Жидкие азотные удобрения

24-03-2016, 17:49

В качестве таких удобрений используют жидкий безводный аммиак, водный аммиак, или аммиачную воду, и аммиакаты, или азотные растворы.
Аммиак, являющийся основным компонентом жидких удобрений, представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом. При -33,5°С и давлении в 1 атм аммиак конденсируется в бесцветную жидкость, кипящую при 33,0°С. При понижении температуры до -75°С аммиак переходит в твердое состояние, превращаясь в кристаллы кубической системы белого цвета.
Жидкий аммиак — NH3 содержит 82,2%N. Получается путем сжижения газообразного аммиака под давлением. По внешнему виду — бесцветная подвижная жидкость удельного веса 0,61 при 20°С. При хранении в открытых сосудах жидкий аммиак быстро испаряется с поглощением тепла, в результате чего происходит сильное охлаждение предметов, соприкасающихся с жидким аммиаком. Жидкий аммиак обладает высокой упругостью пара, поэтому его хранят и транспортируют в стальных цистернах или баллонах, рассчитанных на давление в 25—30 атм.
Давление паров аммиака, находящихся в равновесии с жидким аммиаком при различных температурных условиях:
Жидкие азотные удобрения

Водный аммиак, или аммиачная вода, — NH4OH содержит около 20% N; представляет собой водный 25%-ный раствор аммиака; бесцветная или желтоватая жидкость с резким запахом нашатырного спирта; удельный вес — 0,91; давление паров — 0,5 атм при 20°С. Сравнительно слабая упругость паров водного аммиака позволяет хранить и транспортировать его в закрытых цистернах или баках, рассчитанных на невысокое давление — 1 1/2—2 атм.
Аммиакаты представляют раствор аммиачной или кальциевой селитры или мочевины в жидком аммиаке. По внешнему виду это бесцветная или желтоватая жидкость с сильным аммиачным запахом. Содержание азота в аммиакатах в зависимости от их состава может изменяться от 30 до 45%.
В производственных испытаниях применения различных видов жидких удобрений в России использовались аммиакат А — водный раствор аммиачной селитры в жидком аммиаке, содержащий N—36%, с удельным весом 1,1, и аммиакат В — водный раствор аммиачной и кальциевой селитры в жидком аммиаке (N—30%, удельный вес 1,2). Упругость паров в этих аммиакатах невысока — 0,4—0,6 атм. Их хранение и перевозка может производиться в цистернах и баках, рассчитанных на слабое давление. В аммиакатах мочевины содержание азота составляет около 45%, упругость паров около 1 атм, удельный вес 0,93—0,97.
Использование на непосредственное удобрение жидкого или водного аммиака дает большую экономию в химической промышленности, так как при этом отпадают все затраты на строительство цехов азотной кислоты, нейтрализации, упарки, сушки и всего, что необходимо для переработки аммиака в обычные «твердые» удобрения, как, например, в аммиачную селитру. Весьма важно и то обстоятельство, что производство жидких азотных удобрений может быть организовано в более короткие сроки, чем производство твердых удобрений. Стоимость единицы азота в жидком или водном аммиаке примерно в 1 1/2 раза меньше, чем в аммиачной селитре.
Азот аммиака усваивается растениями так же, как и азот обычных твердых удобрений. Однако аммиак вследствие высокой упругости его пара, будучи внесен на поверхность почвы, быстро испаряется и таким образом теряется для растений. Ho всякая почва обладает сорбционной способностью. Поэтому когда аммиак входит в соприкосновение с большим объемом почвы, то потерь его не происходит. По данным опытов, проведенных в НИУИФ, пахотный слой подзолистой суглинистой почвы глубиной 20 см может удерживать в адсорбированном состоянии не менее 600 кг аммиака. Для того чтобы исключить потери аммиака, все рассматриваемые здесь жидкие азотные удобрения — жидкий и водный аммиак, аммиакаты — необходимо вносить в почву на достаточную глубину, не менее чем на 10—12 см.
При более мелкой заделке их в почву возможны потери вследствие улетучивания аммиака. Эти потери наиболее резко могут быть выражены на легких песчаных и супесчаных почвах, обладающих пониженной сорбционной способностью. Размер потерь зависит также от влажности почвы. Они более заметны, когда почва очень сухая. По данным Дауэлла и Смита, при внесении жидкого аммиака на глубину 15 см, из расчета 100 кг на 1 га, на суглинистых, глинистых и супесчаных почвах потери аммиака практически не имели места. При заделке аммиака на ту же глубину в сухую почву (2% влаги) на суглинке и супеси потери составляли от 2 до 8% внесенного количества азота; на глинистой почве потерь аммиака и в этом случае не было.
При внесении жидкого аммиака на глубину 7,5 см потерь его не происходило на глинистой почве; на суглинке, в зависимости от влажности почвы, размер потерь колебался от 1 до 11 % и на супеси от 2 до 18%. При этом меньшая величина потерь относится к почвам с нормальной влажностью, большая — к сухой почве.
Жидкие азотные удобрения вносятся в почву специальными машинами, обеспечивающими заделку этих удобрений на достаточную глубину, не допуская контакта удобрений с атмосферным воздухом. В принципе эти машины представляют собой культиватор-растениепитатель, сзади лап или сошников которого приварены стальные трубки, через которые жидкие удобрения вносятся в почву на дно образуемой борозды и немедленно засыпаются землей от щек лапы культиватора. При этом жидкие удобрения подводятся к удобряющим трубкам через распределитель и систему трубопроводов и шлангов из бака, установленного на раме культиватора или на прицепной тележке. Из бака удобрение подается к сошникам насосом, приводимым в действие от ходового колеса машины посредством цепной передачи или от вала отъема мощности трактора.
Норма внесения жидкого удобрения регулируется подбором калиброванных отверстий форсунок распределяющего устройства, величиной давления насоса и скоростью движения трактора. Машины для внесения жидкого аммиака часто не имеют дозирующего насоса. В этом случае аммиак под собственным давлением поступает из бака к распределителю, а его дозировка регулируется специальным вентилем, установленным перед распределителем и снабженным манометром. Отдельные детали и типы машин более подробно описаны в разделе о машинах для внесения удобрений.
Все операции по использованию жидких азотных удобрений от начала до конца полностью механизированы. Жидкие удобрения доставляются с завода в железнодорожных цистернах в пункты назначения, где они перегружаются в соответствующие хранилища. Из хранилищ жидкие азотные удобрения доставляются непосредственно к месту внесения в автоцистернах, из которых удобрение перекачивается под давлением в резервуары машин для внесения в почву.
Внесенное в почву жидкое удобрение в основном размещается в рядках по месту прохождения сошников или лап машины, в узких полосах шириной около 5 см. В междурядья удобрения практически не попадают. Это видно из следующих данных.
Жидкие азотные удобрения

Такое локальное размещение жидких азотных удобрений не влияет на их эффективность при внесении в междурядную подкормку под пропашные культуры. Ho при сплошном травостое, как, например, в посевах зерновых культур, такое размещение удобрения в почве может вызвать известную пестроту в урожае. В опытах на Долгопрудной агрохимической станции и в производственных испытаниях жидких удобрений под зерновые культуры, где эти удобрения вносились машиной с шириной междурядий 40 см, наблюдалась значительная пестрота в состоянии растений. Растения, находящиеся вблизи линии прохождения удобряющих сошников, резко выделялись по своему более мощному развитию. Поэтому наиболее целесообразно вносить жидкие удобрения под зерновые культуры машинами с более узкими междурядьями.
Применение жидких азотных удобрений особенно распространено в США, где в 1957 г. было использовано на непосредственное удобрение 525 тыс. т азота (N)1 в том числе в виде жидкого аммиака 372 тыс. т, водного аммиака 78 тыс. т и аммиакатов 75 тыс. т.
Экспериментальные данные, которые подтверждаются и широкой практикой производственного применения жидких азотных удобрений, свидетельствуют о примерно одинаковой удобрительной ценности жидких азотных удобрений и аммиачной селитры.
В широких производственных опытах, проводившихся в различных районах России в 1956—1958 гг., все виды жидких азотных удобрений — жидкий аммиак, водный аммиак и аммиакаты — давали в общем такие же прибавки урожая различных культур, как и равная доза азота в аммиачной селитре. Ho применение жидких удобрений дает значительную экономию на работах по их внесению. Вообще вся система использования жидких удобрений значительно менее трудоемка в сравнении с твердыми удобрениями. В этом случае отпадают все работы по подготовке удобрений к внесению (дробление удобрений, просеивание через грохот, набивка в мешки, засыпка в туковые сеялки и т. п.), требующие значительных трудовых затрат. В соответствии с данными, полученными в широких производственных испытаниях, на внесении жидких удобрений затраты труда были в 2—4 раза меньшими, чем на внесении твердых азотных удобрений.
При работе с жидкими азотными удобрениями необходимо соблюдать соответствующие правила техники безопасности. Аммиачный газ токсичен для людей и животных, поэтому все работы по перекачке жидких азотных удобрений и по их внесению необходимо проводить, имея всегда под рукой противогаз. Особого внимания требует работа с жидким аммиаком. При попадании его на кожу сразу же происходит обмораживание, сопровождающееся серьезными поражениями. Первой помощью в таких случаях является немедленное обмывание пораженного участка водой. Поэтому необходимо, чтобы около хранилищ, где имеется опасность поражения аммиаком, находились душевые устройства.
Так как попадание аммиака на листья и стебли растений вызывает ожоги, что отрицательно сказывается на всем дальнейшем развитии растений, необходимо при междурядных подкормках жидкими удобрениями тщательно следить за исправностью работы машины.