|
|
|
 |
Минеральные удобрения и их применение |
|
 |
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Минеральные удобрения и их применение
Минеральные удобрения и их применение
29 План - Введение
- 1. Аммиачные удобрения
- Водный аммиак или аммиачная вода
- Мочевина
- Натриевая селитра
- Сульфат аммония
- 2. Калийные удобрения
- Поташ
- Сульфат калия
- 3. Фосфорные удобрения
- Двойной суперфосфат
- Суперфосфат
- Фосфоритная мука
- 4. Комплексные удобрения
- Аммофос
- Кали-магнезия
- Нитроаммофоска
- Нитрофоска
- Вывод
- Приложения
- Литература
ВведениеМинеральные удобрения - источник различных питательных элементов для растений, в первую очередь это азот, фосфор и калий, а затем кальций, магний, сера, железо. Все эти элементы относятся к группе макроэлементов, так как они поглощаются растениями в значительных количествах. При полном отсутствии любого элемента в почве растение не может расти и развиваться нормально. Все минеральные элементы участвуют в сложных преобразованиях органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза. Растения для образования своих органов - стеблей, листьев, цветков, плодов, клубней - используют минеральные питательные элементы в разных соотношениях.В целом прогнозируется, что в течение оставшихся лет текущего десятилетия мировое потребление минеральных удобрений будет увеличиваться в соответствии с ростом мирового населения. Несмотря на то, что в развитых странах Западной и Восточной Европы, включая бывший СССР и Северную Америку, живёт лишь около четверти населения земного шара, в 1990 году на эти страны приходилось 56% от общего мирового потребления минеральных удобрений. Однако доля развивающихся стран в общем, объёме потребления увеличилась с 29% в 1980 году до 44% в 1990 году и ожидается, что эта доля будет продолжать увеличиваться, хотя и более медленными темпами, чем в 80-е годы. Потребление в Северной Америке и Западной Европе, по-видимому, сократится из-за изменений в сельскохозяйственной политике (в частности, из-за мер, направленных на сокращение излишков продукции растениеводства в Западной Европе), а также из-за возрастающей обеспокоенности по поводу экологических проблем, которая в некоторых из этих стран привела к введению законодательных актов, направленных на защиту окружающей среды. Опасения, связанные с нитратами, (сильные в Западной Европе), распространяются на другие развитые регионы. Уже отмечено, и, по-видимому, будет продолжаться сокращение потребления минеральных удобрений в Восточной Европе и бывшем СССР - вследствие недавних экономических изменений. Приведённый прогноз по увеличению спроса в этих регионах, безусловно, нуждается в пересмотре в свете последних экономических изменений.Согласно более позднему прогнозу, в бывшем СССР и Восточной Европе общее потребление минеральных удобрений будет сокращаться приблизительно на 3 млн. т в год. В целом, однако, прогнозируется, что мировое потребление удобрений будет увеличиваться. [14]Целью этой курсовой работы является обобщение современных сведений о выпуске минеральных удобрений, особенностях их использования в зависимости от физиологического действия, химического состава, а также собраны некоторые сведения об истории их разработки.Немаловажным является также разработка справочных материалов, которые могут быть использованы для создания электронных изданий и в курсе преподавания химии в школах.Курсовая состоит из четырех разделов, иллюстративного материала и списка использованной литературы. 1. Аммиачные удобренияАммиачная селитра - (NH4NO3), содержащая 34-35% азота, наиболее распространенная форма азотных удобрений. Соль бесцветна, гигроскопична t пл. - 169,6, поэтому выпускается в гранулированном виде (диаметр гранул 1-3 мм) и хранится в сухом помещении в пятислойных бумажных или полиэтиленовых мешках. [1]Значение азотного удобрения для растений, а также роль бобовых культур (связывающих молекулярный азот) в обогащении почвы азотом были показаны французским ученым Буссенго (современник Либиха), который уже тогда отмечал положительное действие чилийской селитры как удобрения. [7]При внесении данного удобрения в кислую почву необходимо опережающее известкование, поскольку аммиачная селитра - физиологически кислое удобрение. При его использование нужно помнить, что одна половина азота содержится в форме аммония, который способен поглощаться почвой, другая - в форме нитратов, обладающих большой подвижностью в почвенном растворе. Это позволяет широко дифференцировать способы, дозы и сроки применения в зависимости от свойств почвы, климата и биологических особенностей удобряемых культур. Аммиачную селитру вносят в качестве допосевного удобрения. [3]Соль получается при нейтрализации азотной кислоты аммиаком. Производство минеральных удобрений по видам, тыс. тК 2000 г. производство минеральных удобрений сократилось по сравнению с 1990 г. в 1,3 раза, в том числе азотных - в 1,2 раза, фосфорных - в 2,1 раза, производство калийных удобрений увеличились в 1,03 раза (рис.1).