Технология внесения безводного аммиака в почву

Обновлено: 07.07.2024

Грамотное внесение аммиака или азотсодержащих удобрений – непременное условие, обеспечивающее получение высокого урожая овощей и зерновых культур. Самым перспективным удобрением, по мнению большинства аграриев, является безводный аммиак. Благодаря высоким показателям эффективности его все чаще стали использовать в агротехнической отрасли.

Особенности безводного аммиака

Высокое содержание азота (82,3%) стимулирует рост растений, обеспечивает их качественное развитие и повышение урожайности.

Безводный аммиак – подвижная жидкость, сопровождающаяся резким запахом. Внесение в почву безводного аммиака становится причиной перехода в вещества газообразное состояние. В результате химической реакции образуется гидроксид аммония. Такое вещество не вымывается и не улетучивается, а надежно удерживается в почве.

Хранить жидкий аммиак в открытых сосудах нельзя. Из-за высокой упругости паров он быстро испаряется. Хранение осуществляется только в закрытых емкостях. Для этих целей используются стальные цистерны или баллоны, способные выдерживать высокое давление.

Преимущества безводного аммиака

Популярность такого удобрения в агротехнической отрасли объясняется наличием целого ряда весомых преимуществ:

существенное уменьшение потерь азота благодаря возможности более равномерного внесения удобрения с соблюдением абсолютной точности дозировок;
обеспечение полной автоматизации механизированного процесса (ручной труд используется минимально);
существенное насыщение грунта питательными веществами;
увеличение показателей урожайности до 30%;
содержание в грунте остаточного азота создает хорошие предпосылки для получения последующих хороших урожаев;
исключается химическое поражение (отравление) сельхозкультур;
улучшаются показатели результативности борьбы с вредителями;
в результате воздействия плохих погодных условий не наблюдается критическое снижение эффективности удобрения;
исключается причинение серьезного вреда микрофлоре грунта;
удобрение характеризуется достаточной доступностью.

Оптимальные сроки внесения

В сельском хозяйстве безводный аммиак особенно активно используется при выращивании овощных, зерновых и технических культур. Оптимальное время для внесения безводного аммиака в почву — поздняя осень. Если вы не успели — не проблема с удобрениями нашей компании. Можно проводить такие агротехнические мероприятия и ранней весной. В этом случае обязательно выдерживают паузу в 5-7 дней, после этого приступают к посевной кампании.

Безводный аммиак может использоваться и при организации подкормки пропашных культур. Его закладывают в центре междурядий, на расстоянии не менее 10 см от растений. Прямой контакт удобрения с семенами и всходами может спровоцировать ожоги, что неминуемо негативно скажется на их дальнейшем развитии.

Жидкий аммиак рекомендуется вносить во влажную почву, поэтому в засушливых регионах такие работы проводят весной, когда грунт достаточно увлажнен талыми водами. В остальных случаях агротехнические манипуляции, связанные с внесением такого азотного удобрения, проводят чаще всего осенью.

Продолжительность процесса нитрификации, предполагающего окисление безводногоаммиака до аммония, переход его в нитратную форму, зависит от нескольких факторов. Нитрификация осуществляется разными организмами: нитрозными и нитратными бактериями. При оптимальных (50-60%) показателях влажности нитрификация завершается в течение от одного до пяти месяцев. Продолжительность процесса зависит от качества и состава почвы:

чернозем – один месяц;
кислые глинистые почвы – около 3,5 месяцев;
кислые супесчаные почвы – чуть более пяти месяцев.

Особенности использования осенью

Денитрификация представляет собой микробиологический процесс, в ходе которого нитраты восстанавливаются до нитритов, превращаются в газообразные оксиды и молекулярный азот. В таком виде он улетучивается и становится недоступным для растений.

Объем денитрификации зависит от таких факторов:

уровня увлажнения грунта;
температуры почвы;
показателя рН грунта.

Коэффициент увлажнения верхних слоев почвы выше поздней осенью и ранней весной. Эти периоды характеризуется незначительными показателями солнечной активности, вследствие этого понижается температура почвы. При низком температурном режиме замедляется активность денитрифицирующих организмов. По этой причине аммоний надежно удерживается в почве, практически исключается вероятность потери азота.

Нулевой показатель денитрификации достигается, если вносить удобрение, если глубина внесения безводного аммиака около 12 см в почву, температура которой не превышает 10 градусов.

Рекомендуется организовать мероприятия по внесению безводного аммиака в сентябре. В это время температура грунта понижается, поэтому исключается процесс преобразования аммония.

Агротехнические мероприятия, связанные с внесением азотных удобрений, полезно проводить осенью, поскольку это позволит снизить нагрузки и предупредить сложности, часто возникающие во время проведения посевной кампании весной.

Однако какие бы сроки не были бы выбраны для внесения, предпочтение отдают безводному аммиаку. В отличие от других форм азотных удобрений он нитрифицируется достаточно медленно.

Важно учитывать, что скорость нитрификации может критически замедляться в период засухи, когда растения испытывают явный дефицит влаги. Такие погодные особенности обеспечивают высокое содержание аммонийного азота даже в конце сезона, когда начинается сбор урожая.

