Минеральные удобрения. Производство макро- и микроудобрений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по химии

 на тему:

«Минеральные удобрения. Производство макро- и микроудобрений»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План:

1. Введение.

2. История  появления минеральных удобрений.

3. Понятие  о минеральных удобрениях:

• Макроудобрения;
• Микроудобрения;

4. Классификация  минеральных удобрений.

5. Характеристика  групп минеральных удобрений.

6. Роль минеральных  удобрений в жизни растений. 

7. Принципы  разработки макро- и микроудобрений. 

8. Недостатки использования минеральных удобрений.

9. Перспектива  применения минеральных удобрений.

10. Заключение.

11. Список  литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

Для роста растениям необходим солнечный свет, вода и питательные вещества. Питательные вещества поступают из воздуха или из почвы. Если в почве содержится достаточное их количество, растения с большой вероятностью будут хорошо развиваться и дадут богатый урожай. При недостатке хотя бы одного действующего вещества развитие растения замедляется, а урожайность снижается.

Минеральные удобрения необходимы для получения высоких урожаев, так как они снабжают растения питательными веществами, содержание которых в почве может быть недостаточным. Внесение удобрений во многих случаях позволяет удвоить и даже утроить урожай.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. История появления минеральных удобрений. 

В 1798 г. английский экономист Томас Мальтус издал книгу «Опыт о народонаселении», где изложил свою знаменитую теорию: численность населения Земли имеет тенденцию возрастать в геометрической прогрессии, в то время как средства к существованию увеличиваются только в арифметической. Из этой теории следовало, что в будущем человечеству грозит голод. Подобный вывод подтвердил столетием позже английский учёный Томас Гексли, друг Чарлза Дар­вина и пропагандист его учения.

Чтобы избежать «голодной смерти», людям предстояло резко увеличить урожайность, а для этого надо было улучшить питание растений. Вероятно, пер­вый опыт в данном направлении провёл вначале 30-х гг. XVII в. один из крупнейших учёных своего времени, нидерландский врач и алхимик Ян Баптист ван Гельмонт. Он взял 200 фунтов (около 80 кг) сухой земли, насыпал в большой горшок, посадил ветку ивы и принялся усердно поливать её дожде­вой водой. Ветка пустила корни и начала расти, превращаясь постепенно в деревце. Опыт продолжался пять лет. За это время растение прибавило в массе 164 фунта 3 унции (около 66 кг), тогда как земля «похудела» всего на 3 унции, т. е. меньше чем на 100 г. Значит, растения берут питательные вещества только из воды, решил ван Гельмонт.

Последующие исследования это вроде бы опровергли. Поскольку в воде нет углерода, который составляет основную массу растений, выходило, что они «питаются воздухом», поглощая из него углекислый газ. Последний, кстати, как раз открыл ван Гельмонт и назвал «лесным воздухом» — совсем не потому, что его много в лесах, а из-за того, что образуется он при горении древесного угля...

Теорию «воздушного питания» растений развил швейцарский ботаник и физиолог Жан Сенебье (1742—1809). Он экспериментально доказал, что в листьях растений происходит разложение углекислого газа: кислород выделяется, а углерод остаётся в растении.

Некоторые учёные возражали против такой точки зрения, считая, что основа питания растений — органические вещества почвы. Это как будто подтверждала вековая практика ведения сельского хозяйства: почва, богатая пере­гноем, хорошо удобренная навозом, давала высокие урожаи.

Великий немецкий химик Юстус Либих впервые указал на истощение почвы минеральными веществами и на необходимость возвращать их в землю. В 1840 г. он выпустил книгу «Органическая химия в применении к земледелию

и физиологии», в которой, в частности, писал: «Придёт время, когда каждое поле, сообразно с растением, которое на нём будут разводить, будет удобряться свойственным удобрением, приготовленным на химических заводах».

 

3.Понятие о минеральных удобрениях.

Минера́льные удобре́ния — неорганические соединения, содержащие необходимые для растений элементы питания.

Минеральные удобрения содержат питательные вещества в виде различных минеральных солей. В зависимости от того, какие питательные элементы содержатся в них, удобрения подразделяют на простые и комплексные. Простые (односторонние) удобрения содержат один какой-либо элемент питания. К ним относятся фосфорные, азотные, калийные и микроудобрения. Комплексные, или многосторонние, удобрения содержат одновременно два или более основных питательных элемента.

 

• Азотное удобрение: NH4NO3  – аммиачная селитра;
• Фосфорное удобрение: H3PO4 – ортофосфорная кислота;
• Азотно-фосфорное удобрение: NH4H2PO4  – аммофос;

                             

В почвах обычно имеются все необходимые растению питательные элементы. Но часто отдельных элементов бывает недостаточно для удовлетворительного роста растений. На песчаных почвах растения нередко испытывают недостаток магния, на торфяных почвах — молибдена, на черноземах — марганца и т. п. Применение минеральных удобрений — один из основных приемов интенсивного земледелия. С помощью удобрений можно резко повысить урожаи любых культур на уже освоенных площадях без дополнительных затрат на обработку новых земель.

Для внесения минеральных удобрений используются туковые сеялки.

Минеральные удобрения бывают азотными, фосфорными, калиевыми, сложными и микроудобрениями. Они являются продукцией химического производства и содержат в себе одно или несколько питательных веществ в высокой концентрации.

Кроме этого есть комплексные удобрения, которые включают в себя несколько сбалансированных действующих веществ.

 

4. Классификация минеральных удобрений.

Минеральные удобрения делятся на:

• Азотные удобрения;

Азот входит в состав тех сложных соединений, из которых состоит белок — основа всего живого. Азот необходим для создания хлорофилла и витаминов. При плохом азотном питании содержание хлорофилла в листьях уменьшается, они теряют интенсивную зеленую окраску, становятся светло-зелеными, размер листовой пластинки уменьшается, рост побегов ослабевает.

Например:

  -  сульфат аммония;

• Фосфорные удобрения;

Фосфор усиливает способность клеток удерживать воду и этим повышает устойчивость растений против засухи и низких температур.

Например:

Са3 (РО4)2 + 2H2SO4 = Са(H2PO4)2 + 2CaSO4 -  суперфосфат;

• Калийные удобрения;

Калий помогает растениям усваивать углекислоту из воздуха, способствует передвижению углеводов (сахаров), повышает зимостойкость и засухоустойчивость, оказывает положительное влияние на лежкость плодов.

К примеру:

KOH + HCl → KCl + H2O – хлорид калия;

• Микроэлементы;

Их нужно очень мало, но отсутствие в почве даже какого-то одного микроэлемента может свести на нет все труды садовода.

Например, перманганат калия (KMnO4);

• Комплексные удобрения;

В составе таких удобрений содержится два или более питательных элемента. В различных видах этой продукции необходимые для растений элементы АЗОТ, ФОСФОР, КАЛИЙ и наборы МИКРОЭЛЕМЕНТОВ содержатся в различных сочетаниях. Комплекс питательных веществ в этих удобрениях сбалансирован, что значительно облегчает труд садоводов-любителей.

Например: магний-аммоний-фосфат (MgNH4PO4•Н2О);

 

5. Характеристика  групп минеральных удобрений.

• Азотные удобрения:

Выпускаются в трех видах: аммиачные (сульфат аммония), нитратные (аммиачная селитра), амидные (мочевина). Формы азота определяют сроки и технику внесения удобрения. Аммиачный азот значительно легче поглощается корнями при слабой кислотности почвы, на некоторое время закрепляется в ней. Его можно вносить как весной, так и поздней осенью. Нитратный азот почвой не закрепляется, находится в ней в виде раствора. Поэтому такое удобрение можно вносить только в период с ранней весны до середины лета. Это удобрение легко поглощается растениями и хорошо подходит для летних подкормок. К амидным удобрениям относится мочевина. Азот этого удобрения быстро (особенно при повышенных температурах) переходит в аммиачную форму. Это удобрение быстродействующее. Используется для подкормок, слабо подкисляет почву.

Сильный недостаток азота снижает зимостойкость растений, так как они не могут накопить достаточного количества углеводов, необходимого для хорошей зимовки. Однако избыток азота в осенний период затягивает вегетационный период, и растения не успевают своевременно закончить рост и приобрести нужную зимостойкость. Чтобы избыток азота не причинил вреда, полезно усилить фосфорное и калийное питание.

 

 

 

 

Удобрение	Химический состав	Содержание азота, %	Форма азота	Воздействие на почву	Гигроско-пичность
Натриевая селитра	NaNO3	Не менее 16	Нитратная	Подщелачивает	Слабая
Аммиачная селитра	NH4NO3	34	Нитратная и аммонийная	Подкисляет	Очень сильная
Кальциевая селитра	Ca(NO3)2	Не менее 17,5	Нитратная	Подщелачивает	Очень сильная
Аммиак жидкий	NH3	82	Аммонийная	Подкисляет	Очень сильная

 

 

• Фосфорные удобрения:

По степени растворимости: водорастворимые (суперфосфат простой и двойной); полурастворимые — не растворяются в воде, но растворяются в слабых кислотах (преципитат); труднорастворимые в воде, но растворимые в слабых кислотах (фосфоритная мука). Водорастворимые применяют на любых почвах. При этом тщательно перемешивать с водой их не обязательно. Полурастворимые и труднорастворимые вносят преимущественно на кислых почвах. Они становятся доступными растениям лишь после воздействия на них кислотности почвы. Вносят их заблаговременно, стараясь перемешать с почвой.

 

Удобрение	Химический состав	Форма фосфорной кислоты	Воздействие на почву
Суперфосфат простой гранулированный	Ca(H2PO4)2+ +2CaSO4+H2O	Водорастворяемая	Подкисляет
Суперфосфат двойной гранулированный	Ca(H2PO4)2+ +H2O	Водорастворяемая	Подкисляет
Преципитат	CaHPO4x2H2O	Растворяемая в лимонно-кислом аммонии	Слабо нейтрализует кислотность

 

• Калийные удобрения:

В качестве минеральных удобрений применяются концентрированные хлористые (хлористый калий) и сернокислые (калийная соль) соли. Все они хорошо растворимы в воде. Калий довольно медленно проникает вглубь почвы, но все же быстрей чем фосфор. На глинистых и суглинистых почвах калийные удобрения надо вносить в те слои почвы, где развивается основная масса мелких корней, чтобы обеспечить быстрое поступление в них калия. На песчаных почвах калия меньше, чем на глинистых, поэтому потребность в калийных удобрениях здесь выше. На легких и торфяных почвах внесение калийных удобрений с осени нежелательно из-за вымывания калия.

 

Удобрение	Химический состав	Гигроскопичность	Воздействие на почву
Калий хлористый	KC1 с NaC1	Малогигроскопичность	Подкисляет
Калий сернокислый (сульфат калия)	К2SO4	Негигроскопичен	Подкисляет

 

• Микроэлементы:

При использовании микроудобрений большое значение имеет точное установление доз, так как не только недостаток, но и их избыток вреден для растений. Правильное применение микроудобрений предохраняет растения от некоторых заболеваний (пробковая пятнистость яблок, розеточная болезнь и др.), влияет на их рост и развитие, на завязывание плодов (усиливает процессы оплодотворения, плодообразования), урожайность и качество плодов.