Спецвозможности
Агрохимия

Безводный аммиак: технология и перспектива внедрения

31.01.2020
3051
Безводный аммиак: технология и перспектива внедрения фото, иллюстрация
Безводный аммиак в Украине достаточно широко применяли в 60-90-х годах прошлого века. На данный момент некоторые хозяйства Черкасской, Полтавской, Винницкой, Кировоградской областей снова перешли на его системное внесение в весенне-осенний период, что обеспечивает существенную прибавку урожайности.

 

 

 

 

 

 

Современное экономическое положение, сложившееся в Украине, обусловило значительное подорожание минеральных удобрений, особенно азотных и фосфорных, что привело к сокращению их применения и, соответственно, снижению плодородия почв. Ежегодные затраты на применение минеральных гранулированных удобрений в структуре затрат на выращивание продукции растениеводства увеличиваются на 20-25%. Такое положение дел на рынке минеральных удобрений заставляет агропроизводителей искать альтернативные пути решения проблемы, одним из которых является использование жидких азотных удобрений, в частности безводного аммиака. Из табл. 1 видно, что цена на минеральные удобрения в Украине и в мире достаточно динамична и меняется не из года в год, а из сезона в сезон выполнения производственно-полевых работ.
 
Несомненная дешевизна жидкого аммиака уже в течение шести последних лет более чем вдвое, по сравнению с твердыми гранулированными азотными удобрениями, делает его экономически выгодным, и все больше агропроизводителей приходят к решению о его внедрении в собственное агропроизводство. Агрономическая эффективность аммиака практически эквивалентна количеству твердых азотных удобрений и КАСов. Низкая стоимость производства и возможность полной механизации транспортировки, внесения, перекачки аммиака - главные преимущества жидкой его формы перед другими формами удобрений азотной группы, которые уже давно оценили крупные аграрные компании Украины.

В современной туков промышленности аммиак добывают каталитическим синтезом из азота воздуха и водорода при давлении 30-32 МПа и температуре около 500°С. После синтеза аммиака его охлаждают, а затем сжижают. По внешнему виду аммиак - это бесцветная жидкость плотностью 0,61 г/см3 (20°С) с резким запахом, которая хранится в специальных стальных цистернах. После внесения в почву безводный аммиак переходит в газообразное состояние. В виде газа он впитывается почвенной водой и почвенным поглощающим комплексом с образованием гидроксида аммония NH4OH, который затем путем взаимодействия с анионами почвенного раствора образует различные водорастворимые соли - NH4СО3, NH4NO3, NH4SO4 и другие. Затем эти соли, после их диссоциации на катионы и анионы, растение быстро использует в своем минеральном питании.
 
По своему агрохимическому влиянию на растения безводный аммиак равноцененый твердым азотным удобрениям с эквивалентным количеством азота. Недостатками жидкого аммиака по сравнению с твердыми азотными удобрениями являются его потери (выветривание в атмосферу), высокие расходы на хранение и на применение сельскохозяйственных машин, выполняющих технологическую операцию по внесению его в почву. Следует также отметить, что с этим удобрением следует обращаться осторожно, поскольку оно токсично для людей. Чтобы предотвратить потери жидкого аммиака, эффективно вносить его в почву в охлажденном до -34°С состоянии, когда он разделяется на жидкую (85%) и газообразную (15%) фазы.
 
Аммиак хранят в резервуарах (цистернах) под давлением, транспортируют и вносят в почву в сжиженном виде. Давление паров аммиака, а также его плотность зависят от температуры окружающей среды.
 
Вносить безводный аммиак в почву нужно на глубину не менее 12-15 см. Желательно - до начала посева сельскохозяйственных культур, поскольку он способен повреждать корневую систему растений и подавлять жизнедеятельность почвенной микрофлоры. Такое действие аммиака кратковременно и продолжается до 10-15 суток, то есть до тех пор, пока он не перейдет в аммонийную форму или благодаря нитрификационным процессам под воздействием микроорганизмов из рода Nitrozomonas не превратится в нитратную форму азота.
 
Внесение аммиака происходит внутрипочвенно, после выполнения предпосевной и основной обработок почвы, одновременно со вспашкой, во время подкормки пропашных культур, а также на сенокосах и пастбищах.
 
Внесение безводного аммиака допускается только при температуре не ниже 3°С и влажности воздуха 20-40%. Такие погодные условия достаточно часто устанавливаются поздней осенью, то есть после окончания всех осенне-полевых работ, когда внесение жидкого аммиака особенно актуально для современных фермеров.

Немаловажным моментом технологии внесения безводного аммиака является физическая спелость почвы. С одной стороны, интенсивность этого процесса снижается в сухой почве, с недостаточным количеством доступной влаги для реакции с избытком аммиака. Фиксация аммиака в почве зависит от свойств почвы (гранулометрического состава, содержания гумуса, нитрификационной почвенной способности, влажности, температуры) и регулируется изменением применения удобрений (глубина внесения, ширина междурядий).

С другой стороны, нельзя вносить аммиак в сильно переувлажненную почву, поскольку она налипает на ходовые и рабочие органы техники, что приводит к потерям азота. Важен для дальнейших микробиологических процессов и тот факт, что переувлажненная почва сильно уплотняется в местах прохода колес и самого агрегата. Влажность почвы должна соответствовать ее физической спелости, которая наступает при 60% полевой влагоемкости. Так, для различных по механическому составу почв оптимальные показатели влажности, при которой можно вносить безводный аммиак, находятся в следующих пределах: супесчаные - 16-18%, легкосуглинистые - 20-22%, среднесуглинистые - 22-24%, тяжелосуглинистые - 24-26 %, глинистые — 22–28%.
 
Другим важным моментом является глубина внесения жидкого аммиака. На легких почвах аммиак целесообразно вносить ленточным способом на глубину 14-16 см, на средних и тяжелых - на 10-12 см. На недостаточно разработанных участках, а также после известкования почвы глубину внесения аммиака увеличивают на 3-5 см. Объемы потерь этого удобрения снижаются на 50-60% при увеличении глубины внесения от 7,5 до 15 см (рис. 1).

Уровень фиксации аммиака почвенным поглощающим комплексом меняется после внесения удобрений в зависимости от ширины междурядий. Уменьшение расстояния между лапами аппликатора при внесении удобрений способствует большей абсорбции аммиака.
 
Если же концентрацию аммиачного азота на единицу почвы снижают путем уменьшения расстояния междурядий, аммиак фиксируется почвой эффективнее, в результате чего его расходы существенно снижаются.
 
Безводный аммиак можно вносить под все сельскохозяйственные культуры. Многолетний опыт показал, что на черноземных почвах внесение его эффективно на всех агрокультурах, за исключением гречихи. Лучше на внесение безводного аммиака реагирует просо и кукуруза на зерно и силос.
 
Экспериментальные данные, полученные научными учреждениями Черкасской и Одесской областей, свидетельствуют о том, что прибавки урожая от внесения 60 кг/га азота безводного аммиака на фоне фосфорно-калийных удобрений (P60K60) составили: проса - 15 ц/га, кукурузы на зерно - 11-13, озимой пшеницы - 9-10, кукурузы на силос - 83-97, картофеля - 45, подсолнечника — 2–4 ц/га.
 
Эффективность использования безводного аммиака в первую очередь проявляется в том, что внесение его с осени позволяет растениям озимых культур активно использовать часть доступного азота до момента прекращения вегетации растений. После зимовки, с восстановлением вегетации или перед посевом яровых, его внесение дает возможность обеспечить бездефицитное, то есть полноценное, азотное питание растений в весенне-летний период.
 
Аммиак также используют для аммонизации торфа и навоза, раскисления силоса, дезинфекции помещений, уничтожения некоторых почвенных патогенных микроорганизмов.
 
На сегодня только 12% удобрений азотной группы приходится на безводный аммиак. Преимущественно его используют крупные агрохолдинги и крупные фермерские хозяйства. И эта тенденция будет усиливаться, ведь переход агропроизводства на жидкие удобрения дает возможность существенно экономить на азотной подкормке.
 
Современный рынок оборудования для внесения аммиачной воды еще недостаточно развит, но некоторый ассортимент уже есть. Причем на рынке появляется и отечественное оборудование емкостью от 2 до 10 м3 для широкозахватных агрегатов и навесное - от 0,6 до 1,2 м3. Поэтому этот вид азотных удобрений становится все более привлекательным для украинского агрария.
 
Следует подчеркнуть, что современные возможности улучшения процесса внесения жидкого аммиака значительно шире, чем текущее состояние применения этой технологии в хозяйствах отечественных аграриев. Поэтому есть к чему стремиться!

 

С. Крамарев, д-р с.-х. наук, старший научн. сотрудник, профессор, заведующий кафедрой агрохимии,

Днепровский государственный аграрно-экономический университет
 
А. Крамарев, научн. сотрудник ГУ Институт зерновых культур НААН

Журнал «Пропозиція», №12, 2018 р.

Ключевые слова: безводный аммиак

Интервью
КАБП
Благодаря проведению реформ, Украина сегодня имеет самый большой за последнее время инвестиционный потенциал. К важнейшим международным партнерам Украины принадлежит Канада.
Petro Melnyk2
Компания Agricom Group специализируется на растениеводстве. Обрабатывает землю в Черниговской и Луганской областях, выращивает масличный лен, подсолнечник, кукурузу, овес и гречиху. Но более известна

1
0