Безводный аммиак оказывает благотворное воздействие на развитие и рост растений даже в период засухи. Его внесение в почву на оптимальную глубину обеспечивает продолжительное удержание влаги.

Осеннее внесение безводного аммиака

Большинство аграриев предпочитают внесение безводного аммиака в почву осенью. При выборе таких сроков удается разгрузить напряженный график проведения весенне-полевых работ.

При высоком температурном режиме внесенное удобрение превращается в нитраты, которые при наличии обильных осадков не вымываются из грунта. Чаще всего потери провоцируют весенние паводки. По этой причине приступать к внесению безводного аммиака с сентября. В это время температура воздуха снижается до оптимальных показателей.

Перед внесением безводного аммиака осенью рекомендуется определить степень увлажнения грунта.

Если же почва чрезмерно увлажнена, возникают определенные технические сложности. С понижением температуры воздуха возможно налипание больших комьев земли рабочие органы культиватора, что создает препятствия для равномерного распределение безводного аммиака или других удобрений.

Внесение безводного аммиака требует специальных агрегатов, конструкция которых предусматривает наличие резервуара для хранения удобрения, дозирующих устройств, рабочих механизмов, обеспечивающих непосредственное внесение удобрения в грунт.

Глубина заделки безводного аммиака должна составлять около 12-16 см на суглинистых и 16-20 см на супесчаных почвах.

При выборе весеннего периода для внесения безводного аммиака рекомендуется увеличить глубину его заделывания до 20-25 см. Также важно учитывать, что такое внесение способно угнетать развитие культурных растений в случае попадания семян в зону распространения безводного аммиака, снижать показатели всхожести. Для предупреждения таких негативных последствий рекомендуется приступать к посевной кампании не раньше, чем через 5-7 дней после внесения в грунт безводного аммиака. Оценивая объективно особенности осеннего и весеннего внесения безводного аммиака, опытные аграрии Украины отдают предпочтение первому варианту. Он сопровождается меньшими сложностями и не оказывает негативного воздействия на посевной материал.

Весеннее внесение безводного аммиака

Оценивая объективно особенности осеннего и весеннего внесения безводного аммиака, опытные аграрии Украины отдают предпочтение первому варианту. Он сопровождается меньшими сложностями и не оказывает негативного воздействия на посевной материал.

Подготовка почвы

Перед использованием безводного аммиака необходимо оценить состав и качество почвы. При наличии каменистого грунта рекомендуется выбрать альтернативный вариант азотсодержащих удобрений. Камни препятствуют внесению безводного аммиака на оптимальную глубину. Нарушение технологии приводит к потере азота, его выветриванию.

Не рекомендуется необоснованно увеличивать объемы безводного аммиака. Такие действия провоцируют предельно высокую концентрацию его в грунте.

Для эффективного внесения азотсодержащего удобрения в грунт применяют ленточный способ. Глубина внесения рассчитывается с учетом величины корневой системы культур, которые планируется выращивать на выбранном участке. Эти показатели должны быть идентичными. При соблюдении таких рекомендаций обеспечивается свободный доступ корневой системы растений к удобрению.

Процесс внесения безводного аммиака

Процедура внесения такого высококонцентрированного удобрения осуществляется при помощи специализированного оборудования и технических средств.

Комплектация агрегатов позволяет обеспечить максимально точную внесение удобрения на заданную глубину внесения безводного аммиака под такие культуры как кукуруза, пшеница, сахарная свекла. В зависимости от состава почвы выбираем скорость работы культиватора. При неоправданном увеличении скоростного режима провоцируется потеря удобрения.

При проведении работ с использованием современных агрегатов и оборудования удается контролировать глубину внесения и предупредить потерю аммиака.

Для распределения жидкого аммиака мы используем трактора Case, New Holland, к которым прикрепляем закрытые полевые 3-4 тонные емкости. Техника оснащена широкими шинами, благодаря которым удается исключить образование колеи на влажных почвах.

Наше предприятие готово оказать полный комплекс услуг. Для обеспечения высокой результативности внесения безводного аммиака, предупреждению его выветривания, созданию условий для его быстрого соединения с влажной почвой наши специалисты рекомендуют предварительную подготовку почвы. Она включает культивацию или рыхление, максимально возможное выравнивание поверхности грунта. При наличии неровностей риск выветривания азотных удобрений увеличивается на 10-30%.

Доставка аммиака

Для транспортировки безводного аммиака наше предприятие использует:

автоцистерны емкостью до 20 тонн;
железнодорожные цистерны;
полевые цистерны емкостью 2 тонны.

Для обеспечения быстрой доставки наша компания предлагает:

Разработанные логистические схемы, с учетом оптимальных вариантов транспортировки (наличие аммиакопровода, железнодорожной станции прочее);
условия, адаптированные под пожелания заказчиков: доставляем безводного аммиака непосредственно на поле.

