Использование безводного аммиака для подкормки сельскохозяйственных культур
Вопреки распространенному мнению, что безводный аммиак – это «кукурузное» удобрение, его можно с успехом использовать для подкормки в процессе вегетации самых разнообразных культур – от кукурузы и картофеля до сахарной свеклы. Это стало возможным благодаря последним достижениям современной аграрной науки, развитию технологий и машин для внесения аммиака. В данной статье мы рассмотрим основные особенности нового направления в применении удобрений: внесение безводного аммиака для подкормки посевов различных полевых и овощных культур.
ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ БЕЗВОДНЫЙ АММИАК (NH3)?
Безводный аммиак является наиболее концентрированной формой азотного (N) удобрения, содержащего 82% действующего вещества азота. Аммиак, который при обычных условиях является газом, может быть превращен в жидкость под высоким давлением, что облегчает его транспортировку и внесение в почву. После попадания в почву безводный аммиак реагирует с почвенной влагой и получается аммоний, который либо удерживается в почве, либо превращается в нитраты и поглощается корнями растений. Он также увеличивает содержание азота в почве, что приводит к повышению урожайности и эффективности использования азота растениями. Цена 1 кг действующего вещества N в безводном аммиаке самая низкая среди всех азотных удобрений.
Безводный аммиак может использоваться в качестве источника азота для удобрения различных сельскохозяйственных культур. Раньше его также добавляли непосредственно в воду при орошении. В условиях современного капельного орошения в поливную воду добавляют аммиачную воду, что более эффективно и безопасно. Азот из безводного аммиака, если его правильно применять, также эффективен в качестве удобрения сельскохозяйственных культур, как и азот в других формах. Чаще всего его применяют в один из трех периодов: осенью, весной перед посевом и в качестве подкормки растений на ранних стадиях.
Независимо от того, в какой период применяется удобрение – перед посевом или в виде подкормки по уже вегетирующей культуре, – безводный аммиак является отличным источником азота, но только в надлежащих почвенных условиях. Например, на каменистой почве или при сложном рельефе поля лапы культиватора могут выходить из почвы, вследствие чего безводный аммиак (NH3) мгновенно будет потерян из-за испарения в атмосферу.
Наличие влаги в почве также очень важно для эффективного применения безводного аммиака. NH3 реагирует с водой с образованием NH4 + и адсорбируется на частицах почвы. Влажность почвы также влияет на эффективное закрытие щели почвы за лапой культиватора (ножом) и, следовательно, на испарение NH3. Таким образом, время применения подкормки безводным аммиаком является более критичным, чем при применении других удобрений.
Рис. 1. Внесение аммиака в хорошо обработанную почву, как основное удобрение под кукурузу, – довольно распространенный агрономический прием в Украине. Но существуют и другие более экономически эффективные приемы внесения аммиака, как, например, подкормка кукурузы (NH3) при помощи культиватора с передними дисковыми разрезающими сошниками и специальными лапами для внесения удобрения в почву. Фаза развития кукурузы – 5–7 листьев. Почва должна быть влажной.
Безводный аммиак можно успешно использовать в качестве предпосевного удобрения и для подкормки на начальных стадиях вегетации (пока корни не развиты) при выращивании различных полевых культур. При правильном внесении NH3 можно существенно увеличить урожай благодаря нескольким факторам:
В то же время безводный аммиак очень ядовит, поэтому с ним следует обращаться с осторожностью. Вдыхание паров аммиака обычно приводит к летальному исходу.
Безводный аммиак больше подходит для выращивания зерновых культур, чем для культур, у которых в пищу используются зеленые листья (салаты, руккола, листовая капуста, базилик, петрушка, и т. д.), где требуется очень равномерное распределение азота по почвенному слою.
При проведении подкормки безводный аммиак следует применять с осторожностью, так как даже небольшое смещение зоны внесения может привести к повреждению семян и растущих растений.
