|
Меню
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Минеральные удобрения и их применение
|
|
|
олучают 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 | | |
Страницы: 1, 2, 3
|
|
|
|
|
|
НОВОСТИ
|
|
|
|
|
|
|
|