Минеральные удобрения

Минеральные удобрения представляют собой промышленные или ископаемые продукты, в составе которых содержатся элементы, требующиеся для питания растений и увеличения плодородия почвы. Получают их из минеральных веществ путем механической или химической переработки. Питательные вещества в минеральных удобрениях в основном представлены в виде минеральных солей, однако есть и органические соединения, в частности, мочевина.


Минеральные удобрения классифицируют по нескольким параметрам.

По количеству питательных элементов

• простые (односторонние, односоставные) – содержат только 1 питательный элемент (азотные, фосфорные, калийные);
• комплексные (многосторонние) – содержат два и более питательных элемента (калийную селитру, нитрофоску, диаммофоску и пр.).

Содержание питательных веществ (или количество действующего вещества) выражают в процентах по действующему веществу.
Для азотных удобрений это азот, для фосфорных и калийных – оксиды данных элементов.

По агрегатному состоянию

• твердые (хлорид аммония, натриевая селитра);
• жидкие (аммиачная вода, жидкий аммиак);
• газообразные (CO₂).

Твердые удобрения, в свою очередь, подразделяются на:

• порошковидные (размер частиц менее 1 мм);
• кристаллические (размер кристаллов более 0,5 мм);
• гранулированные (размер гранул более 1 мм).

Гигроскопичность удобрения – способность поглощать влагу из окружающего воздуха.
Оценку гигроскопичности удобрений проводят по десятибалльной шкале.
К сильно гигроскопичным удобрениям относят кальциевую (9,5 балла) и аммонийную (9,3 балла) селитру.
Калийные удобрения обладают гораздо меньшей гигроскопичностью: хлорид калия – 3,2–4,4 балла, сульфат калия – 0,2 балла.

Гигроскопичность определяет условия хранения, транспортировки и упаковки удобрений.
Сильно гигроскопичные удобрения (7–10 баллов) хранят и перевозят только в герметично закрытой таре.
Обычно это полиэтиленовые мешки.

Сыпучесть удобрений показывает их пригодность для механического внесения туковысевающими агрегатами и зависит от влагоемкости.

Слеживаемость оценивается по семибальной шкале и оценивается по сопротивлению слежавшегося удобрения к разрушению.
Например, простой порошковидный суперфосфат слеживается очень сильно (7 баллов), мелкокристаллический хлорид калия несколько меньше (6 баллов). Слабо слеживается сульфат аммония (2–3 балла) и практически не слеживается калимагнезия (1 балл).

Гранулометрический состав (размер частиц удобрения) определяется всеми вышеуказанными физико-химическими свойствами минеральных удобрений.
Определяют его при механическом ситовом анализе удобрения.

Плотность удобрения – масса на единицу объема.
Самые легкие из твердых минеральных удобрений – хлорид аммония и мочевина (0,58–0,65 т/м³), самые тяжелые – томасшлак, фосфоритная мука (2,01–1,62 т/м³).

Ассортимент минеральных удобрений

Азотные удобрения – удобрительные вещества, содержащие азот в различных химических соединениях. Их производство основано на получении синтетического аммиака из молекулярного азота воздуха и водорода. Источником водорода служит природный газ, коксовые и нефтяные газы. Этот процесс требует значительных энергозатрат. При производстве 1 т азота затрачивается энергия, эквивалентная переработке 4 т нефти.

В зависимости от формы содержания азота и агрегатного состояния азотные удобрения подразделяются на:

• Нитратные – удобрения, содержащие азот в нитратной форме. К ним относится кальциевая и натриевая селитра. Нитратные удобрения используются под все сельскохозяйственные культуры, во всех почвенно-климатических зонах.
• Аммонийные – удобрения, содержащие азот в аммонийной форме. К ним относятся сульфат аммония, сульфат аммония-натрия, хлористый аммоний. Использование аммонийных удобрений ограничивается их физиологической кислотностью. Для ее устранения применяют известкование почвы.

Аммонийно-нитратные (Аммиачно-нитратные) – удобрения, содержащие азот в нитратной и аммонийной формах. К ним относятся аммонийная (аммиачная) селитра, сульфат аммония, известково-аммонийная селитра. Это универсальные удобрения, рекомендуемые к применению под любые культуры и на всех почвах в различные приемы внесения.

Амидные (мочевина) – удобрение, содержащее азот в форме органического соединения – мочевины. Содержит 46 % азота. Получают путем синтеза аммиака и диоксида углерода (CO₂) при высоких показателях давления и температуры. Применяют до посева и в подкормку.

Жидкие аммиачные удобрения – азотные удобрения в жидкой форме, содержащие азот в нитратной и (или) амммонийной форме. К ним относятся безводный аммиак, аммиачная вода, карбамид-аммонийно-нитратные. Жидкие аммиачные удобрения хорошо усваиваются растениями. Их производство гораздо дешевле, чем твердых удобрений.

Фосфорные удобрения – удобрительные вещества, содержащие фосфор в различных химических соединениях. Сырьем для получения фосфорных удобрений являются природные фосфорсодержащие руды – апатит и фосфорит, а также отходы металлургической промышленности.

Калийные удобрения – удобрительные вещества, содержащие калий – один из важнейших элементов в питании растений. Сырьем для производства этой группы удобрений являются природные калийные соли.

Промышленные калийные удобрения делят на:

• концентрированные (хлоистый калий, сернокислый калий, хлоистый калий – электролит, калийная соль, калимагнезия, калийно-магниевый концентрат);
• сырые (каинит и сильвинит).

Калийные удобрения хорошо растворимы в воде. Во взаимодействие с почвенно-поглощающим комплексом калийные удобрения вступают по типу обменного (физико-химического), а частично и необменного поглощения.
Эффективность калийных удобрений зависит от почвенно-климатических условий и биологических особенностей культур.

Комплексные удобрения – удобрительные вещества, содержащие 2, 3 и более элементов питания: азот, фосфор, калий, магний, серу и микроэлементы.

Магниевые удобрения – комплексные минеральные удобрения, содержащие магний. Основной источник производства – природные соединения магния. Они используются и как непосредственные источники магния, и для переработки на магнийсодержащие удобрения. К этой группе удобрений относятся доломитовая мука, полуобожженный доломит, магнезит, сульфат магния.

Серосодержащие удобрения – комплексные минеральные удобрения, содержащие серу. Кроме элементарной серы, к этой группе удобрений относятся суперфосфат, сульфат аммония, сульфат аммония – натрия, сульфат калия, калимагнезия, сульфат магния, азофоска с серой, марганец сернокислый пятиводный, азотосульфат и др.

Микроудобрения – минеральные удобрительные вещества, содержащие микроэлементы. Наиболее распространены борные, марганцевые, молибденовые, медные и цинковые микроудобрения.

Повышение содержания микроэлементов в почве до их оптимального уровня рентабельно только при условии бедности почвы тем или иным микроэлементом. Вносятся микроэлементы путем обработки семенного материала и при внекорневых подкормках.
При избыточном содержании микроэлемента в почве его внесение категорически исключается.

Зачем они нужны

Многочисленные исследования показывают, что применение минеральных удобрений – один из основных факторов получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и улучшения плодородия почв.

В мировой практике сохраняется тенденция роста производства и применения минеральных удобрений.
По интенсивности применения минеральных удобрений на 1 га пашни в десятку первых стран входят Малайзия, Голландия, Корея, Иордания, Бельгия, Египет, Новая Зеландия, Япония, Великобритания и Колумбия.

Между дозами применяемых удобрений на 1 га и урожайностью прослеживается четкая связь. Установлено, что наиболее высокие дозы минеральных удобрений применяются во Франции, Нидерландах и Великобритании. Средняя урожайность зерновых во Франции – 73,2 ц/га, Нидерландах – 82,9 ц/га, Великобритании – 70,8 ц/га. Это самые высокие показатели в мире.

Однако стоит помнить, что эффективным применение удобрений может быть только при их комплексном использовании совместно со средствами защиты растений (пестицидами) и при общей культуре земледелия.

В настоящее время мировой рост цен на газ привел к резкому подорожанию минеральных удобрений для сельского хозяйства. В их себестоимости доля энергии (природного газа) составляет, по данным Европейской ассоциации производителей удобрений (Fertilizers Europe), до 80%, и затраты сейчас растут вместе с котировками газа.

Но подорожание лишь часть проблемы, на рынке всерьез возник риск дефицита удобрений. А их нехватка - это снижение урожая зерновых, кукурузы, картофеля и прочих культур. Дефицит не должен коснуться российского рынка, мы единственная в мире страна, на 100% обеспечивающая себя удобрениями. Наши мощности по их производству избыточны, а стоимость газа для оптовых потребителей не превышает 75 долл. США/1000 м³. Но рост мировых цен на удобрения может вызвать их подорожание в России, как уже было с бензином и металлами.