Подкормка аммиаком дает большую экономическую отдачу в сравнении с позднеосенним внесением аммиака в почву (как основного удобрения), поскольку при заблаговременном внесении часть азота теряется и не усваивается сельскохозяйственными культурами (если аммиак вносится без ингибиторов). При правильном проведении подкормки большая часть азота из аммиака полностью усваивается растениями. В этом и заключается основное преимущество проведения подкормок.
ПОДКОРМКА БЕЗВОДНЫМ АММИАКОМ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР
Безводный аммиак можно использовать для подкормки кукурузы, подсолнечника (рис. 2), а также других полевых культур. На кукурузе при однократной подкормке норма внесения безводного аммиака обычно колеблется от 90 до 225 кг в физическом весе.
Рис. 2. Слева – подкормка безводным аммиаком подсолнечника на ранних стадиях развития; справа – подкормка кукурузы в более поздние фазы развития. Хотя иногда практикуется подкормка кукурузы в поздние фазы развития (после 12–13 листьев), это обычно приводит к повреждению аммиаком части корневой системы растений. При нарушении регламента внесения и улетучивания аммиака из почвы могут повреждаться и листья растений кукурузы. Поэтому при проведении таких подкормок важно соблюдать все технические требования к машинам для внесения удобрения и регламент его внесения.
При однократном внесении кукурузу обычно подкармливают в фазе 5–6 листьев, пока корни у растений не развились достаточно сильно (рис. 1), а подсолнечник – в фазе 2–4 листьев. Большую часть N следует применять непосредственно перед началом быстрого вегетативного роста. Если в почве достаточно влаги, можно использовать и двукратную подкормку: 1/3 от общего количества N внести при появлении всходов или на ранних фазах развития, а затем применить оставшееся количество N через 30 дней, или на стадии роста 12–13 листьев. Также не следует забывать о возможных рисках повреждения листьев и корней растений от действия безводного аммиака при нарушении регламентов внесения.
ПОДКОРМКА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР – ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ
Применение безводного аммиака для азотной подкормки в системе выращивания овощей может обеспечить ряд преимуществ: улучшение здоровья почвы, уменьшение затрат, повышение урожайности и снижение негативного воздействия на окружающую среду в результате сокращения выщелачивания нитратов. Во многих странах уже давно накоплен положительный опыт применения аммиака для подкормки овощных культур.
Так, например, в Новой Зеландии безводный аммиак с успехом применяли для подкормки на салате, редисе и шпинате. Проведенная оценка показала конкурентоспособность его применения в сравнении с другими азотными удобрениями для всех вышеперечисленных культур. В вариантах с использованием аммиака была получена более высокая урожайность редиса (в перерасчете на сухое вещество) по сравнению с мочевиной и контролем. Когда безводный аммиак применялся при низких температурах в июне и июле (холодные месяцы в Новой Зеландии), урожайность была значительно выше, чем во всех других вариантах применения удобрений, поскольку безводный аммиак стимулировал рост растений и увеличивал усвоение азота из почвы.
Безводный аммиак эффективен для подкормки культур, которые высеваются с широким междурядьем, – картофеля, сахарной свеклы и капусты. Например, при подкормке капусты нормой 200 кг/га безводного аммиака урожайность культуры была значительно выше по сравнению с внесением 200 кг/га нитрата кальция.
При выращивании картофеля в Нидерландах в результате проведения 22 экспериментов с использованием безводного аммиака было доказано, что повышение урожайности наблюдалось почти во всех случаях. Безводный аммиак увеличил урожайность по сравнению с сухими удобрениями в среднем на 3,1–5,9 т/га в 20 полевых опытах.
Также при выращивании картофеля (рис. 3) безводный аммиак был более эффективен, чем нитрат аммония кальция (5Ca (NO3)2 х NH4NO3 х 10H2O, содержит Са – 8%, N – 21–27%), из-за медленного высвобождения доступного N во влажные зимы.
Рис. 3. Внесение NH3 в рядки при выращивании картофеля. Используются специальный культиватор-окучник, баки для аммиака (BIG N) и электронные контроллеры для соблюдения нормы внесения. Лучшие результаты дает внесение аммиака за 1–3 недели до посадки картофеля.
Наиболее высокий урожай был получен при внесении аммиака в почву за 1–3 недели до посадки картофеля.
При использовании безводного аммиака в технологии выращивания сахарной свеклы урожайность была на 7,4 т/га выше по сравнению с внесением мочевины поверхностным способом и на 5,2 т/га выше по сравнению с КАС (табл. 1).
На томатах двукратное внесение удобрения на глубину 15 см обеспечило существенно больший урожай, чем однократное внесение на ту же глубину.
Таким образом, подкормка безводным аммиаком может быть эффективным агрономическим приемом при выращивании различных сельскохозяйственных культур, а не только кукурузы.
Азотное питание растений: преимущества и недостатки безводного аммиака
Что такое безводный аммиак?
Безводный аммиак — высококонцентрированное азотное удобрение (82,3% азота). По внешнему виду представляет собой бесцветную подвижную жидкость с резким запахом. При попадании в почву превращается в газ и образует гидроксид аммония, который быстро схватывается почвой, не вымывается и не улетучивается.
Когда и под какие культуры вносится?
Безводный аммиак вносят под зерновые, технические культуры, овощи, сахарную свеклу. Работы по внесению удобрения проводятся либо поздней осенью под зяблевую вспашку, либо ранней весной за три недели до посева, чтобы избежать ожогов семян и слабых всходов. Поскольку безводный аммиак вносится во влажную почву, то оптимальное время внесения для засушливых регионов — весна.
Использовать его можно и для подкормки пропашных культур. В таком случае его рекомендуют закладывать на расстояние 10-12 мм от растений или же на середину междурядий. В противном случае растения могут получить ожоги.
Какой должна быть температура почвы?
Специалисты отмечают, что для того, чтобы безводный аммиак работал наиболее эффективно, оптимальная температура почвы должна быть не выше 10 °С, а температура воздуха — не выше 15 °С.
Какова глубина внесения удобрения в почву?
Как подготовить почву?
«При внесении безводного аммиака главное, чтобы была влажная почва… Глубина внесения — 15-18 см, скорость культиватора должна быть не более 10 км/ч, в зависимости от почвы. Если скорость будет больше, то культиватор начнет прыгать и начнутся потери удобрения. При внесении из-под лапы не должен выходить газ. Под аммиак должна быть хорошо подготовлена почва: либо культивация, либо хорошее рыхление. Неровностей не должно быть, в противном случае удобрение будет на 10-30% выветриваться. Поэтому наша задача — хорошо подготовить почву, чтобы при внесении аммиак не выветривался, а сразу связывался с влажной почвой», — отметил Николай Монашок.
Какие нормы внесения аммиака для разных культур?
Специалисты компании «Агроинновации» рекомендуют придерживаться таких норм внесения аммиака за один прием:
Какая техника используется для внесения жидкого аммиака?
Компании, которые занимаются внесением аммиака — а грохимы. Они управляют комплексами по внесению и закрывают логистику последней мили (доставка от вагона/трубы в поле).
Как хранят безводный аммиак?
Хранят и перевозят безводный аммиак в специальных толстостенных стальных цистернах под давлением. Цистерна должна заполняться не более чем на 85%, поскольку при повышении внешней температуры внутри цистерны температура жидкости также повышается, что приводит к ее расширению. При неправильном открытии крышки или крана аммиак разбрызгивается, в результате человек может получить ожоги.
Аммиак чьего производства получают украинские аграрии?
В Украине есть аммиак как собственного производства, так и импортного.
«Из года в год объемы импорта и производства в разы отличаются. Но тенденция наблюдается в сторону увеличения импорта, поскольку внутренний производитель вынужден конкурировать с дешевым российским аммиаком (базовое сырье для аммиака — природный газ). Также нужно учитывать специфику внутреннего производителя, который монополизирует рынок и поднимает стоимость аммиака. Именно импорт сдерживает рост цены у производителя. Здоровая конкуренция только на пользу конечному потребителю», — отметил директор «СБПМ» Евгений Воробьев.
В 2019 году «СБПМ» отгрузила на рынок порядка 50 тыс. т, что составило 10% рынка импортного аммиака.
«Планируем на 2020 выполнить объем в 70 тыс. т. Дополнительно видим развитие новых направления по сбыту аммиака», — рассказал директор.
Какие существуют нюансы транспортировки аммиака?
Транспортировка аммиака в Украину осуществляется железнодорожным транспортом в цистернах, магистральным аммиакопроводом и специальным автотранспортом. Поскольку аммиак является особо опасным грузом, то для его транспортировки необходима специальная лицензия.
« Укрхимтрансаммиак » — оператор части аммиакопровода Тольятти-Одесса, который проходит по территории Украины. В прошлом году компания транспортировала рекордные со времени своего основания 2,51 млн т аммиака. С ноября 2019 года и.о. директора назначен Максим Немчинов.
В «СБПМ» отметили, что в этом сезоне поставки аммиака в ж/д вагонах составили порядка 15 тыс. т. На сегодня ж/д поставки аммиака занимают основной объем рынка. К основным проблемам такой транспортировки относятся простои вагонов и возврат. Внесение аммиака в грунт зависит от погодных условий. Во время осадков работы не проводятся, и компания вынуждена держать вагоны с товаром на станциях, соответственно, неся убытки на простоях.
Какие преимущества внесения безводного аммиака?
Среди основных преимуществ безводного аммиака директор Восточного кластера Ukrlandfarming Юрий Щербак называет то, что он является самым концентрированным азотным удобрением.
«Во-первых, ни одно из сыпучих удобрений даже близко не имеет такой концентрации азота, как аммиак. Больше всего азота среди сыпучих удобрений в карбамиде — 46%. А в безводном аммиаке 82%. Во-вторых, в пересчете стоимости на действующее вещество, по сравнению с аммиачной селитрой и карбамидом, в безводном аммиаке стоимость одной единицы получается самой дешевой. В-третьих, безводный аммиак не вымывается с осадками, в итоге растение получает больше азота. Ну и хозяйственная польза такого удобрения в том, что оно жидкое и на него никто не позарится. Ведь никто на предприятии не застрахован от краж», — отметил Юрий Щербак.
Он добавил, что там, где осенью после основной обработки почвы вносили безводный аммиак, получили урожайность кукурузы выше, чем там, где вносили сыпучие удобрения.
«По моему мнению, безводный аммиак лучше сыпучих удобрений. Но его нужно стараться вносить именно осенью», — рассказывает Юрий Щербак.
К преимуществам использования безводного аммиака также стоит отнести упрощение производственного процесса, более равномерное распределение азота в почве и отсутствие слеживания. Особенно удобна такая технология для больших посевных площадей из-за возможности полностью механизировать транспортировку и внесение удобрения в почву.
«Те же самые США и Канада — 100% вносят у себя безводный аммиак из года в год. Европа его вносит меньше. А почему? Потому что там в фермерских хозяйства в основном 20-40 га земли. Им нецелесообразно тратиться на эти материалы и всю эту кухню, связанную с применением безводного аммиака», — подытожил Юрий Щербак.
Какие существуют недостатки у безводного аммиака?
Имеет безводный аммиак и свои недостатки по сравнению с твердыми удобрениями, а именно: улетучивание азота в атмосферу, высокие затраты на технику для хранения и внесения, риски для здоровья человека при неправильном обращении с этим удобрением.
Как нам рассказал Юрий Щербак, обустройство лицензионного пункта раздачи безводного аммиака влечет определенные финансовые затраты. Сегодня компания имеет свою железнодорожную ветку, куда поставляются жидкие удобрения (в том числе и безводный аммиак). Получают его в цистернах. Потом через специальные насосы закачивают в автоцистерны. Их закупали в России и Турции. В Украине такие цистерны не делают. Перевозку и маршрут безводного аммиака согласовывают с определенными службами. Водители проходят обучение и знают, как вести себя с этим сырьем. Плюс обеспечиваются необходимыми защитными костюмами и материалами.
«Мы каждый год тестируем в государственных органах бочки, которые перевозят безводный аммиак. Также тестируем агрегаты по внесению безводного аммиака. Их мы закупаем в Канаде. Вносим удобрение только в дневное время. Одним агрегатом за день обрабатываем 80-100 га», — отметил директор Восточного кластера Ukrlandfarming.
Также существует мнение, что безводный аммиак уничтожает почвенную биоту в местах его внесения. Однако исследования показали, что этот эффект имеет локализованный и временный характер. Спустя небольшой промежуток времени эти потери с лихвой компенсируются.
Какова тенденция спроса на применение безводного аммиака в аграрных хозяйствах?
По мнению экспертов «СБПМ», в дальнейшем спрос на безводный аммиак будет только увеличиваться, ведь переход агропроизводства на жидкие удобрения позволяет существенно сэкономить на азотной подкормке. Но пока что на безводный аммиак приходится только 12% удобрений азотной группы, отметили в «СБПМ».
Аммиачная вода как удобрение: применение в сельском хозяйстве
В сельском хозяйстве особое значение для повышения урожайности наряду с органическими удобрениями отводится применению минеральных веществ для питания растений: азотных, фосфорных, калийных и комбинированных. Именно азот, калий и фосфор являются главенствующими веществами для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Роль азотных удобрений для растений можно определить коротко, но значимо: азот влияет на всю жизнедеятельность растений, обеспечивает хорошее уплотнение их корней, способствует процессам образования листьев, развития соцветий, оказывает влияние на формирование, рост и вкус плодов. Напрашивается вывод: недостаток в почве азота приводит к резкому снижению урожайности культур и его качества.
Преимущества водного аммиака
Из широкого спектра удобрений, содержащих азот и используемых для больших сельскохозяйственных площадей, выделяется аммиачная вода. Это вещество широко применяют как государственные предприятия сельского хозяйства, так и фермеры. И чаще всего — на больших площадях возделываемых культур. Этому способствуют следующие причины:
Всё это относится к неоспоримым достоинствам гидрата аммиака, которые и повлияли на выбор аграриев.
Химические свойства
Это удобрение представляет собой раствор аммиака в воде (в отношении 30% аммиака к 70% воды), называемый ещё гидратом аммиака. А также можно встретить название «водный аммиак». Но это всё подразумевает одно и то же жидкое азотное удобрение, в 1 литре которого содержится 220 г азота. Значит, весовое содержание азота составляет почти 25% от веса единицы объёма этого вещества (1 литр гидрата аммиака весит 888 г).
Гидрат аммиака, формула которого выглядит как NH4OH, относится в химической классификации соединений к слабым основаниям. Получается путём растворения синтетического или коксохимического аммиака в воде. Процесс проходит под давлением в 2 атмосферы. С физической точки зрения, полученное вещество является бесцветной или слегка жёлтой жидкостью с очень резким запахом, вызывающим слезоточивость и кашель. Плотность аммиачной воды (18,5 — 25%-ного раствора) составляет 910 — 930 кг/м3 при температуре 15 градусов по Цельсию. Концентрация азота в удобрении от 16,5 до 20,5%.
Аммиачная вода, формула образования которой протекает по уравнению NH3 + H2O = NH4 + OH, содержит аммиак (NH3). Аммиак может улетучиваться из раствора при неудовлетворительном хранении, при транспортировке и внесении, что уменьшает содержание азота в удобрении. Поэтому руководителям хозяйств стоит уделять особое внимание при использовании этого вида удобрений вопросам сохранения его качества.
Применение в сельском хозяйстве
Многие хозяйства используют аммиачную воду, применение которой не ограничивается только в качестве удобрений. Она используется ещё и в животноводстве для аммонизации кормов. Но всё же основное применение здесь — в качестве удобрения. И хозяйства охотно закупают гидрат аммиака, так как стоимость его в перерасчёте на действующее вещество вдвое ниже гранулированных видов азотных удобрений. Это объясняется дешевизной технологии приготовления гидрата. Сделать его довольно просто.
Кроме цены, на высокий спрос водного аммиака влияет такие факторы, как простота и практически полная механизация его применения на сельскохозяйственных угодьях. А так как ручной труд не используется, то опять же экономятся затраты предприятий не только на оплату ручного труда, но и на защитные средства, которые необходимы при работах с аммиачным раствором.
Жидкое азотное удобрение используют для широкомасштабного фронта работ при обработке больших по площади участков под сельскохозяйственные культуры. Благодаря универсальности препарата и тому, что азот в нём находится в легкоусвояемой форме, он годится для многих типов почв и различных видов растений. Чаще всего гидрат аммония (называют это вещество и так) вносится под зяблевую вспашку, проводимую в хозяйствах с конца лета и до поздней осени сразу после уборки предшествующего урожая, а также весной с предпосевной культивацией пахотных земель. В течение вегетативного периода гидрат аммиака вносят под растения для подкормок их азотом.
Способы внесения удобрения
Гидрат аммиака можно вносить в любые типы почв. Но особенно высокий уровень отдачи от удобрения на высокоорганизованных почвах с большим содержанием гумуса и после хорошей их обработки. В тяжёлых почвах действующее вещество жидкого удобрения сохраняется лучше, как правило, быстрее поглощается почвенными коллоидами. А вот на лёгких и сухих почвах и на почвах с низким содержанием гумуса аммиак быстрее испаряется.
Внесение жидкого удобрения на сельскохозяйственные угодья происходит с помощью специальной техники, основной частью которой является герметичная цистерна, в которую заправляют аммиачную воду. Такая техника обеспечивает внесение удобрения на заданную глубину. Глубина эта зависит от типа почвы и регулируется в диапазоне от 10 до 20 см.
Обычно глубина заделки удобрений на тяжёлых почвах достигает 10 — 12 см, а на лёгких и сухих — не менее 15 — 20 см. Эта мера частично предохраняет от быстрого улетучивания аммиака из почвы. Иногда гидрат аммония вносят в почву с её поливом, но в этом случае не обеспечивается равномерность распределения удобрения и слишком высокий риск значительной потери аммиака с испарением жидкости при жаркой погоде.
Поверхностное внесение жидкого удобрения или внесение его на меньшую глубину, чем рекомендуется с учётом типа почвы, не даст нужной эффективности и поэтому недопустимы.
Поведение вещества в почве
В хорошо окультуренной почве аммиак, содержащийся в растворе, моментально адсорбируется коллоидами почвы и становится малоподвижным. Со временем азот в аммиаке нитрифицируется, приобретает подвижность, впитывается с почвенным раствором растениями, а также участвует в процессах жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. После преобразования аммиака в нитраты весной отмечается количественное увеличение и возрастание активности почвенных микроорганизмов, что, конечно, влияет на улучшение качества самой почвы и на развитие культурных растений впоследствии.
Меры предосторожности
У аммиачной воды класс опасности 4, предполагающий следующие риски для здоровья людей:
При работе с ней нужно соблюдать некоторые меры предосторожности. В первую очередь обязательно применение средств индивидуальной защиты (СИЗ) при работе с удобрением, при его транспортировке и хранении:
Кроме СИЗ, на рабочем месте должна быть аптечка, в составе которой имеются средства нейтрализации щелочи от попадания раствора на кожу (например, 5%-ная уксусная кислота) и раздражения дыхательных путей (10%-ный раствор метанола). Работы должны производиться в специальной одежде из плотной ткани.
На человека воздействуют пары аммиака, выделяющиеся из раствора. Высокое содержание аммиака может привести к более тяжёлым последствиям, таким как головокружение и боли в желудке, может начаться рвота и произойти задержка мочи. В случае отравления человеку нужна срочная госпитализация.
Водный аммиак — необычное вещество, которое нашло применение и в сельском хозяйстве в качестве удобрения и средства улучшения кормов, и в промышленности (например, для изготовления холодильной техники и некоторых видов красок), и в фармакологии (нашатырный спирт), и в косметологии (обесцвечивание волос). И наверняка найдется ещё больше возможностей для применения этого раствора в будущем.
Originally posted 2018-02-26 06:40:17.
