Физико механические свойства удобрений кратко

Обновлено: 02.07.2024

Минеральные удобрения, содержащие только одно из питательных веществ, называются односторонними (простыми). К ним относятся азотные, фосфорные, калийные, а также микроудобрения (борные, молибденовые и др.). Многосторонние (комплексные) включают два или три вида питательных веществ в той или иной пропорции. В зависимости от способов изготовления комплексные удобрения подразделяются на сложные, получаемые путем химического соединения кислот и щелочей, и смешанные, приготовляемые простым механическим смешением.
В производстве фосфорных удобрений преобладает гранулированный суперфосфат (простой и двойной), кроме того, простой порошковидный суперфосфат, преципитат, фосфат-шлаки, фосфоритная мука и прочие фосфорные удобрения. Апатит — основное сырье для производства фосфорных удобрений — имеет наибольший удельный вес в перевозках удобрений. Калийные удобрения, в основном концентрированные (хлористый калий, сульфат калия, кали-магнезия и др.), получают в результате переработки сырых солей. Большую долю составляют также смешанные, получаемые смешением сырых солей с концентрированными удобрениями. Остальные — сырые соли, т. е. размол природных пород (каинит и др.).
Многосторонние (комплексные) удобрения подразделяются на двойные (фосфорно-калиевые, азотно-калиевые) и тройные (азотно-фосфорно-калиевые).

Таблица 8.1
Характеристика основных видов односторонних минеральных удобрений

Таблица 8.2
Физико-химические свойства основных видов удобрений

Заводская влажность, %

Гигроскопичность

Растворимость в воде

Слеживаемость

Рассеиваемость

Очень сильная
(55-63)

Гранулированная — во влажной среде сильно слеживается, в сухих условиях — слабо слеживается; мелкокристаллическая ~ сильно слеживается

У гранулированной — удовлетворительная, у кристаллической — плохая

Мелкокристаллическая — слеживается слабо, гранулированная — не слеживается

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УДОБРЕНИЙ И ХИМИКАТОВ

Вопросы:

1. Общая характеристика химикатов.

2. Виды удобрений и их предварительная характеристика.

3. Механико-технологические свойства минеральных удобрений.

3.2. Методы определения характеристик минеральных удобрений.

4. Органические удобрения:

Оформление лекции:

8. Плакат: Степень слеживаемости минеральных удобрений.

9. Плакат: Значение коэффициента внешнего трения минеральных удобрений.

10.Плакат: Величина липкости органических удобрений.

1. Общая характеристика химикатов

Химикаты, которые используются в сельском хозяйстве для защиты растений, имеют общее название – пестициды – от латинского слова Pestis – зараза, Caedo – убивать, что означает убивать заражение.

При этом химикаты делятся на:

гербициды- для борьбы с сорняками ( Herba – трава);

Бактерициды- против бактерий;

Фунгициды – против грибковых организмов;

Лесиканты – для подсушивания растений;

Дефолианты – для удаления листье;

Зооциды – для борьбы с грызунами и т. д.

Химические препараты могут быть в виде порошков, эмульсий, суспензий, аэрозолей, паров, газов, ядовитых приманок, гранул. Аэрозоли – мягкие частички твердого (дым) или жидкого (туман) ядохимиката, зависшего в воздухе.

На поверхность растений химические препараты наносятся с помощью специальных машин: опрыскивателей, аэрозольных генераторов или протравливателей.

2. Виды удобрений и их предварительная характеристика

Удобрения (используют для улучшения пожнивного, поливного, водного, воздушного и теплового режима почвы, повышения урожая и его качества.

Удобрения бывают минеральные и органические, а также смесь минеральных и органических – органико-минеральные компосты.

Минеральные компосты – это промышленные или побочные продукты, которые содержат необходимые для жизни растений и улучшения плодородия почвы элементы. Они бывают простыми (однокомпонентными и комплексными (комбинированными). Простые удобрения содержат только один главный элемент, комплексные – не меньше двух элементов. Промышленность выпускает удобрения в виде гранул, кристаллов, порошков и жидкостей.

Минеральные удобрения бывают Прямого действия (для непосредственного потребления растениями) и Побочного (для улучшения физико-механического состава почвы).

Удобрения прямого действия:

Калийные – хлористый калий и калийные соли;

Азотные – аммиачная селитра, сульфат аммония;

Хлористый аммоний, карбомид;

Жидкие – аммиачная вода и т. д.

