5.2. Азотные удобрения

Роль азота в жизни растений. Азот является составной частью белка - важнейшего органического вещества растительных клеток. Содержание азота в белках составляет 16-18%. Он входит также в состав хлорофилла, фосфатидов, ферментов, способствующих усиленному росту вегетативных органов - стеблей и листьев. При недостатке азота уменьшается количество хлорофилла, листья приобретают желтовато-зеленую окраску. Это приводит к замедлению синтеза белков в растении, снижению урожайности и ухудшению качества продукции.

Азотное питание растений. Источниками азотного питания растений являются нитраты-анионы - соли азотной кислоты и аммиак (катионы). Оба иона равноценны, легко поступают в растение, но их использование зависит от условий внешней среды и биологической особенности растений. Аммонийный ион лучше усваивается при

нейтральной реакции почвенного раствора, нитратный - при кислой. Усиленное питание азотом растениям необходимо в начальные фазы роста и развития.

Бобовые растения могут усваивать азот из почвенного воздуха с помощью клубеньковых бактерий, которые переводят их в минеральные и органические формы. При хороших урожаях они накапливают: люпин - 150-180 кг, клевер - 150-160, люцерна - 250-300, вика и горох - 70-80 кг азота на гектар. В корневых остатках этих растений после уборки остается 25-30% усвоенного азота.

Взаимосвязи азота. На превращение нитратного азота в растениях оказывает существенного влияния уровень фосфорного питания. При недостатке подвижного фосфора (Р₂0₅) разложение нитратного азота в растениях задерживается, и нитраты накапливаются в избытке.

Недостаток калия при аммиачном питании ведет к накоплению в растениях большого количества, не переработанного аммиака, что вызывает отравление тканей, ведущее к отмиранию растений.

При нитратной форме питания в растения легко поступает кальций, магний и калий, при аммиачной форме - поступление этих катионов ослабляется.

Эти особенности необходимо учитывать при внесении удобрений.

Вынос азота урожаями полевых культур. Вынос азота из почвы различными растениями неодинаков. Много потребляет азота картофель, корнеплоды, кукуруза и силосные. Они берут его как из минеральных удобрений, так и из органических соединений почвы. Зерновые культуры слабо используют азот органических соединений. Поэтому без азотных удобрений их урожай резко падает, особенно на легких и тяжелых почвах.

Признаки азотного голодания. Азотное голодание растений, прежде всего, сопровождается изменением зеленой окраски листьев. В результате длительного голодания окраска листьев из бледнозеленой переходит в различные тона желтой, красной и оранжевой, в зависимости от вида растений. Оно может сопровождаться высыханием и отмиранием тканей.

Другим характерным признаком азотного голодания растений является сильное отставание в росте, снижение ветвистости и кустистости, задержка закладки цветочных почек и развития семян.

Недостаток азота вследствие резкого ослабления ростовых процессов приводит к ускорению фаз развития и более раннему сроку созревания семян.

Азот в почве. Преобладающая часть азота в почве находится в составе сложных органических соединениях и гумусе. Содержание нитратов составляет 1-3% от общих запасов в почве.

Нитратный азот в почве пополняется за счет превращения азотсодержащих органический соединений в процессе нитрификации, интенсивность которого определяется температурой, влажностью и аэрацией. ?

Нитратный анион не поглощается почвой и может свободно передвигается по профилю и вымывается. Аммонийный катион поглощается поверхностью коллоидных частиц и обменивается на другие, а под воздействием бактерий довольно быстро переходит в нитратный.

Круговорот азота. При расчете норм внесения азотных удобрений надо иметь представление о запасах азота в почве, его превращениях, а также о потерях и поступлениях из окружающей среды. Эти процессы схематически изображены на рисунке 10.

Поступление азота с осадками в виде аммиака и азотной кислоты, образующихся в атмосфере при грозовых разрядах незначительно и составляет 2-5 кг/га. Свободноживущие бактерии при благоприятных условиях накапливают 5-15 кг/га. Оба этих процесса не могут оказать существенного влияния на азотное питание растений. Более значительным, как отмечалось ранее, является обогащение почвы азотом за счет клубеньковых бактерий. Они накапливают его в зависимости от урожайности и вида культуры от 60 до 300 кг/га.

Потери азота из почвы вымыванием талыми водами или ливневыми осадками более опасны для легких почв. В отдельные годы они могут достигать 20-30 кг азота на гектар. Потеря азота при денитрификации возникает при сильном уплотнении почвы, т.е. в анаэробных условиях.

Виды азотных удобрений. В зависимости от формы соединения в них азота удобрения подразделяют на три основные группы:

1. Аммиачные. Азот находится в виде аммиака, связанного различными кислотами: серной, соляной, фосфорной. В жидком виде может быть свободным или в смеси с водой.

Сульфат аммония [(NH₄)₂S0₄] - кристаллическая соль с благоприятными физическими свойствами, слабогигроскопична, хорошо растворима в воде, содержит 20,8% азота и 24% серы. Это удобрение является побочным продуктом коксогазового производства. Выпускают его с небольшими добавками сульфата железа и магния во избежание слеживания. Сульфат аммония - физиологически кислое удобрение, на кислых почвах его применяют с известью. Ион аммония хорошо удерживается почвой, поэтому сульфат аммония можно вносить и осенью. Рекомендуется под все культуры в качестве основного удобрения и в подкормки.

Хлористый аммоний (NH₄C1) - мелкокристаллическая белая или желтоватая соль, содержит 24-25% азота. При систематическом внесении подкисляет почву. Удобрение содержит много хлора (67%), что отрицательно сказывается на урожае и качестве картофеля, овощей.

К жидким азотным удобрениям относятся аммиачная вода, безводный аммиак, аммиакаты.

Аммиачная вода представляет собой раствор аммиака в воде, содержит 20,5% азота (первый сорт) и 18% азота (второй сорт).

Жидкий аммиак (КНз) - концентрированное азотное удобрение, содержит 82,3% азота. Обладает высокой упругостью паров, поэтому транспортируют и хранят его в стальных цистернах, выдерживающих высокое давление

2. Нитратные. Азот этих удобрений представлен в виде солей азотной кислоты, называемых селитрами.

Кальциевая селитра [Ca(N0₃)₂] содержит 17,5% азота. Получают ее прямой нейтрализацией азотной кислоты известняком (СаС0₃). Удобрение щелочное, хорошо растворяется в воде, обладает высокой гигроскопичностью. Выпускается в гранулированном виде. Рекомендуется для внесения перед посевом, для подкормки озимых, а также сенокосов и пастбищ.

Натриевая селитра (NaN03) содержит 16-16,5% азота. Представляет собой кристаллическую соль белого или желтоватого цвета, хорошо растворимую в воде. Физиологически щелочное удобрение, содержит доступный азот в нитратной форме, поэтому его можно вносить на кислых почвах. Удобрение применяют под сахарную свеклу, корнеплоды, которые положительно отзываются на натрий, а также в качестве рядкового удобрения и в подкормку.

3. Аммиачно-нитратные. Аммиачная селитра (NH₄N0₃) - одно из концентрированных, широко применяемых удобрений, содержит азот в аммиачной и нитратной форме (34,2-34,8%). Это белая кристаллическая соль, хорошо растворимая в воде. При хранении в открытом виде легко поглощает воду из воздуха и слеживается, пожароопасна. Хранят ее в полиэтиленовых мешках в сухих помещениях. Удобрение физиологически кислое: оно подкисляет почву, поэтому наибольший эффект от применения получают на известкованных почвах, а на кислых почвах добавляют углекислый кальций. Аммиачную селитру промышленность выпускает в гранулированном виде, что удобно для внесения. Это эффективное удобрение для всех сельскохозяйственных культур, лугов, пастбищ. Вносят ее перед посевом и в подкормки.

Аммиакаты — растворы аммиачной, кальциевой селитры и мочевины в концентрированном аммиаке, содержат 30-50% азота. В зависимости от составляющих компонентов они светло-желтого или желтого цвета. Недостаток - способность вызывать коррозию черных металлов.

Производство жидких азотных удобрений намного дешевле, чем твердых, что позволяет на 35-55% снизить стоимость единицы азота. Однако для их транспортировки и внесения требуются специальные машины.

Жидкие азотные удобрения можно применять на всех сельскохозяйственных культурах. Вносить их рекомендуется под вспашку, в подкормку под пропашные культуры (кукурузу, картофель), а также на сенокосах и пастбищах. Во избежание потерь азота жидкие удобрения необходимо заделывать в почву на глубину 10-35 см, а безводный аммиак - 15-20 см.

4. Амидные. Удобрения, содержащие азот в форме органического соединения.

Мочевина, карбамид [CO(NH₂)₂] - концентрированное удобрение, содержит 46,2% азота. Выпускается в виде белых гранул размером 1-3 мм, хорошо растворима в воде. В почве под влиянием фермента уреазы мочевина превращается в углекислый аммоний. Применяют ее в качестве основного удобрения и в подкормки с немедленной заделкой в почву, а также на культурных пастбищах и лугах при орошении. Растворы мочевины не обжигают листья, и поэтому их используют для некорневой подкормки, чтобы повысить содержание белка в зерне, кормах.