Содержание действующего вещества в азотных удобрениях соответствует содержанию иона аммония
Обновлено: 05.07.2024
Доля потребления азотных удобрений в мировом сельском хозяйстве является самой большой по сравнению с другими видами минеральных удобрений, используемыми для питания сельскохозяйственных культур. Именно азотное питание стоит во главе одного из основных способов регулирования урожайности.
В естественной среде азот содержится в пожнивных остатках и в органическом веществе почвы — гумусе и находится преимущественно в недоступной для растений форме.
Тогда возникает вопрос, как азот из недоступной формы переходит в доступную? Во-первых, происходит процесс аммонификации, при котором азот из органического вещества за счет воздействия почвенных бактерий аммонификаторов переходит в доступную аммонийную форму. Однако основной проблемой при таком интенсивном переходе становится переизбыток аммония в почве. Аммоний — катион, поэтому он задерживается на глинистых частицах почвы, частицах гуминовых веществ. Растения могут напрямую питаться аммонием. В процессе аммонификации вырабатывается достаточно большое количество аммония, особенно, если для этого процесса созданы подходящие почвенно-климатические условия.
В большом количестве аммоний оказывает токсичное влияние на растительные клетки. Однако, бояться этого не стоит. Непосредственно вместе с аммонификацией запускается процесс нитрификации, который заключается в переходе аммония через нитриты в форму нитратов. Через почвенный раствор нитратная форма становится легкодоступной для растений.
Поведение нитрата аммония в почве
Основная проблема азотных удобрений — это их потери. Аммонийный азот улетучивается из почвы в воздух в виде аммиака. В тоже время считается, что нитратный азот в большей степени вымывается из почвы. Здесь важно помнить такой процесс, как денитрификация — переход ионов нитрата аммония в бескислородной среде в газообразное состояние, в результате чего окислы азота улетучиваются в атмосферу.
Денитрификация происходит только в бескислородной среде. Переуплотнение почв либо их подтопление выпавшими осадками становится барьером для проникновения в почву кислорода из атмосферы. И именно в процессе улетучивания в виде оксидов в атмосферу, а не в процессе вымывания осадками запускается процесс денитрификации, при котором потери нитратного азота могут достигать 80% и более.
Основные отличия аммонийной и нитратной формы азота
Нитратная форма поглощается растениями активным путем с затрачиванием энергии. Аммонийная форма поглощается активно-пассивным путем — энергия также затрачивается, но существенно ниже.
Нитратная форма поглощается только в аэробных условиях, т.е. при наличии в почве кислорода. Аммонийный азот поглощается в анаэробных условиях. Это и является одной из причин отзывчивости риса, произрастающего в условия подтопления, на аммонийную форму, в отличие от нитратной, которая попросту растениями не усваивается.
Ионы аммония являются катионами, обладающими синергетическим эффектом, способствующим усвоению других анионов, к примеру, серы или фосфора.
Особенности амидной формы азота
Амидная форма азота отлично поглощается листовым аппаратом растения, поэтому именно она является лучшей формой азота, используемой для листовых подкормок. Однако, следует понимать, что листовая подкормка может обеспечить растения азотом максимум на 10%. Остальные 90% должны быть обеспечены за счет корневого питания.
Азотные удобрения - неорганические и органические вещества, содержащие азот, которые вносят в почву для повышения урожайности. К минеральным азотным удобрениям относят амидные, аммиачные и нитратные.
- Мочевина (карбамид) (NH2)2CO
- Сульфат аммония (NH4)2SO4
- Хлористый аммоний NH4Cl
- Карбонат аммония (NH4)2CO3
- Сульфид аммония (NH4)2S
- Аммофос NH4H2PO4
- Диаммофос (NH4)2HPO4
- Натриевая селитра NaNO3
- Кальциевая селитра Са(NО3)2
- Калиевая селитра KNO3
- Аммиачная селитра NH4NO3
Амидная форма усваивается только через листья. За 1-4 дня она превращается в аммонийную. Если удобрение содержит NH4 (аммонийную форму азота), то азот сразу же соединяется с почвой. Аммонийная форма азота не промывается, но недоступна растениям. Чтобы азот NH4 стал доступен растениям, должен пройти процесс нитрификации, т.е. бактерии должны превратить его в NO3 – нитратную форму азота. Нитратная форма азота NO3 усваивается только корнями, растение начинает её потреблять сразу же после внесения. Эта форма азота легко промывается (вымывается) с дождями, поливом.