В последние десять лет в производстве минеральных удобрений наблюдалась тенденция к снижению относительных объемов выпуска фосфорных и росту производства калийных удобрений. [14]Водный аммиак или аммиачная водаВодный аммиак или аммиачная вода NH4OH - раствор аммиака в воде, содержащий 20-25% аммиака. Для удобрения применяют водный аммиак двух сортов: с содержанием 20% аммиака (16%N) и 25% (20,5 N). При температуре 150С удельный вес водного аммиака первого сорта составляет 0,910. Второго сорта - 0,927. Аммиачная вода не разрушает черные металлы, замерзает при температуре - 33-560С. Ее лучше перевозить на близкие расстояния. Азот в этих удобрениях находится в основном в форме свободного аммиака, и только незначительная часть в виде катиона NH4+. Это определяет их отличие от твердых нитратных и аммонийных азотных удобрений не только по физическим, но и по агрохимическим свойствам. [1]Начало использования аммиака связано с именем советского ученого Прянишникова Д.Н. (1865-1948). Он создал основную теорию азотного питания растений. Ученые и практики были убеждены, что растения могут питаться лишь нитратным азотом селитры, и констатировали, что внесение аммонийных удобрений вызывает угнетение и гибель растений. Но многолетние исследования Д.Н. Прянишникова свидетельствуют о том, что растения не только способны усваивать азот из аммония, но и поглощают его быстрее нитратного. [6]По агрономической эффективности жидкий аммиак не уступает твердым азотным удобрениям, а в некоторых случаях может быть более эффективным, в частности на легких почвах в условиях орошения или в увлажненных районах. Чтобы исключить потери азота при улетучивании аммиака, жидкие азотные удобрения необходимо заделывать в почву в зависимости от дозы азота и типа почв на глубину: безводный аммиак - 14-18 см, водный - 10-12 см. [4] Выпуск аммиака, сырья для производства азотных удобрений, по итогам I полугодия 2005 года возрос на 16% до 1,3 млн [15]МочевинаМочевина - [CO (NH2) 2] содержит 46% азота. Это самое концентрированное из твердых азотных удобрений. Азот в мочевине находится в органической форме в виде амида карбаминовой кислоты. Мочевина биологически кислое удобрение. По величине потенциальной кислотности она близка к аммиачной селитре. Выпускается в гранулированном виде (диаметр гранул 0,2-2,5 мм их покрывают жировой добавкой), обладает хорошими свойствами, слабо слеживается при хранении. Хорошо растворима в воде, спиртах, аммиаке, плохо - в эфире. [5]Мочевина конечный продукт обмена белков у многих беспозвоночных, рыб, земноводных, млекопитающих, человека. Открыта французским химиком И. Руэлем в 1773 году. Мочевина входит в состав многих гигиенических и косметических средств. [9]Мочевину эффективно применять во всех почвенных зонах страны. Особенно перспективно применение ее в районах орошения (хлопчатник) и во влажных субтропиках. Лучше ее вносить за 10-15 дней до посева, после разложения биурета. В почве она растворяется и под действием фермента уреазы превращается в углекислый аммоний. При использовании в качестве некорневой подкормки концентрация раствора до 5% не вызывает ожога листьев. [7]Мочевина получается в результате взаимодействия углекислого газа и аммиака при высоком давлении и температуре.CO2+2NH3= (NH2) 2+H2O [3]Производственный потенциал химической индустрии в России размещен на 58 предприятиях, расположенных практически во всех регионах России, кроме Дальнего Востока. Их общая мощность - 19,6 млн. т в 100% питательных веществ, объем действующих мощностей на 1 января 2001 г составил 18,1 млн. т. Четырнадцать предприятий имеют ежегодный выпуск свыше 300 тыс. т. (в 100% питательных веществ). Основными из них являются: ОАО "Уралкалий", ОАО "Сильвинит", ОАО "Аммофос", ОАО "Кирово-Чепецкий ХК", ОАО "Воскресенские минудобрения" и ОАО "Акрон" (г. Новгород), которые успешно действуют не только на внутреннем рынке, но и на внешнем. В современных условиях их производственный потенциал используется на 70 - 88% против среднеотраслевого показателя 59,1%. [14] Натриевая селитраНатриевая селитра NaNO3 - в химически чистом виде бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. В сельском хозяйстве применяют техническую натриевую селитру представляющую собой кристаллы сероватого или желтоватого цвета. В первом сорте должно содержатся NaNO 3 - не менее 99%, влаги не более 1%, во втором соответственно 98% и 