний азот може необмінно поглинатись мінералами ґрунту. Нітратний іон не поглинається вбирним комплексом. Він залишається у ґрунтовому розчині.

Рослини добре поглинають амонійний і нітратний азот. Ніт­ратні іони ґрунтом не поглинаються, тому вони переміщуються по профілю ґрунту, внаслідок чого можливі великі втрати їх у результаті вимивання з орного шару. Вимивання нітратного азо­ту спостерігається на ґрунтах легкого гранулометричного скла­ду, при значній кількості опадів, неправильних поливах та нера­ціональному використанні високих доз добрив. На ґрунтах з кислою реакцією внесення аміачної селітри зумовлює підвищен­ня кислої реакції ґрунту внаслідок накопичення азотної кислоти. На насичених основами ґрунтах завдяки утворенню кальцієвої селітри кислотність ґрунту не підвищується.

У ґрунті азот аміачної селітри під впливом мікробіологічних процесів зазнає значних перетворень. Так, амонійний азот пе­ретворюється на нітратний, нітритний і вільний азот, який може звітрюватись в атмосферу.

Одночасно з описаними вище основними процесами взає­модії аміачної селітри з ґрунтом при вирощуванні рослин відбу­вається засвоєння ними амонійного та нітратного азоту. Від кількості засвоєного азоту рослинами залежать вміст поглинуто­го азоту ґрунтом та його втрати.

При внесенні високих норм аміачної селітри з метою ліквідації її фізіологічної кислотності треба частіше проводити вапнування. Аміачну селітру застосовують для підживлення, припосівного й основного внесення. Від внесення, аміачної селітри приріст зер­на становить 4-5 т, коренеплодів цукрових буряків — 25-30, бульб картоплі — 12-18, овочів — 15 т.

Сечовина (карбамід) СО(NН₂)₂. Масова частка азоту ста­новить 46%. Сечовина — найбільш концентроване тверде орган­ічне добриво промислового виробництва. Білого кольору, добре розчинна у воді та добре розсівається, майже не злежується. Фізичні властивості гранульованої сечовини кращі, ніж аміачної селітри. Вміст гранул розміром 1-3 мм повинен становити не менш як 90%. Вміст біурету (СОNН₂)₂ — NН не більш як 1,4% тому, що такий вміст його для рослин не шкідливий. Вартість одиниці азоту у сечовині дорівнює вартості азоту в аміачній селітрі або дещо нижча за неї. Високий вміст азоту і низька його вартість сприяють розширенню виробництва і застосуванню сечовини у сільському господарстві. Транспортується сечовина у поліетиле­нових мішках або навалом.

Сечовину використовують як основне добриво, вносять в ряд­ки, застосовують для підживлення, у тваринництві і для боротьби з хворобами, наприклад проти парші у садах та раку картоплі. Оскільки сечовина у високих концентраціях (20-30%-і розчини) не спричинює опіків листя, її широко використовують для поза­кореневого підживлення озимої пшениці та кукурудзи.

Гідроліз сечовини у ґрунті відбувається швидко. У ґрунтах багатих на органічну речовину він закінчується за 2-3 доби. При внесенні у ґрунт сечовина під впливом ферменту уреази пере­творюється на карбонат амонію, який розкладається на NН₃, Н₂O і СO₂. Тому можливі великі втрати азоту внаслідок звітрювання, особливо на луках і пасовищах. При поверхневому внесенні її потрібно одразу заробляти в ґрунт.

Підвищена температура і сухість ґрунту сприяють збільшен­ню втрат азоту сечовини. Значні втрати його спостерігаються на карбонатних і кислих ґрунтах. Органічні рештки також сприяють збільшенню втрат азоту. При зароблянні на глибину більш як 5 см втрат азоту за рахунок звітрювання практично не буває.

Якщо аміак не втрачається з ґрунту, то перетворюється на азотну кислоту. На насичених основами ґрунтах внаслідок розк­ладання сечовини утворюється кальцієва селітра. В місцях вне­сення сечовини не утворюються ділянки з підвищеним осмотич­ним тиском і кислотний залишок.

Сечовина може поглинатись ґрунтом у вигляді цілої молеку­ли через водневий зв'язок. Рослини засвоюють також сечови­ну у вигляді цілої молекули через коріння і листя. У коренях час­тина сечовини перетворюється на амінокислоти та аміди, а частина транспортується у надземні органи, де швидко вклю­чається у цикл перетворення азоту.

За ефективністю для більшості сільськогосподарських куль­тур сечовина при основному внесенні не поступається аміачній селітрі, крім цукрових буряків, де аміачна селітра має значні пе­реваги. Для удобрення рису сечовина є найкращим добривом (табл. 26).

Таблиця 26