Азот почвы. Азотные удобрения

1.

АЗОТ ПОЧВЫ. АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Открой Мир в одном Университете!

2.

Азот почвы
Общий запас азота в почвах составляет
1500 – 15000 кг/га
В частности, содержание общего азота
в черноземах – 0,4 – 0,5%
в дерново-подзолистых
в сероземах – 0,05 – 0,15% от массы почвы
До 99% азота находится в органических соединениях.
Последовательность трансформации азотистых соединений в
почве:
органические вещества
белки
аминокислоты
амиды
аммиак
нитриты
нитраты
газообразные потери азота ( NO N2O N2)
2

3.

Органическое
вещество,
консервирующее
солнца в химически связанной
форме,
энергию
это —
единственный источник энергии для развития почвы,
формирования ее плодородия.
Основным
источником
первичного
органического
вещества, поступающего в почву под естественной
растительностью, являются остатки растений.
3

4.

Органическое
вещество
Растительные
остатки, 10-15%
Гумус, 85-90%
Гумин, 30%
Гуминовые
кислоты
Гумусовые
кислоты, 70%
Фульвокислоты
4

5.

Гумус представляет собой совокупность всех органических
соединений, находящихся в почве после полного
разложения живых организмов (микробов, грибов, червей,
насекомых , животных и растений).
В составе гумуса выделяют:
• специфические органические соединения
- это
гуминовые вещества;
• неспецифические вещества лигнин, целлюлоза,
протеины, аминокислоты, моносахариды, воск и жирные
кислоты.
5

6.

6

7.

Аммонификация
Это процесс разложения органических азотистых
соединений до аммиака во всех типах почв под
действием аэробных и анаэробных бактерий

8.

Нитрификация
Это процесс окисления аммонийного азота почвы до
нитратной формы азота протекающий в два этапа:
1. 2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O (бактерии Nitrosomonas)
2. 2HNO2 + O2 = 2HNO3 (Nitrobacterium)
Оптимальные условия: аэрация, влажность 60-70% ВВП,
toC – 25-32oC, реакция близкая к нейтральной.

9.

Денитрификация
Это процесс восстановления нитратного азота до
молекулярного азота
HNO3
HNO2
(HNO)2
N2O
N2
Протекает под действием бактерий денитрификаторов
анаэробных условиях и в нейтральной и щелочной среде.
в

10.

11.

Удобрения
Удобрениями называют вещества, используемые для
питания растений и повышения плодородия почв.
По химическому составу все удобрения подразделяют
на:
• минеральные;
• органические
По характеру действия удобрения подразделяют на:
• прямые;
• косвенные

12.

Удобрения
• Удобрения прямого действия содержат необходимые
питательные элементы и оказывают непосредственное
влияние на питание растений
• Удобрения косвенного действия улучшают условия
питания растений, свойства почвы, усиливают процессы
мобилизации запасов питательных элементов в почве

13.

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Промышленные
Прямого действия
Простые
Местные
Косвенного действия
Комплексные
Азотные
Сложные
Фосфорные
Комбинированные
Калийные
Смешанные
Микроудобрения
Химические
мелиоранты
Известковые
Гипсовые

14.

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

15.

Классификация азотных удобрений
удобрений

16.

17.

18.

Трансформация
удобрений в почве
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 обменнопоглощенное состояние:

19.

Трансформация
нитратных удобрений в
почве
-
Нитрат-ион NO3 образует с вытесненными из почвенного
поглощающего комплекса катионами растворимые соли или
азотную кислоту. 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

20.

Трансформация
аммонийных удобрений в
почве
При внесении в почву аммонийные удобрения
растворяются и ион NН вступает в обменные реакции с
твердой фазой почвы. Большая часть катионов
NН включается в почвенный поглощающий комплекс,
вытесняя из него эквивалентное количество катионов:
+
4
+
4

21.

Аммонийные удобрения
Переходя в обменно-поглощенное состояние, аммоний
закрепляется в почве, вследствие чего предотвращается его
вымывание. В то же время, в обменно-поглощенном состоянии
аммоний остается доступен растениям.
Хлорид аммония ( 26% N)
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

22.

Аммонийно-нитратные
удобрения
При внесении в почву NH4NO3 (35% N) 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.

23.

Мочевина (карбамид)
СО(NH2)2 - 46% N
Получают путем синтеза из аммиака и
углекислого газа:
Трансформация в почве:
Под влиянием уробактерий, продуцирующих
уреазу, разлагается до углекислого аммония:
СО(NH2)2 + 2H2O
(NH4)2CO3

24.

Обязательные способы
применения мочевины:
1. Заделка в почву на глубине не менее 5 см.
[ (NH4)2CO3
NH4HCO3
NH3 ]
2. С поливной водой.
3. Внекорневая подкормка раствором
мочевины не более 5%

25.

Применение мочевины
1. 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.
2. 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 культиваторамирастениепитателями
3. Использование карбамида в качестве припосевного удобрения (в рядки)
может приводить к замедлению прорастания семян из-за угнетающего
действия избытка свободного аммиака

26.

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.
• Жидкий аммиак, NH — самое концентрированное
безбалластное азотное удобрение, содержит 82,3% азота.
• Водный раствор аммиака, или аммиачная вода, NН +
Н O. Представляет собой прозрачную жидкость, иногда с
желтоватым оттенком. Раствор аммиака выпускают двух
сортов: первый с содержанием 20,5% азота, или 25%
аммиака, второй — 16,4% азота, или 20% аммиака
3
3
2

27.

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.

28.

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).
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.