Наглядно процесс трансформации одних форм азота в другие отображен на рисунке.
Карбамид содержит одну форму азота – Амидную. Как мы уже отмечали, эта форма усваивается только через листовую поверхность. Для превращения в доступную нитратную форму может понадобится 40-45 дней и температура не ниже +5…+10°С. В холодное время года карбамид неэффективен. Азот, который содержится в карбамиде, будет доступен растению только после преобразования бактериями в нитратную форму. В двух словах! Если вы захотели подкормить помидору, яблоню или виноград и выбрали для этого карбамид то применять его нужно по листу, если насыпать под корень или полить им растение то эффект от него наступит через 10-20 дней.
Сульфат аммония содержит одну форму азота - Аммиачную + серу (важнейший элемент для роста растения). Также как и карбамид, толк от него будет! Но Эффект будет заметен только через 7-18 дней.
Кальциевая селитра содержит одну форму нитратного азота NO3 + кальций Са. Одно из лучших удобрений для быстрого устранения азотного голодания растения. Если вы решили подкормить азотом свои растения, то после его применения растения сразу же начинает потреблять азот. Эффект от применения будет заметен уже на следующий день! Плюс в ней содержится кальций, незаменимый элемент. Кальций снижают поступление избыточного количества азота в растение, способствуют увеличению прочности клеточных стенок, повышению накопления сухого вещества - увеличению резистентности к заболеваниям и вредителям, улучшению транспортабельности плодов и лежкости.
Калиевая селитра содержит одну форму нитратного азота NO3 + калий K. По своим свойства похожа на кальциевую.
Азотные удобрения — неорганические и органические азотосодержащие вещества. К минеральным азотным удобрениям относят амидные, аммиачные и нитратные. Азотные удобрения получают главным образом из синтетического аммиака. Из-за высокой мобильности соединений азота его низкое содержание в почве часто лимитирует развитие культурных растений, поэтому внесение азотных удобрений вызывает большой положительный эффект.
Азотные удобрения представляют собой белый или желтоватый кристаллический порошок (кроме цианамида калия и жидких удобрений) , хорошо растворимы в воде, не поглощаются или слабо поглощаются почвой. Поэтому азотные удобрения легко вымываются, что ограничивает их применение осенью в качестве основного удобрения. Большинство из них обладает высокой гигроскопичностью и требует особой упаковки и хранение.
По выпуску и использованию в сельском хозяйстве наиболее важные из этой группы аммиачная селитра и мочевина, составляющие около 60% всех азотных удобрений.
Из всех типов удобрений азотные наиболее подвержены воздействию со стороны почвенных микроорганизмов. В первую неделю после внесения до 70% массы удобрения потребляется бактериями и грибами (иммобилизуются), лишь после их гибели входящий в их состав азот может использоваться растениями. Большие потери азота удобрений происходят из-за выноса легкорастворимых нитратов и солей аммония из почвенного профиля, а также в ходе денитрификации (газообразные потери) и из-за нитрификации (образование нитратов и их вынос). В итоге коэффициент использования удобрений растениями редко достигает 50%, их применение может вызывать эвтрофикацию близлежащих водоёмов. Образующийся в ходе денитрификации N2O является сильным парниковым газом.
Разнообразие почвенных и климатических условий, биологические особенности различных сельскохозяйственных культур, а также экономические соображения обусловили необходимость производства нескольких видов азотных удобрений. Азотные удобрения содержат азот в трех основных формах:
1) в форме аммиака, связанного с какой-нибудь минеральной кислотой, — аммиачные удобрения;
2) в нитратной форме, т. е. в виде солей азотной кислоты,— нитратные удобрения;
3) в амидной форме—амидные удобрения
Кроме перечисленных видов азотных удобрений, имеются также удобрения, содержащие азот одновременно в аммиачной и нитратной форме (например, аммиачная селитра).