Наша компания осуществляет транспортировку не только удобрения, но и полевой техники, предназначенной для внесения и распределения безводного аммиака. Для перемещения техники мы используем собственные тралы.

Безводный аммиак – химическое вещество, которое при неправильном хранении, транспортировке и использованию представляет повышенную опасность. Мы предоставляем квалифицированный персонал, который обеспечивает безукоризненное соблюдение техники безопасности во время выполнения всех задач, связанных с транспортировкой и непосредственном внесении аммиака в почву.

За качеством проведения сельскохозяйственных работ установлен профессиональный контроль. Опытные агрономы рассчитывают точность дозировки, учитывают конкретные обстоятельства, которые могут повлиять на качество выполнения работ.

Сегодня в целом ряде стран аграрии в качестве минерального удобрения активно используют безводный аммиак. В последние годы в нашей стране это удобрение также приобретает все больше сторонников. В предлагаемой статье мы задались целью проанализировать имеющийся опыт по применению данного удобрения в других странах, а заодно постарались понять, какие плюсы и минусы имеет его внесение и что реально дает этот агроприем.

ЦЕЛЕВОЕ ВНЕСЕНИЕ УДОБРЕНИЯ

Каковы же преимущества и недостатки использования безводного аммиака в качестве основного азотного удобрения?

Безводный аммиак и КАС (карбамидо-аммиачная смесь) на сегодняшний день в ряде стран (США, Канада, Евросоюз) являются одним из обязательных атрибутов высокорентабельного земледелия, работающего по интенсивным технологиям. В то же время его ограниченное применение в ряде стран свидетельствует о том, что использование этого жидкого азотного удобрения не только имеет преимущества, но и сопровождается определенными трудностями. Вот об этом всем мы и поговорим.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Безводный аммиак – это наиболее концентрированное азотное удобрение, в котором содержится 82,2 азота. По внешнему виду он представляет собой бесцветную подвижную жидкость с резким запахом, которая на воздухе бурно кипит при температуре 33°С и быстро испаряется при –77°С. Аммиак – это токсичный газ. Он может находиться в двух состояниях: жидком и газообразном. Аммиак в чистом виде называют жидким аммиаком. Хранение, транспортировка и внесение безводного аммиака осуществляются только под давлением, как правило, в сосудах с рабочим давлением до 16 атмосфер.

НЮАНСЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

К сожалению, наши аграрные хозяйства вносят минеральные удобрения на своих полях в недостаточном количестве. Причин тому несколько. Это не только финансовый фактор, но и неравномерно развитые производство и логистика, создающие порой серьезные затруднения. Если что и стараются вносить, то чаще всего это такие популярные твердые удобрения, как аммофос, аммиачная селитра и карбамид. Жидкие азотные удобрения применяются реже. Вместе с тем именно концентрированные жидкие азотные удобрения на сегодняшний день широко используются в Северной Америке и Европе, что позволяет достичь максимального эффекта и перейти к понастоящему интенсивным технологиям земледелия.

Безводный аммиак и КАС хоть и применяются в аграрных хозяйствах Украины, однако не настолько широко, насколько это могло бы быть. Причина первая: традиция. Многие агрономы десятилетиями отдавали предпочтение исключительно твердым минеральным удобрениям, исходя из беспроигрышной, на первый взгляд, логики. К примеру, селитра свой эффект даст, и, как минимум, часть активных веществ пойдет куда следует. Соберем хороший урожай – отлично. Не соберем – с меня взятки гладки, я сделал все так же, как и год, и десять лет назад. Значит, всему виной погода, техника или неблагоприятное стечение обстоятельств. Загоню в грунт безводный аммиак или внесу КАС, чтото пойдет не так – с меня шкуру снимут. Дескать, зачем нам эти эксперименты…

Причина вторая: логистика и специфика внесения безводного аммиака. Безводный аммиак запрещено, да и нерентабельно перевозить автомобильным транспортом на большие расстояния. Остается лишь железная дорога, по которой его везти достаточно дорого.

Неподготовленных людей нельзя подпускать к работе с безводным аммиаком даже на пушечный выстрел. Специфика применения этого вида удобрений предусматривает исключительно внесение с привлечением специализированных организаций, у которых имеются соответствующие разрешения, допуски и опыт его внесения.

Причина третья: и за само удобрение, и за услуги по его внесению придется заплатить ощутимо больше, чем за традиционную селитру. Да и горючего уйдет больше, ведь безводный аммиак следует вносить только вглубь почвы с помощью специального культиватора.

Не всякий руководитель хозяйства пойдет на такие траты – куда проще вносить традиционные гранулированные удобрения.

Причина четвертая: о безводном аммиаке говорят всякое. В частности, и то, что его внесение в почву на многие годы выжигает всю биоту, а потому, дескать, совокупные потери существенно перекроют возможные выгоды.

Как видим, проблемных мест здесь предостаточно, и далеко не всякому хозяйству подойдет технология выращивания урожая с использованием безводного аммиака в качестве основного азотного удобрения.

