АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ

АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ, минеральные и органические соединения, вносимые в почву в дополнение к ее запасам азотной пищи растений.

К органическим А. у. относятся навоз, зелёное удобрение, торф, фекалии, непригодные в корм жмыхи, отходы мясо-рыбной пром-сти и др. Это удобрения медленного, продолжительного действия, т. к. они в почве сначала подвергаются разложению (минерализации) микроорганизмами. Обычно органические А. у. содержат немного азота: от долей процента до 5 - 6%, а кроме того, фосфор, калий, кальций и др. элементы.

Минеральные А. у. содержат соединения азота в нитратной, аммиачной, в нитратно-аммиачной и реже амидной форме. Они более концентрированы и действуют быстрее, чем органические, т. к. нитраты и аммиак пригодны для непосредственного питания растений.

Нитратные удобрения (селитры) действуют особенно быстро, но они могут легко вымываться из почвы, особенно песчаной, при обильных осадках или орошении. Поэтому их применяют на более тяжёлых почвах, а также непосредственно перед посевом и в период вегетации (подкормка). Все селитры (кроме аммиачной) слегка подщелачивают почву. Аммиачные удобрения не так легко вымываются, т. к. аммиак поглощается почвой. Его нитрификация (см.) происходит сравнительно быстро. Поглощённый почвой аммиак хорошо используется растениями.

Все удобрения, содержащие аммиак, подкисляют почву, поэтому сильное положительное действие на кислых, подзолистых почвах при систематическом их применении получается при условии известкования этих почв. Аммиачная селитра подкисляет почву слабее, чем сульфат аммония.

Натриевая селитра NaNО₃ (15 - 16% N). До 1913 единственным крупным источником природной натриевой селитры были селитроносные залежи в Чили (Юж. Америка), где её получают путём отделения от землистых и др. примесей растворением селитры и упаркой раствора. Содержит заметные примеси иода, иногда бора. Теперь получается окислением синтетического аммиака в азотную кислоту, к-рая нейтрализуется затем содой. В небольших количествах её получают при производстве азотной кислоты, путём улавливания содой т. н. хвостовых (отбросных) нитрозных газов. Благодаря содержанию натрия она особенно желательна для внесения в рядки под сахарную свёклу. Прибавка урожая корней при этом возрастает на 10 - 15 ^ц/_га по сравнению с прибавкой, полученной при внесении сульфата аммония. Это преимущество натриевой селитры перед сульфатом аммония проявляется слабее, если последний вносится совместно с калийными солями, содержащими примеси хлористого натрия.

Кальциевая (известковая) селитра Ca(NО₃)₂ (13-16 %N). Получается окислением аммиака и нейтрализацией полученной азотной кислоты известью. К раствору прибавляется немного NH₄ NО₃, чтобы гранулы селитры были прочнее. Затем раствор упаривают, соль гранулируют, высушивают и отсевают гранулы на ситах. Полученную белую крупку упаковывают в герметическую тару - мешки из прочной целлюлозной бумаги с гидрофобной пропиткой. Кальциевая селитра хотя и сильно гигроскопична, но в гранулированном виде долго сохраняет сыпучесть.

Кальциевая селитра получается также по способу акад. Д. Н. Прянишникова путём разложения фосфато-азотной, а не серной кислотой (одновременно с получением преципитата - см. Фосфорные удобрения). Кальциевая селитра - лучшее А. у. для подкормки р-ний на подзолистых почвах.

Калийная селитра KNО3 (13% N и 45 - 46% К₂О). На з-дах получается обменным разложением натриевой селитры и хлористого калия или нейтрализацией азотной кислоты поташом или едким кали. Значительная часть её идёт для пром-сти, и лишь небольшое количество, как А. у., под ценные культуры. В СССР (Ср. Азия) имеются природные скопления калийной, или т. н. туркестанской, селитры, в виде выцветов в поверхностном слое почвы. Верхний слой селитры собирают в кучи, выщелачивают водой и выкристаллизовывают. После кристаллизации соль содержит до 70% селитры; применяется под технические культуры. Селитроносная земля используется как местное удобрение.

Сульфат аммония (сернокислый аммоний) (NH₄)₂SО₄ (20-21% N), распространённое в СССР А. у. Обладает хорошими физ. свойствами и удобен для транспорта и хранения. Аммиак (см.) для производства сульфата аммония получают двояким путём: 1) улавливанием его при коксовании каменного угля и при газовом производстве из торфа; 2) из синтетического аммиака. Аммиак связывается серной кислотой:

H₂SО₄+ 2NH₃ =(NH₄)₂SО₄.

Вместо свободной серной кислоты (часто дефицитной) используют её соли, чаще всего гипс (см.). Сульфат аммония - нейтральная соль. При внесении в почву сульфат аммония легко растворяется в почвенном растворе и взаимодействует с поглощающим комплексом почвы; NH₄ обменивается на поглощённые катионы: в чернозёмной почве, гл. обр., на кальций, а в кислой подзолистой почве - на кальций и водород. Нитрифицирующими бактериями почвы аммоний постепенно превращается в нитраты. При этом часть азота идёт на построение тела микроорганизмов. Нитрификация (см.) сернокислого аммония ведёт к образованию в почве азотной кислоты из аммония и освобождению серной кислоты, к-рые нейтрализуются бикарбонатом кальция почвенного раствора или поглощённым кальцием.

Систематическое внесение сульфата аммония на чернозёмных почвах хотя и приводит к нек-рому изменению реакции почвы, но эффективность сульфата аммония с годами не уменьшается. На подзолистых почвах систематическое применение сульфата аммония приводит к заметному подкислению почвы и уменьшению эффекта от него. Поэтому почву нужно известковать заранее, не ожидая её подкисления. На Долгопрудной опытной станции (Московская обл.) в результате применения натриевой селитры и сульфата аммония, за 4 года были соответственно получены след. ср. прибавки (^ц/_га): . картофеля 30,5 и 26,2, свёклы 86,1 и 6,8, овса 4,7 и 4,0, клевера 8,2 и 2,2. На песчаных почвах Люберецкого опытного поля (Московская обл.) снижение удобрительного действия сульфата аммония проявляется ещё резче.

Известкование почвы резко изменяет положение: сульфат аммония тогда не уступает нейтральным и щелочным удобрениям и часто даже превосходит их. Хорошо также вносить сульфат аммония в смеси с молотым известняком, мелом и т. д., так как подкисляется та часть почвы, куда непосредственно попадают крупинки удобрения. К 1 ц сульфата аммония или др. аммиачного удобрения добавляют 1,2 - 1,5 ц известняка. При отсутствии известкования почв этот приём становится необходимым, т. к. ничтожная затрата известняка значительно увеличивает удобрительный эффект и постоянно удерживает его на высоком уровне.

Сульфат аммония имеет хорошие физ. свойства, хорошо рассеивается вручную и сеялками как порознь, так и в смеси с др. удобрениями. Поэтому он имеет большое преимущество перед гигроскопичной аммиачной селитрой, к-рая (в негранулированном виде) рассеивается очень плохо, особенно в смеси с суперфосфатом. Сульфат аммония можно смешивать со всеми удобрениями, за исключением активно щелочных (напр., томасшлак, гашёная известь - потери аммиачного азота). При основном внесении его целесообразно смешивать с фосфоритной мукой для повышения её действия и снижения кислотности сульфата аммония.

Xлористыйаммоний NH₄Cl (24-25% N) в ассортименте А. у. в СССР занимает небольшое место. По физ. свойствам и действию на реакцию почвы близок к сульфату аммония, но по эффективности расценивается ниже его. Получается в качестве побочного продукта при аммиачно-содовом производстве:

NH₄HCО₃ + NaCl = NH₄C1 + NaHCO₄.

Раствор NH₄Cl сливают и отфильтровывают от бикарбоната натрия и сгущают до кристаллизации. Под нек-рые культуры (табак, картофель) это удобрение следует применять с осторожностью из-за наличия в нём хлора. У этих культур большие дозы хлористого аммония, особенно в комбинации с хлористым калием или сильвинитом, могут вызвать понижение качества продукции. На зерновых хлебах эффективность хлористого аммония, примерно, одинакова с эффективностью сульфата аммония.

Аммиачная селитра NH₄NO₃ (азотнокислый аммоний, или нитрат аммония, амселитра) (34 - 36% N), концентрированное А. у., не содержащее балласта. Азотная кислота получается окислением синтетического аммиака и нейтрализуется газообразным аммиаком или концентрированной аммиачной водой. Аммиачная селитра занимает в СССР первое место в ассортименте А. у. и особенно ценится для хлопчатника, сахарной свёклы и др. Для устранения высокой гигроскопичности и слёживаемости аммиачную селитру выпускают в виде зёрен, или гранул, покрытых с поверхности тонко измельчённым сульфатом аммония или гипсом, парафиновым маслом, смолами. Хранится и транспортируется в плотной деревянной таре или в особых, непроницаемых для влаги, мешках. По эффективности аммиачная селитра близка к сульфату аммония. Она вызывает заметное подкисление почвы. Поэтому её следует применять с примесью молотого известняка, лучше в гранулированном виде.

Нитрат-сульфат аммония (26 - 27% N) представляет сочетание сернокислого аммония и аммиачной селитры и содержит 7 - 8 % N в нитратной и 18 - 19% в аммиачной форме. Получается либо смешением указанных удобрений (лейна-селитра), либо взаимодействием аммиака с азотной и серной кислотой (монтан-селитра). В готовом продукте имеет место и образование двойной соли (NH₄)₂ S0₄×2NH₄NJ₃. Монтан-селитра производилась в СССР, но т. к. её физ. свойства были неудовлетворительны, выпуск был прекращён.

Синтетическая мочевина СО(NH₂)₂ (46% N), нейтральное, самое концентрированное А. у. Получается из углекислого аммония или из цианамида кальция. Углекислый аммоний нагревается в замкнутом пространстве, в результате чего выделяется вода и образуется мочевина:

(NH₄)2CO₃= 2Н₂О + СО (NH₂)₂.

Цианамид кальция, при обработке его серной кислотой, даёт мочевину и гипс:

CaCN₂ + Н₂SO₄ + Н₂O = СО (NH₂)₂ + CaS0₄.

При внесении в почву мочевина, под влиянием уробактерий, быстро превращается в углекислый аммоний. Мочевина обладает гигроскопичностью, но не слёживается и обычно рассевается удовлетворительно. Вследствие высокого содержания азота количество мочевины, вносимой из расчёта на 1 га, незначительно, и, для более равномерного распределения в почве, её вносят с добавлением балласта.

Цианамид кальция CaCN₂ содержит 18 - 20% N, а также примеси угля, карбида кальция и свободной окиси кальция. Получается связыванием азота раскалённым карбидом кальция: СаС₂ + N₂ = CaCN₂ + С₂.

Цианамид кальция - лёгкий чёрный или тёмно-серый порошок. Чтобы он не пылил при рассевании, его выпускают в виде гранул или прибавляют к нему ок. 3% тяжёлых нефтяных масел. При работе с ним необходимо защищать глаза очками, а руки перчатками. Цианамид кальция следует хранить в сухом складе, в закромах; сверху надо покрывать сухой соломой или тонким слоем томасшлака. В почву CaCN₂ необходимо вносить за 10 - 12 дней до посева, чтобы значительная его часть успела за это время превратиться в мочевину и углекислый аммоний. Цианамид кальция применяют также в качестве гербисида: внесение 1,2 - 1,5 ^ц/_га цианамида по окрепшим всходам овса убивает сурепку и нек-рые др. сорняки, не повреждая овса.

Он пригоден для дефолиации (обезлиствления) хлопчатника при механизированной уборке коробочек.

Аммиакаты, растворы аммиачной селитры, кальциевой селитры и др. удобрений в жидком аммиаке. Содержание азота в аммиакате аммиачной селитры 45 - 50%, в аммиакате кальциевой селитры 30 - 40%, т. е. значительно больше, чем в указанных селитрах. Давление паров аммиака у аммиакатов в 9 - 10 раз меньше, чем чистого аммиака. Это облегчает условия их транспортирования, хранения и применения. Применение аммиакатов, а также водных растворов аммиачной селитры, широко распространилось во время войны в США. Технология аммиакатов хорошо известна в СССР.

Отходы мясо-рыбной пром-сти (непригодные в корм): кровяная мука (12% N, 1% Р₂O₅), рыбная мука (10% N, 6-7% Р₂О₅) и др. высококонцентрированные удобрения, вносятся до посева при вспашке. Значение их в ассортименте азотных удобрений СССР невелико.

Отходы маслобойной пром-сти: клещевинный жмых (6% N), клещевинный шрот (7% N), тунговый жмых (5,5% N), хлопковый жмых (7,5% N) и др. имеют довольно большое значение в качестве А. у. Особенно важно использование жмыхов, непригодных в корм, таких, как клещевинный. Все они применяются лишь в качестве основного удобрения при вспашке.

Отходы и отбросы с. х-ва: навоз, навозная жижа, птичий помёт и др., представляют огромные ресурсы широко распространённых местных органических А. у. Их накоплению, тщательному хранению и правильному применению в с. х-ве должно быть уделено особое внимание, так же как применению зелёного удобрения (люпина и пр.), посевам зерно-бобовых и т. д.

Дозы азота, вносимые в А. у., устанавливаются в зависимости от содержания азота в почве, потребности в нём данной культуры, а также от климатических условий, севооборота и планируемой величины урожая. Примерные дозы азота (в ^кг/_га): для пшеницы 45, картофеля 60, сахарной свёклы 60, хлопчатника 60 - 90, конопли 90 - 120, чайного куста 150 - 200, при весенней подкормке озимых 20 - 25 кг. Однако передовики с. х-ва показали, что для получения высоких и устойчивых урожаев различных культур на хорошем агротехническом фоне часто необходимо внесение и более высоких доз азотных и др. удобрений.

Техника применения (гл. обр., сроки внесения, способы и глубина заделки) А. у. зависит от агротехники, биологических особенностей культивируемых р-ний, почвенно-климатических условий, а также от физико-хим. свойств самих удобрений. Нитратные удобрения не следует вносить задолго до посева, особенно на легко дренируемых почвах. Аммиачные удобрения более пригодны для заблаговременного внесения. Такие удобрения, как кровяная мука, цианамид кальция, аммиачные соли, более подходят для основного внесения, тогда как селитры лучше вносить перед посевом или дробно (частично в послепосевной период). Селитры лучше выдерживают и мелкую заделку, чем др. А. у. Под сахарную свёклу, напр., применяют осеннее внесение А. у. (обычно сульфата аммония), с заделкой на полную глубину. Кроме того, А. у. вносят в рядки при посеве свёклы в дозе ок. 10 кг N на 1 га. Озимую пшеницу удобряют весной поверхностно, чаще аммиачной селитрой, в количестве 20 - 30 кг N на 1 га. Под лён, идущий по клеверищу, вносят осенью или весной в подкормку 15 - 25 кг N на 1 га в виде аммиачной селитры или др. А. у. Практика передовиков с. х-ва показала, что внесение А. у. во время вегетации, т. н. подкормка сахарной свёклы, хлопчатника и др. культур, - эффективный приём повышения урожайности. Дозы, сроки, глубина внесения А. у. во время вегетации д. б. диференцированы применительно к биологическим особенностям возделываемых р-ний и местным почвенно-климатическим условиям. Внесение А. у. во время вегетации р-ний, имеющее особенно большое значение для пропашных, проводят растениепитателями в растворе или вручную в сухом виде.

П. Баранов, А. Шестаков

Литература: Азотные и сложные удобрения. Сборник работ, 1-2 (Труды НИУИФ, вып. 126 и 136),' Л.-М., 1935 - 37; Владимиров А., Физиологические основы применения азотистых и калийных удобрений, М., 1948; Действие форм минеральных удобрений при их систематическом применении (Труды НИУИФ вып. 148), М., 1941; Кузнецов Л. и Шварц И., Общая технология карбида и цианамида кальция, М.-[Л.], 1935; Общая химическая технология. Под ред. С. И. Вольфковича, т. I, M., 1940; Применение удобрений (Передовой опыт в сельском хозяйстве) [Сб. ст.]. М., 1945; Применение удобрений в нечернозёмной зоне СССР. Краткие указания (Всесоюзный н.-и. ин-т удобрений, агротехники и агропочвоведения им. К. К. Гедройца), М., 1948; Прянишников Д., Агрохимия, 3 изд., М., 1940; Справочник агронома по удобрениям (ВИУАА), М., 1948; Технология азотных удобрений, М., ОНТИ, 1935. См. также Азот.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 1 (А - Е)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949, с. 620