К аммиачным удобрениям относятся: сульфат аммония, хлористый аммоний, бикарбонат аммония, жидкие аммиачные удобрения.
К аммиачно-нитратным удобрениям относятся: аммиачная селитра (нитрат аммония, азотнокислый аммоний), известковая селитра (сульфонитрат аммония, лейна-селитра, монтан-селитра, нитросульфат аммония).
Нитратные удобрения — натриевая селитра (нитрат натрия, азотнокислый натрий, чилийская селитра), кальциевая селитра (нитрат кальция, азотнокислый кальций, известковая селитра, норвежская селитра), калийная селитра (нитрат калия, азотнокислый калий). Калийная селитра, кроме азота, содержит калий и является источником азотно-калийного питания растений.
Амидные удобрения — мочевина (карбамид), цианамид кальция, мочевино-формальдегидные удобрения. Наиболее ценна мочевина.
Свойства основных минеральных азотных удобрений
Удоб-
Амидные удобрения
Мочевина (карбамид) – CO(NH2)2 – содержит 46% азота. Это самое концентрированное из азотных удобрений. Выпускают его в гранулированном виде, покрывая гранулы жировой пленкой для уменьшения слеживаемости. Мочевина в почве преобразуется при участии бактерий в углекислый аммоний. Ее используют как основное удобрение и в подкормки с незамедлительной заделкой в почву для предотвращения потерь в виде газообразного аммиака.
Нитратные удобрения
К нитратным удобрениям относят натриевую и кальциевую селитры, а также калийную селитру. Эти удобрения являются физиологически щелочными, поэтому их целесообразно применять на кислых почвах.
Натриевая селитра – NaNO3. Содержит до 16% азота. Кристаллический порошок белого или сероватого цвета, хорошо растворяется в воде, гигроскопичен, поэтому хранить надо в сухом месте. Вносят это удобрение под все культуры, считается, что наиболее отзывчивы на него корнеплоды, особенно сахарная свекла.
Кальциевая (норвежская) селитра – Ca(NO3)2 . Содержит до 15,5% азота. Удобрение гигроскопично, поэтому его хранят во влагонепроницаемых мешках. На кислых почвах это самое распространенное азотное удобрение.
Аммиачно-нитратные удобрения
Известково-аммиачная селитра – NH4NO3×CaCO3 – содержит до 20% азота. Получают введением в плав нитрата аммония тонко молотого доломита с последующим гранулированием. Благодаря углекислому кальцию, обладает более благоприятными физическими свойствами, чем аммиачная селитра. В сельском хозяйстве применяется в качестве сложного (азот-кальций-магний) гранулированного удобрения. Азот в нитратной (NO 3) форме способствует усвоению кальция, который улучшает окраску и качество плодов, лежкость фруктов, картофеля и лука, и тем самым способствует предотвращению потерь урожая при хранении и транспортировке.Универсальное удобрение может применяться на всех видах почв, под все сельскохозяйственные культуры. Широко применяется в странах Западной Европы.
Аммонийные и аммиачные удобрения
Сульфат аммония - кристаллическое азотносерное удобрение, содержит 21% азота в аммонийной форме, не слеживается. В сульфате аммония содержится также до 24% серы, поэтому одновременно он является источником серного питания. Сульфат аммония – одно из широкоприменяемых в сельском хозяйстве минеральных удобрений. Используется под все сельскохозяйственных культур (от картофеля до цитрусовых) на черноземах и сероземах. Удобрение обладает ценным качеством – низкой миграционной способностью, так как катион аммония активно поглощается почвой и это предохраняет его от вымывания. Поэтому сульфат аммония рекомендуют вносить на легких почвах, при орошении, т.е. там, где есть потенциальная опасность потери азота удобрения за счет миграционных явлений. Аммонийный азот сульфата аммония усваивается растениями. Сера необходима для питания всех культур, так как входит в состав некоторых синтезируемых растениями незаменимых аминокислот. Сульфат аммония получают как побочный продукт в производстве капролактама, прямым взаимодействием аммиака и серной кислоты.
