Классификация и свойства минеральных удобрений
Глава 5. МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Классификация и свойства минеральных удобрений
Минеральные удобрения бывают промышленного и ископаемого происхождения. Они содержат питательные элементы в минеральной форме. Сырьем для производства минеральных удобрений служат ископаемые залежи (для фосфорных, калийных) и атмосфера (для азотных), а также побочные продукты промышленного производства.
По содержанию элементов питания различают однокомпонентные и комплексные минеральные удобрения. Однокомпонентные содержат один основной элемент питания: азот, фосфор, калий, магний, бор и т.д. По агрегатному состоянию они бывают твердые, жидкие, суспензированные, а по строению – порошковидные, кристаллические и гранулированные. Комплексные удобрения содержат два и более элемента питания и в зависимости от технологии производства могут быть сложными, сложносмешанными и смешанными.
Та часть удобрения, которая может быть использована растением, называется действующим веществом (д.в.). Оно выражается в процентах от физической массы: в азотных удобрениях – в расчете на N, в фосфорных – на Р2О5, калийных – на К2О, магниевых – на MgO и т.д. Для пересчета рекомендуемой дозы удобрений в килограммах д.в. в физическую массу конкретного вида удобрений дозу N, Р2О5 и К2О умножают на 100 и делят на процент действующего вещества в удобрении. Например, при дозе 70 кг/га д.в. азота доза внесения мочевины, содержащей 46 % д.в., будет 152 кг/га [(70 ∙ 100) : 46].
Важнейшими физическими, химическими и механическими свойствами минеральных удобрений, которые необходимо учитывать при их хранении и транспортировке и от которых зависит эффективность их действия, являются: растворимость в воде, гигроскопичность, слеживаемость, влагоемкость, рассеиваемость, гранулометрический состав, а также прочность гранул.
Для предотвращения порчи удобрений при хранении необходимо учитывать их насыпную плотность, угол естественного откоса, а также способность к расслаиванию (для смешанных удобрений), вязкость. При организации хранения удобрений следует знать и такие их характеристики, как огне- и взрывоопасность, а также химические свойства – свободную кислотность, способность к ретроградации, выделению аммиака.
Влажность не должна превышать значения, утвержденные государственным стандартом и техническими условиями. Так, содержание влаги в сульфате аммония не должно превышать 0,6 %, в аммиачной селитре и мочевине – 0,2 – 0,3 %, максимальная влажность водорастворимых фосфорных удобрений в зависимости от вида – от 3 до 5 %, калийных – от 1 до 4 %, известняковой муки – 1,5 – 4 %. При отклонении влажности минеральных удобрений от стандартной существенно меняются их физико-механические свойства, снижается качество.
Гигроскопичность – способность минеральных удобрений поглощать влагу из воздуха – оценивается по 10-балльной системе. Сильной гигроскопичностью обладают кальциевая селитра (до 9,5 балла), аммиачная селитра (9,3); средне- и слабогигроскопичны мочевина (3,6), двойной гранулированный суперфосфат (4,7), хлористый калий (3,2 – 4,4). При высокой гигроскопичности удобрения слеживаются, гранулы становятся непрочными, ухудшается сыпучесть и рассеиваемость удобрений. Условия хранения, транспортировки удобрений, их упаковка зависят от их гигроскопичности. Без тары допускается перевозить и хранить только слабогигроскопичные удобрения – с баллом 3 и ниже, сильногигроскопичные удобрения (7 – 10 баллов) хранят в герметичной таре (полиэтиленовых мешках).
Влагоемкость влияет на механический рассев удобрений. Предельная влагоемкость соответствует максимальной влажности удобрений, при которой сохраняется возможность удовлетворительного их внесения туковыми сеялками.
Слеживаемость удобрений зависит от их влажности, гигроскопичности, гранулометрического состава, а также условий и продолжительности хранения. Слеживаемость определяется по сопротивлению к разрушению цилиндрика слежавшегося удобрения. Степень слеживаемости оценивается по семибалльной шкале. К сильнослеживающимся удобрениям относятся карбамид (с гранулами 0,2 – 1 мм) – 7 баллов, мелкокристаллический хлористый калий – 6 баллов. Слеживаемость карбамида, сульфата аммония, аммиачной селитры (фракция 1– 3 мм) оценивается соответственно 1 – 2, 2 – 3, 3 – 4 баллами. Практически не слеживаются сульфат калия и калимагнезия. Уменьшению слеживаемости удобрений способствует выпуск их в виде крупных кристаллов и гранул, а также хранение и транспортировка в герметичной таре.
Рассеиваемость зависит от гранулометрического состава, сыпучести и прочности гранул. Оценивается по 12-балльной системе: чем лучше рассеиваемость, тем выше балл. Равномерность распределения удобрений по поверхности почвы зависит от сыпучести удобрений и конструкции машин, вносящих удобрения.
Гранулометрический состав, или тонина помола (размер частиц), определяется механически – просеиванием удобрений через сита. От удельного веса крупных и мелких фракций зависят слеживаемость и рассеиваемость удобрений. При внесении удобрений, однородных по гранулометрическому составу, центробежными машинами они равномерно поступают на дозирующее устройство и распределяются по ширине захвата машины.
Прочность гранул зависит от влажности, размера и формы частиц, плотности упаковки удобрений. Сохранность гранулометрического состава удобрений при хранении, транспортировке и внесении в почву определяется их физическими свойствами, сыпучестью, слеживаемостью. Прочность гранул проверяется испытаниями на раздавливание (кгс на 1 см2) и истирание (в %), которые проводятся на специальных приборах.
Угол естественного откоса (покоя) – это угол конуса (кучи) удобрения, насыпанного на горизонтальную поверхность. Этот показатель учитывается при строительстве складов, где удобрения хранятся насыпью, проектировании бункеров, транспортных средств. Угол естественного откоса является также показателем рассеиваемости удобрений.
Насыпная плотность (объем 1 т в 1 м3) учитывается при проектировании складских помещений, бункеров. Зависит от гранулометрического состава удобрений, размера и формы частиц, влажности, гигроскопичности, а также от давления верхних слоев.
Азотные удобрения