Минеральные удобрения. Производство макро- и микроудобрений

В качестве микроудобрений используют чистые химические соли, которые можно приобрести в магазинах, рынках. Кроме того, промышленность выпускает простые и комплексные удобрения, включающие ряд отдельных микроэлементов: суперфосфат с бором, марганцем; аммофос с цинком и др.

В практике плодоводства давно установлена возможность введения в плодовые растения ряда элементов минерального питания непосредственно через листья. Такое некорневое питание действует быстрее, чем соответственное удобрение, внесенное в почву, хотя и менее продолжительно. Лучшим способом снабжения плодовых деревьев микроэлементами является опрыскивание их растворами соответствующих солей. Такое опрыскивание лучше всего проводить вечером, в пасмурную погоду, чтобы раствор не высох до того, как впитается листьями.

 

• Комплексные удобрения:

Комплексные удобрения — удобрения, содержащие несколько питательных элементов. Они подразделяются на:

• Сложные (содержащие два или три питательных элемента в составе одного химического соединения, и получаемые в едином технологическом процессе).
• Сложно-смешанные удобрения (получаемые путем химической или физической обработки одно- и двухкомпонентных удобрений, а потому единой химической формулы для представителей этой группы нет. Соотношение элементов питания в таких удобрениях определяется количеством исходных компонентов).

 

6. Роль минеральных удобрений в жизни растений. 

Потребность сельскохозяйственных культур в удобрениях зависит от содержания питательных веществ в почве, их доступности растениям, а также от метеорологических условий. Вынос питательных веществ из почвы зависит от культуры, сорта, величины урожая, метеорологических и почвенных условий.

Минеральные удобрения являются реальной основой получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и восполнения выноса минеральных элементов из почвы.

Удобрения не только повышают урожай, но и улучшают его качество: увеличивается содержание сахаров, жиров, белков, а также биологически активных веществ и зольных элементов.

Наибольшая эффективность минеральных удобрений достигается только при научно - обоснованном их внесении с учетом всех факторов: требований культур, свойств почвы, метеорологических условий и др.

Органические удобрения, помимо того, что содержат практически все необходимые для питания растений минеральные компоненты, способствуют поддержанию и накоплению гумуса в почве, активизации микрофлоры и создают благоприятные физические условия в почве. Обработка почвы вызывает потерю органических веществ и в первую очередь гумуса вследствие их минерализации. Для того чтобы восполнить эти потери, требуется регулярно вносить в почву органические удобрения. При возделывании пропашных культур вследствие интенсивной междурядной обработки требования к запасам гумуса более высокие, чем при возделывании зерновых культур.

Все вещества, вносимые в почву, включая удобрения, претерпевают существенные изменения в круговороте почва - растение - животное - почва. При этом значительное количество питательных элементов проходят этот круговорот многократно. Однако не все вещества, теряемые пашней, удается снова вернуть. Правильная система удобрений должна включать:

• местные удобрения: навоз, солома, навозная жижа, компост;
• пожнивные и корневые остатки, особенно однолетних и многолетних бобовых и кормовых растений, которые дополнительно обогащают почву гумусом и азотом;
• минеральные удобрения: азотные, фосфорные, калийные, известковые, магниевые, а также микроудобрения.

Только при сочетании всех типов удобрений могут быть достигнуты высокие и устойчивые урожаи и сохранено плодородие почвы. Применение одних минеральных удобрений не способствует повышению плодородия почвы, так как почва - это живой организм, содержащий большое количество почвенных животных, бактерий и грибов, которые находят в ней необходимые условия жизни. Поскольку эти организмы получают энергию главным образом из органических соединений, то почва должна быть обеспечена органическим веществом с определенным соотношением в нем углерода, азота, фосфора (в первую очередь навозом, компостом, зеленым удобрением).

 

7. Производство минеральных удобрений.

• Производство простого суперфосфата:

Сущность производства простого суперфосфата состоит в превращении природного фторапатита, нерастворимого в воде и почвенных растворах, в растворимые соединения, преимущественно в монокальцийфосфат (Ca(H2PO4)2):

В этом процессе разложение протекает в две стадии. На первой стадии около 70% апатита реагирует с серной кислотой. При этом образуется фосфорная кислота и полугидрат сульфата кальция (уравнение (1)).

Первая стадия заканчивается через 20 – 40 минут после смешения фосфата с серной кислотой. После полного исчезновения серной кислоты начинается вторая стадия разложения, в которой оставшийся апатит (~ 30%) разлагается фосфорной кислотой.

Для получения твердого продукта более высокого качества суперфосфат перед дозреванием подвергают нейтрализации твердыми добавками (известняком, фосфоритной мукой и т.п.) и гранулируют.

• Производство двойного суперфосфата.

Двойной суперфосфат – концентрированное фосфорное удобрение. Получаемое разложением природных фосфатов фосфорной кислотой. Оно содержит 42 – 50 % усвояемого P2O5, что в 2-3 раза больше, чем в простом суперфосфате. В отличие от последнего двойной суперфосфат почти не содержит балласта – сульфата кальция. Процесс протекает по уравнению (2).

• Получение сложных удобрений.

Прогрессивным направлением в переработке фосфатного сырья является метод азотнокислого разложения апатитов и фосфоритов. Этот метод позволяет использовать азотную кислоту не только как средство разложения фосфоритов, но и дополнительный источник питательных элементов. На основе азотнокислого разложения фосфатов обычно получают сложные NP – или NPK-удобрения.

В основе процесса разложения фосфатов азотной кислотой лежит реакция, в результате которой образуется азотнокислая вытяжка, раствор, содержащий нитрат кальция и свободную фосфорную кислоту:

Во многих процессах азотнокислой переработки фосфатов нитрат кальция, образующийся в реакции (3), удаляют из реакционной смеси выпариванием. Разработка таких схем  дает возможность комплексной переработки фосфатного сырья и создания практически безотходных производств, исключающих сброс отходов.

 

8. Недостатки использования минеральных удобрений.

Минус минеральных удобрений — в том, что ими одними не удается обойтись. Растению нужно восемь макроэлементов. А минеральные удобрения «приурочены» только к трем из них. Их придумывали и создавали в расчете на сельскохозяйственные угодья, а любое поле — открытая система, и некоторые израсходованные культурами вещества (например, магний или сера) в нем благополучно будут продолжать поступать с соседних земельных участков. Комнатному растению такая роскошь недоступна, природные богатства отделены от него стенками горшка (и стенами квартиры). Да и прежняя вера в самодостаточность «магического» сочетания NPK (то есть азот-фосфор-калий) осталась незыблемой только у агрономов старой закалки, тогда как промышленное производство удобрений продолжает крутиться вокруг этой «троицы».

Есть и еще одно важное (но редко упоминаемое) обстоятельство: применение минеральных удобрений может Повлиять на прочие свойства почвы, например на кислотность, степень засоленности и т. П., что требует особо осторожного и внимательного подхода к их использованию.

 

9. Перспектива применения минеральных удобрений.

Значение элементов питания для растений трудно переоценить, так как они входят в состав клеточных структур, участвуют в разнообразных биохимических процессах, определяют конформацию органических молекул и проницаемость мембран. В древних системах земледелия для повышения урожая культурных растений использовались минеральные добавки: зола и разнообразные известковые материалы.

В настоящее время в растительных тканях обнаружено свыше 80 химических элементов, и самое интересное в том, что закономерности их распространения в растениях тесно взаимосвязаны с распространением в почве.

Подавляющее большинство микроэлементов, а в их список включено девять (Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, CI, B, Ni, Co), относятся к каталитическим, иными словами, именно микроэлементы определяют скорость и направленность процессов синтеза в растениях.

Эффективность микроэлементов при их использовании на сельскохозяйственных культурах зависит от степени их доступности в почве на данный момент и потребности в них растения в ту или иную фазу своего развития.

Реализация потенциальной продуктивности сельскохозяйственных куль тур в благоприятных почвенно-климатических условиях при соблюдении основ агротехники (сроки сева, нормы высева, глубина заделки, подготовка почвы и семян, своевременная и качественная уборка) на 35-40% зависит от правильного и сбалансированного минерального питания, на 30-35% от видового и сортового (гибридного) состава, на 15-25% от проведения защитных мероприятий от болезней, вредителей и сорняков и на 5-10% от регуляторов роста.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Заключение.

Использование удобрений позволяет обеспечить наиболее эффективное использование почвы и воды. В условиях недостаточного количества осадков или использования искусственного орошения применение удобрений позволяет добиться более чем двукратного увеличения выхода продукции на единицу использованной воды, также улучшается укоренение сельскохозяйственных культур.

Растениям жизненно нужны и минеральные и органические удобрения, они не могут расти нормально без наличия в почве доступных легкорастворимых элементов питания, доставляемых нами для них с минеральными удобрениями. Без них растения голодают, а голодные растения – это не полноценные продукты питания, это не экологически чистая продукция. Поэтому экологически чистого земледелия не может быть без применения минеральных удобрений. В настоящее время наукой разработана адаптивно-ландшафтная система земледелия, она сейчас внедряется в ряде регионов нашей страны и является основой для интенсивного современного земледелия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Список литературы:

1. http://murzim.ru/nauka/himiya/22329-istoriya-udobreniy.html

2. http://ru.wikipedia.org/

3. Артюшин А.М., Державин Л.М. - “Краткий словарь по удобрениям” - 2-е изд., Москва, 1984г

4. http://www.npp-bioteh.ru/node/50

5. Штефан В.К. - “Жизнь растений и удобрений” - Москва, 1981г.

6. http://www.mostorf.ru/udobreniya_m.html