Удобрения Побочного действия – это гипс.

Наиболее распространенные минеральные удобрения:

Суперфосфат – ;

Калийная соль – ;

Сульфат аммония – азот 20,5%;

Аммиачная селитра азота 34,7%;

Мочевина – 46%;

Аммиак (сжиженный) – 82,3%;

Аммиачная вода (нашатырный спирт) – 20%.

Органические удобрения – это перегной, торф, навоз, торфо-навозные компосты, отходы растениеводства и животноводства, а также бактериальные добавки и сидераты ("зеленые" удобрения).

3. Механико-технологические свойства минеральных удобрений

3.1. Характеристики

Плотность удобрений определяется по формуле:

Где M – масса взятой пробы материала;

V – объем этой пробы.

Плотность минеральных удобрений зависит от влажности и степени уплотнения и находится в широких пределах от 0,6 до 2 т/м3:

– мочевина – 0,70 т/м3;

– аммиачная селитра – 0,9 т/м3;

– хлористый калий – 1,0 т/м3;

– суперфосфат гранулы – 1,1, порошок – 0,9 т/м3.

Когда удобрения транспортируются, то происходит их утряска и плотность увеличивается на 2…17%. Поэтому при инженерных расчетах дополнительного определяется такая характеристика как коэффициент уплотнения:

Где – начальная и конечная величины плотности материалов, т/м3.

Гигроскопичность – способность удобрений поглощать влагу из воздуха. Поглощение этой влаги резко ухудшает такие свойства, как сыпучесть, рассеивание, слеживаемость и затрудняет механизированное внесение удобрений в почву.

Гигроскопичными являются: аммиачная селитра, суперфосфат, сульфат натрия (технический), диамофос и другие твердые удобрений.

Степень гигроскопичности оценивается точкой, которая является относительной влажностью окружающего воздуха h0, при которой удобрения не теряют и не поглощают влагу из него.

Удобрение поглощает из воздуха количество влаги прямо пропорционально разности Hb – Ho, где Hb – относительная влажность воздуха. Вследствие сказанного максимально количество влаги поглощается удобрениями, у которых Ho маленькое, а в месте, где оно хранится, Hb больше.

Гигроскопичность выражается в баллах. По гигроскопичности удобрения делятся на 3 группы:

– слабогигроскопичные – до 3 баллов (хлористый калий – 3,5№ суперфосфат, сернокислый калий – 2,4 б.);

– среднегигроскопичные – до 5 баллов (двойной суперфосфат, калийная соль);

– сильногигроскопичные – до 10 баллов (сульфат аммония, аммиачная селитра, мочевина).

Почти все минеральные удобрения растворимые в воде. Исключением является фосфоритная мука и известь.

Сыпучесть– это способность удобрений проходить сквозь отверстия. Зависит от влажности туков и размера их отдельных частиц. Повышенная влажность приводит к потере сыпучести, сводообразованию, удобрения переходят в пластические состояние.

Сыпучесть связана с углом естественного откоса. Порошкоподобные удобрения свободно проходят через отверстия при . Для гранулированных этот показатель равен 40°.

Сыпучесть оценивается по 12-бальной системе (от 0° до 180°). Наибольшая сыпучесть у фосфоритной муки и суперфосфата. Плохую сыпучесть имеет аммиачная селитра, еще хуже хлористый калий.

Рассеиваемость – способность удобрений проходить узкие щели воронки, не образуя сводов, не зависая. Это свойство оказывает основное влияние на процесс прохождения удобрений по поверхностям высевающих аппаратов.

Рассеиваемость оценивается по 10-бальной шкале, при этом, чем легче удобрение проходит через щели, тем больше количество баллов оно получает. Хорошая рассеиваемость у хлористого калия КСl, фосфоритной муки, суперфосфата. Удовлетворительная – у аммиачной селитры, калийной соли. Плохая – у сульфата аммония, хлористого аммония.

Слеживаемость – это слипаемость, связность частиц между собой в процессе хранения, т. е. способность удобрений образовывать сплошную массу различной прочности. В связи с этим перед внесением удобрения дробят и просеивают через отверстия с диаметром 3…5 мм. Слеживаемость связана с гигроскопичностью и возрастает с увеличением влажности удобрений, времени хранения и давлением на них.

Сильнослеживаемые удобрения выпускают в гранулированном виде или с добавкой специальных веществ.