2%. Удобрение гигроскопично, при хранении слеживается, рассеиваемость удовлетворительная лишь в сухом состоянии. [5]Впервые это вещество стало использоваться как удобрение в 1825 г в Гамбурге. [4]Удобрение физиологически щелочное, поэтому целесообразно применять на кислых почвах. Входящие в состав Катины натрия обуславливают положительное действие на урожай сахарной и кормовой свеклы. Натриевую селитру также применяют в пищевой промышленности для консервирования, в металлургии, в стекольной промышленности. [7]Добывается из природных залежей в Чили, известна под названием чилийской селитры. В промышленности получают путем адсорбции оксилов азота раствором щелочи с последующим окислением образовавшихся нитратов натрия азотной кислотой. Другой способ получения основан на обменной реакции между нитратами кальция и аммония с натриевыми солями. [2]2CaNO3+2NaNO3=2NaNO3+CaCl2Сульфат аммонияСульфат аммония [ (NH4) 2SO4] - сернокислый аммоний содержит 20,5% азота. И до 24% серы. Представляет собой кристаллический продукт белого или серого цвета. В нем могут присутствовать небольшие примеси серной кислоты, что придает удобрению слабокислую реакцию. Технический сульфат аммония, выпускаемый на удобрение, может иметь примеси Ca, Mg, SiO2, следы родананистого аммония и некоторое количество органических веществ, смоляных кислот, фенола. [1]В сухом состоянии обладает хорошими физическими свойствами и при хранении сохраняет рассыпчатость. Производится в крупнокристаллическом виде. [5]Растения из сернокислого аммония быстрее поглощают катион, чем анион, так как потребность их в азоте больше по сравнению с серой. Находясь в поглощенном состоянии, ионы аммония приобретают меньшую подвижность. Поэтому устраняется опасность вымывания азота в сильно влажную почву. Сульфат аммония наиболее эффективен в условиях орошения или избыточного увлажнения. [7]До ХХ века растительность на Земле существовала за счет почвенного азота, накопленного свободно живущими и симбиотическими азотфиксирующими микроорганизмами. Сто лет тому назад или чуть больше после открытия Габером способа химического восстановления молекулярного азота появился технический азот минеральных удобрений. В советское время за счет развития химической промышленности производилось много минеральных удобрений, им было отдано предпочтение в снабжении азотом сельскохозяйственных культур. [10]Специально как удобрение в России не производится, но получается в больших количествах как побочный продукт коксогазового производства и капролактамовой промышленности. Получается при взаимодействии аммиака с серной кислотой. При выпаривании раствором сульфат аммония выпадает в виде кристаллов. [14]По уровню концентрации производства отечественная промышленность минеральных удобрений занимает третье место в мире, уступая США и Китаю, единичные линии производства по своей мощности соответствуют зарубежным аналогам, в остальном уступая оборудованию современных зарубежных предприятий. Существенные различия наблюдаются в техническом состоянии основных фондов и эффективности их использования. [13] 2. Калийные удобренияКалийная селитра (азотнокислый калий, нитрат калия) KNO 3 - хорошо усвояемое растениями высококонцентрированное азотно-калиевое удобрение. Содержит N-13,59% и К2О - 46,5%. По стандарту различают 3 сорта (в промышленном продукте должно быть не менее 98% KNO3). Калиевая селитра обладает хорошими физическими свойствами. Гигроскопичность ее незначительная, хорошо рассеивается. Растворимость ее в воде высокая (в 1 л при10 С0-212г соли). Типичное физиологически щелочное удобрение. Представляет собой мелкие сухие на ощупь кристаллы белого цвета, на раскаленном угле вспыхивают, окрашивая пламя в фиолетовый цвет. [5]Среди ученых внесших вклад в разработку применения калийных удобрений достойное место занимает выдающийся ученый А.Т. Кирсанов. Он уделял немало внимания проблеме эффективного использования калийных удобрений и взаимосвязью калийных и азотных удобрений. В связи с этим опубликовал серию работ. Изучая взаимодействия различных видов удобрений, А.Т. Кирсанов еще в 1934 г пришел к выводу, что при сильном недостатке калия азотные удобрения не только не повышают урожай, но и даже губят его. [4]Калийная селитра может с успехом применятся под все сельскохозяйственные культуры, особенно эффективна под лен, овощные, табак, виноград, цитрусовые. Используется в качестве основного удобрения. При достаточном содержании уровня калия в почве растения более экономно расходуют влагу и такие элементы как азот, фосфор. [7]Получают несколькими способами: взаимодействием растворов нитрата натрия и хлорида калияNaNO3+KCl= KNO3 +NaCl Поглощением NO2 щелочью KOH.Нейтрализацией HNO3+KOH = KNO3+H2O.