Себестоимость внесения безводного аммиака, включая стоимость самого удобрения, примерно равна применению селитры или аммофоски. Преимущества этого удобрения в другом – в комплексе свойств, позволяющих использовать интенсивную технологию выращивания урожая

ОЧЕВИДНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Здесь мы вплотную подходим к еще одному аргументу в пользу использования безводного аммиака. Как известно, это газообразное вещество. Внесение его с помощью культиватора в почву сродни подкожной инъекции. Удобрение равномерно распространяется по всей площади внесения и располагается по всей глубине слоя, где будут расположены корни растений. Таким образом, посевы получают азот в легкодоступной форме на протяжении фактически всего периода вегетации. И – следует особо отметить – его усвоение не зависит от наличия критичного уровня влаги в почве.

Теперь сравним с гранулированными азотными удобрениями. Первое, что бросается в глаза, – неравномерное размещение гранул по поверхности почвы. Какие бы качественные разбрасыватели удобрений вы ни применяли, в любом случае о равномерном покрытии площади говорить не приходится. Добавим к этому и необходимость заделки удобрений. А это означает необходимость в дополнительном прогоне агрегата. Но даже в этом случае способность высеянных семян и молодых растений взять все полезные вещества из гранул будет под вопросом. В первую очередь, из-за неравномерного размещения гранул в почве. Что-то попадет куда следует, что-то – значительно глубже, а что-то остается в самом верхнем слое. Разумеется, это скажется на эффективности действия этих удобрений. Добавим к этому насущную необходимость во влаге. Недостаточно влажная почва или отсутствие дождей превратят твердые удобрения в бесполезные песчинки, которые будут лежать в почве и не работать. Разумеется, не все и всегда выглядит столь печально, но, как свидетельствует опыт, такая ситуация случается довольно часто. Из-за этого нередко приходится организовывать дополнительную азотную подкормку, что не всегда осуществимо.

В условиях засухи твердые азотные удобрения не всегда срабатывают, а аммиак, внесенный в почву на глубину 18 см, срабатывает всегда

Кстати, о ядах. Разумеется, целебным воздействие безводного аммиака на биоту, которая содержится в грунте, назвать сложно. Однако он ни в коем случае не вызывает эффект выжженной земли или чегонибудь в этом роде. В то же время он напрочь уничтожает злостных вредителей – начиная от мышей и заканчивая личинками насекомых. По этому вопросу скажем так: если бы использование безводного аммиака таило в себе угрозу окружающей среде, его внесение давно бы запретили в таких озабоченных состоянием экологии регионах, как Северная Америка и страны Евросоюза. Тем не менее, его применение там, наоборот, считается показателем высокой культуры земледелия, как, впрочем, и любых других видов жидких удобрений.

Другое преимущество аммиака, в отличие от гранулированных удобрений, – он не вымывается осадками, имеет низкие технические потери. Его одинаково эффективно можно применять как в осенний, так и в весенний период. Образующийся после его внесения аммонийный азот не подвержен вымыванию дождями и при таянии снега. Безводный аммиак, внесенный в почву, моментально переходит в аммоний (NН4+) и притягивается отрицательными зарядами почвенной структуры. Если вносить безводный аммиак в осенний период, то это удобрение получит еще и дополнительную защиту от вымывания, так как при понижении температуры почвы от +10°С и ниже процессы нитрификации останавливаются, и азот в форме аммония не переходит в нитраты. Потери при внесении безводного аммиака как весной, так и осенью составляют всего 2–5%.

Агрономы отмечают, что главный экономический выигрыш – в пересчете стоимости на д.в. При сравнении с аммонийной селитрой (34 N) в безводном аммиаке (82,3 N) единица азота стоит дешевле, аммиак является более концентрированным удобрением, что позволяет экономить на перевозках.

Одной из причин достаточно скромного применения безводного аммиака является отсутствие необходимой техники: нечем возить, нечем вносить, негде хранить. Следующая причина – нехватка квалифицированного персонала. К тому же все работники должны проходить обучение, аттестацию, иметь соответствующие удостоверения.

Немаловажно, что существует и ряд административных барьеров – условия перевозки, хранения.

ПРИБАВКИ УРОЖАЯ

Часто приходится видеть статьи, в которых без обиняков утверждается, что внесение безводного аммиака обойдется дешевле по крайней мере в 1,5 раза по сравнению с твердыми удобрениями. А то и в 2–2,5 раза. Причины называются при этом следующие: производство гранулированных удобрений более затратно, равно как и перевозка, поскольку активное вещество в безводном аммиаке намного более концентрировано. Соответственно, порой наводятся совершенно умозрительные цифры, якобы свидетельствующие о том, что безводный аммиак экономит средства даже в момент внесения, не говоря уже о прибавке урожайности.

Одноразовое внесение аммиака обеспечивает его использование в почве растениями в течение трех лет в следующем соотношении по годам (%): 70–20–10

Однако эти показатели могут быть намного выше. Так, сегодня использование жидких азотных удобрений, в том числе безводного аммиака, например, в Германии позволяет получать до 120 ц/га пшеницы. В Канаде и США – до 200 ц/га кукурузы. Но здесь следует сделать важную поправку: при комплексном подходе к выращиванию урожая.

