Властивості мінеральних добрив

 

Важливою характеристикою добрив є вміст у них поживного елементу або діючої речовини, що виражається у відсотках до загальної маси добрива. Чим більший вміст елемента, тим добриво краще, в ньому міститься менше баласту. Добрива з малим вмістом баласту економічно вигідніші: їх дешевше перевозити (в розрахунку на одиницю елементів живлення), дешевше і легше вносити в грунт. Баласт нерідко негативно впливає на грунт. Отже, чим менший вміст баласту в добривах, тим вони агрономічно кращі. Однак зміна властивостей ґрунту внаслідок внесення добрив і, зокрема, його структури відбувається не лише під дією баласту, а й тієї його частини, яка використовується рослиною.

За характером дії добрива є прямої та опосередкованої дії.

Прямої дії - це добрива, з якими в ґрунт безпосередньо вносяться поживні елементи (мінеральні добрива).

Опосередкованої дії - збагачують ґрунт поживними елементами опосередковано, в тому числі через покращення його властивостей (органічні, бактеріальні добрива, вапно, гіпс) [1].

Залежно відносної швидкості вбирання рослинами катіонів і аніонів та впливу на реакцію ґрунтового розчину виділяють: а) фізіологічно кислі добрива - це сполуки, під час розчинення яких із ґрунтового розчину швидше вбираються катіони, ніж аніони (аміачна селітра, аміачна вода, суперфосфат та ін.); б) лужні - аніони вбираються швидше від катіонів (натрієва і кальцієва селітри, фосфоритне борошно, томасшлак); в) нейтральні - добрива, катіони і аніони яких рослини поглинають з приблизно однаковою швидкістю (комплексні мінеральні добрива, сечовина, значна частина органічних).

За фізичним станом добрива є рідкі (аміачна вода, сеча, гноївка і ін.) та тверді (аміачна та інші види селітр, суперфосфат, хлористий калій, пташиний послід).

 

Азотні добрива

 

Азо́тні до́брива — азотовмісні речовини, які вносять у ґрунт з метою підвищення врожайності с.-г. культур. Важливим джерелом азотних речовин для рослин є гній, сеча тварин, торф, пташиний послід, зелене добриво, компости, відходи с. г. і м'ясо-рибної промисловості та ін. (див. Органічні добрива). Особливо великого значення набули мінеральні А. д. Вони містять азот в нітратній, аміачній, нітратно-аміачній і рідше в амідній формі.

Аміакати — це розчини різних азотних добрив (аміачної, кальцієвої селітр або сечовини) в аміаку. При цьому досягається збільшення вмісту азоту до 35 % і більше. Проте аміакати сильно роз'їдають метали, тому зберігають їх в особливих цистернах з алюмінію, нержавіючої сталі або із спеціальними покриттями. Це утруднює транспортування їх і внесення в грунт.

В рідкому аміаку, аміачній воді і аміакатах міститься вільний аміак, який може легко втрачатися, тому ці добрива треба вносити у вологий грунт на глибину 10—12 см. Зменшення глибини загортання або поверхневе їх внесення призводять до значних втрат азоту.

У нітратних азотних добривах азот міститься у вигляді аніону азотної кислоти. До таких добрив відносяться натрієва і кальцієва селітри. До амонійних азотних добрив належать хлористий амоній, сульфат амонію, аміачна вода, безводний аміак, аміакати, які містять азот у формі катіону амонію і аміаку. Основним амонійно-нітратним азотним добривом є аміачна селітра, яка містить азот у формі іонів амонію та нітрат-іонів. Амідні добрива містять азот в амідо- та аміносполуках. До них відносяться сечовина та ціанамід кальцію.

Аміачні добрива краще вбираються ґрунтом, через це вони більш придатні для завчасного внесення. Норми внесення А. д. залежать від ґрунтово-кліматич. умов, біологіч. особливостей культур і способу внесення добрив.

Як мінеральні азотні добрива застосовують такі речовини:

Нітрат калію KNO₃ (калійна селітра) являє собою безбарвну кристалічну речовину. На вологому повітрі не мокріє і не злежується. Нітрат калію — дуже цінне мінеральне добриво, в якому міститься два поживних для рослин елементи — азот і калій. Однак за агрохімічними вимогами вміст азоту в азотнокалійових добривах повинен бути більшим, ніж в KNO₃. Тому нітрат калію застосовують переважно в суміші з амонійними солями [17].

Нітрат амонію NH₄NO₃ (амонійна селітра) дуже багате на азот добриво. Але нітрат амонію має істотний недолік — на вологому повітрі він мокріє, а при висиханні утворює тверді куски. Цілком сухий нітрат амонію може вибухати. Тому його застосовують як добриво в суміші з сульфатом амонію. Така суміш на повітрі не мокріє; не злежується і являє собою дуже цінне добриво, особливо під цукрові буряки, картоплю та інші культури.

Нітрат кальцію Ca(NO₃)₂ (кальцієва, або норвезька, селітра) — теж цінне азотне добриво. Його виробляють у великих кількостях нейтралізацією нітратної кислоти вапном. Цінність нітрату кальцію як добрива полягає також у тому, що іони кальцію Ca²⁺ благотворно впливають на структуру ґрунту.

Нітрат натрію NaNO₃ (чилійська селітра) являє собою єдину сіль нітратної кислоти, яка утворює потужні природні родовища (в Чилі). В багатьох країнах чилійська селітра широко використовується як мінеральне добриво.

Сульфат амонію (NH₄)₂SO₄ — одне з найстаріших азотних добрив. Його добувають у зеликих кількостях нейтралізацією сульфатної кислоти аміаком. Сульфат амонію не гігроскопічний і не злежується. Він значно підвищує врожайність таких культур, як жито, пшениця, картопля і особливо чай і рис.

Хлорид амонію NH₄Cl одержують нейтралізацією хлоридної кислоти аміаком. Він теж не гігроскопічний і не злежується. Але на відміну від сульфату амонію його не вносять під такі культури, як цукрові буряки, табак тощо, оскільки іони хлору на ці культури впливають негативно.

Рідкий аміак і аміачна вода є найбагатшими добривами за вмістом азоту. Рідкий аміак, як і аміачну воду, стали застосовувати як азотні добрива лише останнім часом, коли були розроблені методи внесення в ґрунт добрив у рідкому стані.

 

Фосфорні добрива

 

Як фосфорні добрива застосовують різні сполуки — одно-, дво- і тризаміщені кальцієві солі ортофосфорної кислоти (Са(Н₂РО₄)₂, СаНРО₄ та Са₃(РО₄)₂). Із збільшенням ступеня заміщеності розчинність цих солей зменшується, зберігаючись, проте, в достатньо високих межах при дії на них кислих розчинників. Тому особливості застосування різних фосфорних добрив багато в чому залежать від форми фосфату, розчинності його, а отже, і міри доступності рослинам фосфору. Наприклад, доступність фосфору суперфосфату, в якому він міститься у формі Са(Н₂РО₄)₂, значно вища, ніж доступність фосфору фосфоритного борошна— Са₃(РО₄)₂. Проте на кислому фоні, де досить рухливі навіть важкорозчинні фосфати, фосфоритне борошно в середньому не менш ефективне, ніж суперфосфат [9].

Доступність фосфору різних за ступенем розчинності фосфатів багато в чому залежить також від біологічних особливостей самих рослин.

З фосфорних добрив у виноградарстві застосовують переважно суперфосфат, томасшлаки (фосфат кальцію) і фосфат магнію.

Суперфосфат містить 8% водорозчинного фосфору. Він дещо підкислює грунт і тому ним не треба удобрювати кислі ґрунти. Якщо у ґрунті високий вміст кальцію, то фосфор суперфосфату утворює погано розчинні у воді сполуки і як добриво втрачає свою позитивну дію. Суперфосфат через це найкраще застосовувати на ґрунтах з нейтральною реакцією ґрунтового розчину. Змішувати суперфосфат з добривами, що" містять кальцій, також не можна. Суперфосфат— добриво швидкої дії. Вносять його один раз навесні перед розпусканням бруньок.

Томасшлак містить 5% цитратнорозчинного фосфору. Дія його повільніша за дію суперфосфату, бо фосфор спочатку розчиняється у ґрунті сполуками, які виділяє коріння. Тому фосфат кальцію вносять восени під час обробітку ґрунту.

Крім фосфору, томасшлак містить кальцій (45—50%)- Ось чому це добриво особливо придатне на кислих ґрунтах. До складу його входить також залізо і такі мікроелементи, як бор і марганець [21].

В разі удобрення фосфатом кальцію потреба у додатковому внесенні у грунт кальцію відпадає. Перед внесенням фосфат кальцію доцільно змішати з калійним добривом, бо сам він, як дуже дрібненький порошок, легко розвіюється.

Фосфат магнію містить 8% здебільшого цитратнорозчинного фосфору. Крім того, у ньому є магній (7%), сульфат кальцію (43%) і мікроелементи.

Алкалізований фосфат містить 11 % цитратнорозчинного фосфору та 40% вапняку. Дія цього фосфату на грунт і спосіб його застосування такі ж, як і фосфату кальцію.

Фосфат кальцію і алкалізований фосфат з огляду на високий вміст у них кальцію не можна змішувати з добривами, до складу яких входить азот.

 

Калійні добрива

 

Калійні добрива — речовини, які використовують для живлення сільськогосподарських рослин, основним поживним елементом яких є калій.

Найважливіші калійні добрива — хлорид калію KCl і сульфат калію K₂SO₄, які одержують шляхом переробки мінералів — сильвініту KCl • NaCl, каїніту KCl • MgSO₄ • 3H₂O і карналіту KCl • MgCl₂ • 6H₂O. Як калійні добрива використовують також сиромолоті мінерали сильвініт і каїніт.

Як калійні добрива використовують різні хімічні сполуки, які містять переважно хлорид або сульфат калію. Нерідко ці сполуки містять значну кількість баласту у вигляді NaCl, Na₂SO₄ та залишків сильних кислот. Це призводить до того, що при внесенні цих добрив в кислі, не насичені основами ґрунти активна кислотність ґрунтів сильно зростає. Небажаним компонентом калійних добрив є хлор. Хлор негативно впливає на деякі рослини. Так, при високому вмісті в ґрунті хлору знижується цукристість винограду і пригнічується розвиток його, погіршується якість тютюну. Чутливі до хлору льон, картопля, гречка, конюшина, ягідні рослини, коноплі і деякі інші культури. Щоб запобігти негативній дії на рослини хлору, калійні добрива, як правило, вносять у грунт восени під зяблеву оранку або рано навесні, до розмерзання ґрунту. В цьому разі в осінній і весняний періоди інтенсивного зволоження ґрунту хлор з нього вимиватиметься, оскільки він, як аніон, ґрунтовими колоїдами не вбирається. При внесенні калійних добрив під культури, які дуже страждають від наявності хлору, перевагу слід надавати сульфатам або тим добривам, в яких вміст хлору найменший. Останні доцільно використовувати і для підживлення. Раціональний вибір добрива дає можливість істотно підвищити урожайність і поліпшити якість продукції [16].

Калійні добрива підрозділяються на три групи:

1) Концентровані, що є продуктами заводської переробки калійних руд - хлористий калій, сірчанокислий калій, калійно-магнієвий концентрат, сульфат калію-магнію (калімагнезія);

2) Сирі калійні солі, що представляють собою розмелені природні калійні руди - каїніт, сильвініт;

3) Калійні солі, одержувані шляхом змішання сирих калійних солей з концентрованими, звичайно з хлористим калієм - 30-ти і 40%-ные калійні солі.

Як калійні добрива використовують також грубну золу і цементний пил.

 

Мікродобрива

 

Мікродобрива - добрива, які містять мікроелементи і застосовуються у невеликих кількостях (борна кислота, бура, мідний і цинковий купороси тощо).

Мікродобрива містять мікроелементи, тобто ті елементи, які потрібні рослинам в малих кількостях (десятки грамів на гектар). До таких елементів належать бор, марганець, мідь, молібден, кобальт, цинк, залізо та ряд інших. Незважаючи на те що рослини поглинають невеликі кількості цих елементів, вони нерідко терплять від їх нестачі. Крім того, потреби рослин в мікроелементах зростають при вирощуванні високих урожаїв. Достатнє постачання рослин мікроелементами потрібне і для одержання продукції з нормальним вмістом мікроелементів При вирощуванні високих урожаїв нерідко вміст мікроелементів в урожаї (зерні, коренеплодах тощо) недостатній. В результаті при харчуванні цими продуктами і використанні їх як корму людина і тварини не дістають потрібної їм кількості мікроелементів. В самих рослинах мікроелементи відіграють істотну роль в багатьох життєво важливих процесах. Наприклад, при нестачі бору гине точка росту стебла, відмирають верхівкові бруньки, порушуються процеси запліднення. Нестача марганцю призводить до порушення багатьох ферментативних процесів, міді — до порушення білкового обміну, молібдену — до погіршення азотного обміну тощо. Тепер як мікродобрива застосовують найрізноманітніші речовини.

Складні й змішані добрива. Складними називають добрива, які містять кілька (2—3 і більше) елементів живлення рослин. Нерідко їх, в свою чергу, поділяють на три групи: власне складні добрива, комбіновані (або комплексні) і змішані добрива. До складних належать добрива, в яких елементи сполучаються хімічним способом: калійна селітра — КNО₃, амофос — NН₄Н₂РО₄, діамофос — (NН₄)₂НРО₄. Комбінованими називають добрива, елементи яких сполучаються не тільки хімічним, а й фізичним способом (наприклад, сплавлю-вапням): амонізований суперфосфат (NН₄Н₂РО₄ + СаSО₄), який дістають насиченням простого суперфосфату аміаком. Важливими представниками цієї групи є нітрофоски, які містять азот, фосфор і калій. Нітрофоски дістають сплавлюванням і дальшою обробкою суміші різних компонентів (наприклад, сплавлюванням фосфориту, азотної кислоти, хлориду калію та ін.). Змішаними добривами називають суміші деяких простих добрив. Ці суміші готують як безпосередньо в господарствах, так і на хімічних підприємствах. Останній спосіб економічно вигідніший [4].

Характерною особливістю змішаних добрив є те, що в них повністю зберігаються баласти простих добрив, які використовувались для виготовлення суміші. Виготовляти суміші можна тільки з деяких добрив. Іноді при змішуванні добрив утворюються токсичні для рослин сполуки (наприклад, СаС1₂) або знижується доступність потрібного рослині елемента (наприклад, при змішуванні суперфосфату з вапном рухливість фосфору значно зменшується), або погіршується фізичний стан добрив (наприклад, при змішуванні селітр утворюється несипка маса, яку важко вносити в грунт). Тому при змішуванні враховують правила змішування. Складні добрива класифікують також за їхнім складом на калійно-азотні (наприклад, КNО₃), азотно-фосфорні (амофос, діамофос, амонізований суперфосфат) та ін. Крім того, є складні добрива, до яких входять як макро-, так і мікроелементи. Прикладом таких добрив є марганізований суперфосфат, маргапізована аміачна селітра, молібденовий суперфосфат та ін.

Складні добрива, порівняно з простими, мають ряд істотних переваг. Вони, як правило (за винятком змішаних), містять менше баласту, тому застосовувати їх економічно вигідно. Крім того, зменшується можлива негативна дія на грунт і рослини великих кількостей баласту. Проте негативною властивістю складних добрив є сталість їх складу, яка обмежує можливості застосування їх, оскільки в процесі росту і розвитку рослин елементи живлення треба вносити в різних співвідношеннях. Усі складні добрива містять елементи живлення в легкозасвоюваній рослинами формі.

Цінним місцевим складним добривом є зола. В ній містяться до 5—7 % Р₂О₅, до 10—13 % К₂О, до 40 % і більше СаО, а також мікроелементи.

Сполуки калію в золі не містять хлору, а містять переважно К₂СO₃. Наявність в золі вуглекислого калію і значних кількостей кальцію зумовлює зниження кислотності грунту. Вносять золу в кількості 8—10 ц/га, а при місцевому внесенні в борозни або лунки — 4—5, в підживленнях — 3—4 ц/га.

Останнім часом застосовують різні висококопцеитровані рідкі складні і суспензовані добрива. Прикладом таких добрив є так зване РКД — 10— 34—0 (рідке концентроване добриво з вмістом N — 10 %, Р₂О₅ — 34 % і без калію).

 

Органічні добрива