Азотные удобрения ⋆ Агрохимия

Азотные удобрения — минеральные удобрения, обеспечивающие потребность сельскохозяйственных культур в азоте.

[toc]

Производство азотных удобрений

Источники получения азотных удобрений

Начиная с 1830 и вплоть до 1914 года основным азотным удобрением была чилийская селитра, залежи которой сосредоточены в Южной Америки. В качестве азотного удобрения был также аммиак отходящих газов коксовых печей металлургической промышленности.

К началу XX в. природные залежи чилийской селитры были почти исчерпаны, поэтому назревал вопрос о производстве азотных удобрениях в промышленных масштабах. Перспективным являлось использование для производства азотных удобрений атмосферного азота, который в 15 километровом слое воздуха над площадью в 1 га составляет около 78 тыс. т молекулярного азота.

В конце XIX в. в лабораторных условиях был найден способ связывания молекулярного азота кислородом путем пропускания воздуха через разряд вольтовой дуги с температура около 3000 °С:

N₂ + O₂ = 2NO.

Образующийся монооксид азота окисляется кислородом воздуха до диоксида азота, который при взаимодействии с водой образует азотную кислоту.

Первый завод по этой технологии был построен в Норвегии, в которой природные условия позволяют получать относительно дешевую электроэнергию. Его производство сосредотачивалось на выпуске Са(NO₃)₂. Отсюда кальциевая селитра получила название «норвежской селитры». Очевидным недостатком этой технологии были большие затраты энергии, а получаемая кальциевая селитра обладает очень высокой гигроскопичностью и неудобна в использовании. Поэтому способ не получил дальнейшего распространения.

Был предложен способ связывания атмосферного азота, основанный на связывании азота карбидом кальция при температура 700—800 °С:

N₂ + CaC₂ = CaCN₂ + C.

Метод производства цианамида кальция технологически проще и дешевле, но также не получил широкого распространения из-за открытия способа получения аммиака из молекулярного азота и водорода.

Способ синтеза аммиака был открыт немецким химиком Габером. Из всех способов связывания молекулярного азота его способ оказался самым дешевым, и в настоящее время является основным в производстве азотных удобрений.

Получение аммиака

Аммиак получают взаимодействием азота и водорода. Для этого смесь газов в соотношении 1:3 подвергают сжатию под высоким давлением и подают в контактную печь (камеру синтеза), где при температуре 400—500 °С, давлении и в присутствии катализаторов (железа с добавками оксидов алюминия и калия) происходит синтез аммиака:

N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Источником азота является воздух. Для выделения азота из воздуха применяют один из способов:

Атмосферный воздух пропускают через генератор, заполненный горящим коксом, кислород при этом полностью выгорает, а из генератора поступает смесь азота и диоксида углерода. Последний при давлении 25 атм поглощается водой.
Воздух сжижается с последующим его разделением на азот и кислород за счет разницы в температурах кипения: кислород кипит при температуре -183 °С, азот — при -196 °С.

До 50% затрат при производстве аммиака приходится на получение водорода. В качестве источников водорода используют природные и попутные нефтяные газы или отходящие газы коксовых печей. Водород может получаться при электролизе воды. Последний способ позволяет получать чистый водород, но требует больших энергозатрат.

Полученный аммиак используется непосредственно в качестве удобрения, для производства аммонийных удобрений, азотной кислоты, мочевины.

Получение азотной кислоты

Азотную кислоту получают каталитическим окислением аммиака кислородом воздуха. Это способ является основным для производства азотной кислоты. Реакция протекает в несколько стадий. Вначале аммиак окисляется до оксида азота:

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O.

Оксид азота поступает в окислительные башни, где окисляется кислородом до диоксида азота:

2NO + O₂ = 2NO₂.

NO₂ поступает в поглотительные башни (абсорберы), где поглощается водой с образованием азотной и азотистой кислот:

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂;

3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO.

Азотистая кислота HNO₂ неустойчива и быстро разлагается:

2HNO₂ = NO + NO₂ + H₂O.

Образующиеся оксиды азота NO и NO₂ возвращаются в те же окислительную и поглотительную установки.

Получаемые промышленными методами аммиак и азотная кислота являются основными источниками получения азотных удобрений.

Классификация азотных удобрений

В зависимости от формы азота азотные удобрения классифицируются на:

нитратные, или селитры, — натриевая (NaNO₃) и кальциевая [Са(NO₃)₂] селитры;
аммонийные — сульфат [(NH₄)₂SO₄] и хлорид аммония (NН₄Сl), карбонат [(NН₄)₂СO₃] и бикарбонат аммония (NН₄НСO₃);
аммонийно-нитратные — аммонийная селитра (NН₄NO₃), сульфонитрат аммония [(NН₄)₂SO₄ ⋅ 2NН₄NO₃];
аммиачные — безводный аммиак, аммиачная вода;
амидные — мочевина [СО(NН₂)₂] и цианамид кальция (СаСN₂).

Азотные удобрения могут иметь смешанные формы, например, аммиакаты. В отдельную группу выделяют медленнодействующие формы, такие как мочевино-формальдегидные и капсулированные удобрения.

Нитратные удобрения

Нитратные удобрения — азотные удобрения, в которых азот содержится в виде нитратной группы NO₃^—. Например, натриевая селитра, или нитрат натрия, NaNO₃ и кальциевая селитра, или нитрат кальция, Са(NO₃)₂. В России применение нитратных форм составляет менее 1%.

Натриевая селитра

Натриевая селитра, или нитрат натрия, или азотнокислый натрий, или чилийская селитра, — NaNO₃. Содержит 16% азота и 26% натрия. Была первым минеральным азотным удобрением. Самое большое природное месторождение находилось в Чили. Значительные залежи обнаружены в Калифорнии, на юго-западе Африки.

В настоящее время нитрат натрия получают как побочный продукт при производстве азотной кислоты из аммиака. Не поглощенные водой в поглотительных башнях оксиды азота NO и NO₂ («хвостовые газы») пропускают через дополнительные поглотительные башни, орошаемые раствором карбоната или гидроксида натрия, при это образуется смесь нитрата и нитрита натрия:

Na₂CO₃ + 2NO₂ = NaNO₃ + NaNO₂ + CO₂.

Нитрит при подкислении разбавленной азотной кислотой переходит в нитрат:

3NaNO₂ + 2HNO₃ = 3NaNO₃ + 2NO + H₂O.

Монооксид азота вновь возвращается в окислительную башню. Подкисленный раствор нитрата натрия нейтрализуют, выпаривают и отделяют осадок NaNO₃ от маточного раствора.

Нитрат натрия — мелкокристаллическая соль белого, серого или буровато-желтого цвета, хорошо растворима в воде, гигроскопична, при повышенной влажности способна перекристаллизовываться в более крупные кристаллы. В сухом состоянии и правильном хранении не слеживается, сохраняет сыпучесть.

Кальциевая селитра

Кальциевая селитра, или нитрат кальция, или азотнокислый кальций, или норвежская селитра, — Са(NO₃)₂. Содержит 17% азота. В первые в промышленности была синтезирована в 1905 г. в Норвегии.

В настоящее время производят как побочный продукт при получении азотной кислоты из аммиака: при нейтрализации «хвостовых газов» (оксидов азота NO и NO₂) водным раствором гидроксида кальция Ca(OH)₂ (известковым молоком), а также при производстве комплексных удобрений методом азотнокислого разложения фосфатного сырья.

Кальциевая селитра сильногигроскопична (9,5 баллов из 10). При обычных условиях хранения сильно отсыревает, расплывается и слеживается. Ее транспортируют и хранят во влагонепроницаемых мешках. Для снижения гигроскопичных свойств в товарную кальциевую селитру вводят гидрофобные добавки (гипс, парафинистый мазут) до 0,5% от массы соли.

Для улучшения физических свойств к раствору нитрата кальция в процессе производства добавляют 4-7% аммиачной селитры. Кальциевую селитру выпускают в гранулированном виде, которую получают добавлением 4-7% нитрата аммония к упаренному концентрированному раствору селитры и последующим гранулированием.

Применение нитратных удобрений

Нитратные удобрения возможно применять на разных почвах под все сельскохозяйственные культуры. Из-за низкого содержания азота их применение экономически более дорогое, их чаще используют в районах, расположенных вблизи производств.

Кальциевая и натриевая селитры для большинства растений равноценны. Исключение составляет сахарная свекла и другие корнеплоды: натриевая селитра более эффективна вследствие положительного действия натрия на эти культуры. Последнее объясняется положительным действием натрия на отток углеводов из листьев в корни, и, следовательно, повышение урожая корней и содержание сахаров в них.

При внесении в почву нитратные удобрения быстро растворяются в почвенном растворе, катионы Na⁺ и Са²⁺ вступают в обменные реакции с почвенным поглощающим комплексом, переходят в обменно-поглощенное состояние:

Систематическое внесение кальциевой селитры способствует пополнению ППК кальцием.

Нитрат-ион NO₃^— образует с вытесненными из почвенного поглощающего комплекса катионами растворимые соли или азотную кислоту. При этом он не подвергается физико-химическому или химическому поглощению. Нитрат может связываться в почве только за счет биологического поглощения в теплый период года. В осенне-зимний период биологическое поглощение почти полностью отсутствует. По этой причине нитратные удобрения осенью вносить нецелесообразно, особенно в районах с промывным водным режимом.

Натриевую и кальциевую селитры применяют весной под предпосевную культивацию и в виде подкормок во время вегетации. В летний период нитраты из-за высокой подвижности в условиях избыточного увлажнения, орошения и на легкодренируемых почвах могут вымываться. Поэтому в регионах с влажным климатом, в орошаемых районах под рис и другие культуры вносят аммиачные формы.

Натриевую селитру вносять также в рядки с семенами, кальциевая селитра малопригодна из-за высокой гигроскопичности. Натриевую селитру нельзя применять на засоленных почвах и солонцах.

Натриевая и кальциевая селитры являются физиологически щелочные удобрения, так как растения поглощают анион NО₃^— больше, чем катионы Na⁺ или Са²⁺. Часть катионов, оставаясь в почве, подщелачивает почвенный раствор. Длительное применение нитратных удобрений на кислых дерново-подзолистых и легких малобуферных почвах способствует их нейтрализации. Поэтому на дерново-подзолистых почвах селитры показывают большую эффективность, чем физиологически кислые аммиачные удобрения. На черноземах это преимущество теряется.

Аммонийные удобрения

Аммонийные удобрения — форма азотных удобрений, в которых азот содержится в виде аммонийной группы NH₄⁺. К ним относятся сульфат аммония, хлорид аммония, карбонат аммония. Их производство относительно проще, чем нитратных удобрений, так как отсутствует стадия окисления аммиака до азотной кислоты.

Сульфат аммония

Сульфат аммония, или сернокислый аммоний, (NН₄)₂SO₄ чистая соль содержит 21,2% азота, в техническом продукте — 20,5%. В мировом производстве азотных удобрений на его долю приходится примерно 25%, в России — менее 6%. Большая долю сульфата аммония в мировом производстве объясняется широким использованием в орошаемом земледелии под рис и хлопчатник и в районах избыточного увлажнения (тропиках).

В России производить сульфат аммония начали в Донбассе на Щербинском руднике в 1899 г. путем улавливания и нейтрализации аммиака, образующегося при коксовании каменного угля, серной кислотой. Ту же технологическую схему используют и в настоящее время.

Сульфат аммония можно получать поглощением серной кислотой аммиака по реакции:

H₂SO₄ + 2NH₃ = (NH₄)₂SO₄.

Реакция протекает с выделением тепла, которое расходуется на упаривание раствора, при охлаждении насыщенного раствора сульфат аммония выпадает в виде кристаллического осадка, который отделяется и высушивается. Серная кислота может быть заменена более дешевыми природными минералами: гипсом (CaSO₄⋅2H₂O), мирабилитом (глауберовой солью, Na₂SO₄⋅10H₂O) или отходами производства фосфорных удобрений — фосфогипсом.

Тонкомолотый гипс взбалтывают в аммиачной воде, через которую пропускают углекислый газ. В результате взаимодействия аммиака, углекислого газа и гипса образуется сернокислый аммоний:

2NH₃ + CO₂ + H₂O = (NH₄)₂CO₃;

(NH₄)₂CO₃ + CaSO₄ = (NH₄)₂SO₄ + CaCO₃.

Карбонат кальция нерастворимый в воде отфильтровывают, а раствор, содержащий (NH₄)₂SO₄ упаривают до кристаллизации, отделяют от маточного раствора и высушивают.

Благодаря более дешевой стоимости аммиака, получаемого из отходящих коксовых газов, коксохимический сульфат аммония получается более дешевым.

Сульфат аммония хорошо растворим в воде: 76,3 г (NН₄)₂SO₄ на 100 см³ воды при 20 °С. В сухом состоянии удобрение обладает небольшой гигроскопичностью, мало слеживается при хранении, не расплывается на воздухе, сохраняет сыпучесть и хорошо рассеивается туковыми агрегатами.

Сульфат аммония представляет собой белое кристаллическое вещество с различными окрасками в зависимости от способа производства. Содержит 0,2-0,3% влаги, примеси Ca, Mg, SiO₂, 0,025-0,05% (0,2-0,5%^[2]) свободной серной кислоты, придающая удобрению слабокислую реакцию. Коксохимический сульфат аммония содержит небольшое количество органических примесей — смолистых веществ, фенола, до 0,1% роданистого аммония (NН₄SCN). Этими примесями может быть обусловлена серая, синеватя или красноватая окраски.

Из-за токсичности для растений роданистого аммония, его содержание не должно превышать более 0,1%, особенно на почвах с низким содержанием гумуса и кальция. В сульфат аммония входит 24% серы, поэтому он является источником серного питания растений.

После внесения в почву большая часть ионов аммония NH₄⁺ включается в поглощающего комплекса:

Способность почвы поглощать аммоний предохраняет его от вымывания; однако при подкормке он может не использоваться.

В результате нитрификации, часть аммиачного азота переходит в нитратную форму, что приводит к подкислению почвенного раствора. Подкисление вызывается также физиологической кислотностью удобрения. Систематическое внесение обычных доз сульфата аммония приводит к изменению реакции почвенной среды. На кислых почвах отрицательное действие проявляется через несколько лет. На чернозёмных почвах его можно применять более длительное время. Согласно данным Мироновской опытной станции на Украине применение (NH₄)₂SO₄ в течение 14 лет приводило к изменению реакцию почвы: pH от 6,0 до 4,9; обменная кислотность возросла в 1,5, гидролитическая — в 2,5 раза. На урожайности это не повлияло благодаря высокому содержанию гумуса, большой буферности и ёмкости поглощения чернозема. На каштановых почвах и сероземах подкисление карбонатных почв при внесении физиологически кислых удобрений не представляет опасности.

На дерново-подзолистых почвах при сочетании с известкованием сульфат аммония не уступает другим азотным удобрениям. Однако длительное применение в высоких дозах без известкования на этих почвах ухудшает их свойства, рост и продуктивность растений. Такие культуры, как овес, озимая рожь, лен, картофель, брюква слабее реагируют на подкисляющее действие сульфата аммония, чем свекла, кукуруза, конопля, ячмень и яровая пшеница.

Из-за слабой миграции ионов аммония это удобрение эффективно на легких почвах и в районах достаточного увлажнения. При внесении в рядки и в качестве подкормки сульфат аммония менее эффективен, чем другие азотные удобрения.

Сульфат аммония-натрия

Сульфат аммония-натрия — (NH₄)₂SO₄⋅Na₂SO₄, содержит до 16% азота, 9% Na₂O, до 2,5 % органических примесей, является отходом производства капролактана. Представляет собой кристаллическую соль желтоватого цвета. Хорошее удобрение для сахарной свеклы и растений семейства крестоцветных, отзывчивых на натрий и серу. Может применяться для подкормки сенокосов и пастбищ.

Хлорид аммония

Хлорид аммония, или хлористый аммоний, NH₄Cl, является побочным продукт при производстве пищевой соды (гидрокарбоната натрия):

NH₃ + CO₂ + H₂O + NaCl = NaHCO₃ + NH₄Cl.

Хлорид аммония представляет мелкокристаллический белый или желтоватый порошок, содержит до 26% азота, в 100 см³ воды при 20 °С растворяется 37,2 г, малогигроскопичен, не слеживается, хорошо рассеивается. Отличается высокой физиологической кислотностью и содержит до 60% хлора, который отрицательно действует на хлорофобные культуры, такие как картофель, табак, виноград, лук, капуста, конопля, лен, гречиха, цитрусовые, овощные, плодово-ягодные. Поэтому его вносят осенью, чтобы хлор вымылся из корнеобитаемого слоя атмосферными осадками.

В почвах хлорид аммония вступает в обменные реакции с поглощающим комплексом:

В почве частично подвергается нитрификации. Повысить эффективность хлористого аммония можно также, как и сульфата аммония: известкованием, предварительной нейтрализацией удобрения (на 1 ц NH₄Cl 1,4 ц СаСO₃), совместным внесением с физиологически щелочными удобрениями, сочетанием с органическими удобрениями.

По удобрительному действию NH₄Cl обычно уступает (NH₄)₂SO₄. Для зерновых культур при обычных дозах эффективность хлорида и сульфата равноценны. Под чувствительные к хлору культуры повышенные дозы не применяют, вносят заблаговременно как основное удобрение.

Карбонат и гидрокарбонат аммония

Карбонат (NH₄)₂CO₃ и гидрокарбонат (бикарбонат) аммония NН₄НСO₃ применяют в качестве удобрения в небольших количествах.

Карбонат аммония, или углекислый аммоний — кристаллическое вещество белого цвета, получают пропусканием углекислого газа через водный раствор аммиака с последующим выпариванием образующейся соли. Карбонат нестоек, на открытом воздухе может разлагаться с выделением аммиака и образованием гидрокарбоната аммония. Технический продукт содержит 21-24% азота, представляет собой смесь карбоната, гидрокарбоната и карбамата аммония.

Гидрокарбонат, или бикарбонат, аммония получают адсорбцией газообразного аммиака и углекислого газа раствором карбоната аммония. Содержит около 17% азота. Обладает относительно большей стойкостью, чем карбонат, но также имеет потери аммиака при хранении, транспортировке и внесении. При поверхностном внесении его следует сразу заделывать в почву.

Применение аммонийных удобрений

При внесении в почву аммонийные удобрения растворяются и ион NН₄⁺ вступает в обменные реакции с твердой фазой почвы. Большая часть катионов NН₄⁺ включается в почвенный поглощающий комплекс, вытесняя из него эквивалентное количество катионов:

Переходя в обменно-поглощенное состояние, аммоний закрепляется в почве, вследствие чего предотвращается его вымывания. В то же время, в обменно-поглощенном состоянии аммоний остается доступен растениям.

Частично под действием процесса нитрификации аммонийный азот переходит в нитратную форму. Скорость этого процесса зависит от температуры, влажности, аэрации, биологической активности и реакция почвы, степень окультуренности. Так, в микрополевом опыте, проведенном на слабоокультуренной дерново-подзолистой почве, через 15 дней опыта нитрификации подверглось 12% сульфата аммония, через 30 дней — 24%, в то время на хорошо окультуренной почве нитрификация составила соответственно 79 и 96% внесенного количества.

Переувлажнение и повышенная кислотность тормозят процессы нитрификации. Известкование кислых почв ускоряет этот процесс.

Хлорид аммония нитрифицируется медленнее, чем сульфат, что связано с угнетающим действием хлора на деятельность нитрифицирующих бактерий.

После превращения аммонийного азота в нитратный он приобретает свойства нитратных удобрений. В процессе нитрификации в почве образуется азотная, соляная или серная кислота:

NH₄Cl + 2O₂ = HNO₃ + HCl + H₂O

или

(NH₄)₂SO₄ + 4O₂ = 2HNO₃ + H₂SO₄ + 2H₂O.

В почве кислоты нейтрализуются гидрокарбонатами почвенного раствора и катионами почвенного поглощающего комплекса:

2HNO₃ + Ca(HCO₃)₂ = Ca(NO₃)₂ + 2H₂O + 2CO₂;

2HCl + Ca(HCO₃)₂ = CaCl₂ + H₂O + CO₂;

Нейтрализация минеральных кислот сопровождается расходом гидрокарбонатов почвенного раствора и вытеснением оснований из почвенного поглощающего комплекса водородом, что снижает буферную способность и повышает кислотность почвы.

Изменение реакции при внесении аммонийных удобрений связано также с их физиологической кислотностью. Из (NН₄)₂SO₄ и NН₄Сl растения поглощают катион быстрее, чем анион, соответственно, накапливаются кислотные остатки. Систематическое их применение сопровождается подкислением почвенной среды. Степень подкисления тем больше, чем меньше буферная способность.

Таблица. Влияние удобрений на кислотность и сумму поглощенных оснований серой лесной почвы (по данным НИИ лубяных культур)

Удобрение	Обменная кислотность	Гидролитическая кислотность	Сумма поглощенных оснований	Степень насыщенности основаниями, %
	мг⋅экв/100 г почвы
Контроль (без удобрений)	0,4	11,3	14,3	55,8
Навоз, 40 т/га	0,4	9,8	17,7	64,4
NPK в дозах, эквивалентных содержанию 40 т навоза (азот в форме (NH₄)₂SO₄)	0,5	14,2	9,3	39,4

На дерново-подзолистых и серых лесных почвах с небольшой суммой поглощенных оснований и содержанием органического вещества подкисление проявляется быстрее по сравнению с черноземами и каштановыми почвами. Так, многолетнее внесение сульфата аммония (в составе NРК) на серой лесной почве привело к увеличению гидролитической кислотности, уменьшению суммы поглощенных оснований и степени насыщенности основаниями.

Для предотвращения негативного подкисляющего действия аммонийных удобрений на таких почвах предварительно проводят известкование или нейтрализация сульфата и хлорида аммония перед внесением из расчета 130-140 кг извести на 100 кг удобрений. Нейтрализацию удобрений проводят непосредственно перед внесением.

Особенности превращения аммонийных удобрений в почвах предопределяют технологию их эффективного применения. Эти удобрения вносят, как правило, до посева в качестве основных, причем как весной, так и осенью, не опасаясь вымывания азота.

Эффективность аммонийных удобрений зависит от кислотности и буферности почв, биологических особенностей культур.

На почвах Нечерноземной зоны аммонийные удобрения могут повышать эффективность фосфоритной муки. Физиологическая кислотность этих удобрений способствует растворению фосфатов кальция.

Эффективность аммонийных удобрений зависит от особенностей выращиваемых культур. Менее чувствительные к кислой реакции культуры, например, рожь, овес, картофель, лен, гречиха, меньше реагируют на подкисление. Чувствительные культуры (корнеплоды, большинство овощных и бобовых, ячмень, пшеница, подсолнечник), при многократном применении аммонийных удобрений отрицательно реагируют на подкисление.

Культуры, чувствительные к повышенному содержанию хлора реагируют отрицательно. Так, содержание крахмала в картофеле при избытке хлора снижается. Поэтому под хлорофобные культуры применяют сульфат аммония или вносят хлорид аммония осенью.

Аммонийный азот из-за низкой подвижности локализуется в почве местах его внесения. Поэтому аммонийные удобрения малопригодны для междурядных подкормок и при локальном внесении. В начальные фазы роста корневая система культур развита слабо и может не достигать зоны локализации удобрений.

Аммонийные удобрения не применяют и для припосевного внесения в рядки или под предпосевную культивацию из-за того, что интенсивное поступление аммонийного азота в молодые растения может приводить к «аммиачному отравлению» вследствие его избыточного накопления.

Аммонийно-нитратные удобрения

Аммонийно-нитратные удобрения — группа азотных удобрений, включающая в состав одновременно аммонийный и нитратный формы азота. К этой группе относятся аммонийная селитра, сульфонитрат аммония, известково-аммонийная селитра.

Аммонийная селитра

Аммонийная селитра, или аммиачная селитра, нитрат аммония, азотнокислый аммоний, NН₄NO₃, содержит 35% нитратного и аммонийного азота в соотношении 1:1. Получают нейтрализацией азотной кислоты аммиаком:

HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃ + 144,9 кДж.

Полученный раствор нитрата аммония упаривают, подвергают перекристаллизации и высушиванию. Для упаривания используют выделяющуюся теплоту реакции нейтрализации. В результате получается белое кристаллическое вещество, содержащее до 98-99% NН₄NO₃. Для улучшения физико-химических свойств вводят добавки.

Аммонийная селитра хорошо растворима в воде: при 20 °С в 100 см³ воды растворяется 192 г соли, очень гигроскопична, на воздухе отсыревает и слеживается. В зависимости от температуры имеет пять кристаллических модификаций. Переходы из одной модификации происходят, при температурах +32,1 и —16°С. Если при хранении нитрат аммония происходили резкие перепады температур, захватывающие эти температурные точки, то будет происходить перекристаллизация одной формы в другую с увеличением объема. Удобрение при этом сильно уплотняется, превращаясь в комья, глыбы, а мешки, в которых оно хранилось, могут лопнуть.

Для предохранения аммонийной селитры от слеживания в нее добавляют гидрофобные и повышающие прочность гранул добавки: молотый известняк, мел, фосфоритную муку, фосфогипс, каолинит, нитрат магния, жирные кислоты и их амины и другие. Общее содержание добавок составляет от 3,0 до 5,0%. Добавки могут придавать желтый оттенок. В качестве добавки могут вводить фуксин, который придает красный цвет.

Физические свойства аммонийной селитры зависят от размеров и формы получаемых кристаллов и гранул. Химическая промышленность производит аммонийную селитру в виде гранул размером 1-4 мм и чешуек (чешуйчатая селитра). Гранулированная аммонийная селитра характеризуется хорошими физическими свойствами.

Содержание влаги должно быть не более 0,3-0,4%, реакция нейтральная или слабокислая, содержание нерастворимых примесей — не более 0,1%.

Для предотвращения увлажнения и снижения слеживаемости нитрат аммония упаковывают в плотную, герметичную тару — полиэтиленовые или ламинированные бумажные мешки. При хранении мешки нельзя складывать в высокие бурты или штабеля, так как в нижних слоях бурта мешки сильно уплотняются и слеживаются.

Для улучшения физических свойств селитру можно смешивать при хранении с преципитатом и фосфоритной мукой (для подзолистых почв). Непосредственно перед внесением в подзолистую почву аммонийную селитру можно смешивать с 30-40% карбоната кальция, что сильно снижает гигроскопичность и повышает удобство машинного высева.

Нитрат аммония огнеопасен, при определенных условиях может взрываться. При температуре выше 200-270 °С разлагается с выделением тепла и сильных окислителей, способствующих ускорению горения. Резкое нагревание до 400-500 °С приводит к взрыву. Смеси с горючими материалами (опилками, дизельным топливом, бумажной пылью, сухим торфом, маслом) способствуют проявлению огне- и взрывоопасных свойств.

Впервые в чистом виде нитрат аммония начали применять в нашей стране. Благодаря высокому содержанию азота, стоимость перевозки и внесения существенно ниже, чем других азотных удобрений за исключением карбамида и жидкого аммиака. Благодаря сочетанию подвижного нитратного азота с менее подвижным аммонийным, возможно варьировать способами, дозами и сроками его применения в зависимости от почвенно-климатических условий и биологических особенностей культур.

При внесении в почву нитрат аммония растворяется почвенной влагой. Азот NH₄NO₃ поглощается микроорганизмами, а при их отмирании и минерализации становится доступным растениям. В почве аммоний вступает в обменную реакцию с почвенным поглощающим комплексом:

При недостатке кальция на кислых подзолистых почвах внесение аммонийной селитры приводит к подкислению почвенного раствора. Опытами Д.Н. Прянишникова установлено, что из раствора нитрата аммония быстрее поглощается катион NН₄⁺, чем NО₃^—. Поэтому нитрат аммония относится к физиологически кислым удобрениям. Однако его физиологическая кислотность ниже, чем у аммонийных удобрений.

На почвах, насыщенных основаниями (чернозём, серозём), систематическое внесение высоких доз аммиачной селитры не приводит к подкислению почвенного раствора. Местное подкисление носит временный характер, но может оказывать негативное действие на начальных фазах роста растений и увеличить подвижность токсичных соединений алюминия, марганца и железа.

На кислых дерново-подзолистых почвах внесение нитрата аммония может приводит к еще большему подкислению, который носит временный характер: поглощение нитратного азота восстанавливает реакцию среды до исходного значения.

Аммоний может подвергаться нитрификации, что также временно подкисляет почву. Часть нитратного азота в процессе денитрификации теряется в виде газообразных соединений (N₂, N₂O, NO). В первый год после внесения используется 40-50% азота; 10-20% нитратного и 20-40% аммиачного азота трансформируются в органическую форму (иммобилизуются), только 10-15%, то есть 2-3% от внесенного, которой усваивается растениями на второй год. Процесс иммобилизации ускоряется при запашке растительных остатков с низким содержанием азота и большим углерода, например, соломы, соломистого навоза. Азот удобрений мобилизует почвенный азот, что приводит к повышению коэффициента использования.

Аммонийная селитра в больших дозах на малобуферных легких почвах повышает содержание нитратов в растениях. Использование таких растений на корм животным может приводить к нарушению обмена веществ и отравлениям. Микрофлора рубца жвачных животных восстанавливает нитраты до нитритов, которые, попадая в кровь, связывают гемоглобин, блокируют его способность переносить кислород. Повышенная концентрация метгемоглобина в крови животных приводит к удушью, при сильном отравлении — к гибели.

На эффективность аммонийной селитры при внесении в кислые почвы имеет значение своевременное известкование. Отрицательное действие потенциальной кислотности может устраняться нейтрализацией удобрения известью или доломитом в расчете на 1 т удобрения 1 т СаСO₃.

Аммонийную селитру используют в качестве допосевного (основного) и рядкового (при посеве) удобрения, для подкормок в период вегетации.

В условиях орошения, достаточного или избыточного увлажнения, особенно на легких по гранулометрическому составу почвах, внесение нитрата аммония осенью под зяблевую вспашку нецелесообразно, из-за возможного вымывания нитратного азота. В этих условиях его можно использовать непосредственно в момент наибольшего потребления растениями азота. В небольших дозах по 10-15 кг/га селитру вносят вместе с фосфорными и калийными удобрениями в рядки при посеве сахарной свеклы и овощных культур, в лунки при посадке картофеля. Высокая эффективность отмечается при подкормке озимых зерновых и пропашных культур.

Аммонийную селитру используют также для ранневесенней подкормки озимых культур и многолетних трав. Можно применять для подкормки пропашных и овощных культур при междурядных обработках с заделкой на глубину 10-15 см культиваторами-растениепитателями.

Сульфонитрат аммония

Сульфонитрат аммония, или сульфат-нитрат аммония, лейна-селитра, монтан-селитра, (NН₄)₂SO₄⋅2NН₄NО_з с примесью (NН₄)₂SO₄. Содержит до 25-27% азота, в том числе в аммонийной форме — 18-19%, в нитратной — 7-8%. Представляет собой сероватое мелкокристаллическое или гранулированное вещество.

Получают механическим смешиванием 65% сульфата аммония и 35% нитрата аммония или внесением сухого сульфата аммония в сплав нитрата с последующим высушиванием и измельчением смеси. Продукт, получаемый последним способом также называется лейна-селитра. Другим способом получения является нейтрализация серной и азотной кислот аммиаком — монтан-селитра.

Сульфат-нитрат аммония хорошо растворим в воде, менее гигроскопичен, чем аммонийная селитра. При хранении в сухом помещении не слеживается, сохраняет сыпучесть.

По эффективности близок к сульфату аммония. Обладает значительной потенциальной кислотностью, поэтому использование его на кислых почвах требует предварительного известкования или нейтрализации удобрения перед внесением.

Известково-аммонийная селитра

Известково-аммонийная селитра, NН₄NO₃⋅СаСO₃. Получают сплавлением нитрата аммония с известняком. Выпускают в виде гранул с различными соотношениями NH₄NO₃:СаСO₃ — от 80:20 до 53:47. Оптимальные физико-механические свойства имеет продукт 60:40 с содержанием азота 20,5%.

В сравнении с аммонийной селитрой, это удобрение обладает меньшей гигроскопичностью, невзрывоопасно, может транспортироваться бестарным способом (навалом). Широко используется в странах Западной Европы. В России не выпускается из-за высокой стоимости транспортировки (чем ниже содержание действующего вещества, тем дороже транспортировка).

Жидкие аммиачные удобрения

Жидкие аммиачные удобрения — жидкий (безводный) и водный раствор (аммиачная вода) аммиака, а также аммиакаты. По действию на растения показывают такую же эффективность, как и твердые азотные удобрения. Их производство дешевле, чем твердых. Так, себестоимость единицы азота жидкого аммиака примерно на 35-40% дешевле, чем аммонийной селитры (самой дешевой из твердых азотных удобрений). В наибольших масштабах применяются в США.

Использование жидких аммиачных удобрений позволяет полностью механизировать погрузочно-разгрузочные работы и их внесение. На внесение затрачивается в 2-3 раза меньше труда, чем твердых азотных удобрений. Жидкие удобрения равномернее распределяются в почве, не обладают слеживаемостью и сегрегация (расслоение).

Применение жидких удобрений имеет ряд недостатков: хранение требует специальных резервуаров большой емкости, требуется организация распределительных пунктов, использование специального оборудования для внесения, парк автомобильных и железнодорожных цистерн для транспортировки.

Жидкие азотные удобрения вносят специальными машинами с немедленной заделкой на глубину не менее 10-12 см на тяжелых почвах и 14-18 см — на легких для исключения потерь аммиака. Потери возможны на сильнокарбонатных почвах с щелочной реакцией. Поверхностное внесение жидких аммиачных удобрений недопустимо. Мелкая заделка в сухой верхний слой почвы также связана с большими потерями аммиака.

Во всех случаях безводный аммиак заделывают на глубину не менее 14-15 см, водный раствор — не менее 10-12 см. В случае крупнокомковатой почвы, глубину заделки увеличивают в 1,2-1,5 раза. Вносят их как основное удобрение под зяблевую вспашку осенью, весной — под предпосевную культивацию и в подкормку пропашных культур в дозах (по азоту), как и для твердых азотных удобрений. На легких почвах с низкой емкостью поглощения, внесение высоких доз осенью сопряжено с возможной потерей аммиака, так как полностью может не адсорбироваться почвенным поглощающим комплексом.

Так как жидкие аммиачные удобрения вносятся локально, сошники подкормочных машин расставляют для культур сплошного сева на 20-25 см, на лугах и пастбищах — 30-35 см, при подкормке пропашных культур ширина определяется шириной междурядий. Технология использования жидких аммиачных удобрений требует более высокой квалификации специалистов.

При подкормках для исключения возможного повреждения молодых растений избытком аммиака, удобрения вносят в середину междурядий или на расстоянии 15-10 см от рядков. Для равномерного распределения в почве проводят последующие междурядные обработки почвы. По мере нитрификации образующиеся нитраты приобретают подвижность и переносятся с почвенной влагой в прикорневую зону. Интенсивность нитрификации определяется свойствами почв: на черноземных и окультуренных дерново-подзолистых почвах она протекает быстрее, чем в кислых подзолистых. Синтетический водный аммиак подвергается нитрификации быстрее, чем коксохический, так как примеси, содержащиеся в последнем ингибируют жизнедеятельность бактерий-нитрификаторов.

При правильном применении жидких аммиачных удобрений их эффективность не уступает аммиачной селитре.

Жидкий аммиак

Жидкий аммиак, NH₃— самое концентрированное безбалластное азотное удобрение, содержит 82,3% азота. Получают сжижением газообразного аммиака под давлением. Представляет собой бесцветную жидкость плотностью 0,61 кг/м³ при 20 °С. Температура замерзания —77,7 °С, кипения -33 °С. При нормальной температуре быстро превращается в газ. При хранении в открытых сосудах аммиак быстро испаряется с сильным охлаждением. Упругость паров жидкого аммиака:

Давление паров аммиака, Па	192⋅10³	293⋅10³	424⋅10³	616⋅10³	859⋅10³	116⋅10⁴	178⋅10⁴
Температура, °С	-20	-10	0	10	20	30	40

Для предотвращения улетучивания жидкого аммиака, его хранят и транспортируют в специальных стальных цистернах, рассчитанных на давление в 2,5-3,0 МПа. При 20-40° давление его паров составляет 9-18 атм. Упругость паров, плотность и содержание азота в 1 м³ зависимости от температуры. При хранении аммиака в закрытых сосудах под давлением разделяется на две фазы: жидкую и газообразную. Из-за большой упругости паров емкости для хранения и транспортировки заполняют не полностью. Жидкий аммиак корродирует медь, цинк и их сплавы, не реагирует с железом, чугуном и сталью.

Жидкий аммиак является сильнодействующим отравляющим веществом; смесь с воздухом при объемной концентрации аммиака 15-27% взрывоопасна. Взрыв может произойти от искры и любого открытого источника огня. При попадании на кожу возникают ожоги, при испарении — обморожения.

В почве жидкий аммиак превращается в газ, адсорбируется почвенными коллоидами и поглощается почвенной влагой. Хорошо растворим в воде: при нормальных условиях (при 20 °С и атмосферном давлении) в 1 объеме воды растворяет 702 объема аммиака.

Скорость и степень адсорбции аммиака почвой определяется емкостью поглощения и влажностью, способом и глубиной внесения. На тяжелых почвах с высоким содержанием органического вещества и нормальном увлажнении поглощение больше, чем на легких, бедных гумусом почвах. На легких или сухих почвах аммиак долго сохраняется в газообразном виде, что приводит к потерям на улетучивание.

После внесения жидкого аммиака в первые дни реакция почвы смещается в сторону подщелачивания до рН 9. В зоне внесения удобрения происходит временная стерилизация почвы, что приостанавливает процесс нитрификации аммонийного азота. Через 1-2 недели микробиологическая активность восстанавливается. В оптимальных условиях полная нитрификация аммиака происходит в течение месяца.

По окупаемости дополнительным урожаем жидкий аммиак сопоставим с твердыми азотными удобрениями, на легких почвах, в условиях орошения или избыточного увлажнения превосходит их.

Аммиачная вода

Водный раствор аммиака, или аммиачная вода, NН₃ + Н₂O. Представляет собой прозрачную жидкость, иногда с желтоватым оттенком. В водном растворе аммиака всегда присутствует равновесие между поглощенным водой аммиаком и газообразным над поверхностью раствора, что обуславливает его потерю при хранении в открытых сосудах.

Раствор аммиака выпускают двух сортов: первый с содержанием 20,5% азота, или 25% аммиака, второй — 16,4% азота, или 20% аммиака. Коксохимический водный раствор содержит примеси сероводорода, фенолов, роданистых и цианистых соединений.

Аммиачная вода отличается небольшой упругостью паров аммиака (25%-ный раствор — 0,15 кгс/см² при 40 °С), не корродирует черные металлы, замерзает при температуре: 25%-ный — при -56 °С, 20%-ный — при -33 °С). Плотность при температуре 15°С первого сорта — 0,910 кг/м³, второго — 0,927 кг/м³.

Хранят и перевозят в герметичных резервуарах из углеродистой стали, рассчитанных на давление до 0,4 кгс/см². Аммиачная вода корродирует цветные металлы (медь, цинк, олово) и их сплавы (бронза, латунь), поэтому все технологические узлы должны быть выполнены из черных металлов. Инертна по отношению к алюминию и резине.

При внесении в почву аммиак адсорбируется коллоидами почвы и поэтому слабо мигрирует. С течением времени аммонийный азот нитрифицируется, при этом повышается подвижность. Применение аммиачной воды технически проще и безопаснее, чем жидкого аммиака. На интенсивность поглощения аммиака почвой влияет гранулометрический состав, содержание гумуса, влажность, глубина заделки. На тяжелых, хорошо обработанных почвах с высоким содержанием органического вещества, поглощение аммиака выше, чем на легких, сухих бедных гумусом, потери от улетучивания на которых значительно больше.

Недостатком аммиачной воды является низкое содержание азота, что приводит к росту затрат на транспортировку, хранение и внесение. Поэтому её использование целесообразно в хозяйствах, расположенных недалеко от мест производств удобрения.

Амидные удобрения

Карбамид

Карбамид, или мочевина, СО(NН₂)₂, содержит 46,7% азота, одно из самых концентрированных твердых азотных удобрений. Азот в карбамиде находится в амидной форме карбаминовой кислоты. Получают их аммиака и углекислого газа при давлении от 30,3⋅10⁵ до 202⋅10⁵ Па и температуре 150-220 °С. На первой стадии процесса образуется карбамат аммония:

2NH₃ + CO₂ → NH₄COONH₃,

затем при его дегидратации — карбамид:

NH₄COONH₂ → CO(NH₂)₂ + H₂O.

Мочевина представляет собой белое или с желтоватым оттенком кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде: при 20 °С в 100 см³ воды растворяется 51,8 г карбамида. Отличается сравнительно небольшой гигроскопичностью; при 20 °С по гигроскопичности близок к сульфату аммония, при более высоких температурах поглощает влагу сильнее. При хранении может слеживаться.

Выпускается в гранулированном виде с гранулами размером 1-З мм. При грануляции может покрываться гидрофобными добавок. Гранулированная мочевина обладает хорошими физико-механическими свойствами, практически не слеживается, сохраняет сыпучесть и рассеваемость.

В процессе грануляции под действием повышенных температур образуется примесь — биурет:

2CO(NH₂)₂ → (CONH₂)₂HN + NH₃.

При его содержании свыше 3 % становится токсичным для растений.

Разложение биурета в почве происходит в течение 10-15 дней. Поэтому внесение мочевины с высоким содержанием биурета за 1 месяц до посева не оказывает отрицательного действия на растения. В настоящее время гранулированный карбамид выпускается с содержанием биурета не более 1%, что не оказывает угнетающего действия на растения независимо от срока внесения.

В почве мочевина растворяется почвенной влагой, под действием фермента уреазы растительных остатков и микрофлоры подвергается аммонификации, превращаясь в карбонат аммония:

CO(NH₂)₂ + 2H₂O = (NH₄)₂CO₃.

В благоприятных условиях на окультуренных почвах превращение происходит в течение 1-3 дней. На малоплодородных песчаных и переувлажненных — процесс протекает до 3-х недель. Растворенная в почвенном растворе мочевина до аммонификации может вымываться.

Образующийся карбонат аммония неустойчив, на воздухе разлагается с образованием гидрокарбоната аммония и газообразного аммиака:

(NH₄)₂CO₃ → NH₄HCO₃ + NH₃.

Поэтому при поверхностном внесении карбамида без заделки и при недостаточной влажности могут происходить потери аммиака. Потери усиливаются на почвах с нейтральной и щелочной реакциями. Карбонат аммония подвергается гидролизу с образованием гидрокарбоната аммония, NН₃ и воды, что приводит к подщелачиванию среды:

(NH₄)₂CO₃ + H₂O = NH₄HCO₃ + NH₃ + H₂O.

С течением времени аммоний нитрифицируется, и реакция почвы смещается в кислую сторону. По мере поглощения азота растениями щелочных и кислотных остатков удобрения в почве не остается, реакция среды восстанавливается.

Мочевину используют в качестве основного удобрения на всех типах почв под любые культуры. В условиях богарного земледелия её эффективность равноценна аммонийной селитре, в орошаемых условиях — сульфату аммония. В условиях промывного водного режима почв мочевина более эффективна, чем аммонийная селитра благодаря тому, что амидный азот быстро превращаясь в аммиачный и поглощается почвой без вымывания из корнеобитаемого слоя.

Карбамид применяют для подкормок озимых культур ранней весной с немедленной заделкой боронованием. Согласно опытам, заделка мочевины даже на 1,5 см резко сокращает потери аммиака. Мочевину применяют для подкормки пропашных и овощных культур культиваторами-растениепитателями. Однако на сенокосах и пастбищах поверхностное внесение мочевины показывает эффективность на 15-20% ниже, чем аммиачная селитра ввиду значительных потерь аммиака от аммонификации карбамида.

Мочевина является лучшей формой для некорневых подкормок растений, особенно пшеницы, особенно для повышения белковости зерна, благодаря тому, что она даже в повышенной концентрации (1%-ный раствор) не приводит к ожогам листьев и хорошо усваивается растениями. Карбамид поглощаться клетками листьев в виде целой молекулы и усваиваться растениями как в виде аммиака после аммонификации, так и прямым вовлечением в цикл превращений азотистых веществ. Для внекорневых подкормок желательно применять кристаллическую форму, так как содержание в ней биурета ниже 0,2 — 0,3%.

Использование карбамида в качестве припосевного удобрения (в рядки) может приводить к замедлению прорастания семян из-за угнетающего действия избытка свободного аммиака.

Вследствие высокой концентрации азота значение равномерного внесения в почву для мочевины имеет существенно значение. Для равномерного рассева её непосредственно перед внесением тщательно смешивают с другими удобрениями.

В мировом ассортименте азотных удобрений доля использования мочевины постоянно возрастает. Совершенствуются и технологии её производства, которые позволяют получать карбамид более высокого качества при снижении себестоимости.

Карбамид применяется в производстве сложных и медленнодействующих азотных удобрений. В связи с более высокой экономичностью применения мочевины и других высококонцентрированных азотных удобрений удобрения с низким содержанием азота теряют в балансе потребления азотных удобрений свое значение.

Цианамид кальция

Цианамид кальция, CaCN₂ содержит 20-21% азота. Представляет собой легкий порошок черного или темно-серого цвета, пылящийся при рассеве, при попадании в глаза и дыхательные пути может приводить к воспалению. Является физиологически щелочным удобрением, так как содержит до 20-28% СаО. Заводской технический цианамид содержит примеси угля — 9-12%, кремневой кислоты, оксидов железа и алюминия.

Систематическое применение его на кислых почвах приводит к улучшению их физико-химических свойств благодаря нейтрализующей кислотность способности и обогащению кальцием. Вносят за 7-10 дней до посева или осенью под зяблевую обработку. В подкормку использовать не рекомендуется, так как в почве цианамид кальция подвергается гидролизу и взаимодействует с поглощающим комплексом с образованием цианамида H₂CN₂, который токсичен для растений.

В качестве удобрения почти не применяется, чаще используют для предуборочного удаления листьев хлопчатника и подсолнечника при уборке на семена.

Смешанные азотные удобрения

Аммиакаты

Аммиакаты — азотные удобрения, представляющие собой водный раствор аммиака и аммонийной селитры, аммонийной и кальциевой селитр, мочевины или аммонийной селитры и мочевины. Содержат от 30 до 50% азота. Производят аммиакаты в специальных смесителях путем введения горячего раствора аммонийной селитры (мочевины или кальциевой селитры) в 10-15%-й раствор аммиака.

Аммиакаты — жидкости светло-желтого цвета, в зависимости от состава упругость паров аммиака составляет при температуре 32 °С от 0,2 до 3,6 атм. По упругости паров аммиакаты подразделяют на две группы:

с умеренной упругостью паров — 0,2-0,7 атм, с содержанием 35-40% азота;
с повышенной упругостью паров — 0,7-3,6 атм, с содержанием 40-50% азота.

Аммиакаты различаются температурой начала кристаллизации: от 14 до 70 °С. В зимний период для хранения выпускают аммиакаты с низкой, летом — с более высокой, температурой кристаллизации.

Аммиакаты способны корродировать сплавы меди и черных металлов, поэтому емкости и оборудование изготавливают из легированных сталей, алюминия и его сплавов, либо применяют стальные цистерны с защитным антикоррозийным покрытием (эпоксидными смолами), а также емкости из полимерных материалов. Транспортируют и хранят в специальных, герметичных цистернах, рассчитанных на небольшое давление. 20-40% азота в аммиакатах находятся в виде аммиака и 60-80% в виде аммонийной соли или мочевины.

Применение аммиакатов требует тех же условий внесения, что и аммиачные жидкие удобрения, то есть соблюдение глубины заделки в зависимости от гранулометрического состава. В почве диффузия аммиака, как правило, составляет не более 8-10 см, поэтому расстояние между сошниками при внесении аммиакатов должно быть не более 20-25 см. При внесении аммиакатов в качестве подкормки пропашных культур расстояние между сошниками устанавливают равным ширине междурядий.

По действию на сельскохозяйственные культуры аммиакаты равноценны твердым азотным удобрениям. В России наибольшее распространение получили углеаммиакаты — аммиачные растворы карбоната и гидрокарбоната аммония и мочевины, содержащие 4-7% аммиака и 18-35% общего азота.

КАС

КАС — азотные удобрения, представляющие собой водный раствор карбамида и аммонийной селитры.

КАС с содержанием азота 28-32% имеет ряд преимуществ перед твердыми и жидкими азотными удобрениями: не содержат свободного аммиака, поэтому более технологичны и удобны в применении; их можно хранить в открытых резервуарах без потерь азота. Карбамид и аммонийная селитра в растворах создают эффект взаимного растворения, что позволяет получать более концентрированные удобрения без риска кристаллизации. Представляют собой прозрачные или желтоватые жидкости, плотностью 1,26-1,33 г/см³, с нейтральной или слабощелочной реакцией.

Растворы КАС получают в промышленных условиях из неупаренных плавов карбамида и аммонийной селитры. За счет исключения стадий упаривания, гранулирования, кондиционирования и упаковки, снижается себестоимость их производства.

Изменение соотношения карбамида и селитры позволяет регулировать температуры кристаллизации (высаливания), что позволяет использовать их в различных регионах, сроки и сезоны.

Марки растворов КАС подбирают с учетом температуры хранения и использования, чтобы не допустить кристаллизацию.

Таблица. Состав и свойства растворов различных марок КАС¹Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Состав и свойства растворов	КАС-28	КАС-30	КАС-32
Состав по массе, %:
NH₄NO₃	40,1	42,2	43,3
CO(NH₂)₂	30,0	32,7	36,4
H₂O	29,9	25,1	20,3
Плотность при 15,6 °С, т/м³	1,28	1,30	1,33
Температура выпадения кристаллов, °С	-18	-10	-2

На основе растворов КАС возможно применение комплексных удобрений, в состав которых вводят макро- и микроэлементы, например, солей кобальта, бора, меди, молибдена, гербициды, ретарданты.

Транспортируют растворы КАС железнодорожными цистернами из углеродистой стали или автоцистернах, используя ингибиторы коррозии. При равном объеме КАС-32 содержится в 1,3 раза больше азота, чем гранулированная мочевина, и в 1,5 раза больше, чем аммиачная селитра, что сокращает расходы на транспортировку и хранение. Для внутрихозяйственных перевозок и внесения КАС в почву можно применять ту же технику, что и для других жидких удобрений, аммиачной воды или гербицидов.

Растворы КАС применяют в качестве основного удобрения и подкормок. Для основного внесения можно использовать внесение непосредственно в почву или поверхностно с последующей заделкой. Их можно применять для корневых подкормок пропашных культур, и для некорневых подкормок зерновых. Растворы КАС могут вноситься вместе с оросительной водой дождевальными установками.

Медленнодействующие азотных удобрений

Производство медленнодействующих удобрений развивается разными направлениями, например:

получением соединений с ограниченной растворимостью в воде (уреаформы);
покрытие частиц удобрений веществами, замедляющими растворение (воск, парафин, масла, смолы, полимеры);
введение в удобрение ингибиторов нитрификации.

Преимущества медленнодействующих удобрений:

уменьшение потерь питательных веществ от внесения до поглощения растениями;
повышение коэффициента использования удобрений;
уменьшение негативного воздействия на окружающую среду;
повышение качества продукции за счет снижения содержания нитратов;
сокращение трудовых затрат от замены дробного внесения на один прием;
сохранение качества удобрений при хранении и транспортировке.

Самыми крупными производителями медленнодействующих удобрений являются США и Япония.

Для получения медленнодействующих удобрений применяют альдегиды: формальдегид, ацетальдегид, кротоновый и изомасляный альдегиды и др. При этом получают соответственно: мочевиноформальдегидное удобрение (МФУ), или уреаформ, с содержанием 38-40% азота, 28-32% которого нерастворимо в воде, кротонилидендимочевина (КДМ) с содержанием азота около 32%, изобутилендимочевина (ИБДМ), с содержанием 31% малорастворимого азота, мочевино-формацетальдегид (МФАА).

Применение труднорастворимых форм азотных удобрений перспективно в условиях избыточного увлажнения и орошения, также при внесении под овощные культуры, лугопастбищные травы, травостои на спортплощадках и газонах, под которые азот вносится в больших дозах и в несколько приемов.

В обычных дозах в первый год после внесения эти удобрения менее эффективны, чем карбамид. Однако при больших дозах они не создают избыточно высокой концентрации, азот почти не вымывается, меньше подвергается денитрификации, по мере разложения в течение длительного периода используется растениями. Медленнодействующие азотные удобрения можно вносить в высоких дозах один раз в 2-3 года, не опасаясь потерь азота.

Недостатком медленнодействующих удобрений является высокая стоимость по сравнению с традиционными азотными удобрениями, скорость высвобождения азота не всегда соответствует скорости поглощения большинством культур в течение вегетации, чем и обусловлена меньшая эффективность по сравнению с мочевиной в первый год после внесения.

Капсулированные азотные удобрения

Перспективно развитие производства капсулированных азотных удобрений. Капсулированные удобрения представляют собой обычные водорастворимые формы, но гранулы их покрываются пленками, замедляющие растворение. Капсулированные удобрения обладают хорошими физико-механическими свойствами: менее гигроскопичны, гранулы более прочны, не слеживаются. При попадании в почвы из гранул происходит постепенное высвобождение азота и его усвоение растениями по мере разрушения капсул. В зависимости от состава и толщины капсул возможно регулировать скорость растворения удобрения в соответствии с биологическими потребностями культур и периодичности питания.

Для капсулирования применяют парафин, эмульсию полиэтилена, соединения серы, акриловую смолу, полиакриловую кислоту.

Опыты показывают, что применение капсулированных азотных удобрений перспективно под рис, на лугах и пастбищах длительного пользования, под овощные культуры, прежде всего в районах с избыточным увлажнением и при орошении. В посевах зерновых культур преимущества капсулированных удобрений над обычными практически отсутствуют. Главным недостатком является высокая стоимость, вследствие чего эти удобрения применяются в сельском хозяйстве ограничено.

Ингибирующие нитрификацию удобрения

Из ингибиторов нитрификации используют циангуанидин (дициандиамид), американский препарат N-serve, или нитрипирин (2-хлор-6-трихлорметил)пиридин или японский препарат AM (2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин). В России производят ингибиторы пикохлор и джакос — производные нитрипирина. Внесение этих ингибиторов в смеси с твердыми или жидкими аммиачными удобрениями в дозах N-serve 0,5-1%, AM 1-3% от содержания азота происходит ингибирование процессов нитрификации до 1,5-2 месяцев, то есть на период интенсивного потребления растениями азота.

На скорость разложения ингибиторов в почве и, соответственно, продолжительность их действия влияет гранулометрический состав почвы, влажность, реакция среды, температура, содержание гумуса.

Ингибиторы, замедляя нитрификацию, снижают потери азота в газообразной форме, смыва с поверхностным стоком и вымыванием. Это приводит к повышению урожаев, прежде всего хлопчатника, риса, овощных культур, кукурузы на зерно и силос, пропашных и кормовых культур, возделываемых в условиях орошения или избыточного увлажнения.

Использование ингибиторов положительно влияет на качество продукции, так как препятствует накопление нитратов, снижается заболеваемость растений некоторыми болезнями. За счет повышенного коэффициента использования азота, дозы азотных удобрений снижаются, а дробное внесение заменяется внесением за один прием всей дозы.

Таблица. Влияние ингибитора нитрификации N-Serve на эффективность азотных удобрений и накопление нитратов в зеленой массе озимого рапса (ВИУА)

Вариант опыта	Мочевина				Сульфат аммонния
	Урожайность, т/га	Прибавка, т/га		Содержание N-NO₃ в рапсе, %	Урожайность, т/га	Прибавка, т/га		Содержание N-NO₃ в рапсе, %
	Урожайность, т/га	от азота	от ингибитора	Содержание N-NO₃ в рапсе, %	Урожайность, т/га	от азота	от ингибитора	Содержание N-NO₃ в рапсе, %
Без азота	26,2	-	-	0,017	26,2	-	-	0,017
N₄₅	37,0	10,8	-	0,026	38,4	12,2	-	0,026
N₄₅ + ингибитор	38,4	12,2	1,4	0,027	40,0	13,8	1,6	0,028
N₉₀	45,9	19,7	-	0,103	47,3	21,1	-	0,105
N₉₀ + ингибитор	48,0	21,8	2,1	0,073	50,0	23,8	2,7	0,082
N₁₃₅	53,0	26,8	-	0,226	53,8	27,6	-	0,243
N₁₃₅ + ингибитор	58,2	32,0	5,2	0,156	59,2	33,0	5,4	0,165

Мочевино-формальдегидные удобрения (МФУ)

Мочевино-формальдегидные удобрения (МФУ), или карбамидформ, уреаформ, — продукты химической конденсации мочевины CO(NH₂)₂ и формальдегида (СН₂O). Конденсация проходит в концентрированных растворах при эквивалентных соотношениях мочевины и формальдегида в подкисленной до pH 3 среде, при температуре 30-60°. При этом образуется монометилмочевина CONHCH₂NH₂OH, которая взаимодействует снова с мочевиной и переходит в метилендимочевину NH₂CONHCH₂NHCONH₂ с выделением воды. Получающийся конденсат отфильтровывают, высушивают, измельчают, при необходимости, гранулируют. Продукт реакции представляет обычно белый рассыпчатый порошок, который не слеживается и сохраняет сыпучесть даже при высокой влажности.

Содержание азота в МФУ составляет 38-40%, на долю водорастворимого приходится 8-10%, нерастворимая часть остается доступной для растений.

Один из главных показателей МФУ является индекс усвояемости — количество нерастворимого в воде азота, которое растворяется при кипячении в течение 1 ч. Выражают в процентах от водонерастворимого азота. Индекс усвояемости зависит от реакции, температуры, молярного соотношения мочевины и формальдегида, продолжительности конденсации. Варьирует в пределах от 15 до 55%.

В некоторых зарубежных странах индекс усвояемости условно принимается равным количеству азота, которое нитрифицируется в течение 6 месяцев нахождения удобрения в почве. Степень нитрификации МФУ — показатель их эффективности, зависит от индекса усвояемости и свойств почвы. МФУ с высоким индексом усвояемости соответствует большему и более быстрому накоплению нитратного азота в почве.

Кислая реакция почвы снижает скорость превращения МФУ, поэтому известкование увеличивает скорость нитрификации. Высокие дозы МФУ подщелачивают почву, по мере их минерализации происходит постепенное подкисление.

При определенных условиях протекания реакции конденсации, например, при температуре 30-40°, получают МФУ с высоким содержанием доступного для растений азота, приближающегося к растворимым азотным удобрениям. В этом случае они теряют свое назначение как медленнодействующее удобрение.

Производство МФУ перспективно потому, что все азотные удобрения хорошо растворимы, однако внесение их в больших дозах создает высокую концентрацию и осмотическое давление почвенного раствора, что отрицательно сказываться на растениях в начальные стадии роста, особенно культур, чувствительных к высоким концентрациям солей, таких как кукуруза и лен. Кроме того, в районах достаточного увлажнения, прежде всего на легких почвах, и при орошении возможны потери азота от вымывания.

На дерново-подзолистых почвах с разной степенью окультуренности и разных звеньях полевых севооборотов преимущества МФУ перед растворимыми азотными удобрениями ни по величине урожая, ни по качеству продукции не выявлено. На тяжелых дерново-подзолистых почвах эффективность МФУ на урожае зеленой массы кукурузы оказалось ниже.

Коэффициенты использования азота удобрений

Эффективное применение азотных удобрений возможно только при учете их свойств и особенностей трансформации азота в почвах. Все азотные удобрения, за исключение медленнодействующих форм, хорошо растворимы в воде. Нитратные удобрений мигрируют в почве с почвенной влагой и, кроме как биологического, никаким видом поглощения не связываются. Биологическое поглощение протекает только в теплое время года. Поэтому нитраты в условиях промывного водного режима почвы могут вымываться, прежде всего на легких почвах. При повышенных дозах на почвах легкого гранулометрического состава в паровых полях в условиях избыточного увлажнения или орошения потери нитратного азота могут достигать 10-25% от внесенной.

Аммиачные и аммонийные формы при попадании в почву поглощаются почвенным поглощающим комплексом. В таком виде они теряют подвижность, но остаются доступными для растений, не вымываются, за исключением легких почв с низкой емкостью поглощения. При благоприятных условиях в результате нитрификации они трансформируются в нитраты, приобретая их свойства. Аналогично ведет себя в почве мочевина после ее превращения в аммонийные формы в результате деятельности уробактерий.

Все азотные удобрения изначально или в ходе нитрификации накапливаются в почве в виде нитратов. Нитраты подвержены процессам денитрификации, которые характерны почти для всех почв, а основные потери азота связаны именно с ними. Согласно опытам, потери азота от денитрификации для аммонийных и амидных форм составляют около 20%, для нитратных — до 30% от внесенного количества. В чистом пару и с увеличением доз потери азота возрастают до 50%.

С экологической точки зрения денитрификация имеет положительное значение, так как «освобождают» почву от избытка неиспользованных нитратов, препятствуя их попадание в грунтовые воды и водоемы.

В почве часть азота удобрений в результате жизнедеятельности микроорганизмов трансформируется в органические, недоступные для растений формы. В результате иммобилизации примерно 10-12% азота нитратных и 30-40% аммонийных, аммиачных и амидных удобрений закрепляется в органической форме. Интенсивность иммобилизации возрастает с внесением органических удобрений с низким содержанием азота и высоким углерода (стерня, солома, соломистый навоз).

Ранее предполагалось, что растения в первый год внесения азотных удобрений используют 60-70% поступившего азота. Эти данные получены в полевых опытах с помощью разностного метода путем сопоставления выноса азота в контрольных вариантах (без удобрения) и в вариантах с удобрениями. Более поздние исследования с использованием меченых атомов азота показали: в полевых условиях растения поглощают из удобрений 30-50% азота, но при этом на удобренных вариантах на 20-30% повышается использование растениями азота почвы. За счет этого суммарный вынос азота на удобренных вариантах увеличивается на 20-30%, в следствие чего коэффициенты использования азота, рассчитанные по разностному методу, на 20-30% завышены от фактических.

Тем не менее, для практических задач, например, расчет баланса азота, доз азотных удобрений, пользуются коэффициентом использования азота, полученными разностным методом, потому что он характеризует общее потребление растениями азота. Балансовые расчеты, выполненные в многолетних опытах, включающих несколько ротаций севооборота, подтверждают эти выводы. Коэффициенты использования азота удобрений по балансовому методу составляют 60-70%.

Большая часть внесенного в почву азота удобрений расходуется за вегетационный период на потребление растениями, иммобилизацию, денитрификацию, вымывание и эрозию. Поэтому последействие азотных удобрений принято не учитывать.

Эффективность азотных удобрений

Эффективность азотных удобрений связано с увеличением использования растениями азота и со снижением безвозвратных потерь. Общим решением является оптимизация условий и режимов азотного питания, совершенствование уровня агротехники и мелиоративных мероприятий.

Оптимизация условий питания растений азотом включает:

Внесение оптимальных доз и форм азотных удобрений с учетом биологических особенностей культур и свойств удобрений, почвенно-климатических условий, результатов диагностики питания растений.

В основу определения оптимальных доз азотных удобрений положены результаты полевые опыты, проведенные в различных почвенно-климатических зонах. Эти данные сопоставляются с результатами почвенной и растительной диагностик, на основании чего составляются рекомендации по использованию удобрений, методов и способов корректировки доз в зависимости от конкретных условий.

Широкое распространение получают методы оптимизации доз азотных удобрений по содержанию в почве минерального азота. Эффективные дозы под различные сельскохозяйственные культуры зависят от почвенно-климатических условий.

Таблица. Урожайность зерна озимой пшеницы и эффективность азотных удобрений в зависимости от содержания минерального азота в почве (по данным ВИУА)

Группа обеспеченности почв азотом	Содержание N_мин в слое почвы 0-40 см, кг/га	Средняя урожайность, т/га (контроль)	Прибавка урожайности (т/га) при внесении азота в дозе, кг/га
			0+45	30	30+45	45	45+45	60	60+45	90	90+45	120	120+45	НСР_0,95, т/га
I	0-60	2,38	0,86	0,93	1,33	0,93	1,04	1,15	1,47	1,13	1,37	1,06	1,18	0,18
II	60-80	2,94	0,72	0,76	1,32	1,02	1,39	1,10	1,28	1,13	1,26	1,26	1,26	0,11
III	80-100	4,06	0,40	0,27	0,57	0,44	0,58	0,42	0,47	0,52	0,52	0,38	0,36	0,12
IV	100-130	4,32	-0,02	-0,06	0,05	0,11	0,06	-0,02	-0,02	-0,07	-0,08	-2,3	-2,7	0,22
V	> 130	5,00	-0,18	-0,12	-0,36	-0,08	-0,19	-0,35	-0,45	-0,45	-0,47	-0,41	-0,49	0,25

В зависимости от обеспеченности почв минеральным азотом их делят на 5 групп: от очень низкой — I группа, до высокой — V группа. Обеспеченность почв минеральным азотом влияет на эффективность азотных удобрений: очень высокая на почвах при содержании азота менее 80 кг/га, низкая при содержании свыше 130 кг/га. Наибольшие прибавки урожая зерновых отмечались при внесении удобрений в два приема: первое внесение весной, второе — в фазе выхода в трубку.

Для районов Западной Сибири в зависимости от содержания в почве слоем 0-40 см разработана шкала потребности зерновых культур в азотных удобрениях.

Таблица. Потребность зерновых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания N-NO₃ в слое почвы 0-40 см осенью или весной (по Кочергину)

N-NO₃		Обеспеченность растений азотом почвы	Потребность в азотных удобрениях	Ориентировочные дозы азотных удобрений, кг/га д.в.
мг/кг почвы	кг/га
При низкой и средней обеспеченности растений фосфором (до 100 мг P₂O₅ на 1 кг почвы, по Францессону)
0-5	0-25	Очень низкая	Очень сильная	60
5-10	25-50	Низкая	Сильная	45
10-15	50-75	Средняя	Средняя	30
> 15	> 75	Высокая	Отсутствует	0
При высокой обеспеченности растений фосфором (150-200 мг P₂O₅ на 1 кг почвы, по Францессону)
0-10	0-50	Очень низкая	Очень сильная	80
10-15	50-75	Низкая	Сильная	60
15-20	75-100	Средняя	Средняя	45
> 20	> 100	Высокая	Отсутствует	0

Эти же методы с изменениями и модификациями применяются и в других регионах страны.

Для оптимизации доз азотных удобрений используют также балансово-расчетные методы, в основе которых заложен вынос азота с запланированным урожаем.

Максимальное смещение сроков внесения удобрений к периоду интенсивного потребления растениями азота, дробное внесение общей дозы удобрения в несколько приемов.

Таблица. Использование азота сульфата аммония в зависимости от сроков его внесения (по данным ВИУА)

Вариант опыта	Количество азота, % от внесенного
	под ячменем			под просом
	использовано	закреплено	потери	использовано	закреплено	потери
РК + (¹⁵NH₄)₂SO₄ перед посевом	58,2	22,4	19,4	54,8	28,9	16,3
РК + (¹⁵NH₄)₂SO₄ дробно	68,2	16,9	14,9	63,2	25,4	10,4

Приближение сроков весенних азотных подкормок озимой пшеницы и многолетних трав к моменту начала интенсивного потребления азота значительно повышает эффективность подкормок. Период активного потребления азота после перезимовки наступает через 15-20 дней после схода снега, то есть после прогревания почвы. До этого азотные удобрения не поглощаются в значимых количествах и могут вымываться и подвергаться денитрификации. Например, в опытах ВИУА в среднем за 3 года прибавки урожая зерна озимой пшеницы в 3 раза ниже при внесении азотных удобрений по снегу слоем 5-7 см, чем при внесении через 10-15 дней после схода снега.

Опыты, проведенные на легких по гранулометрическому составу почвах Егорьевского района Московской области, показали резкое возрастание эффективности азотных удобрений на лугах при внесении в начале активного роста трав. Внесение аммонийной селитры сразу после схода снега на суходольном сенокосе с временным избыточным увлажнением увеличивало урожай сена в 2 раза. Внесение удобрения в таких же дозах через 20-30 дней после схода снега и оттока избыточной влаги позволило получить прибавку урожая сена в 4 раза. При этом сбор протеина с 1 га увеличился в 2 раза, коэффициент использования азота удобрений вырос в 4 раза.

Таблица. Действие аммонийной селитры на урожай сена (суходольный сенокос временного избыточного увлажнения) в зависимости от сроков её внесения (ВИУА, в среднем за 3 года)

Вариант опыта	Урожайность сена, т/га	Прибавка от азотного удобрения, т/га	Оплата 1 кг азота сеном, кг	Сбор протеина, кг/га	Коэффициент использования азота, %
P₆₀K₆₀	1,34	-	-	116,1	-
N₉₀P₆₀K₉₀ после схода снега	2,49	1,15	12,7	231,1	18,3
N₉₀P₆₀K₉₀ через 20-30 дней после таяния снега	5,89	4,56	50,5	591,5	77,7

Применение медленнодействующих и капсулированных форм азотных удобрений с контролируемой скоростью высвобождения азота.
Применение ингибиторов нитрификации, в результате чего коэффициент использования азота удобрений возрастает на 10-15%.

Непроизводительные потери азота могут быть уменьшены при введении промежуточных и пожнивных культур.

Внесение 1 кг азота минеральных удобрений дает прибавки урожая: 8-15 кг зерна, 50-70 кг — картофеля, 20-30 кг — сена луговых трав, 30-40 кг — корнеплодов сахарной свеклы, примерно 3 кг льноволокна.

В зональном аспекте эффективность азотных удобрений зависит от условий влагообеспеченности и уровня естественного плодородия почв. Отмечена высокая эффективность и устойчивое действие азотных удобрений в Нечерноземной зоне на бедных гумусом дерново-подзолистых, серых лесных почвах, оподзоленных и выщелоченных черноземах, причем чем больше выщелоченность, тем выше эффективность. Высокая эффективность проявляется на легких почвах, характеризующихся постоянным дефицитом азота.

Таблица. Действие азотных удобрений на озимую пшеницу по природно-сельскохозяйственным зонам (ЦИНАО)

Природно-сельскохозяйственная зона	Число опытов	Доза минеральных удобрений, кг/га д.в.		Урожайность, т/га		Прибавка урожайности зерна (т/га) от доз азотных удобрений, кг/га				Количество осадков за год, мм
		фосфорных	калийных	без удобрений	на фоне РК	30	60	90	120
Южнотаежно-лесная	114	61	53	1,98	2,30	0,37	0,62	0,84	1,06	500-800
Лесостепная	306	58	43	2,62	2,92	0,25	0,36	0,43	0,48	400-600
Степная	259	60	37	2,78	3,14	0,18	0,25	0,31	0,36	350-500
Сухостепная	35	70	41	3,01	3,48	0,14	0,20	0,25	0,29	250-350
Горные области	47	64	59	1,83	2,09	0,32	0,54	0,74	0,93	300-600
В среднем по стране	-	60	43	2,55	2,88	0,24	0,36	0,46	0,54	-

На осушенных торфяно-болотных почвах их действие снижается, так как в первом минимуме оказываются калий и фосфор. Однако в первые годы освоения торфяников в центральных и северо-западных районах Нечерноземной зоны эффективность азота возрастает.

При движении с севера на юг и с запада на восток в пределах европейской части России континентальность климата усиливается, а количество осадков уменьшается, что сказывается на эффективности азотных удобрений. Изменяется и обеспеченность почв азотом.

Эффективность увеличивается в ряду дерново-подзолистые почвы → серые лесные → черноземы. Снижение отмечается в степных районах, в связи со снижением влагообеспечнности и более благоприятных условий азотного питания.

Азотные удобрения эффективны и в восточных регионах страны: в лесостепи Зауралья и Восточной Сибири она выше, в лесостепи Западной Сибири с более континентальным климатом — ниже. В зауралье 1 кг азота минеральных удобрений дает прибавку урожая зерна яровой пшеницы — 10 кг/га, Восточной Сибири — 11 кг/га, в Западной Сибири — 5 кг/га.

В степных районах европейской части России на мощных, обыкновенных и южных черноземах из-за высокого содержания азота в почвах и дефицита влаги эффективность азотных удобрений уменьшается и становится неустойчивой. В еще большей степени это отмечается на каштановых и светло-каштановых почвах засушливых областей юго-востока.

Мероприятия по накоплению, сохранению почвенной влаги, а также в условиях орошения, эффективность невысоких доз азотных удобрений в этих районах достаточно высокая, и оказывается больше, чем фосфорных и калийных удобрений.

Таблица. Прибавка урожайности картофеля от минеральных удобрений на различных почвах (ВИУА)

Почвы	Урожайность без удобрений, т/га	Прибавка от внесения минеральных удобрений, ц/га
		полного удобрения	азотных	фосфорных	калийных
Подзолистые супесчаные	11,7	6,0	3,5	1,3	1,6
Подзолистые суглинистые	15,4	6,9	3,9	1,8	2,8
Серые лесные	15,9	7,3	4,3	1,0	0,9
Выщелоченные черноземы	20,3	5,6	3,1	2,0	1,3

Значение азотных удобрений

Азотные удобрения повышают урожай и качество сельскохозяйственной продукции: увеличивается содержание белка и клейковины в зерне злаковых культур, что улучшает хлебопекарные качества муки.

Оценку качества зерна пшеницы проводят с учетом ряда показателей. Например, мягкую пшеницу относят к сильной при содержании сырого белка не менее 14%, клейковины — не менее 28%, качестве клейковины — не ниже первой группы, силе муки — 200-300 е.а., объемном выходе хлеба свыше 500 см³/100 г муки.

Поздние подкормки зерновых культур азотными удобрениями мало влияют на урожай зерна, однако повышают содержание белка, клейковины и улучшают технологические качества.

Таблица. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы сорта Мироновская 808 (ЦОС ВИУА)

Вариант опыта	Урожайность, т/га	Масса 1000 зерен, г	Сырой белок, %	Клейковина, %	Сила муки, е.а.	Набухаемость муки, мл	Объем хлеба, см³/100 г муки
Без удобрений	2,85	42,3	10,6	23,1	176	34	576
P₉₀K₉₀	2,91	43,1	11,1	23,7	191	34	530
N₉₀P₉₀K₉₀	3,69	41,3	12,0	25,4	205	36	595
N₁₈₀P₉₀K₉₀	3,65	39,9	12,8	28,8	213	44	658
N₁₈₀P₁₂₀K₉₀	3,82	39,6	12,8	30,0	200	46	626
N₉₀P₁₂₀K₉₀ + N₉₀ весной	3,81	39,5	13,1	32,4	206	50	641
N₉₀P₁₂₀K₉₀ + N₉₀ весной + N₆₀ во время цветения	3,83	40,0	14,3	34,4	260	56	723

Сбалансированное использование азотных удобрений повышает содержание витаминов, аскорбиновой кислоты, каротина, тиамина, рибофлавина и миозина. Нитратные формы способствует накоплению в растениях аскорбиновой кислоты больше, чем аммонийные.

Азотные удобрения оказывают влияние на качество сахарной свеклы. Так, внесение N₆₀ повышает сахаристость корнеплодов на 0,2-0,4%, доза N₁₂₀, наоборот, снижает на 0,1-0,2%. Дозы азотного удобрения выше оптимальной увеличивают содержание «вредного» азота в корнеплодах.

Избыток азота в почве при применение высоких доз удобрений приводит к накоплению в растениях нитратов и нитритов.

Пути повышения эффективности азотных удобрений

Эффективность азотных удобрений зависит от:

зональных особенностей;
комплекса агрономических и мелиоративных мероприятий, используемых в севообороте и под конкретные культуры;
технологии применения азотных удобрений (сроков и способов внесения, доз, форм);
методов диагностики питания растений.

В России разработан комплекс агрохимических приёмов, способствующих повышению эффективности азотных удобрений:

Соблюдение агрономической технологии применения азотных удобрений с учетом доз, форм, сроков и способов внесения.
Оптимальное соотношение азота и других макро- и микроэлементов с учетом плодородия почвы и биологических особенностей культуры.
Оптимизация азотного питания культур в период вегетации. Учитывают прямое действие удобрений, как источника питания, так и косвенное, связанное с мобилизацией азота вследствие активизации процессов минерализации органического вещества почвы. Это имеет значение, так как количество образующегося от минерализации азота наиболее трудно учесть существующими методами. Азот от минерализации органического вещества способен создать избыток азота в почве, что приводит к полеганию хлебов, ухудшению качества продукции, негативному воздействию на грунтовые воды.
Применение ингибиторов нитрификации. Несмотря на то, что этот приём временный, на этапе разработки комплексных мер повышения эффективности ингибирование нитрификации может способствовать снижению потерь азота.
Совершенствование медленнодействующих форм азотных удобрений: технологии производства мочевино-формальдегидных форм (МФУ) и капсулированных азотных удобрений, а также поиск новых форм минеральных удобрений с постепенным переходом питательных веществ удобрений в почву.
Применение известкования в севообороте при систематическом внесении азотных удобрений на кислых почвах, прежде всего дерново-подзолистых.
Применение агротехнических приемов, направленных на регулирование процессов мобилизации и иммобилизации азота и процессов гумификации.

На минерализацию азота почвы при внесении азотных удобрений влияют:

степень окультуренности дерново-подзолистых почв: на окультуренных почвах преобладают легкогидролизуемые гумусовые соединения;
активность почвенных микроорганизмов;
увеличение поглотительной способсноти корневой системы растений;
форма азотного удобрения, например, аммонийные формы способствуют лучшему усвоению азота, чем нитратные;
известкование;
внесение органических удобрений, которые увеличивают количество микрофлоры.

Нитратная и аммонийная формы азота могут иммобилизовываться в результате взаимодействия с органическим веществом почвы, закрепления почвенными микроорганизмами, фиксации глинистыми минералами аммонийных форм. Иммобилизации поглощает 20-60% от внесенного азота, ее величина зависит от:

форм азотных удобрений: амидные и аммонийные формы закрепляется в 1,5-2 раза больше, чем нитратные;
дозы удобрений: с повышением дозы абсолютное количество иммобилизованного азота возрастет, тогда как относительное — доля от внесенного — уменьшается;
количества закрепленного азота: в почвах с высоким содержанием гумуса содержание азота выше, чем в малогумусных;
содержание энергетического материала, который одновременно с минеральными удобрениями увеличивает иммобилизацию азота удобрений;
отношения С : N в почве: чем больше углерода и меньше азота, тем больше иммобилизуется.

Зональные особенности

В зонах, где наблюдается высокая эффективность азотных удобрений, на 1 тонну внесенного азота дополнительно получают 10-15 т зерна, 30-40 т — корнеплодов сахарной свеклы, 5-6 т — хлопка-сырца, примерно 2 т — льноволокна, 20-30 т сена луговых трав.

Действие азотных удобрений может по разному проявляться внутри крупных земледельческих регионов страны. Например, в Нечернозёмной зоне от внесения 1 кг азота в оптимальных дозах позволяет дополнительно получить 8-15 кг зерна, 50-70 кг — картофеля, 3,5 кг — льноволокна, 70-100 кг силосной кукурузы. Высокое действие азотных удобрений этой зоны проявляется на супесчаных и песчаных почвах, где почти всегда отмечается дефицит азота. В условиях промывного водного режима из-за потерь азота в осенне-зимне-весенний период, внесение весной значительно эффективней, чем осенью.

На оподзоленных и выщелоченных чернозёмах лесостепной зоны Украины окупаемость азотных удобрений больше, чем в правобережной лесостепи, но меньше, чем в левобережной.

В разных районах степной зоны, например, в Молдавии, большие прибавки урожая от внесения азотных удобрений получают на типичных чернозёмах, меньшие прибавки — на обыкновенных и карбонатных. На 1 кг внесенного азота получают дополнительно до 6 кг зерна озимой пшеницы, до 7 кг зерна кукурузы, 2,5-3 кг семян подсолнечника, 40-60 кг корнеплодов сахарной свеклы.

В степных районах Украины на обыкновенных чернозёмах азотные удобрения эффективны на посевах озимой пшеницы, сахарной свёклы и кукурузы. Их действие ослабляется с запада на восток. В степи европейской части России положительное действие отмечается на обыкновенных и карбонатных чернозёмах Кубани, в предгорье Северного Кавказа, на северо-приазовских чернозёмах. На карбонатных чернозёмах Ростовской области и обыкновенных чернозёмах Поволжья действие азотных удобрений снижается.

Действие азотных удобрений на каштановых почвах с низким содержанием гумуса проявляется в регионах с хорошим увлажнением, например, на Украине, Закавказье, горных районах Северного Кавказа. В условиях сильнозасушливого климата Ставрополья, Ростовской области, Поволжья, Северного Казахстана действие азотных удобрений на каштановых почвах чаще бывает слабым. То же свойственно и обыкновенным и южным черноземам и каштановым почвам азиатской равнинной части России.

Влияние агромелиоративных мероприятий на эффективность азотных удобрений

Эффективность азотных удобрений связана со своевременным и качественным проведением комплекса агрономических, мелиоративных и почвозащитных мероприятий, с высокой культурой земледелия: отсутствие сорной растительности, обеспечение оптимальных режимов почвы, посевы высокопродуктивных сортов и гибридов, комплексная система защиты растений. Все мероприятия по воспроизводству плодородия и окультуренности способствуют повышению эффективности азотных удобрений и большей окупаемости. Баланс органического вещества почвы должен быть положительным или бездефицитным.

Органические удобрения снижают негативное действие высоких доз минерального азота и способствуют более эффективному его использованию. Минеральный азот должен находиться в почве в оптимальном соотношении с другими питательными веществами, соответствующей требованиям возделываемой культуры.

Известкование кислых почв значительно повышает эффективность азотных удобрений за счет лучшего использованием азота, повышением его мобилизации, улучшением фосфорного питания. В засушливых степных и сухостепных районах положительное действие азотных удобрений возможно при орошении в условиях оптимальных доз и режимов орошения.

В условиях риска развития эрозионных процессов эффективность азотных удобрений зависит от почвозащитного комплекса и противоэрозионной системы обработки почвы, например, контурно-мелиоративной вспашкой поперек склона, комбинированной вспашкой, щелеванием склонов, обваловыванием, бороздованием зяби, которые уменьшают сток воды и смыв почвы.

Дозы азотных удобрений

В перспективе актуальность проблемы азота в земледелии и доля его в составе минеральных удобрений будет возрастать, что связано с лабильностью и неспособностью закрепляться в почве. Повышение содержания других биогенных элементов в почве, ее плодородия и окультуренности приводит к тому, что азот становится лимитирующим фактором величины и качества урожая. Эта тенденция отмечается в ряде стран, где на протяжении десятков лет применялись высокие дозы фосфорно-калийных и других минеральных удобрений и создан достаточный запас этих элементов в почве.

Потребность сельского хозяйства в азотных удобрениях в зависимости от природно-экономических зон страны прогнозируется по данным Географической сети полевых опытов, а также научных учреждений. На основе этих исследований разработаны нормы затрат азота удобрений на прирост урожая культур. Современные компьютерные технологии позволяют обобщить данные полевых опытов, провести их анализ и разработать программы позволяющие корректировать оптимальные потребности в азоте в зависимости от наличия удобрений, структуры посевных площадей, планируемой урожайности, метеорологических прогнозов и т.д.

Оптимальным решением для определения оптимальных дох азотных удобрений под конкретную сельскохозяйственную культуру являются данным полевых опытов, проведенных в местных почвенно-климатических условиях, а также по результатам агрохимического анализа почв на содержание органического вещества, легкогидролизуемых форм органического азота, по нитрификационной способности почвы и содержанию минеральных форм азота.

В практике мирового земледелия получила распространение оптимизация доз азотного удобрения в зависимости от содержания минерального (нитратного и аммиачного) азота в почве (метод N_MИH).

Эффективные дозы азота под конкретные культуры зависят от зональных особенностей, поэтому методы диагностики азотного питания имеет свои зональные модификации. Существуют разные подходы определения доз азотного удобрения по содержанию минерального азота в почве при применении метода N_MИH.

Допускается равное потребление растениями минерального азота почвы и удобрений. Зная потребность растения в азоте на планируемый урожай и содержание в почве минерального азота, разница компенсируется внесением азотного удобрения.

Этот метод не учитывает:

последействие органических и минеральных удобрений,
мобилизацию дополнительного «экстра» азота от активизации минерализации органического вещества почвы,
влияние предшествующей культуры севооборота на азотный режим почвы,
нитрификационную способность почвы,
периодичность питания растений азотом,
глубину отбора образцов почвы на агрохимический анализ по культурам и в зональном аспекте,
коэффициент использования азота почвы и удобрений в зависимости от культуры, свойств почвы, климатических условий.

Поэтому этот метод требует доработок.

Таблица. Дозы азотного удобрения, необходимые для получения планируемых урожаев озимой пшеницы в зависимости от обеспеченности почв усвояемым азотом перед посевом (слой 0-60 см) (Никитишен, 1986)

Планируемый урожай, ц/га	Средний вынос азота с урожаем, кг/га	Количество нитратного и аммонийного азота, кг/га
		72-96	96-120	120-144	144-168	168-192	192-216
Типичный чернозем
40	96	45	20	-	-	-	-
45	112	75	50	25	-	-	-
50	128	100	75	55	30	-	-
55	144	125	100	80	55	> 30	-
60	160	155	130	105	80	60	30
65	176	180	155	130	105	85	50
Серая лесная почва
40	111	50	25	-	-	-	-
45	129	75	50	30	20	-	-
50	147	100	75	55	40	25	20
55	164	125	100	80	65	50	40
60	182	150	125	105	90	75	65
65	200	175	150	130	115	100	90

Второй вариант метода N_MИH заключается в определении индексов обеспеченности почвы нитратным азотом и установлении потребности культуры в азоте и дозы. Этот метод хорошо научно обоснован, получил широкое практическое применение при диагностике азотного питания культуры для районов Сибири. Так, для районов Западной Сибири разработана шкала потребности в азотных удобрениях зерновых культур.

Для расчета доз азотных удобрений на планируемый урожай применяют также формулу:

где А — вынос азота с запланированным урожаем основной и побочной продукции, кг/га; N_ИСХ — нитратный азот в слое почвы 0-50 см до посева, кг/га; N_TH — азот текущей нитрификации за период вегетации культуры, кг/га; n — коэффициент использования нитратного азота почвы; С — коэффициент использования растениями азота минеральных удобрений. Условно принято n = 0,8, а С = 0,6; коэффициенты различны для каждой зоны.

Таблица. Потребность зерновых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания N-NO₃ в слое почвы 0-40 см осенью или весной (по Кочергину)

N-NO₃		Обеспеченность растений азотом почвы	Потребность в азотных удобрениях	Ориентировочные дозы азотных удобрений, кг/га д.в.
мг/кг почвы	кг/га
При низкой и средней обеспеченности растений фосфором (до 100 мг P₂O₅ на 1 кг почвы, по Францессону)
0-5	0-25	Очень низкая	Очень сильная	60
5-10	25-50	Низкая	Сильная	45
10-15	50-75	Средняя	Средняя	30
> 15	> 75	Высокая	Отсутствует	0
При высокой обеспеченности растений фосфором (150-200 мг P₂O₅ на 1 кг почвы, по Францессону)
0-10	0-50	Очень низкая	Очень сильная	80
10-15	50-75	Низкая	Сильная	60
15-20	75-100	Средняя	Средняя	45
> 20	> 100	Высокая	Отсутствует	0

Таблица. Содержание подвижного азота в почве в слое 0-40 см перед посевом озимых и потребность в азотных удобрениях на черноземах²Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

N-NO₃, мг/кг почвы		Потребность в азотных удобрениях	Ориентировочные дозы удобрений, кг/га
Исходное содержание нитратов	Содержание нитратов после 7-дневного компостирования (нитрификационная способность)		N	P
< 5	< 15*	сильная	90	40
5-10	15-25	средняя	60	40
10-15	25-30	слабая	20-30	60
> 15	> 30	отсутствует	30**	60-90

*Нитрификационная способность без вычета исходного содержания нитратов

**Только в виде подкормки

Определение потребности в азотных удобрениях и ориентировочных дозы под конкретные культуры может быть проведено по содержанию минерального азота в почве и величине нитрификационной способности. Метод разработан для районов Поволжья и Оренбургской области, рекомендован для широкого применения в практике земледелия.

В различных модификациях эти методы диагностики используются в других районах России.

Расчеты доз азотных удобрений могут быть проведены по балансовому методу. В нашей стране в разработку и совершенствование этих методов внесли вклад А.В. Соколов, З.И. Журбицкий, И.С. Шатилов, Н.К. Болдырев.

Расчет количества эффективного азота (N_эф), которое поступает в растения от самой почвы в течение вегетации, по содержанию N_МИН в начале вегетации определяется по формуле:

а расчет дозы азота на запланированный урожай или его прибавку по формуле:

где Д_N — доза азота на запланированный урожай, кг/га; В — вынос азота с запланированным урожаем, кг/га; N_MИH — содержание минерального (нитратного и аммонийного) азота в почве, мг/кг; N_эф (кг/га) — количество эффективного азота, которое получают растения из почвы (определенного ее слоя), с учетом текущей нитрификационной способности, определяемой показателем КИП, %; КИПN_МИН — коэффициент использования минерального азота почвы, % (для нитратного азота в слое 0-30 см чернозёмной почвы равен 200%); КИУ — коэффициент использования азота минеральных удобрений; d — объемная масса 1 см³; h — глубина слоя почвы (см); dh/10 — масса слоя почвы, млн кг, для пересчета минерального азота почвы из мг/кг в кг/га; 100 — пересчет процентов КИП и КИУ, %.

Пример. Расчет доз азотных удобрений по балансовому методу: содержание нитратного азота в слое 0-30 см обыкновенного чернозёма составляет 10 мг/кг, h = 30 см, d = 1,2 г/см³; КИПN_МИН = 200%, КИУ N = 60%, В — вынос азота при урожае зерна 40 ц/га равен 120 кг/га.

тогда по формуле:

У = N_эф / N_y,

где N_y — содержание азота в зерне, кг/ц.

Урожай пшеницы (У) за счет азота почвы будет равен:

72 (кг/га) / 3 (кг/ц) = 24 ц/га.

А доза азота по балансовому методу составит:

Из 80 кг азота, внесенного под пшеницу, растения используют 60%, то есть 48 кг, что обеспечит прибавку урожая, равную:

48 (кг/га) / (3 кг/ц) = 16 ц/га.

В итоге запланированный урожай обеспечивается азотом почвы (24 ц/га) и удобрений (16 ц/га).

Экспериментальные данные позволяют некоторым исследователям не учитывать КИП и КИУ по азоту. В этом случае формула расчета доз азота приобретает вид:

Недостатком балансового метода является необходимость в оптимальных значениях показателей, входящих в приведенное уравнение.

Модификации методов N_МИН или балансового метода достаточно точно позволяют установить дозу азотного удобрения для получения планируемого урожая озимой пшеницы. Метод растительной диагностики позволяет контролировать уровень азотного питания растений и своевременно корректировать проведение весенних и поздних азотных подкормок посевов. Сочетание почвенной и растительной диагностики позволяет направленно регулировать уровень азотного питания озимой пшеницы с учетом почвенно-климатических и агротехнических факторов.

В Чехословакии была разработана система контроля за условиями питания зерновых культур на основе данных растительного анализа. Для этого в фазе трубкования (5 листьев) отбираются растительные образцы и определяется содержание азота, фосфора, калия и других элементов. По соотношению этих элементов определяют потребность зерновых культур в удобрениях и оптимальные дозы для подкормки.

Таблица. Оптимизация доз азота удобрений при подкормке озимой пшеницы в фазу трубкования на основе химического анализа растений (по Байеру)

Критерий и данные анализа растений			Степень потребности растений в азоте	Оптимальные дозы азота для подкормки в начале трубкования (при урожае > 40 ц/га), кг/га
Р, %	N : Р	(100xK) / N
> 0,30	< 7,5	-	очень высокая	80-100
	7,5-8,5	> 100 100 и ниже	средняя высокая	60-80 80-100
	8,6-10,0	> 100	слабая	40-60
	10,1-12,5	100 и ниже > 100	средняя очень слабая	60-80 30-40
	> 12,5	100 и ниже > 100	слабая растения обеспечены	40-60 подкормка не нужна
< 0,30	10,0 и ниже	100 и ниже > 100	очень слабая очень слабая	30-40 30-40
	10,1-12,5	100 и ниже > 100	слабая растения обеспечены	40-60 подкормка не нужна
	> 12,5	100 и ниже	очень слабая	30-40

Диагностика азотного питания растений

Азотное питание растений в связи с подвижностью азота в почве и необходимостью периодичного питания растений требует оптимизации в процессе вегетации путем дробного внесения удобрений. Это возможно при использовании комплексной почвенно-растительной диагностики азотного питания растений. В нашей стране вопросами растительной диагностики и оптимизации минерального питания культур занимались К.П. Магницкий, В.В. Церлинг, Н.К. Болдырев, Ю.И. Ермохин.

В.В. Церлинг предложил определять обеспеченность азотом озимых зерновых по содержанию нитратного и общего азота в растениях в фазах кущения и трубкования.

Таблица. Степень обеспеченности озимых зерновых азотом по его содержанию в растениях по фазам развития

Степень обеспеченности	Кущение, 3 листа		Трубкование, 4-5 листьев
	N-NO₃, мг/кг сырого вещества	общий азот, % от сухого вещества	N-NO₃, мг/кг сырого вещества	общий азот, % от сухого вещества
Очень слабая	0-100	2,5	0-50	2,0
Слабая	101-200	2,5-3,0	51-100	2,0-2,8
Средняя	220-710	5,0-5,5	101-220	2,9-3,7
Высокая	> 710	> 5,5	> 220	3,8-4,4

На основании данных о содержании нитратного и общего азота в растениях по состоянию посевов после перезимовки и на момент отбора проб с учетом планируемого урожая определяют дозы азотных удобрений для подкормки озимых культур в соответствующую фазу.

Таблица. Применение дозы азотных удобрений для подкормки озимых в фазе трубкования (4-5 листьев) по результатам анализа растений, д.в. кг/га³Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Степень обеспеченности	N-NO₃, мг/кг сырого вещества	общий азот, % от сухого вещества	Планируемый урожай, ц/га
			21-30	31-40	> 40
Очень слабая	0-50	2,0	40-60	60-80	80-100
Слабая	51-100	2,0-2,8	20-40	40-60	60-80
Средняя	101-220	2,9-3,7	20	20-40	40-60
Высокая	> 220	3,8-4,4	0	20	40

Для диагностики растений используют всю надземную часть или отдельные (индикаторные) органы. Для растительной диагностики применяют портативные полевые лаборатории. Для анализа у отобранных растений срезают нижнюю часть стебля (1-2 мм), помещают на стекло, выдавливают стеклянным пестиком сок и наносят на него 1-2 капли 1%-го раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте. Интенсивность окраски сравнивают со сравнительной шкалой. Для объективной оценки проводят не менее 10-15 определений с последующим усреднением результатов.

Формы, сроки и способы внесения азотных удобрений

Формы

Эффективность азотных удобрений зависит не только от оптимального режима питания культуры в процессе вегетации, но и формы, сроков и способов внесения. В настоящее время в России установилась тенденция к увеличению доли применения мочевина.

Мочевина имеет ряд преимуществ: хорошо поглощается почвой, мало перемещается по профилю почвы, по действию превосходит аммиачную селитру. Эффективность возрастает при применении её в качестве основного удобрения в условиях орошения, достаточного увлажнения, прежде всего на легких почвах, не уступая сульфату аммония. Поверхностное внесение мочевины, например, при подкормке озимых весной, на лугах и пастбищах ее эффективность ниже, чем аммиачной селитрой, что связано с потерей азота.

В практике часто возникает необходимость совмещать внесение нескольких форм удобрений под одну культуру. Например, для получения высококачественных урожаев хлопка-сырца до посева вносят 30-50% общей дозы азота в виде аммиачных и амидных форм, остальную часть — в виде аммиачной селитры в подкормку. Такое сочетание имеет значение и при возделывании озимых и пропашных культур. Или, в условиях орошения или избыточного увлажнения можно вносить медленнодействующие азотные удобрения в качестве основного, а в процессе вегетации оптимизировать азотное питание подкормками аммиачной селитрой в период вегетации.

Для некорневых подкормок озимой пшеницы для повышения содержания белка в зерне мочевина предпочтительнее, так как амидная форма хорошо поглощается листьями растений и не вызывает даже в высоких концентрациях (20-30%) ожогов.

Жидкие азотные удобрения показывают высокую эффективность при основном внесении под все культуры и при подкормке пропашных. Самым эффективны является жидкий аммиак.

Сроки внесения

В полевых условиях коэффициент использования азота минеральных удобрений в среднем составляет 40-50%. Основная часть закрепляется почвой в виде трудногидролизуемых мало доступных для растений органических соединений, или теряется в результате денитрификации и вымывания. Размеры потерь зависят от сроков и способов внесения, биологических особенностей культур, почвенно-климатических условий. Поэтому для азотных удобрений важно внесение в периоды интенсивного потребления азота.

Так, период активного потребления азота озимыми культурами весной в начинается примерно через 5-15 дней после схода снега. К этому моменту поля освобождаются от избытка влаги, почва достаточно прогревается. То же касается лугов, подкормку которых проводят через 1-3 недели после схода снега и оттока избыточной воды. Внесение азотных удобрений сразу после схода снега на суходольных сенокосах с избыточным увлажнением снижает эффективность подкормки из-за газообразных потерь азота.

Таблица. Влияние температуры и влажности на размер газообразных потерь азота⁴Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Влажность почвы, % нв	Потери азота при температуре
	5º		28º
	NH₄NO₃	(NH₂)₂CO	NH₄NO₃	(NH₂)₂CO
60	8,5	27,0	15,8	31,9
90	20,3	37,0	49,7	61,1

В лесостепных, прежде всего южных, районах, и в степной зоне весной почва быстро подсыхает, поэтому опоздание с подкормками озимых азотом снижает эффективность этого приема. В этих регионах отсутствует ток воды по профилю почвы. Поэтому на ровных полях озимые культуры подкармливают сразу после схода снега. В наиболее континентальных районах степи с малоснежными зимами, например, в Поволжье, Северном Кавказе, Украине, на ровных угодьях часто наблюдается одинаковый эффект от азотной подкормки озимых ранней весной и поздней осенью, когда наступает устойчивое похолодание, и даже под зиму.

Литература

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Основы агрономии: учебное пособие/Ю.В. Евтефеев, Г.М. Казанцев. — М.: ФОРУМ, 2013. — 368 с.: ил.

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Азотные удобрения

Производство азотных удобрений

Источники получения азотных удобрений

Получение аммиака

Получение азотной кислоты

Классификация азотных удобрений

Нитратные удобрения

Натриевая селитра

Кальциевая селитра

Применение нитратных удобрений

Аммонийные удобрения

Сульфат аммония

Сульфат аммония-натрия

Хлорид аммония

Карбонат и гидрокарбонат аммония

Применение аммонийных удобрений

Таблица. Влияние удобрений на кислотность и сумму поглощенных оснований серой лесной почвы (по данным НИИ лубяных культур)

Аммонийно-нитратные удобрения

Аммонийная селитра

Сульфонитрат аммония

Известково-аммонийная селитра

Жидкие аммиачные удобрения

Жидкий аммиак

Аммиачная вода

Амидные удобрения

Карбамид

Цианамид кальция

Смешанные азотные удобрения

Аммиакаты

КАС

Медленнодействующие азотных удобрений

Капсулированные азотные удобрения

Ингибирующие нитрификацию удобрения

Таблица. Влияние ингибитора нитрификации N-Serve на эффективность азотных удобрений и накопление нитратов в зеленой массе озимого рапса (ВИУА)

Мочевино-формальдегидные удобрения (МФУ)

Коэффициенты использования азота удобрений

Эффективность азотных удобрений

Таблица. Урожайность зерна озимой пшеницы и эффективность азотных удобрений в зависимости от содержания минерального азота в почве (по данным ВИУА)

Таблица. Потребность зерновых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания N-NO3 в слое почвы 0-40 см осенью или весной (по Кочергину)

Таблица. Использование азота сульфата аммония в зависимости от сроков его внесения (по данным ВИУА)

Таблица. Действие азотных удобрений на озимую пшеницу по природно-сельскохозяйственным зонам (ЦИНАО)

Таблица. Прибавка урожайности картофеля от минеральных удобрений на различных почвах (ВИУА)

Значение азотных удобрений

Таблица. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы сорта Мироновская 808 (ЦОС ВИУА)

Пути повышения эффективности азотных удобрений

Зональные особенности

Влияние агромелиоративных мероприятий на эффективность азотных удобрений

Дозы азотных удобрений

Таблица. Потребность зерновых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания N-NO3 в слое почвы 0-40 см осенью или весной (по Кочергину)

Таблица. Оптимизация доз азота удобрений при подкормке озимой пшеницы в фазу трубкования на основе химического анализа растений (по Байеру)

Диагностика азотного питания растений

Таблица. Степень обеспеченности озимых зерновых азотом по его содержанию в растениях по фазам развития

Формы, сроки и способы внесения азотных удобрений

Формы

Сроки внесения

Литература

Таблица. Потребность зерновых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания N-NO₃ в слое почвы 0-40 см осенью или весной (по Кочергину)

Таблица. Потребность зерновых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания N-NO₃ в слое почвы 0-40 см осенью или весной (по Кочергину)