Жидкие азотные удобрения
В сельском хозяйстве применяют и жидкие азотные удобрения: безводный (жидкий) аммиак, водный аммиак (аммиачная вода), аммиакаты. Их производство значительно дешевле, чем твердых удобрений, однако известные неудобства в транспортировке и внесении ограничивают их использование, по крайней мере в нашей стране. В наиболее широких масштабах жидкий аммиак применяется в США.
Безводный аммиак – NH3. Это концентрированное удобрение представляет собой бесцветную жидкость с содержанием азота 82,3%. Получают его сжижением газообразного аммиака под давлением. При хранении в открытых емкостях быстро испаряется, коррозирует медь, цинк и сплавы, но нейтрален по отношению к железу, чугуну и стали, поэтому его перевозят и хранят в специальных стальных толстостенных цистернах, способных выдерживать давление 25 – 30 атмосфер. Причем цистерны заполняют не полностью.
Аммиачная вода. Это удобрение представляет собой раствор аммиака в воде, в зависимости от сортности содержание азота составляет от 16,4 до 20,5%. Аммиачная вода не разрушает черные металлы, имеет небольшое давление, поэтому хранят и перевозят ее в емкостях из обычной углеродистой стали. Работать с аммиачной водой проще, хотя и в этом случае возможны потери азота за счет испарения свободного аммиака. Однако из-за низкого содержания азота транспортировать на далекие расстояния это удобрение не выгодно, и его применение экономично только вблизи производящих предприятий.
Вносят жидкие удобрения специальными машинами и заделывают на глубину не менее 10 – 12 см, а на легких почвах, с целью уменьшения потерь азота от испарения аммиака, глубину заделки удобрения увеличивают до 14 – 18 см. Так же поступают и на крупно комковатых хорошо аэрируемых почвах.
Аммиакаты. Получают растворением в водном аммиаке азотных удобрений в различных комбинациях: аммиачную селитру, аммиачную и кальциевую селитры, мочевину, аммиачную селитру и мочевину. В результате получается жидкость желтого цвета с содержанием азота от 30 до 50%. Перевозят и хранят в специальных герметически закрываемых цистернах из алюминия или его сплавов, рассчитанных на небольшое давление. Можно хранить и в емкостях из полимерных материалов. Азот в аммиакатах находится в различных формах и соотношениях, в зависимости от исходных составляющих это может быть свободный и связанный аммиак, амидная и нитратная форма. По действию на сельскохозяйственные культуры аммиакаты равноценны с твердыми азотными удобрениями, но являются существенно менее распространенными по причине неудобства использования.
Карбамидо-аммиачная смесь. КАС является высокоэффективным жидким азотным удобрением, находящим широкое применение в сельском хозяйстве. Растворы КАС имеет ряд преимуществ перед другими азотными удобрениями. Основное из них – низкое содержание свободного аммиака. Это практически исключает потери азота из-за летучести свободного аммиака при погрузочных операциях, транспортировании и внесении КАС в почву, которые имеются в случае применения аммиакатов и жидкого аммиака. При применении растворов КАС отпадает необходимость в создании дорогостоящих герметизированных хранилищ и в использовании специальных, рассчитанных на повышенное давление, цистерн для перевозки этих растворов.
Растворы КАС представляют собой смеси водных растворов карбамида и аммиачной селитры с содержанием азота 28% (КАС - 28), 30% (КАС - 30) 32%, (КАС - 32), 34% (КАС - 34). Все эти растворы содержат 0,05% свободного аммиака и 0,2% (в пересчете на P2O5) фосфатов аммония – ингибиторов для подавления коррозии. В наибольшем количестве в России производится КАС-32. Ниже приведены характеристики основных марок КАС и содержание карбамида в % по массе.
Ниже приведены технические характеристики основных азотных удобрений.
Технические характеристики карбамида согласно ГОСТ 2081-92
Технические характеристики
Технические характеристики аммиачной селитры согласно ГОСТ 2-85
Наименование показателя
Технические характеристики известково-аммиачной селитры
Главное место в ассортименте азотных удобрений занимают концентрированные формы азота: аммиачная селитра, карбамид мочевина, безводный аммиак, а также сложные удобрения; доля низкопроцентных удобрений, например кальциевая и натриевая селитры, аммиачная вода, сульфат аммония, постоянно снижается.
Азотные удобрения делятся на следующие группы:
– Нитратные удобрения (селитра), которые содержат азот в нитратной форме;
– аммонийные и аммиачные удобрения (твердые и жидкие), которые содержат азот в аммонийной и аммиачной форме;
– Аммонийно-нитратные удобрения, они содержат азот в аммонийной и нитратной форме (аммиачная селитра)
– Удобрения, в которых азот находится в амидной форме (мочевина или карбамид)
– Водные растворы мочевины (карбамида) и аммиачной селитры, которые получили название Карбамидно-аммиачная смесь (КАС).
Производство различных азотных удобрений основано на получении синтетического аммиака из молекулярного азота и водорода. Азот получают пропусканием воздуха в генератор с горящим коксом, а источниками водорода служат природный газ, нефтяные и коксовые газы.
Синтетический аммиак используют не только для производства мочевины, аммонийных солей и жидких аммиачных удобрений, но также и азотной кислоты, из которой получают аммонийно-нитратные удобрения.
Аммиачная селитра
Аммиачная селитра является основным азотным удобрением, которое содержит 34% азота. Удобрение выпускают в виде кристаллов белого цвета или гранул размером до 3 мм различной формы (сферической, в виде чешуек, пластинок). Негранулированная кристаллическая аммиачная селитра обладает высокой гигроскопичностью, при хранении слеживается, поэтому хранить ее нужно в водонепроницаемых мешках в сухом помещении. Выпускаемая для сельского хозяйства гранулированная селитра менее гигроскопична, меньше слеживается, сохраняет хорошую рассеваемость, особенно если в процессе получения удобрения в него вводят в небольших количествах специальные кондиционирующие добавки.
Аммиачная селитра представляет собой хорошо растворимое высококонцентрированное универсальное удобрение. Ее можно применять под любые культуры и на всех почвах перед посевом, при посеве в рядки или лунки и в качестве подкормки.
В удобрениях половина азота находится в нитратной, половина в аммонийной форме. Аммиачная селитра физиологически кислое удобрение, но подкисляет почву слабее, чем сульфат аммония. На почвах, насыщенных основаниями, в растворе образуются нитраты кальция, и почвенный раствор не подкисляется даже при постоянном внесении высоких доз удобрения. Для таких почв аммиачная селитра является одним из лучших форм азотных удобрений. На кислых дерново-подзолистых почвах, содержащих в поглощенном состоянии мало кальция и много ионов водорода, в результате чего почвенный раствор подкисляется, подкисление носит временный характер, так как оно исчезает по мере потребления нитратного азота растениями. В первое время, особенно при внесении большой дозы аммиачной селитры и неравномерном ее рассеве, в почве могут создаваться очаги с высокой кислотностью. При длительном применении аммиачной селитры на малобуферных дерново-подзолистых почвах подкисление может быть очень сильным, в результате эффективность этого удобрения, особенно при внесении под культуры, чувствительные к повышенной кислотности, заметно снижается.
Для повышения эффективности аммиачной селитры на кислых почвах большое значение имеет их извест–кование. На кислых дерново-подзолистых почвах более высокий эффект, особенно при постоянном применении, дает нейтрализованная, или известковая, аммиачная селитра. Она содержит до 23% азота и получается сплавлением или смешением азотнокислого аммония с эквивалентным количеством извести, мела или доломита.
Мочевина (карбамид)
Мочевина (карбамид) содержит не менее 46% азота. Ее получают синтезом из аммиака и диоксида углерода при высоких давлениях и температуре. Белый мелкокристаллический продукт, хорошо растворимый в воде. Гигроскопичность при температуре до 20° С небольшая. При хороших условиях хранения слеживается мало, сохраняет нормальную рассеваемость. Хорошими физическими данными обладает гранулированная мочевина. Во время грануляции мочевины образуется биурет, обладающий токсическим действием, однако его содержание в гранулированном удобрении не превышает 1% и почти безвредно для растений при обычных способах применения. В почве под влиянием уробактерий, выделяющих фермент уреазу, мочевина на 2–3 дня аммонифицируется с образованием карбоната аммония.
В первые дни после внесения мочевины вследствие образования гидролитической щелочной соли происходит временное местное подщелачивание почвы. Образующаяся щелочная соль поглощается почвой и постепенно нитрифицируется, причем нитрификация протекает быстрее, и временное подщелачивание почвы сменяется некоторым подкислением. На малобуферных легких почвах смещения реакции почвенного раствора могут быть особенно заметными.
Мочевина является одним из лучших азотных удобрений и по эффективности равноценна аммиачной селитре. Ее можно применять как основное удобрение или в качестве подкормки под все культуры и на различных почвах. При внесении мочевины в почву необходимо заранее ее заделать, так как при поверхностном размещении удобрения возможны потери азота вследствие улетучивания аммиака из карбоната аммония, легко разлагающегося в воздухе. Значительные потери в форме аммиака могут происходить при использовании мочевины в подкормку на лугах и пастбищах, поскольку дернина обладает высокой уреазной активностью. Кроме того, мочевину можно применять для некорневой подкормки овощных и плодовых культур, а также для поздних подкормок пшеницы с целью повышения содержания белка в зерне.
В отличие от других азотных удобрений мочевина даже в повышенной концентрации не обжигает листья и вместе с тем хорошо усваивается растениями. Также мочевину применяют в животноводстве как азотную добавку к углеводистым кормам.
В качестве жидких азотных смесей применяют аммиакаты и КАСы.
Аммиакатами называют растворы, полученные совместным или раздельным растворением в аммиачной воде заданных количеств аммиачной или кальциевой селитры, карбамида или других азотсодержащих веществ.
Карбамидно-аммиачной смесью называют жидкие азотные удобрения, состоящие из водных растворов карбамида и аммиачной селитры. В отличие от жидких аммиачных удобрений КАС почти не содержит свободного аммиака, его можно вносить с помощью высокопроизводительных наземных агрегатов без одновременной заделки в почву. КАС с ингибитором коррозии можно перевозить в обычных железнодорожных цистернах и автоцистернах, особенно выгодна транспортировка КАС по трубопроводам и водным транспортом. Низкая температура кристаллизации и замерзания дает возможность транспортировать и хранить КАС круглогодично, особенно в заглубленных в почву естественно утепленных хранилищах из бетона и асфальта с внутренним пленочным покрытием, из армированного стекловолокна или мягкой стали. КАС обладает высокой плотностью, что позволяет значительно сократить капитальные вложения на транспортировку и хранение.
При использовании КАС обеспечивается высокая точность дозирования и равномерность внесения по всей площади. Для транспортировки и внесения КАС можно использовать ту же технику, что и для жидких комплексных удобрений, аммиачной воды. Использование КАС в сельском хозяйстве имеет свои преимущества перед твердыми удобрениями. Во-первых, полная механизация всех погрузочно-разгрузочных работ, уменьшение затрат на производство и применение. Во-вторых, улучшаются условия труда, исключается расход тары, обеспечение равномерности внесения и дозирования азота. В-третьих, упрощается приготовление необходимых тукосмесей, в том числе с добавкой микроэлементов и пестицидов.
Жидкие азотные удобрения лишены недостатков, которые часто наблюдаются у твердых удобрений. Они обладают свободной текучестью, не пылят и не слеживаются. Сырая погода и даже дождь не оказывают на них негативного влияния. Также они значительно дешевле твердых, меньше и затраты труда на их внесение. В почву жидкие азотные удобрения вносят прицепными или навесными машинами в агрегате с плугами или культиваторами на определенную глубину (чтобы избежать потерь аммиака): аммиачную воду и аммиакаты – на 10–12 см, жидкий безводный аммиак – на 15–20 см (в зависимости от механического состава почвы).