В небольших количествах в России встречается в виде маломощных природных скоплениях, приуроченных к сухим бессточным котловинам в районах с жарким климатом. За рубежом природные месторождения имеются в Индии (бенгальская селитра), Египте, Чили, Иране и некоторых других странах. [8]ПоташПоташ - K2CO3 (углекислый калий). В кальцинированном поташе должно содержаться 63-66,7% оксида калия. Кальцинирование осуществляют для уменьшения гигроскопичности. Поташ и бикарбонат калия (KHCO3) содержатся также в печной золе (при сжигании дров или соломы), в цементной пыли и отходах алюминиевого производства. Их тоже следует использовать как удобрение. Теоретическое содержание оксида калия в отходах - 47%, но на практике оно гораздо ниже из-за примесей. [1]Поташ представляет собой бесцветные кристаллы. Растворимость - 113,5 г на 100 г воды при 200С. [5]Поташ является хорошим источником калия для культур, чувствительных к хлоридам, а также на кислых почвах, так как он частично их нейтрализует.Только свекла, а также некоторые овощные культуры положительно реагируют на хлористый натрий, присутствующий в калийных солях. Однако на кислых дерново-подзолистых почвах хлористый калий активирует подвижность алюминия и марганца, что депрессирует рост свеклы, клевера и других культур. Такие почвы необходимо периодически известковать [7]. Физиологически роль калия в растении весьма многогранна. Над этой проблемой работало немало ученых-агрохимиков: С.И. Вольфкович, А.Т. Кирсанов, И.П. Малеченков [9]. Калий сосредотачивается в наиболее молодых частях растений, много его содержится в пыльце. Он способствует нормальному ходу фотосинтеза, передвижению углеводов (сахара, крахмала) их накоплению в продуктивной части урожая, а также синтезу белков. Культуры, обеспеченные калием лучше переносят недостаток воды при кратковременных засухах, он повышает прочность стеблей, увеличивает устойчивость растений к некоторым болезням.Основным сырьем для производства всех калийных удобрений служат различные калийсодержащие минералы (руды) природных месторождений. Для производства хлоридных удобрений (хлористый калий) служат сильвинитовые руды, а для производства поташа идет нефелиновый концентрат. Из этого концентрата кроме поташа в результате комплексной переработки получают еще окись алюминия, цемент и соду. Поташ хотя и является хорошим бесхлорным калийным удобрением, но в больших хозяйствах его в качестве удобрения почти не применяют из-за его плохих физических свойств. Поташ содержится и в печной золе от сжигания дров и особенно соломы. Вот почему золу тоже надо всегда хранить в герметично закрытой таре, предохраняя от попадания в нее влаги. Отсыревая, зола тоже теряет свои качества калийного удобрения [10].Сульфат калияСульфат калия (сернокислый калий, K2SO4). Ценнейшее удобрение, особенно для культур, страдающих от хлоридов, содержащее К2О до 48%, не более 1% MgO и не выше 10% влаги. Удобрение негигроскопично, хорошо рассеивается, предназначено для подкисления почвы. Сульфат калия представляет собой бесцветные кристаллы. Растворимость - 10 г на 100 г воды [5].В 1865 г. началась добыча калийных солей в Стассфурте. В дореволюционной России калийные удобрения не производились вследствие слаборазвитой промышленности. В СССР за годы довоенных пятилеток на базе открытых советскими учёными месторождений калия создана мощная калийная промышленность, ?удовлетворяющая возрастающую потребность сельского хозяйства в калийных удобрениях [7].Больше всего калия потребляют корне - и клубнеплоды - подсолнечник, бобовые культуры и гречиха. Менее всего растения обеспечены калием на торфяных, супесчаных и пойменных почвах. Нередко даже внесение одного калия значительно повышает урожай.Один из способов производства сульфата калия сводится к обменному разложению хлорида калия и сульфата магния:2KCL + 2MgSO4 = K2SO4 * MgSO4 + MgCL2K2SO4 * MgSO4 + 2KCL = 2K2SO4 + MgCL2Производство и применение минеральных удобрений в некоторых странах мира на 2001г [13]:|
Страна | Площадь пашни, млн. га | производство минудобрений млн. т | применение минудобрений млн. т | импорт удобрений млн. т | экспорт удобрений млн. т | валовое производство зерна и бобовых млн т | | Китай | 124 | 29,2 | 34,6 | 6,9 | 1,3 | 462 | | США | 177 | 16,5 | 28,5 | 14 | 7,4 | 338 | | Канада | 45,6 | 13 | 2,5 | 6,7 | 10,1 | 57 | | Россия | 84,8 | 11,5 | 1,4 | --- | 9,6 | 65,4 | | Германия | 11,8 | 4,3 | 2,7 | 1,7 | 3,3 | 45,1 | | Франция | 18,3 | 1,6 | 4,1 | 3,3 | --- | 67,5 | | |
3. Фосфорные удобренияХлористый калий (KCl) - основное калийное удобрение во всем мире. Содержание оксида калия составляет: в химически чистой соли - 63,2%, в технической соли, в том числе идущей на удобрения - 52,4 - 61,9%. Он отличается повышенной гигроскопичностью, особенно если кристаллы его мелкие. Поэтому современная технология производства дает продукт крупнокристаллический в результате обработки аминами. По внешнему виду его кристаллы розовой или оранжевой окраски. В удобрении 1 сорта содержится 60% оксида калия; 2 сорта - 58%. Влажность обоих сортов - не более 1% [5].Хлористый калий - самое концентрированное калийное удобрение. В нем минимальное содержание хлора на единицу калия в сравнении со смешанной калийной солью и сильвинитом. Вследствие этого при отсутствии сульфатов его применяют под чувствительные к хлоридам культуры, но вносят его заблаговременно, чтобы по возможностям Cl - удалился за пределы пахотного слоя почвы.Калий не только повышают урожай, но и обычно улучшает качество товарной продукции, если форма и дозы выбраны правильно. В урожае возрастает содержание углеводов и белковых веществ, прочнее становиться волокно. Большие заслуги в изучении действия калийных удобрений принадлежат Петербургскому А. В [7].Многие калийные удобрения представляют собой природные калийные соли, ис - пользуемые в сельском хозяйстве в размолотом виде. Большие разработки их находятся в Соликамске, на Западной Украине, в Туркмении. Открыты залежи калийных руд в Казахстане, Сибири [5].Удобрение получают из сильвинита (KCl*NaCl).Наиболее распространены 2 метода для осуществления этого технологического процесса. Самый старый из них основан на различном изменении растворимости хлористых калия и натрия при повышении температуры с 20 до 1000С. Второй метод основан на различии удельных весов хлористых калия и натрия (1,987 и 2,17 г/см3 соответственно) [10]. До сих пор крупнейшей отраслью химического комплекса России является производство минеральных удобрений. Его доля составляет более 21% товарной продукции химической и нефтехимической промышленности, 35% экспорта химических товаров. От уровня и направлений развития этого крупного блока химической индустрии зависит решение очень многих важных проблем в экономике России и, в первую очередь, насыщение рынка продуктами питания и товарами первой необходимости, создание необходимых условий для обеспечения независимости внутреннего рынка России от импорта сельскохозяйственной продукции [13].Двойной суперфосфатДвойной суперфосфат Ca (H2PO4) 2 - содержит 45% P2O5 и 3-5% свободной фосфорной кислоты. Это - аморфное вещество светло-серого цвета, растворимое в воде и подкисляющее почву. Выпускается в гранулированном виде [5].Фосфор - один из важнейших элементов питания растений, так как входит в состав белков. Если азот в почве может пополняться путем фиксации его из воздуха, то фосфаты - только внесением в почву в виде удобрений. Главные источники фосфора - фосфориты, апатиты, вивианит и отходы металлургической промышленности - томасшлак, фосфатшлак.Д.Н. Прянишников поставил фосфор в один ряд с азотом и калием - элементами, которые больше всего выносятся растениями из почвы и потерю которых надо компенсировать, внося в землю минеральные удобрения [2].Значит, растению, прежде всего, необходимы фосфорные, азотные и калийные удобрения.Двойной суперфосфат применяют на кислых подзолистых, торфяных, серых лесных почвах, а также на деградированных и выщелоченных черноземах и красноземах. По применению не отличается от простого суперфосфата, но более транспортабелен и требует меньших затрат на упаковку, перевозку, хранение. Используется для локального внесения под наиболее ценные технические и зерновые культуры [7].Для получения двойного суперфосфата из природного фосфата выделяют сначала фосфорную кислоту:Ca3 (PO4) 2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4 Отделив осадок, полученной кислотой, затем обрабатывают новую порцию фосфорита: Ca3 (PO4) 2 + 4H3PO4 = 3Ca (H2PO4) 2.Производство минеральных удобрений является одной из важных отраслей химической промышленности. Ко всем минеральным удобрениям предъявляется требование, чтобы питательные элементы были в водорастворимой форме.Это соли азотной, фосфорной и других кислот. Желательно, чтобы других компонентов удобрений, примесей, было как можно меньше, так как это "балласт". Удобрения при транспортировке и хранении должны быть стойкими к влаге, не слёживаться, сохранять сыпучесть. Для этого их выпускают гранулированными. Удобрения не должны содержать вредных попутных для растений, людей и животных веществ: фтора, радиоактивных веществ, тяжелых металлов [2].СуперфосфатСуперфосфат - Сa (H2PO4) 2*H2O содержит 19,5% фосфора из апатитового концентрата и 14% из фосфоритов, а также некоторое количество свободной фосфорной кислоты (до 5,5%), что значительно ухудшает его качества. Для устранения этого недостатка применяют нейтрализацию твердыми добавками: известь, мел, доломит, аммиак. Простой суперфосфат - рассыпчатый продукт темно-серого цвета с характерным запахом фосфорной кислоты. В удобрении первого сорта содержится не менее 19,5% Р2О5, 2-го сорта-19%, 3-го сорта - 14%, содержание воды 15-16%, гипса-до 40%. Для лучшего рассеивания его часто вносят в смеси с перегноем, торфом, фосфоритной мукой для улучшения физических свойств удобрение увлажняют и окатывают в гранулы. Гранулированный суперфосфат обладает лучшей сыпучестью и рассеиваемостью. (Диаметр гранул 1-4 мм) [5].Английский ученый Лооз в 1843 г. полевыми опытами на Ротамстедской опытной станции доказал, что наряду с зольными элементами в состав удобрений должен входить фосфор. В том же году на этой станции впервые было изготовлено заводским путем минеральное удобрение _ суперфосфат [6].Гранулированный суперфосфат рекомендуется для предпосевного внесения под различные сельскохозяйственные культуры в дозе 7,5 - 20 кг/га P2O5: кукурузу, подсолнечник, хлопчатник, свекла. Его можно применять на любых почвах, любым способом, под все культуры. По многочисленным опытам, проведенным в нашей стране, 0,5ц гранулированного суперфосфата на 1 га дает прибавление 2,5-3 ц зерна [7].Получение суперфосфата производят следующим образом:[Ca3 (PO4) 2] 3*CaF2 + 7H2SO4 + 3H2O - > 3Ca (H2PO4) 2*H2O + 7CaSO4 + 2HF А также изготовляется из высокопроцентного (39-40% Р2О5) апатитового концентрата или из природных фосфатов - апатитов и фосфоритов разложением их с 61-67% серной кислотой.Ca3 (PO4) 2 + 2H2SO4= Ca (H2PO4) 2 + 2CaSO4Жидкая смесь при выходе затвердевает вследствие кристаллизации монокальцийфосфата [14].|
Производство и поставка фосфорсодержащих удобрений и кормовых добавок в РФ, млн. т. P2O5. | | Годы | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | | Производство | 4,2 | 3,7 | 2,7 | 2,3 | 1,6 | 1,74 | 1,49 | 1,80 | 1,8 | | Поставки сельскому хозяйству | 3,6 | 3,6 | 1,4 | 0,7 | 0,3 | 0,38 | 0,36 | 0,4 | 0,4 | | Экспорт | 0,7 | 0,7 | 1,3 | 1,6 | 1,3 | 1,36 | 1,13 | 1,4 | 1,4 | | |
Фосфоритная мукаФосфоритная мука - самое дешевое из фосфорных удобрений. По объему производства и применения она занимает второе место в мире. В настоящее время выпускается фосфоритная мука со следующим содержанием P2O5-высший сорт-25%,1 сорт-22%,2 сорт-19%, диаметр крупинок муки - 0,17 мм. Это тонкий порошок серого или бурого цвета [5].Большой след в агрохимии оставил профессор Петербургского земледельческого института А.Н. Энгельгардт (1832-1893) Ему принадлежит приоритет в применении фосфоритной муки в качестве удобрения. Он впервые доказал хорошее действие и последействие этого удобрения на малоплодородных пустошах. Следует отметить, что никакая другая страна не использует фосфоритную муку в таком количестве и с таким успехом как наша. В этом немалая заслуга А.Н. Энгельгардта [4].Фосфорные удобрения необходимы растению с начального периода их жизни. Сильный эффект действия такого удобрения обуславливается способностью отдельных растений усваивать фосфорную кислоту труднорастворимых соединений. Она не только увеличивает урожаи, но и улучшает его качество, повышает зимостойкость озимых культур, ускоряет созревание [3].Эффективность применения фосфоритной муки зависит от контакта с почвой, она усиливается при наибольшем контакте, что зависит от тонины помола. Также эффект зависит от геологического возраста и минералогического состава фосфорита. Более древние хуже усваиваются растениями, чем молодые.Приготовление муки весьма просто. Фосфорит освобождается от примесей (гипса, песка), дробится и размалывается до состояния тонкой муки (80% -с диаметром 0,17 мм). количество выпуска фосфорных удобрений падает с каждым годом. За пять лет (1990-1994гг.) в три раза сократилось производство апатитового концентрата с 19,3 млн. т.д.о 6,48 млн. т [9]. 4. Комплексные удобренияАммофосАммофос - это смесь NH4H2PO4 и (NH4) 2HPO4. Представляет собой двойное комплексное удобрение для различных почв под различные сельскохозяйственные культуры. Содержит 45-52% P2O5 и 10-12% азота. Растворимо в воде. Обладает хорошими физико-химическими и свойствами, не нуждается в гранулировки и применении конденсирующих добавок. В его составе не имеется балластных компонентов, не гигроскопичен, легко рассеивается. Физиологически кислое удобрение, при внесении несколько подкисляет почву [5].В 1761 шведский ученый Валериус высказал гипотезу о том, что растения питаются гумусом. Этот ошибочный взгляда под названием "гумусовая теория" был достаточно распространен. Эта гипотеза была высказана на основе наблюдений, что растения лучше росли на почвах, богатых гумусом; Но ошибочность этой теории уже тогда была очевидной. Со времен М.В. Ломоносова известно, что гумус появляется в почве только в результат гниения растений, т.е. является образованием вторичным. И только с1859г., когда ученые Кноп и Сакс впервые доказали возможность выращивания растений на растворах минеральных солей, теория минерального питания растений стала безраздельно господствующей. Именно она дала толчок к развитию производства минеральных удобрений. Подтвердилась мысль о том, что нет ничего лучше для практики, чем хорошая теория [7].Аммофос преимущественно применяется в качестве рядкового удобрения под различные сельскохозяйственные культуры, можно использовать и как основное удобрение (напр. под хлопчатник). Является хорошим компонентом для смешивания со всеми стандартными удобрениями. Недостаток в том, что в нем неуравновешенное содержание N и P (1: 4), что ограничивает его самостоятельное применение.Аммофос получается путем взаимодействия фосфорной кислоты с аммиаком. В зависимости от степени нейтрализации образуется моноаммонийфосфат NH4H2PO4 и диаммонийфосфат (NH4) 2HPO4NH3+H3PO4=NH4H2PO4По итогам І полугодия 2005 года общее производство аммофоса составило 206 тыс. т [13]Кали-магнезияКали-магнезия (сульфат калия магния) K2SO4* MgSO4 - серые кристаллы, легко растворимые в воде. Содержит 28-30% К, в расчете на К2О и 8-10% Mg в MgO. Обладает хорошей рассеиваемостью и малой гигроскопичностью. Слеживается лишь при длительном хранении. Можно смешивать со всеми удобрениями кроме мочевины [5].Большой вклад в изучение роли калийных удобрений в питании растений сделал выдающийся ученый-агрохимик Ф.В. Турчин. Им внесено новое представление о значении К в азотном и углеводном обмене, в синтезе азотных органических соединениях, установлена специфическая роль К в нитратном и аммиачном питании растений. Ф.В. Турчин доказал, что недостаток К в условиях NH4 питания вызывает обильное накопление NH4+, приводящее к аммиачному отравлению. Поэтому при недостатке К в растениях скорость синтеза аминокислот и обновление белков замедляется. Применяют кали-магнезию как основное удобрение при посеве и в подкормках. Оно является одним из лучших удобрений для чувствительных к хлору культур [6]. Особенно эффективно на легких (песчаных и субпесчаных) почвах под картофель, горох, люпин, клевер, гречиху, ягодные и плодовые растения.Получают из минералов и руд, содержащих К и Mg в сульфатной форме и других калийных солей смешиванием с K2SO4, а также образуется как побочный продукт при производстве сернокислого калия. Кроме России производят в Германии и Англии [4].НитроаммофоскаНитроаммофоска (азофоска) - комплексное азотно-фосфорное удобрение. Гранулы состоят из аммиачной селитры, аммофоса, частично диаммофоса, NH4Cl, NH4NO3, KNO3-водорастворимых солей доступных растениям. Азофоска содержит 18,2% N, 14,6% Р2О5, 14,6% К2О. Для придания лучших физических свойств гранулы обрабатывают с поверхности гидрофобными веществами [5].Удобрение используют как основное, но особенно ценно оно для предпосевного внесения, вследствие высокого содержания водорастворимого Р2О5. На посевах зерновых культур дает ту же прибавку урожая, что и смесь простых удобрений аммиачной селитра, суперфосфата и хлористого калия. Использование нитроаммофоски экономически более выгодно, так как избавляет хозяйства от приготовления смесей в период напряженных работ, кроме того 1 т азофоски заменяет более чем 1,5 т простых удобрений, поэтому уменьшаются затраты на упаковку и перевозку [3].Получают ее при взаимодействии аммиака, азотной и фосфорной кислот с добавлением хлористого или сернокислого калия. Аммиак и азотную кислоту можно заменить твердым нитратом аммония и фосфорной кислотой [5].Одно из крупнейших предприятий России по выпуску новых видов минеральных удобрений, в том числе и азофоски - Буйский химический завод (Костромская область). Но в ассортименте нашей страны преобладает аммофос [1].Производство сложных удобрений в нашей стране организовано в 60-ых годах. Удельный вес их в общих поставках земледельного фонда страны уже в 1980г составил 20,2% [12].НитрофоскаНитрофоска - это смесь аммофоса с калийной селитрой, нитратом калия, KNO3. Она особенно удобна для пользования, так как одновременно содержит всё наиболее необходимые растениям элементы - азот, фосфор, калий. Нитрофоска представляет собой тройное комплексное удобрение для различных почв под различные сельскохозяйственные культуры. Содержит 35-52% N, P2O5 и K2O. Удобрение растворимо в воде [5].До революции производства минеральных удобрений в России практически не было; вся продукция нескольких мелких заводов составляла в 1913 г. только 89 тыс. т. Строительство новых заводов началось лишь в 1925-1926 гг. и приобрело в дальнейшем большой размах.Особенно выросло производство минеральных удобрений после окончания второй мировой войны. Если в 1940 г. было произведено всех минеральных удобрений только 3,2 млн. т, то в 1954 г. выработка удобрений составила почти 8 млн. т, а через 10 лет - уже 25,6 млн. т. [12]Сложно-смешанные удобрения характеризуются высокой концентрацией питательных веществ, поэтому применение таких удобрений обеспечивает значительное сокращение расходов хозяйства на их транспортировку, смешивание, хранение и внесениеК числу недостатков комплексных удобрений относится то, что при внесении, например, необходимого количества азота, других питательных элементов вносится меньше или больше, чем требуется [7].Получают нитрофоску сплавлением фосфата аммония (NH4) 2HPO4, азотнокислого аммония NH4NO3 и хлористого или сернокислотного калия [3]. ВыводВ настоящее время трудно найти издание, в котором в полном объеме подробно описывался бы весь ряд минеральных удобрений. В этой курсовой работе проведен анализ литературы и справочных материалов по минеральным удобрениям, что может быть использовано в. электронных изданиях и в курсе изучения химии в средних школах. Приведенный материал использовался при проведении уроков и подготовки тематических пособий по химии в средней школе №5 г. Калуга. ПриложенияПриложение 1 ИЛЛЮСТРАТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ Таблица 1 Производство минеральных удобрений в России (тыс. т питательных веществ). |
Удобрения | 1985 | 1990 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | | В том числе Россия | | | Всего | 17304 | 15979 | 12300 | 9917 | 8266 | 9639 | 9076 | | Из них | | | Азотные | 8013 | 7186 | 5815 | 4777 | 4050 | 4879 | 4807 | | Фосфорные | 4437 | 4943 | 3015 | 2512 | 1718 | 1929 | 1584 | | Калийные | 4852 | 3848 | 4086 | 2628 | 2498 | 2831 | 2685 | | % от общего производства по СССР | 52,1 | 50,4 | - | - | - | - | - | | |
Таблица 2. Поставка минеральных удобрений сельскому хозяйству России (тыс. т питательных веществ). |
Удобрения | 1985 | 1990 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | | Всего по России | 17304 | 15979 | 12300 | 9917 | 8266 | 9639 | 9076 | | Из них | | Азотные | 8013 | 7186 | 5815 | 4777 | 4050 | 4879 | 4807 | | Фосфорные | 4437 | 4943 | 3015 | 2512 | 1718 | 1929 | 1584 | | Калийные | 4852 | 3848 | 4086 | 2628 | 2498 | 2831 | 2685 | | % от общего производства по СССР | 52,1 | 50,4 | - | - | - | - | - | | |
Таблица 3. Поставка минеральных удобрений на 1 гектар, кг (100% питательных веществ). |
Удобрения | 1985 | 1990 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | | Россия всего | 96,5 | 83,4 | 44,2 | 31,8 | 12,1 | 14,1 | 14,2 | | В том числе | | | Азотные | 40,4 | 32,5 | 21,0 | 17,8 | 8,5 | 8,8 | 8,9 | | Фосфорные | 30,6 | 33,4 | 12,4 | 7,8 | 2,3 | 3,9 | 3,4 | | Калийные | 25,5 | 17,5 | 10,8 | 6,2 | 1,3 | 1,4 | 2,0 | | % от общих поставок по СССР | 84,8 | - | - | - | - | - | - | | |
Диаграмма 1: Производство минеральных удобрений в России (в тыс. т/год питательных веществ). Диаграмма 2: Поставка минеральных удобрений сельскому хозяйству России (в тыс. т в год питательных веществ). Литература1. Минеев В.Г. Агрохимия. Учебник - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 486 с.2. Петухов М.П. Агрохимия и система удобрения - М.: КолосС, 1979 - 392 с.3. Минеев В.Г., Грызлов В.П., Р.И. Синдяшкин и др. Агрохимия. Под ред. Минеева В.Г. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: агропромиздат, 1986. - 252 с.4. Муравин Э.А. Агрохимия. - М.: КолосС 2003. - 384 с.5. Сельскохозяйственная энциклопедия. В 5 т. Т.1,2,3,4,5 /: Редкол.: Аверьянов С.Ф., Бараев А.И. и др. (Гл. ред. Мацкевич В.В. И Лобанов П. П) - М.: Сов. Энциклопедия. 1969.6. Смирнов П.М. Муравин З.А. Агрохимия. - 3-е изд., перераб. и доп. - М: Агропромиздат, 1991. - 288 с.7. Кореньков Д.А., Синягин И.И. и др. Удобрения и их способы использования/Под ред. Коренькова. - М.: Колос, 1982. - 415 с.8. Сельскохозяйственный энциклопедический словарь/: Редкол.: Голышин Е.Р., Гребцова В.Г., Каштанов А.Н., Скорбут А.А. и др.М. - советская энциклопедия - 1989. - 665 с.9. Дудина Н.Х. и др. Агрохимия и система удобрения. - 3-е изд-е., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1991. - 400 с.10 Минеев В.Г. Агрохимия: учебник - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Изд-во МГУ, изд-во Колоса 2004. - 720 с.11. Журнал агрохимия, гл. ред. Мельников Н. Н.,№4, апр. 199912. http://www.erudition.ru/14. http://www/eurochem.ru15. http://www.fertilizers-rus/info/modules/myarticles
|
|
 |
НОВОСТИ |
 |
|
| Изменения |
|
| Прошла модернизация движка, изменение дизайна и переезд на новый более качественный сервер |
|