При использовании безводного аммиака посевы получают азот в легкодоступной форме на протяжении фактически всего периода вегетации

ОСОБЕННОСТИ ВНЕСЕНИЯ БЕЗВОДНОГО АММИАКА

Безводный аммиак может вноситься под самые различные виды обработки почвы: традиционную, минимальную, нулевую. В спецлитературе приводятся данные о том, что его применение в технологии No-till позволяет получить существенную прибавку урожайности по сравнению с традиционным способом разбрасывания аммиачной селитры и существенно сократить затраты на внесение удобрений.

Все виды работ с безводным аммиаком относятся к работам повышенной опасности. Безусловно, все это предполагает целый ряд сложностей при применении: компания, поставляющая безводный аммиак, должна иметь массу различных допусков, сертификатов, спецтехнику… Все это, безусловно, затрудняет процесс его широкого применения на производстве. Но, как отмечают специалисты, овчинка стоит выделки…

Доза азота должна быть правильно рассчитана. Специалисты отмечают, что для того, чтобы безводный аммиак работал наиболее эффективно, оптимальная температура почвы должна быть не выше 10°С, а температура воздуха – не выше 15°С.

Несмотря на то, что аммиак – газ, учетной величиной для него является только вес в тоннах, а не объем в кубических метрах. А коэффициент перевода 1 м 3 аммиака в тонны может колебаться от 0,6 до 0,7. В свою очередь, емкости для хранения и транспортировки аммиака измеряют объемом в кубических метрах.

Как отмечают практики, применение аммиака подразумевает наличие необходимых средств защиты, иначе можно получить ожоги слизистой оболочки глаз и дыхательных путей. Безусловно, это тоже является определенной сложностью и повышает ответственность специалистов при применении этого удобрения. Но при этом аммиак, благодаря своей природе, не загрязняет окружающую среду, так как азот, из которого он состоит, является составной частью атмосферы.

ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Мы представили информацию об опыте и особенностях внесения безводного аммиака, обратив внимание как на его положительные стороны, так и на сложности, с которыми сталкиваются аграрии.

Возможно, внесение безводного аммиака будет как раз тем весомым аргументом при повышении рентабельности сельхозпредприятий, который позволит сделать технологический прорыв хозяйствам, ограниченным по площадям. Чтобы в условиях рынка искать не только и не столько возможности выживания, сколько инновационные идеи, внедрение которых в производство позволяет создавать успешный агробизнес.

Производство и применение безводного аммиака в качестве азотного удобрения стремительно набирает обороты в интенсивных технологиях возделывания культур. В мировом объеме производства азотных удобрений доля аммиака в 2015 г. составляла 4%, что близко к объемам применения КАС (5%). Данные виды жидких азотных удобрений в условиях изменения климата являются одним из атрибутов высокорентабельного земледелия. По целому комплексу свойств безводный аммиак в настоящее время — наиболее эффективное азотное удобрение, в России и Украине оно также находит все больше сторонников. Несмотря на явные преимущества удобрения, его ограниченное применение объясняется спецификой работы с аммиаком.

Жидкие концентрированные азотные удобрения сегодня широко используются в Северной Америке и Европе, что позволяет достигать максимального эффекта в интенсивных технологиях земледелия. Объемы применения безводного аммиака в земледелии России и Украины неуклонно расширяются, создаются подразделения, оснащенные специальной техникой для перевозки и внесения в почву.

В хозяйствах Беларуси наиболее распространены азотные удобрения в форме карбамида, КАС, сульфата аммония, и то в количестве 60% от потребности в них культур. Безводный аммиак в качестве удобрения в Республике Беларусь уже давно не используется. Основная причина — высокие требования к технике безопасности при несовершенстве технологии внесения.

Причины сдержанного применения аммиака в качестве азотного удобрения

Все виды работ с аммиаком относятся к работам с повышенной опасностью. Аммиак — токсичный газ, пребывающий как в жидком, так и в газообразном состоянии, поэтому его хранение, транспортировка и внесение осуществляется только в герметичных емкостях под рабочим давлением до 16 атмосфер.

В силу специфики безводного аммиака к работе с ним нельзя допускать неподготовленных людей. Вносить это удобрение в почву имеет право исключительно специальная организация, у которой есть соответствующая техника, разрешение, допуски и опыт внесения. В работе с аммиаком людям необходимо использовать индивидуальные средства защиты во избежание ожогов слизистых оболочек глаз и дыхательных путей.

В последнее время в аграрном секторе особо ощутимо влияние экономического фактора и неравномерного развития производства и логистики, которые порой создают серьезные трудности. Одним из препятствий для импортеров любых удобрений также является их обязательная регистрация, которая действует несколько лет и требует высоких затрат.

А ммиак получают из загрязненных аммиачным газом растворов, образующихся при очистке коксового газа при производстве кокса, или синтетическим путем из водорода и азота. В качестве азотного удобрения используют безводный аммиак (NH3 — бесцветный газ), содержащий 82,2% азота. Он имеет плотность меньше воздуха, легко сжижается под давлением и поставляется в металлических баллонах. Аммиак в водном растворе (NH4OH) — жидкость, содержащая 20-27 или 34% NН3, которая хранится в герметичных контейнерах. Помимо использования в качестве удобрения, аммиак применяют в производстве азотной кислоты и нитратов, сульфата аммония, азотных удобрений, аминов и др. Жидкий аммиак используется в холодильном оборудовании.

За услуги организаций по внесению безводного аммиака в почву с помощью специального культиватора придется платить больше, чем потратить на поверхностное разбрасывание твердых форм азотных удобрений. Однако, по мнению практиков, это того стоит. За счет высокой концентрации единица азота в аммиаке обойдется дешевле, позволяя экономить на перевозках. Но основное преимущество безводного аммиака кроется в комплексе свойств, полной механизации всех технологических процессов, позволяющих использовать интенсивную технологию выращивания, обеспечивающую весомую прибавку урожайности. Это очень актуально в ситуации, когда топливо и удобрения дорожают, а урожайность не повышается. Поэтому технология возделывания культур с использованием безводного аммиака в качестве азотного удобрения принесет плоды тем, кто её освоит, разобравшись в существенных преимуществах.

По мнению аграриев, для использования технологии безводного аммиака в земледелии необходимо нацелить на это промышленность, машиностроение и обеспечить государственную поддержку. Это даст возможность на 35% уменьшить себестоимость аммиачных удобрений, повысить урожайность зерновых культур и качество растениеводческой продукции.

Крупнейшие производители аммиака в бывшем СНГ

Жидкий аммиак сегодня является самым дорогостоящим азотным удобрением. С 2012 по 2015 гг. его стоимость постепенно снижалась с $600 до $400/т. Однако, если пересчитать его цену на действующее вещество азота (82,2%), безводный аммиак становится самым дешевым азотным удобрением за 1 т д.в. По расчетам H. Zhang (2006), затраты на применение 1 кг азота в виде жидкого аммиака на 57% ниже, чем карбамида и аммиачной селитры.

В период 2012-2015 гг. средние цены российских производителей на аммиак в водном растворе выросли на 51,8% (до 4084,8 руб./т). Основной объем аммиака безводного, который экспортировался из РФ, поставлялся в Украину (2517 тыс. т), Бельгию (302 тыс. т) и Швецию (267,3 тыс. т).

Особенности внесения

Жидкий аммиак рекомендуют вносить ежегодно при всех современных технологиях обработки почвы: отвальной, безотвальной, минимальной и нулевой. Специальные ленточные аммиачные культиваторы размещают удобрение в почву на глубине 10-15 см (в зависимости от гранулометрического состава) во избежание потерь на испарение. При наличии влаги в почве удобрение способно проникать довольно глубоко (до 60 и более см) и распространяться по горизонтальному профилю, равномерно распределяясь в корневой зоне растений. Попадая в почву, аммиак быстро закипает и связывается почвой, что существенно сокращает потери азота. Желательно вносить аммиак во влажную почву за 10-15 дней до посева культур, чтобы семена не получили ожоги и не снизили всхожесть.

Комплекс для внесения безводного аммиака.

Для повышения эффективности аммиака оптимальная температура почвы при внесении должна быть не выше +10°С, а воздуха — не выше +15°С.

Со 100 кг безводного аммиака в почву поступает 82 кг азота. При расчете доз следует учитывать, что безводный аммиак — это газ, однако учетной величиной для него является только вес (в кг или т), а не объем (м3).

Украинские ученые установили, что применение жидкого безводного аммиака имеет ряд агрономических и экономических преимуществ над традиционной аммиачной селитрой, позволяя повысить эффективность использования элементов питания из почвы и удобрений. В то же время экологические риски применения безводного аммиака в земледелии требуют систематического контроля кислотности почвы, её гумусового состояния и вымывания азота в подпочвенные воды (Мирошниченко Н.Н., Гладких Е.Ю., Ревтье А.В., 2015).

Агрономические преимущества аммиака

Специфика взаимодействия с почвой обуславливает целый ряд преимуществ аммиака, о чем свидетельствуют расчеты коэффициента мобилизации азотного фонда почвы. Он в 1,7-1,9 раза превышает показатели при внесении аммиачной селитры. Растения используют 69-89% азота из безводного аммиака, а из селитры — около 40% (Мирошниченко Н.Н.). Высокая доступность азота из аммиака — один из главных факторов, влияющих на урожайность.

Важным преимуществом аммиака является возможность перенести часть работ по внесению азота на осень. Через 3 дня после внесения безводного аммиака на черноземе оподзоленном концентрация минерального азота в ленте увеличивалась в 3 раза по сравнению с разбросным внесением аммиачной селитры. Замедление процессов нитрификации при позднеосеннем внесении аммиака положительно влияло на закрепление азота почвенным поглощающим комплексом, что сокращало миграцию азота за пределы почвенного профиля.

Внесенный осенью минеральный азот оставался в почве до весны преимущественно в аммонийной форме (в период возобновления вегетации соотношение NH4:NO3 составляло 1,7:1). Однако при благоприятных для нитрификации гидротермических условиях разовое внесение высоких доз азотных удобрений ленточным способом может привести к формированию очагов накопления нитратов и усилению их миграции в грунтовые воды. Максимальное накопление нитратов при внесении безводного аммиака наблюдалось на глубине 60-120 см.

Кроме продолжительного влияния на посевы, безводный аммиак ещё технологически выгоден в своем производстве, поскольку имеет меньшие энергозатраты на производство единицы азота. Дорогостоящие технологические процессы производства из аммиака гранулированных азотных удобрений требуют затрат на выпаривание, кристаллизацию и гранулирование.

Особенности воздействия на обитателей почвы

Первые дни после внесения безводного аммиака в ленте происходит депрессия микробного ценоза, численность микроскопических грибов, актиномицетов, микроорганизмов, ассимилирующих минеральные и органические формы азота, снижается практически вдвое. Стрессовое влияние отсутствует только на олигонитрофильных и олиготрофных микроорганизмов, для которых N-NH4+ является потенциальным источником нитрификации. Через 3 недели после внесения аммиака активность микроорганизмов возобновляется, поэтому катастрофически необратимых изменений в структуре эколого-трофических групп не происходит.

Влияние на агрохимические свойства почвы

Изменение кислотности почвенного раствора под влиянием аммиака — дискуссионный вопрос. Аммиак хоть и считается физиологически щелочным удобрением, но его вклад в подкисление почвы имеет основания. Известно, что в первые 2-4 дня после его внесения в ленте происходит подщелачивание, но в дальнейшем кислотность почвенного раствора стабилизируется и повышается (Bouman O.T. et al., 1995; Chien S.H. et al., 2008; Norman R.J. et al., 1987). Наблюдения Schroder J.L. et al. на протяжении 30 лет (2011) показали постепенное подкисление почвенного раствора при ежегодном внесении безводного аммиака.

Наибольшие изменения в почвенном поглощающем комплексе характерны для локальной зоны внесения аммиака, объем которой составляет чуть более 1% пахотного слоя почвы. Подкисление почвы вызывается преобразованием NH4+ в NО3- под действием нитрифицирующих бактерий и вытеснением обменно-поглощенных катионов высвобождающимся ионом водорода. Подкисляющий эффект аммиачной селитры по сравнению с аммиаком менее выражен, что обусловлено меньшей концентрацией в ней ионов аммония.

Ранее исследователи (F.A. Stanley et al., 1956; D. Smith et al., 1960) отмечали увеличение подвижных форм фосфора и калия в зоне внесения аммиака, хотя существовали и противоположные взгляды (L.R. Darusman et al., 1991). Результаты современных исследований украинских ученых показывают, что содержание подвижного фосфора и калия на черноземе оподзоленном через месяц после внесения безводного аммиака действительно несколько возрастало. Но в дальнейшем этот эффект полностью исчезал. Причиной этого являлось подкисление почвы и повышение концентрации водорастворимого органического углерода, что улучшало фосфорно-калийное питание растений за счет повышения в 1,3 раза коэффициентов использования фосфора и калия из почвы.

Наряду с сильным влиянием на физико-химические и биологические свойства почвы, более выражены изменения агрохимических свойств под воздействием безводного аммиака. Следует отметить, что в зоне внесения безводного аммиака значительно повышается содержание минерального азота, достигая концентраций 200-250 мг/кг на почвах суглинистого гранулометрического состава (Chien S.H., Collamer D.J., 1990). Существенную роль в процессе миграции азота играет способ основной обработки почвы. Замена вспашки дискованием сокращает зону выщелачивания азота.

Влияние на урожайность

Полученные в опытах с аммиаком прибавки урожая разных гибридов кукурузы (0,3-3,2 т/га) и озимой пшеницы (0,3-0,4 т/га) ученые Института почвоведения и агрохимии (г. Харьков) связывают, прежде всего, с лучшей позиционной доступностью азота. Азот, внесенный ленточным способом в 3 раза глубже глубины высева, позволяет корням растений поглощать его быстрее, особенно в условиях засухи.

Экономическая эффективность безводного аммиака достигается за счет повышения урожайности культур и снижения затрат на приобретение удобрения. Чистый доход был на 20-25% выше, чем от внесения аммиачной селитры, при уровне рентабельности выращивания культур звена севооборота 46-110%.

И в заключение.

Производство и применение безводного аммиака уже стремительно набирает обороты. Причина сдержанного применения аммиака в качестве азотного удобрения кроется в том, что его пока негде купить. Весь производимый заводами аммиак или экспортируется, или перерабатывается в другие формы азотных удобрений. К сдерживающим факторам можно отнести целый ряд административных барьеров, отсутствие необходимой техники для его хранения, перевозки и внесения, а также дефицит квалифицированных специалистов. При принятии решения необходимо учитывать не только прямой эффект повышения урожайности культур, но и отдаленные последствия длительного применения аммиака на плодородие и качество почв.

Литература:

Преимущества и проблемы применения жидких азотных удобрений в земледелии / А.А. Завалин [и др.] // Агрохимия. – 2014. –№ 5. – С. 20-26.
Сравнительная эффективность безводного аммиака и аммиачной селитры в звене полевого севооборота / Н. Н. Мирошниченко [и др.] // Почвоведение и агрохимия. ‒ 2015. ‒ Том 54, N 1. ‒ С. 150-160.
Chien S.H., Collamer D.J., and Gearhart M.M. (2008). The effect of different ammonia nitrogen sources on soil acidification // Soil Sci. J. ‒ №173. ‒ Р. 544-551.
Darusman L.R. Stone, D.A. Whitney, K.A. Janssen and J.H. Long. (1991). Soil properties after twenty years of fertilization with different nitrogen sources // Soil Sci. Soc. Am. J. ‒ №55. ‒ Р. 1097-1100.
Norman R.J., Kurtz L.T. and Stevenson F.J. (1987). Solubilization of soil organic matter by liquid anhydrous ammonia // Soil Sci. Soc. Am. J. ‒ №51. ‒ Р. 809-812.

Безводный аммиак – азотное удобрение, бесцветная подвижная жидкость, содержит 82,3% азота. [1] Хорошо используется растениями, поглощается почвой и не вымывается. Получают путем сжижения газообразного аммиака под высоким давлением. Вносится как осенью, так и весной с глубокой заделкой. [1] Сильнодействующее отравляющее вещество.

Содержание:

Физические и химические свойства

Безводный аммиак содержит 82,3% азота.

Физические свойства

При атмосферном давлении и обычной температуре жидкий аммиак находится в газообразном состоянии. При температуре +26,7°C один литр весит 600 г и содержит 492 г азота. Понижение температуры приводит к увеличению веса, а повышение – к уменьшению веса. При +2,2°C происходит сжижение газа и образуется жидкий аммиак.

При температуре +100°C безводный аммиак развивает давление 5,1 am, а при +37,8°C – 13,4 am. Жидкий аммиак содержит более 99 % аммиака, большой взрывчатостью не отличается, но воздух, содержащий 16–25 % аммиака, может воспламениться от искры, что провоцирует взрыв. Жидкий аммиак значительно легче воздуха и быстро поднимается вверх, если не прибивается к земле ветром. Горение смеси аммиака с топливными газами приводит к образованию сильно ядовитого газа – синильной кислоты. [5]

Аммиак хорошо растворяется в воде: один объем воды при +20°C растворяет 702 объема аммиака при парциальном давлении NH₃, равном атмосферному. [6]

При хранении в герметичных сосудах под давлением он разделяется на две фазы: жидкую и газообразную. Пары безводного аммиака обладают большой упругостью, поэтому емкости для его транспортировки и хранения должны заполняться не полностью.

Безводный аммиак корродирует медь, цинк и их сплавы, однако нейтрален к железу, стали и чугуну. [4]

Удобрения , содержащие Безводный аммиак

Применение

Сельское хозяйство

Безводный аммиак вносится в качестве основного удобрения (основное внесение), а также в подкормку с обязательной заделкой в почву. [1]

Зарегестрированные торговые марки безводного аммиака находятся в таблице справа.

Промышленность

Безводный аммиак (марки А) используется для производства азотной кислоты, азотирования, в качестве хладагента, а также для создания защитных атмосфер. [2]

Календарь внесений

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Поведение в почве

При внесении в почву безводный аммиак превращается в газ, который быстро адсорбируется почвенными коллоидами и поглощается почвенной влагой, образуя гидроксид аммония. Взаимодействуя с анионами почвенного раствора, гидроксид аммония дает различные соли и, вступая в физико-химическое взаимодействие с почвенными коллоидами, поглощается твердой фазой почвы.

В первые дни после внесения безводного аммиака из-за интенсивного образования гидроксида аммония реакция почвы смещается в сторону подщелачивания. [6] Таким образом, за 12–15 дней после внесения аммиак подщелачивает, а после перехода аммиака в нитраты подкисляет почву. Для нейтрализации 1 ц безводного аммиака требуется 1,5 ц карбоната кальция (CaCO₃). [1]

Одновременно в зоне высокой концентрации аммиака происходит временная стерилизация почвы. Это приостанавливает процессы нитрификации аммиачного азота. Но уже через 1–2 недели численность микроорганизмов восстанавливается, и нитрификация возобновляется. В оптимальных условиях полная нитрификация завершается в течение месяца. [6]

Применение на различных типах почв

Безводный аммиак рекомендуется к применению на всех типах почв. Тяжелые, богатые органическими веществами, хорошо обработанные и нормально увлажненные почвы поглощают аммиак лучше, чем легкие, бедные гумусом.

В песчаных и супесчаных почвах образование аммонийных солей из аммиака и адсорбция ионов аммония происходят медленнее, чем в тяжелых почвах. Это приводит к потере NH₃

на легких почвах. Из влажных почв аммиак улетучивается медленнее, чем из сухих. [1]

Читайте также: