§ 37. Общие свойства минеральных удобрений и мелиорация почв

Химическая промышленность выпускает десятки видов удобрений, и число их непрерывно растет. Какими свойствами должны обладать минеральные удобрения, чтобы удовлетворить требования сельского хозяйства?

Минеральное удобрение характеризуется прежде всего содержанием в нем питательных элементов. Условились количественно выражать питательную ценность удобрений по процентному содержанию азота N₂, пятиокиси фосфора Р₂О₅, окиси калия К₂О, окиси кальция СаО, окиси натрия Na₂O и т. д.

Покажем, как вычисляется в удобрениях "процентное содержание" К₂O и Р₂O₅.

Пусть требуется определить содержание К₂О в чистом хлориде калия. Окисел калия в этом удобрении не содержится, и ясно, что это условный расчет. Необходимо:

Для определения содержания Р₂О₅ в чистом дигидрофосфате кальция Са(Н₂РО₄)₂ необходимо:

Производство минеральных удобрений исчисляется миллионами тонн в год - это многотоннажные продукты. Их нужно упаковать на заводах, загрузить в железнодорожные вагоны, перевезти, выгрузить, хранить на складах, внести в почву. Все это трудоемкие операции, связанные с большими расходами. Чтобы уменьшить эти расходы, развивают производство концентрированных удобрений, например вместо простого суперфосфата, который содержит до 20% P₂О₅, производят двойной с содержанием Р₂О₅ до 48%.

Многие удобрения, например нитрат аммония, хлористый калий, суперфосфат, содержат только один питательный элемент - азот, калий, фосфор. Такие удобрения называются простыми. Но растения почти всегда нуждаются не в каком-либо одном питательном элементе, а в двух-трех и более. Поэтому необходимо производить комплексные удобрения с различным соотношением питательных элементов в соответствии с требованиями отдельных видов растений и почвенно-климатическими условиями. Некоторые из них представляют собой вещества, в состав молекул которых входят два питательных элемента. Примером может служить аммофос (смесь дигидрофосфата аммония NH₄H₂PO₄ с гидрофосфатом аммония (NH₄)₂HPO₄), получаемый на химических заводах нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком.

Комплексные удобрения с заданным соотношением питательных веществ получают также смешивая удобрения. Не все удобрения можно смешивать, так как в ряде случаев исходные вещества реагируют друг с другом с переходом питательных веществ в газообразное состояние или в менее усвояемую форму.

При хранении некоторые удобрения слеживаются, спекаются, образуя крупные комки или сплошные глыбы. Перед применением их необходимо измельчать; это трудоемкая операция. Свойство некоторых удобрений спекаться обусловлено в основном их гигроскопичностью. Удобрения, которые даже из относительно сухого воздуха поглощают влагу, считаются сильногигроскопичными. К ним относится, например, аммиачная селитра. Удобрения, которые даже из воздуха с относительной влажностью выше 80% не поглощают влагу, считаются негигроскопичными. Сульфат аммония - пример негигроскопичного удобрения. Удобрения в виде зерен (диаметром 2-4 мм) - гранулированные удобрения, как правило, менее слеживаются. К тому же их удобнее вносить в почву. При внесении в рядки они значительно эффективнее используются растениями, чем порошковидные. Поэтому многие удобрения в настоящее время выпускаются в гранулированном виде.

Сейчас быстро развивается производство жидких удобрений (например, жидкого аммиака), аммиачной воды (раствор аммиака в воде, содержащий 20-25% аммиака), водных растворов аммиачной селитры (содержащие растворенный аммиак), комплексных (содержащих азот, фосфор, калий и микроэлементы). Жидкие удобрения дешевле твердых, но для внесения их в почву необходимы особые устройства.

1. Сопоставьте содержание азота в следующих веществах: NaNO₃, (NH₄)₂SO₄, NH₄NO₃. Какое из этих удобрений может быть названо концентрированным? Каковы экономические преимущества концентрированных удобрений?
2. Вычислите содержание питательных веществ: а) в двойном суперфосфате, считая его чистым дигидрофосфатом, б) в чистом хлориде калия, в) в сильвините, содержащем 28% КCl, остальное NaCl.
3. Вычислите содержание питательных элементов в KNO₃, NH₄H₂PO₄, (NH₄)₂HPO₄. Можно ли смешивать аммиачную селитру с известью?
4. Вычислите содержание азота в жидком аммиаке и 25-процентной аммиачной воде и сопоставьте с содержанием азота в твердых удобрениях.
5. Сравните твердые и жидкие удобрения (производство, перевозку, хранение, внесение в почву, содержание питательных элементов и т. д.). Каковы преимущества и недостатки жидких удобрений?
6. Рассчитайте, сколько нужно внести аммиачной селитры, двойного суперфосфата, хлорида калия под сахарную свеклу при норме на гектар 75 кг N, 80 кг Р₂O₅, 80 кг К₂O