Жидкие удобрения можно применять не только весной, но и в конце лета (под посев озимых) и осенью (под урожай яровых следующего года). Растворы аммиачной селитры и мочевины (до 30–32%) не содержат аммиака, поэтому их можно вносить в качестве подкормки, разбрызгивая по поверхности почвы. Дозы жидких удобрений (по азоту) такие же, как и твердых азотных удобрений.
Сложные жидкие удобрения – водные растворы, содержащие до 27% азота, фосфора и калия. При введении стабилизирующих добавок, например коллоидной глины, бентонита, предохраняющих раствор от кристаллизации, концентрацию питательных веществ в удобрении можно увеличить до 40%. Сложные жидкие удобрения не содержат свободного аммиака, поэтому их можно вносить поверхностно под вспашку, культивацию или боронование и в рядки при посеве.
С точки зрения потребительских свойств применение растворов (суспензий) позволяет полностью механизировать трудоемкие процессы погрузки и разгрузки удобрений, внесение их в почву.
До недавнего времени считалось, что растения используют до 80% азота удобрений. Коэффициент использования азота растениями определяли разностным методом (по разнице в выносе азота с урожаем при внесении азота и без внесения) и выражали в процентах внесенного количества удобрения. Применение в агрохимических исследованиях метода меченых атомов позволило установить, что в полевых условиях растения усваивают непосредственно из удобрений только 30–50% азота. Однако при внесении азотных удобрений усиливается минерализация почвенного азота и усвоение его растениями. Коэффициенты использования азота различных форм азотных удобрений существенно не различаются. Превращение азота в органическую форму резко возрастает при запашке в почву органического вещества с низким содержанием азота. Закрепившийся азот медленно минерализуется и слабо усваивается растениями.
Потери азота при денитрификации нитратов, образующихся при нитрификации аммонийного азота почвы и аммонийных азотных удобрений и мочевины, а также из нитратных азотных удобрений, весьма существенны. Потери азота удобрений резко возрастают в парующей почве и достигают 50%. Наиболее интенсивно газообразные потери азота в ходе биологической и косвенной денитрификации происходят в первые 20 дней после внесения азотных удобрений и в условиях ограниченного биологического поглощения в почве. С увеличением доз азотных удобрений потери возрастают. Потери азота удобрений за счет вымывания нитратов на связных почвах незначительны, а на легких дренированных почвах с промывным режимом увлажнения могут составлять значительные величины. Большие потери за счет улетучивания аммиака наблюдаются при нарушении технологии внесения аммиачных форм жидких азотных удобрений, а также при поверхностном внесении и несвоевременной заделке мочевины на карбонатных и щелочных почвах.
Повышение эффективности азотных удобрений и снижение потерь обеспечиваются при увеличении размеров усвоения азота сельскохозяйственными культурами за счет оптимизации режима и условий питания растений, а также агротехнических мероприятий и создания благоприятного водного режима и реакции почвы.
Под влиянием азотных удобрений усиливается минерализация органического вещества и возрастают не только усвоение растениями почвенного азота, но и его потери. Потери азота удобрений могут быть снижены за счет усиления иммобилизации или торможения минерализации органического вещества почв путем внесения органических удобрений, в том числе соломы, проведения агротехнических почвозащитных и природоохранных мероприятий, выращивания пожнивных и промежуточных культур, возделывания трав, использования зеленого удобрения.
Чтобы избежать потерь азота и устранения опасности загрязнения нитратами растений и окружающей среды разрабатываются новые формы азотных удобрений – медленнорастворимые, капсулированные с контролируемой скоростью высвобождения азота, модифицированные ингибиторами нитрификации. Последние препараты при внесении в почву в небольших дозах тормозят нитрификацию в течение двух месяцев и сохраняют минеральный азот почвы и удобрений в аммонийной форме. Подавляя нитрификацию азота удобрений, ингибиторы снижают в 2 раза его потери в газообразной форме вследствие вымывания нитратов. В результате повышаются урожаи различных культур и эффективность азотных удобрений.
Читайте также: