Смешанные удобрения

Смешанные удобрения — комплексные удобрения, получаемые механическим смешиванием удобрений, содержат несколько питательных элементов. Применяют при необходимости одновременного внесения за один прием несколько питательных веществ.

Сухое смешивание удобрений является доступным, простым и экономичный методом получения комплексных удобрений.

[toc]

По своим агрохимическим качествам практически не отличаются от сложных удобрений. Преимуществом является возможность выпуска широкого ассортимента удобрений с любыми соотношениями питательных элементов, удовлетворяющими требования сельского хозяйства. Так, в странах Западной Европы ассортимент смешанных удобрений включает около 100 марок.

Смеси удобрений легко приспособить к требованиям сельскохозяйственных культур, почвенно-климатическим условиям как по концентрации, так и по соотношению питательных веществ. Этим они отличаются от сложных удобрений с постоянным составом.

В зависимости от вида смешанных удобрений содержание питательных веществ в может меняться от 25-30%, как при использовании простого суперфосфата, сульфата аммония или аммонийной селитры, до 40% и больше в смесях на основе концентрированных удобрений.

Получение смешанных удобрений

В нашей стране в настоящее время применяются способы получения сухих смешанных удобрений:

  • смешивание непосредственно в хозяйствах с использованием стационарных или передвижных тукосмесительных установок;
  • применение стационарных высокопроизводительных установок (40-60 т/ч) для обеспечения потребностей нескольких хозяйств;
  • смешивание удобрений на химических предприятиях.

Отечественная и зарубежная практика показывает перспективность создания агрохимических центров в районах и пунктах химизации в хозяйствах. Оснащенные складами и современным оборудованием для подготовки, смешивания и внесения удобрений и средств химизации пункты химизации позволяют осуществлять комплекс агрохимических работ при квалифицированном контроле над поступлением и использованием удобрений.

Преимуществом такого подхода является получение удобрений с высоким качеством, хорошими физико-механическими и физико-химическими свойствами. Для получения однородных по составу смесей и снижения сегрегации (расслоения) при внесении в почву необходимо, чтобы гранулированные удобрения имели однородный для всех форм гранулометрический состав.

В процессе приготовления и хранения компоненты смесей могут проявлять реакционную способность, вступая в химическое взаимодействие друг с другом. Качество получаемых смесей, их химический состав и физические свойства зависят от химических процессов, имеющих место при смешивании удобрений. Поэтому важно правильно выбирать составляющие компоненты. Основные правила смешивания удобрений:

  1. Нельзя смешивать удобрения, если возможна потеря питательных веществ или их превращение в плохую по физическим свойствам массу, не поддающуюся механизированному внесению.
  2. Ввиду высокой гигроскопичности смеси нельзя смешивать аммиачную селитру и мочевину.
  3. Нельзя смешивать аммиачные формы азотных удобрений, в том числе сложные, с удобрениями, обладающими щелочной реакцией (фосфатшлаками, термофосфатами, цианамидом кальция, цементной пылью, поташем) во избежание потерь азота в виде аммиака.
  4. Содержание влаги не должно превышать допустимую величину. Повышенная влажность снижает сыпучесть и не обеспечивает равномерное внесение. Допустимое содержание влаги в аммиачной селитре — не более 0,2-0,3%, в мочевине — не более 0,2-0,25% (0,12%1Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.), аммофосе, диаммофосе и хлористом калии — не более 1%, в суперфосфатах (простом и двойном) — не более 3,5% (при свободной кислотности не более 1%). При повышенном содержании влаги гранулы теряют прочность. Для аммиачной селитры это состояние отмечается при влажности 1,7-2,0%, мочевины — 1%, хлористого калия — свыше 3%. Содержание влаги в удобрениях возрастает с повышением температуры хранения. Так, смесь мочевины с двойным суперфосфатом и хлористым калием при исходной влажности 0,2% через месяц хранения при температуре 4°С содержала 6,6% влаги, при 20°С — 8,3%, при 40°С — 24,9%.
Схема смешивания удобрений
Схема смешивания удобрений
  1. Количество гранул размером 1-3 мм должно быть не менее 90%, в том числе диаметром 2-3 мм — не менее 50%, частиц менее 1 мм — не более 1%. Разрушение гранул при смешивании должно быть не более 3%, прочность — не менее 2 МПа (20 кг/см2).
  2. Кислотность или щелочность минеральных удобрений должна соответствовать техническим условиям. Удобрения, содержащие свободную кислоту или имеющие щелочную реакцию, химически взаимодействуют как между собой, так и при смешивании с другими удобрениями. Содержание свободной фосфорной кислоты в простом гранулированном суперфосфате — не более 2,5%, в двойном — не более 5%. Смеси на основе двойного суперфосфата увлажняются сильнее, чем на основе простого. Отрицательное действие избыточной кислотности двойного суперфосфата проявляется при хранении смесей в условиях повышенной влажности. Поэтому двойной суперфосфат является нежелательным компонентом смесей, а смеси на его основе заблаговременно не готовят.

Полная нейтрализация суперфосфата или снижение содержания свободной кислоты до 1% и влажности до 4% в простом и до 3% в двойном, позволяет смешивать его с карбамидом и хлоридом калия, получая удобрения состава 1:1:1. Смеси гранулированного аммофоса с хлористым калием, нейтрализованными суперфосфатами и сульфатом аммония обладают хорошими физическими свойствами, низкой гигроскопичностью, что обеспечивает возможность длительного хранения.

  1. При добавлении нейтрализующих материалов, например, известняковой, доломитовой муки, отмечаются потери аммиака.
  2. Смеси хорошего качества получаются на основе фосфоритной муки. Эффективность смесей на основе суперфосфата и фосфоритной муки в соотношении 1:1, внесенных в занятом пару или под зябь на кислых дерново-подзолистых почвах и выщелоченных черноземах, не уступают смесям на чистом суперфосфате. Для кислых почв применяют смеси калийных удобрений с фосфоритной мукой. Смесь аммиачной селитры и фосфоритной муки можно готовить и вносить под зяблевую вспашку. Она не слеживается, долго хранится. Присутствие NH4NO3 и KCl способствует повышению растворимости Р2O5 фосфоритной муки. При добавлении к фосфоритной муке 10% смеси аммиачной селитры и карбамида за счет повышенной гигроскопичности снижается распыляемость фосфоритной муки с сохранением стабильности работы высевающего аппарата разбрасывателя.
  3. Суперфосфат, особенно порошкообразный, нельзя смешивать с аммиачной селитрой, так как смесь превращается в липкую массу из-за образования гигроскопичной кальциевой селитры:

Ca(H2PO4)2 + 2NH4NO3 = Ca(NO3)2 + 2NH4H2PO4.

Свободная фосфорная кислота суперфосфата, взаимодействуя с нитратом аммония, приводит к образованию азотной кислоты, которая, разлагаясь или испаряясь, приводит к потерям азота:

Н3РО4 + NH4NO3 = HNO3 + NH4H2PO4;

4HNO3 = 4NO2 + 2H2O +O2.

Поэтому смешивание этих удобрений следует проводить непосредственно в день внесения.

  1. Смешивание суперфосфата с мочевиной приводит к выделению кристаллизационной воды, увеличивающей влажность смесей. Например, от взаимодействия компонентов смесей из стандартных форм N, Р и К выделялось от 12,2 до 64,7 г кристаллизационной воды на 1 кг смеси, тогда как при смешивании подсушенных продуктов — 7,2-13,5 г на 1 кг смеси.
  2. Смесь суперфосфата и сульфата аммония цементируется в плотную массу, которую перед внесением необходимо измельчать и просеивать. При смешивании масса разогревается и делается влажной в результате выделения воды:

Са(Н2РO4)2⋅Н2О + (NH4)2SO4 → 2NH4H2PO4 + CaSO4 + H2O,

затем образуется гипс:

CaSO4 + 2H2O = CaSO4⋅2Н2O.

Для получения смесей хорошего качества желательно использовать нейтральные формы фосфорных удобрений (аммофос, аммонизированный суперфосфат), которые позволяют получать сухие и сыпучие смеси с устойчивыми физическими свойствами. Аммофос, кроме того, обеспечивает высокую концентрацию питательных веществ: более 50% NPK вместо 28-31% в суперфосфате, что дает экономию транспортных расходов, расходов на строительство складов, удешевляет погрузку, разгрузку и внесение удобрений. Из калийных удобрений основным компонентом для смешивания является хлорид калий, однако для хлорофобных культур (картофель, табак, виноград, цитрусовые) лучше заменять его на бесхлорные, например, сульфат калия.

Качество смесей удобрений определяется соотношением питательных веществ. Смеси с преобладанием фосфора и калия над азотом, чаще, получаются более сухими и сыпучими, чем смеси аналогичного состава с выровненным соотношением питательных веществ или с преобладанием азота.

В связи с увеличением производства и применения мочевины изучается возможность её использования в качестве азотного компонента. Смеси с мочевиной при хранении увлажняются из-за выделения кристаллизационной воды. Устойчивость физических свойств такие смеси повышается введением в их состав щелочной добавки в количестве не менее 15% массы смеси. Мочевина отличается высокой реакционной способностью, особенно с хлористым калием. При его включении в состав смеси влажность смеси резко возрастает. Для снижения гигроскопичности смесей на основе мочевине не рекомендуется включать в состав хлориды, так как образующиеся в результате химического взаимодействия СаСl2 и NH4Cl, отличаются гигроскопичностью и сопровождаются потерями азота.

В смесях более равномерно распределяются гранулы размером 2-3 мм и неравномерно — частицы менее 1 или более 3 мм. Смеси, состоящие из зерен разных размеров и плотности, подвержены сегрегации, становятся неоднородными при хранении, перевозке, механическом внесении в почву.

Требования к физико-химическим свойствам смеси зависят от объемов смешивания, сроков и методов приготовления, схемой транспортировки удобрений до поля. Физические свойства смешанных удобрений можно улучшать введением добавок: мела, известняка, фосфоритной муки.

Смешанные удобрения производят для внесения непосредственно после смешивания и заблаговременно с последующим хранением.

Используемые для сухого смешивания односторонние и неуравновешенные по составу удобрения должны сохранять сыпучесть и гранулометрический состав в процессе транспортировки и при хранении насыпью в течение 6 месяцев. Использование нескольких компонентов с улучшенными физико-химическими свойствами позволяет приготовить смешанные удобрения, пригодные для длительного хранения. Так, введение нейтрализующих добавок и аммонизированного суперфосфата устраняет выделение азотной кислоты, превращение монокальцийфосфата в дикальцийфосфат, улучшая при этом физические свойства удобрения.

При приготовлении смесей можно оперативно менять дозирование компонентов в зависимости от культуры, плодородия конкретного участка, формы удобрений и т.п. Поэтому применение смешенных удобрений — это резерв повышения их эффективности. Увеличение объёмов приготовления смесей связано с более высокими требованиями к качеству удобрений, гранулометрическому составу и прочности гранул, наличию мест хранения, комплексу машин для механизации технологических процессов. Механизированные приготовление и внесение дают экономический эффект по сравнению с раздельным применением односторонних удобрений.

В настоящее время доля смешанных удобрений, производимых на химических предприятиях, возрастает. При этом совмещается смешивание удобрений с их дополнительной химической обработкой, введением кислот и нейтрализующих добавок, более совершенные технологии гранулирования. Перечень таких удобрений включает:

  1. Гранулированные сложно-смешанные удобрения, получаемые аммонизацией смеси простого суперфосфата, хлорида калия и нитрата аммония с добавлением, при необходимости, серной и фосфорной кислот.
  2. Сложно-смешанные удобрения, обогащенные микроэлементами или без них, получаемые аммонизацией смеси простого суперфосфата, хлорида калия и нитрата аммония.
  3. Прессованные фосфорно-калийные удобрения, получаемые на основе смеси простого суперфосфата и хлорида калия.
  4. Для розничной торговли выпускают питательные смеси марки 9-9-9, обогащенные микроэлементами, на основе суперфосфата, калимагнезии, сульфата аммония; с содержанием питательных веществ от 22 до 56% на основе суперфосфата, мочевины, аммонийной селитры, хлорида или сульфата калия, известняка, доломита;и удобрительную смесь марки 12-12-12.

Литература

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.

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

×
Русфонд