Сильнослеживающиеся – аммиачная селитра, хлористый калий.

Слабослеживающиеся – мочевина, суперфосфат порошковидный.

Не слеживается гранулированный суперфосфат, мочевина гранулированная.

Определяется слеживаемость методом сжатия цилиндра из слежавшегося материала, по величине сопротивления разрушению.

Минеральные удобрения – удобрительные вещества промышленного или ископаемого происхождения, обычно содержащие питательные элементы в виде минеральных солей. Один из основных источников пополнения плодородия почвы в условиях интенсивного земледелия.

Содержание:

Свойства минеральных удобрений

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.

Классификация

Минеральные удобрения классифицируют по нескольким параметрам.

По количеству питательных элементов

простые (односторонние, односоставные) – содержат только один 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 (P₂O₅ и K₂O).

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).

Физико-механические свойства удобрений

Влажность удобрений

варьирует в широких пределах в зависимости от технологии производства удобрения. Для каждого удобрения определены ГОСТы (государственные стандарты) и технические условия, регламентирующие в том числе содержание влаги. Отклонение от этих показателей приводит к значительным изменениям физико-механических свойств удобрений, что делает их малопригодными для практического применения.

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.

Предельная влагоемкость

минерального удобрения – максимальная влажность, при которой удобрение сохраняет способность к удовлетворительному рассеиванию туковыми сеялками.

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.

Прочность гранул

характеризуется механической прочностью гранул и реакцией на раздавливание (кгс/см 3 ) и истирание (%). Определяют ее на специальных приборах.

Рассеиваемость

– подвижность гранулометрических частиц удобрения при их внесении туковыми сеялками. Оценивают рассееваемость по 12-бальной шкале по возрастающей.

Плотность удобрения

– масса на единицу объема. Самые легкие из твердых минеральных удобрений – хлорид аммония и мочевина (0,58–0,65 т/м 3 ), самые тяжелые – томасшлак, фосфоритная мука (2,01–1,62 т/м 3 ).

Ассортимент минеральных удобрений

Азотные удобрения

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 тонны азота затрачивается энергия, эквивалентная переработке 4 тонн нефти.

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

Нитратные – удобрения, содержащие азот в нитратной форме (NO₃ - ). 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 (NH₄ + ). 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 (NO₃ – и NH₄ + ). 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 СО(NН₂)₂. 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 (КАС). Жидкие аммиачные удобрения хорошо усваиваются растениями. Их производство гораздо дешевле, чем твердых удобрений. Себестоимость единицы азота в составе жидкого аммиака на 35 % ниже, чем в самом дешевом твердом азотном удобрении – аммонийной селитре.

Виды минеральных удобрений

Фосфорные удобрения

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.

Фосфатное сырье перерабатывают на удобрение четырьмя способами:

измельчением фосфатов в фосфоритную муку;
разложением фосфатов кислотами – серной, фосфорной и азотной;
электротермическим восстановлением фосфатов углеродом в присутствии диоксида кремния с извлечением элементарного фосфора и его последующей переработкой в фосфорную кислоту и ее соли,
термической обработкой фосфатов.

Фосфорные удобрения подразделяются на несколько групп по степени доступности содержащихся в них форм фосфора растениям:

Водорастворимые фосфорные удобрения. Фосфор этих удобрений легко доступен для корневых систем растений. К ним относятся все суперфосфаты.
Цитратно- и лимоннорастворимые фосфорные удобрения. Фосфор этих удобрений не растворим в воде, но легко растворим в слабых кислотах. К этой группе удобрений принадлежат преципитат, термофосфаты.
Труднорастворимые фосфорные удобрения. Фосфор не растворим в воде и слабых кислотах, но хорошо растворим в сильных кислотах. К ним относятся фосфоритная мука и вивианит.

Калийные удобрения

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

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

По количеству элементов питания различают

двойные (азотно-фосфорные, азотно-калийные, фосфорно-калийные) комплексные удобрения;
тройные (азотно-фосфорно-калийные) комплексные удобрения.

По способу производства комплексные удобрения делят на

Сложные – комплексные минеральные удобрения, твердые или жидкие, все частицы которых имеют одинаковый или близкий химический состав.
Сложно-смешанные – комплексные удобрения. Получаются путем смешивания готовых однокомпонентных и сложных удобрений и введения в смесь газообразных и жидких продуктов.
Смешанные – комплексные минеральные удобрения, которые получаются путем механического смешивания готовых удобрений различных форм.

По форме выпуска

Магниевые удобрения

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

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

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.

Микроудобрения по действующему веществу различают на:

молибденовые (молибдат аммония, молибдат аммония – натрия, гранулированный суперфосфат молибденизированный);
цинковые (цинк сернокислый);
медные (сульфат меди или медный купорос, сернокислая медь, пиритные огарки);
борные (борная кислота), гранулированный боросуперфосфат, двойной боросуперфосфат, бормагниевое удобрение и др.);
марганцевые удобрения (марганизированный суперфосфат, марганизированная нитрофоска, марганцевые шламы, марганец сернокислый пятиводный).

Значение минеральных удобрений

Часто можно встретить рассуждения о вреде минеральных удобрений и пестицидов для окружающей среды. Однако самые развитые и благополучные в экономическом отношении страны используют их в наибольших количествах. Примером может служить Япония, где продолжительность жизни человека – одна из самых больших в мире.

Действительно, основные проблемы экологического неблагополучия связаны не столько с химическим загрязнением из-за применения минеральных удобрений, сколько с преобладанием экстенсивной формы хозяйствования и недостаточным или неграмотным применением минеральных удобрений и других средств химизации.

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.

Для того чтобы правильно хранить, транспортировать, смешивать и вносить минеральные удобрения, нужно знать их основные физико-механические и механические свойства.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Виды удобрений

Виды удобрений Все без исключения плодовые и ягодные культуры нуждаются в дополнительной подкормке в виде удобрений. Вот почему их применение очень важно при выращивании сада.Внесение в почву удобрений обеспечивает не только большие урожаи, но и повышает питательные

3.3. Практика удобрений

3.3. Практика удобрений В биодинамическом хозяйстве обязательно учитываются естественные циклы биологической энергии. Время для высаживания, ухода за вершками, корешками, для сбора урожая рассчитывается с помощью астрологии. Обязательно учитывается биологическая

Механические приспособления

Механические приспособления Ручные буры Даже лучшая лопата мало поможет, если приходится копать глубокие и узкие ямы, например, для опор виноградных шпалер, под столбы для ограды сада и т. п. Для этого предназначены ручные буры.На рисунке 42, а изображен самодельный бур,

6. Классификация почв на основании механических и физико-химических свойств

6. Классификация почв на основании механических и физико-химических свойств Смотря по содержанию в почве песка и глины, можно выделить следующие 7 классов почв.1) Очень тяжелая или глина содержит 50–5 % глины2) Тяжелая суглинистая 50–33) Суглинистая средняя 33–54) Суглинистая

Физико-механический метод

Физико-механический метод Этот метод борьбы с вредителями включает непосредственное уничтожение всех вредоносных насекомых и возбудителей болезней. Вредителей собирают вручную или удаляют с участка с помощью различных приспособлений и ловушек.Разумеется, такой метод

Механические свойства древесины

Механические свойства древесины Прочность – способность древесины сопротивляться разрушению вследствие механических усилий, характеризующаяся пределом прочности. Основные виды действий механических сил – растяжение, сжатие, статический изгиб, сдвиг, скалывание.

Виды удобрений

Виды удобрений Какие минеральные удобрения нужны саду?Все в одном ответе не перечислить. Но самые главные – это макроэлементы, содержащиеся в азотных, фосфорных и калийных удобрениях.Кроме них, есть удобрения, содержащие микроэлементы, и смешанные (комплексные)

Часть 1 Классификация удобрений, их свойства

Часть 1 Классификация удобрений, их свойства Огромное значение удобрений в повышении плодородия почв и урожаев сельскохозяйственных культур доказано многочисленными опытами научных учреж–дений, а также подтверждено практикой мирового земледелия.В течение

Внесение удобрений

Внесение удобрений Если почва бедна гумусом, то под плантаж вносят органическое удобрение – навоз, из расчета 4 – 6 кг на 1 м2. Кислые почвы известкуют.Тяжелые, плотные, глинистые почвы с плохой водо– и воздухопроницаемостью, небогатые питательными веществами, нуждаются в

Внесение удобрений

Внесение удобрений Если почва бедна гумусом, то под плантаж вносят органическое удобрение, навоз из расчета 4–6 кг на 1 м2. Кислые почвы известкуют.Тяжелые, плотные, глинистые почвы с плохой водо- и воздухопроницаемостью, небогатые питательными веществами, нуждаются в

Читайте также: