Калийные удобрения реферат по химии

Обновлено: 05.07.2024

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский Государственный Горный Институт

кафедра общей и физической химии

студентка группы РМ03-1

Липин Аполлон Борисович

Историческая справка…………………………………….3 стр.

Распространенность в природе…………….…………….4 стр.

Химические свойства………………………………….….4 стр.

Получение и применение…………………………………5 стр.

Распространенность в природе……………. ……………6 стр.

Получение и применение…………………………………8 стр.

Историческая справка……………………………………..8 стр.

Распространенность в природе……………………………9 стр.

Физические свойства………………………………………9 стр.

Химические свойства……………………………………..10 стр.

Получение, применение…………………………………..10 стр.

Начать свой реферат, я бы хотела с характеристики элементов (азота, фосфора и калия).

Азот

(Фотография испарения азота) *

Происходит от греческого слова azoos - безжизненный, по-латыни Nitrogenium. Химический знак элемента - N. Азот, имея пять электронов в наружном слое атома, характеризуется как неметалл. Строение внешнего электронного слоя атома 2s 2 2p 3

Азот - химический элемент V группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 7, относительная атомная масса 14,0067; бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса, весьма малорастворимый в воде. Он немного легче воздуха.

Молекулярный азот – химически малоактивное вещество. При комнатной температуре он взаимодействует лишь с литием. Однако при нагревании он начинает реагировать со многими металлами – с магнием, кальцием, титаном. С водородом азот вступает в присутствии катализатора. Реакция азота с кислородом начинается при 3000-4000 о С.

Историческая справка. 2

Соединения азота - селитра, азотная кислота, аммиак - были известны задолго до получения азота в свободном состоянии. В 1772 г. Д. Резерфорд, сжигая фосфор и другие вещества в стеклянном колоколе, показал, что остающийся после сгорания газ, названный им “удушливым воздухом”, не поддерживает дыхания и горения. В 1787 г. А. Лавуазье установил, что “жизненный” и “удушливый” газы, входящие в состав воздуха, это простые вещества, и предложил название “азот”. В 1784 г. Г. Кавендиш показал, что азот входит в состав селитры; отсюда и происходит латинское название азота (от позднелатинского nitrum - селитра и греческого gennao - рождаю, произвожу), предложенное в 1790 году Ж. А. Шапталем. К началу ХIX в. были выяснены химическая инертность азота в свободном состоянии и исключительная роль его в соединениях с другими элементами в качестве связанного азота.

Распространенность в природе. 1,2

Большая часть азота находится в природе в свободном состоянии. Свободный азот является главной составной частью воздуха, который содержит 78,2% (об.) азота. Неорганические соединения азота не встречаются в природе в больших количествах, если не считать натриевую селитру NaNO_3, образующую мощные пласты на побережье Тихого океана в Чили. Почва содержит незначительные количества азота, приемущественно в виде солей азотной кислоты. Но в виде сложных органических соединений – белков – азот входит в состав всех живых организмов. Превращения, которым подвергаются белки в клетках растений и животных, составляют основу всех жизненных процессов. Без белка нет жизни, а так как азот является обязательной составной частью белка, то понятно какую важную роль играет этот элемент в живой природе.

Общее содержание азота в земной коре (включая гидросферу и атмосферу) составляет 0,04% (масс.).

Растения синтезируют белок, усваивая содержащиеся в почве азотистые вещества, главным образом неорганические. Значительные количества азота поступают в почву благодаря азотфиксирующим микроорганизмам, способным переводить свободный азот воздуха в соединения азота.

В природе осуществляется круговорот азота, главную роль в котором играют микроорганизмы - нитрофицирующие, денитрофицирующие, азотфиксирующие и др. Однако в результате извлечения из почвы растениями огромного количества связанного азота (особенно при интенсивном земледелии) почвы оказываются обедненными. Дефицит азота характерен для земледелия почти всех стран, наблюдается дефицит азота и в животноводстве (“белковое голодание”). На почвах, бедных доступным азотом, растения плохо развиваются. Хозяйственная деятельность человека нарушает круговорот азота. Так, сжигание топлива обогащает атмосферу азотом, а заводы, производящие удобрения, связывают азот из воздуха. Транспортировка удобрений и продуктов сельского хозяйства перераспределяет азот на поверхности земли.

Азот - четвертый по распространенности элемент Солнечной системы (после водорода, гелия и кислорода).

Атом, молекула. 1

Чаще всего азот в соединениях 3-ковалентен за счет не спаренных электронов ( как в аммиаке NH₃ ). Наличие не поделенной пары электронов может приводить к образованию еще одной ковалентной связи, и азот становится 4-ковалентным ( как в ионе аммония NH₄ + ). Степени окисления азота меняются от +5 ( в N₂O₅ ) до -3 ( в NH₃ ). В обычных условиях в свободном состоянии азот образует молекулу N₂, где атомы азота связаны тремя ковалентными связями. Молекула азота очень устойчива: энергия диссоциации ее на атомы составляет 946 кДж/моль, поэтому даже при температуре 3000 0 С степень диссоциации азота составляет лишь около 0,1%.

Химические свойства. 2

Азот немного легче воздуха; плотность 1,2506 кг/м 3 ( при 0 0 С и 101325 н/м 2 или 760 мм. рт. ст. ), t_пл-209,86 0 С, t_кип-195,8 0 С. Азот сжижается с трудом: его критическая температура довольно низка (-147,1 0 С), а критическое давление высоко 3,39 Мн/м 2 (34,6 кгс/см 2 );плотность жидкого азота 808 кг/м 3 . В воде азот менее растворим, чем кислород: при 0 0 С в 1 м 3 H₂O растворяется 23,3 г азота. Лучше, чем в воде, азот растворим в некоторых углеводородах.

Только с такими активными металлами, как литий, кальций, магний, азот взаимодействует при нагревании до сравнительно невысоких температур. С большинством других элементов азот реагирует при высокой температуре и в присутствии катализаторов. Хорошо изучены соединения азота с кислородом N₂O, NO, N₂O₃, NO₂ и N₂O₅. Из них при непосредственном взаимодействии элементов ( 4000 0 С ) образуется окись NO, которая при охлаждении легко окисляется далее до двуокиси NO₂. В воздухе окислы азота образуются при атмосферных разрядах. Их можно получить также действием на смесь азота с кислородом ионизирующих излучений. При растворении в воде азотистого N₂O₃ и азотного N₂O₅ ангидридов соответственно получаются азотистая кислота НNO₂ и азотная кислота НNO₃, образующие соли - нитриты и нитраты. С водородом азот соединяется только при высокой температуре и в присутствии катализаторов, при этом образуется аммиак NH₃. Кроме аммиака, известны и другие многочисленные соединения азота с водородом, например гидразин H₂N-NH₂, диимид HN-NH, азотистоводородная кислота HN₃ (H-N=N=N), октазон N₈H₁₄ и др.; большинство соединений азота с водородом выделено только в виде органических производных. С галогенами азот непосредственно не взаимодействует, поэтому все галогениды азота получают косвенным путем, например фтористый азот NF₃ - при взаимодействии фтора с аммиаком. Как правило, галогениды азота - малостойкие соединения ( за исключением NF₃ ); более устойчивы оксигалогениды азота - NOF, NOCI, NOBr, NO₂F и NO₂CI. С серой также не происходит непосредственного соединения азота; азотистая сера N₄S₄ получается в результате реакции жидкой серы с аммиаком. При взаимодействии раскаленного кокса с азотом образуется циан (СN)₂. Нагреванием азота с ацетиленом С₂Н₂ до 1500 0 С может быть получен цианистый водород HCN. Взаимодействие азота с металлами при высоких температурах приводит к образованию нитридов (например, Mg₃N₂ ).

При действии на обычный азот электрических разрядов или при разложении нитридов бора, титана, магния и кальция, а также при электрических разрядах в воздухе может образоваться активный азот, представляющий собой смесь молекул и атомов азота, обладающих повышенным запасом энергии. В отличие от молекулярного, активный азот весьма энергично взаимодействует с кислородом, водородом, парами серы, фосфором и некоторыми металлами.

Азот входит в состав очень многих важнейших органических соединений ( амины, аминокислоты, нитросоединения и др. ).

Получение и применение. 1,2

В лаборатории азот легко может быть получен при нагревании концентрированного нитрита аммония: NH₄NO₂ N₂ + 2H₂O. В лабораториях обычно пользуются азотом, поставляемым в баллонах под повышенным давлением или в сосудах Дьюара. Технический способ получения азота основан на разделении предварительно сжиженного воздуха, который затем подвергается разгонке.

Основная часть добываемого свободного азота используется для промышленного производства аммиака, который затем в значительных количествах перерабатывается на азотную кислоту, удобрения, взрывчатые вещества и т. д. Помимо прямого синтеза аммиака из элементов, промышленное значение для связывания азота воздуха имеет разработанный в 1905 цианамидный метод, основанный на том, что при 1000 0 С карбид кальция (получаемый накаливанием смеси известии угля в электрической печи) реагирует со свободным азотом: CaC₂ + N₂ CaCN₂ + C. Образующийся цианамид кальция при действии перегретого водяного пара разлагается с выделением аммиака: CaCN₂ + 3H₂O CaCO₃ + 2NH₃.

Кроме того он применяется для заполнения электрических ламп, для заполнения свободного пространства в ртутных термометрах, для создания инертной среды при промышленном проведении некоторых химических реакций, при перекачке горючих жидкостей. Жидкий азот находит применение в различных холодильных установках.

Фосфор с греческого “светоносный”.

Химический знак элемента - Р. Строение внешнего электронного слоя атома 3s 2 3p 3 , характеризуется как неметалл. Фосфор - химический элемент V группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 15, относительная атомная масса 30,97376.

Распространенность в природе. 1

Массовая доля фосфора в земной коре составляет 0,1%. Из природных соединений фосфора самым важным является ортофосфат кальция Са₃(РО₄)₂, который в виде минерала фосфорита иногда образует большие залежи. Часто встречается так же минерал апатит Са₅(F,Cl)(PO4)₃. Фосфор, как и азот, необходим для всех живых существ, так как он входит в состав некоторых белков как растительного, так и животного происхождения. В растениях фосфор содержится главным образом белках семян, в животных организмах – в белках молока, крови, мозговой и нервной тканей. Кроме того большое количество фосфора содержится в костях позвоночных животных в основном в виде соединений 3Са₃(РО₄)₂ Са(ОН)₂ и 3Са₃(РО₄)₂ СаСО₃ Н₂О. В виде кислотного остатка фосфорной кислоты фосфор входит в состав нуклеиновых кислот – сложных органических полимерных соединений, содержащихся во всех живых организмах. Эти кислоты принимают непосредственное участие в процессах передачи наследственных свойств живой клетки.

Фосфор образует несколько аллотропных модификаций, которые заметно различаются по свойствам.

Белый фосфор получается в твердом состоянии при быстром охлаждении паров фосфора; его плотность 1,83 г/см 3 . В чистом виде белый фосфор совершенно бесцветен и прозрачен. На холоду белый фосфор хрупок, но при температуре выше 15 градусов цельсия становится мягким и легко режется ножом.

На воздухе белый фосфор быстро окисляется и при этом светится в темноте. Уже при слабом нагревании, для чего достаточно простого трения, фосфор воспламеняется и сгорает, выделяя большое количества теплоты. Фосфор может и самовоспламениться н6а воздухе вследствие выделения теплоты при окислении. Чтобы защитить белый фосфор от окисления, его сохраняют под водой. В воде белый фосфор нерастворим; хорошо растворяется в сероуглероде. Высокая химическая активность белого фосфора объясняется сравнительно невеликой прочностью связи между атомами в этих молекулах.

Белый фосфор – сильный яд, даже в малых дозах действующий смертельно.

Если белый фосфор долго нагревать без доступа воздуха при 250-300 градусов Цельсия, то он превращается в другое видоизменение фосфора, имеющее красно-фиолетовый цвет и называемое красным фосфором. Такое же превращение происходит, но только очень медленно, под действие света.

Красный фосфор по своим свойствам резко отличается от белого: он очень медленно окисляется на воздухе, не светится в темноте, загорается только при 260 градусах Цельсия, не растворяется в сероуглероде и неядовит. Плотность красного фосфора составляет 2,0 – 2,4 г/см 3 . Переменное значение плотности обусловлено тем, что красный фосфор состоит из нескольких форм. Их структура не вполне выяснена, однако известно, что они являются полимерными веществами.

При сильном нагревании красный фосфор, не плавясь, испаряется (сублимируется). При охлаждении паров получается черный фосфор.

Черный фосфор образуется из белого при нагревании его до 200-220 градусов Цельсия под очень высоким давлением. По виду он похож на графит, жирен на ощупь, и тяжелее других видоизменений; его плотность равна 2,7 г/см 3 . Черный фосфор не ядовит, не растворяется в сероуглероде, является полупроводник.

Отдельный вид минеральных удобрений, который предназначен для восполнения потребности растительных культур в калии, это калийные удобрения. Они представляют собой растворимые в воде соли или соединения, содержащие калий в форме, удобной для потребления растениями.

Калийные удобрения — их значение и применение

Калий — удобрение, очень важное для минерального питания растений, поэтому значение калийных удобрений трудно переоценить. Так же, как азот и фосфор, калий является необходимым элементом жизнедеятельности растительных организмов. Он содержится в цитоплазме и клеточном соке, а фосфор и азот являются составной частью органических соединений. Калий в почве нормализует водный баланс, стабилизирует обмен веществ в клетках растения, растения могут легко переносить недостаток влаги, потребляя то, что есть в почве.

Если растение вянет и быстро сохнет, это говорит о недостатке калия в клетках. Калий в почве способен активизировать действие различных ферментов, улучшить процесс фотосинтеза, который необходим для наращивания зеленой массы. Элемент влияет на другие метаболические процессы растений, углеродный и азотный обмен.

При подкормке растений, испытывающих недостаток в калии, азотными удобрениями, образуется не переработанный аммиак, что нарушает нормальный процесс жизнедеятельности растений. Подобная ситуация возникает и с углеродом. Недостаток калия в почве не дает моносахаридам превратиться в полисахариды. Поэтому калий является незаменимым элементом для накопления крахмала в картофеле, сахара в сахарной свекле. Из-за большого количества сахара в клетках растения становятся более устойчивым к суровой зиме. Вещества, отвечающие за аромат, тоже образуются при непосредственном участии калия.

Калий нужен растениям для снижения восприимчивости растительных культур к таким заболеваниям, как ржавчина и мучнистая роса, разнообразные гнили. Элемент делает стебли более крепкими. Он замедляет слишком быстрый рост и преждевременное созревание плодов. Это очень важно, поскольку обычно такие плоды страдают от переизбытка фосфорной кислоты.

Больше всего калия содержится в молодых побегах. В семенах и корнях количество калия минимальное. При недостатке калия в почве его количество распределяется в пользу молодых побегов, которые используют элемент повторно. Калий повышает качество, аромат и цвет плодов, улучшает развитие корневой системы, ускоряет метаболические процессы, увеличивает сроки хранения плодов, делает растение устойчивым к различным болезням, морозам.

Особенно необходим калий в период вегетации и на этапе образования плодов. Калийные удобрения необходимы для жизнедеятельности растений. Чтобы действие этих удобрений было эффективным, их применяют в комплексе с азотными и фосфорными удобрениями. Правильный подход гарантирует сбалансированное питание при выращивании садово-огородных культур.

Свойства калийных удобрений

Чтобы насытить растения калием, применяются калийные соли, которые изначально содержались в ископаемых рудах. Но получить их растения могут только в водном растворе, поэтому все виды калийных удобрений хорошо растворяются в воде. Благодаря этому свойству реакция растений на внесение в почву удобрений наступает очень быстро.

Калийные удобрения на разных почвах ведут себя по-разному. Хлористый калий рекомендуется использовать на кислых почвах, там, где выпадает много осадков. В теплицах и на сухих почвах применяют сульфат калия. Для почв с высоким содержанием глины рекомендовано вносить калийные удобрения в почву осенью. Глинистая почва плохо пропускает удобрения, чтобы улучшить эффект, нужно заглублять его ближе к корням.

Легкие почвы требуют подкормки калием по весне. В сероземах достаточное количество калия без подкормок. Необходимо правильно выбрать не только дозировку, но и время внесения удобрения. Многое зависит от вида удобрения и состава почвы.

Вносят хлорсодержащие удобрения осенью, калий хорошо проникает во влажную почву и задерживается там, а хлор, который не очень полезен для растений, вымывается. Лучше вносить калийные удобрения несколько раз малыми дозами. Внесенные при прохладной погоде во влажную почву подкормки калием более эффективны.

Передозировка калия в почве опасна для растений. Из-за большого количества калия растения теряют иммунитет, начинают сохнуть, болеть, сбрасывать листья. На фоне недостатка фосфора и азота ситуация обостряется. Следует четко соблюдать инструкции производителя удобрений, и помнить, что подкармливают только здоровые растения.

Чем опасен недостаток калия

Ухудшается репродуктивная функция растений. Образуется мало бутонов, плодов, плоды становятся мелкими.
Повышается риск поражения грибковыми заболеваниями и вредителями.
Уменьшается морозостойкость.

Как распознать, что растениям не хватает калия? Первый признак — краевой ожог листьев. При недостатке калия листья, особенно нижние, становятся по краям бурыми, как при ожоге. На листовой пластине можно увидеть следы ржавчины.

Потребность различных культур в калии

из зерновых: гречиха, ячмень, лен;
из овощей: ревень, все разновидности капусты, баклажаны, фасоль, тыква, помидоры, перец.
из цветов: антуриумы, спатифиллумы, герберы, гортензии, каллы.
из плодово-ягодных культур: слива, груша, яблоня, виноград, малина, ежевика.

Потребность в калии у земляники, крыжовника, салата, редиса, лука, смородины в полтора раза меньше.

Удобрения с калием для томатов вносятся с поливом. Эти растения нуждаются в калии для повышения качества и количества томатов. Внекорневая подкормка большим количеством удобрения приведет к развитию зеленой массы, снизив урожайность. О недостатке калия при выращивании томатов говорит невызревшая зеленая часть помидора.

Недостаток калия приводит к деформации огурцов, они становятся похожими на груши. Калийные удобрения для огурцов: древесная зола, сернокислый калий, калимагнезия. Калимагнезия применяется в качестве корневой подкормки во время цветения в комплексе с суперфосфатом (10 г/10 литров воды).

Подкормка для винограда вносится каждый год. Лучше всего использовать обычную золу, которая разводится с водой или рассыпается в сухом виде.

Виды калийных удобрений

Многие начинающие садоводы спрашивают: калийные удобрения, это какие? Существует много разновидностей. По химическому составу они делятся на сернокислые и хлоридные. По способу изготовления бывают концентрированными и сырыми. Каждый вид удобрения имеет свои достоинства и недостатки, а также особенности использования.

Хлористый калий

Наиболее распространенное удобрение, содержащее калий, хлористый калий. Это розовые кристаллы, хорошо впитывающие воду. Могут слеживаться при неправильном хранении. В составе хлористого калия имеется 40% хлора, поэтому для многих растений такую подкормку использовать не рекомендуется. Хлорсодержащие калийные удобрения для картофеля не подходят. Также хлор не любят огурцы, помидоры, фасоль, комнатные растения. А шпинат и сельдерей хорошо реагируют на подкормку хлористым калием. Вносить его нужно осенью, поскольку тогда хлор быстрее вымывается из почвы.

К недостаткам удобрения относится его способность увеличивать кислотность и накапливать соли в почве. Не подходит для применения на огороде на тяжелых почвах. В сельском хозяйстве хлористый калий вносят до высадки растений, не допуская передозировки.

Сульфат калия

Сульфат калия, или сернокислый калий, выпускается в виде мелких серых кристаллов, которые легко растворяются в воде. Не слеживается. В своем составе содержит серу, калий, кальций, магний. Сера препятствует накоплению нитратов в растении, улучшает сохранность. Эффективно использовать для подкормки овощей.

Преимущество этого удобрения — отсутствие хлора, что позволяет применять его в любое время года. Его хорошо переносят все культуры. Не рекомендован к применению на кислых почвах, поскольку вызывает перенасыщение кислотой грунта. Нельзя использовать вместе с известковыми минеральными подкормками.

Калийная соль

Калиевая (калийная) соль — это смесь размолотого сильвинита и хлористого калия. Количество калия — 40%. Высокое содержание хлора делает такое удобрение непригодным для ряда растений. Рекомендуется вносить в почву осенью методом глубокой заделки. Если земля перенасыщена влагой, можно внести весной. В летнее время года калийную соль не используют.

Натрий, который содержится в соли, хорошо воспринимается корнеплодами кормовой группы и сахарной свеклой. Калийная соль подходит и для плодово-ягодных культур. Если необходимо смешать калийную соль с другими подкормками, это нужно делать непосредственно перед внесением.

Калийная селитра

Является комплексным стимулятором роста, в составе есть азот. Удобрение легко впитывает влагу, хранить его нужно в сухом помещении, иначе превратится в камень. Вносить калийную селитру необходимо весной при посадке. Летом использовать не рекомендуется. Эффективность применения напрямую зависит от уровня кислотности. Кислая почва не усваивает азот, щелочная почва плохо усваивает калий. Лучший вариант — использование только на нейтральном грунте.

Карбонат калия (калий углекислый, поташ)

Карбонат калия не содержит хлор. Но он очень гигроскопичен. Способен слёживаться при малейшей влажности, терять свои свойства. Применяют в качестве удобрений редко. Иногда в поташ добавляют известь, но такая смесь приводит к изменению состояния почвы на щелочную.

Опытные огородники рекомендуют для уменьшения гигроскопичности смешивать карбонат калия с торфом в равных частях. Вносится удобрение так же, как хлористый калий. Преимущество углекислого калия — возможность использовать на кислых почвах.

Калимагнезия

Сульфат калия-магния (калимагнезия) не имеет в составе хлора. Подходит для удобрения томатов, картофеля и других овощей. Благодаря магнию рекомендуется использовать на супесчаных и песчаных землях. Удобрение не гигроскопично, его удобно использовать.

Древесная зола

Общедоступным и универсальным удобрением считается древесная зола. Она прекрасно подходит для подзолистого и тяжелого грунта, понижая его кислотность, содержащейся в ней известью. На щелочных почвах следует использовать с осторожностью.

В золе лиственных деревьев в 2 раза больше калия, чем в золе хвойных. Больше калия в золе молодых деревьев. В древесной золе нет хлора, поэтому ее хорошо воспринимают любые культуры. Ее можно смешивать с грунтом для рассады, добавлять в раствор для замачивания семян, воду для полива растений. Древесная зола вносится в сухом виде под кустарники. С азотными удобрениями, суперфосфатом, навозом использование золы запрещено.

В качестве сырья для производства калийных удобрений используются природные калийные соли, месторождения которых находятся в России, Германии, Франции, США, Канаде, Израиле, Италии, Польше, Англии, Украине, Белоруссии, Казахстане и других странах.

Из 120 калийсодержащих минералов лишь небольшая часть имеет промышленное значение.

Таблица. Минералы, используемые для производства калийных удобрений

Минерал	Примерное содержание K₂O, %
Сильвинит - nNaCl + mKCl	15-25
Карналлит - KCl⋅MgCl₂⋅6H₂O	17
Каинит - KCl⋅MgSO₄⋅3H₂O	19
Шенит - K₂SO₄⋅MgSO₄⋅6H₂O	23
Лангбейнит - K₂SO₄⋅2MgSO₄	23
Алунит - (K, Na)₂SO₄⋅Al₂(SO₄)₃⋅4Al(OH)₃	23
Полигалит - K₂SO₄⋅MgSO₄⋅2CuSO₄⋅2H₂O	16
Нефелин - (K, Na)₂O⋅Al₂O₃⋅Al₂O₃⋅2SiO₂	6-7

К крупнейшим месторождением калийных пород в России является Верхнекамское (более 12 млрд т), расположено вблизи городов Соликамск и Березники на левом берегу Камы на западном склоне Северного Урала. Образовалось в результате высыхания древнего Пермского моря. Разработка месторождения началось в 1925 г., а производство удобрений — в 1929 г. Верхняя часть пласта представлена карналлитом с примесью NaCl, CaSO₄⋅2H₂O, глины, содержание K₂O — до 17% (10-25%). Карналлит имеет пеструю окраску от сочетания желтого, оранжевого, бурого и красного цветов, обусловленных примесью оксида железа Fe₂O₃ (железного блеска). Ниже карналлита залегает мощный пласт сильвинита, содержащий хлориды калия и натрия в различных соотношениях.

Сульфатные калийные удобрения получают из минералов каинитовых, лангбейнитовых, смешанных лангбейнито-каинитовых пород и алунитов. Залежи полигалита, каинита и глазерита (ЗК₂SO₄⋅Na₂SO₄) имеются в Саратовской, Оренбургской областях и Башкирии (Заволжское месторождение).

Крупные месторождения калийных минералов есть на Украине в Ивано-Франковской и Львовской областях. В минералах этих месторождений преобладают лангбейнит (K₂SO₄⋅2MgSO₄), каинит (KCl⋅MgSO₄⋅3H₂O), полигалит (K₂SO₄⋅MgSO₄⋅2CaSO₄⋅2H₂O), шенит (K₂SO₄⋅MgSO₄⋅6H₂O). Сырье этих месторождений перерабатывается на Стебниковском и Калушском комбинатах. Доля примеси составляет до 30%, преимущественно в виде ила.

Белорусские залежи калийных солей находятся в Полесье (г. Солигорск), которые, вероятно, являются продолжением прикарпатских месторождений. Представлены минералами сильвинитом, карналлитом и галитом.

Жилянское месторождение в Актюбинской области Казахстана представлено преимущественно полигалитом. Присутствуют также карналлит, сильвинит, глазерит. Полигалитовые минералы является сырьем для производства сульфата калия, сернокислых калийно-магниевых и комплексных минеральных удобрений. После размола она может использоваться как сульфатная форма калийно-магниевого удобрения, содержащая 13-15% K₂O и 6-7% MgO.

При производстве алюминия из нефелина в виде отхода получают карбонат калия, содержащий 63-67% K₂O, который является ценным калийным удобрением.

Классификация калийных удобрений

Калийные удобрения классифицируются на сырые калийные соли и концентрированные калийные удобрения.

Сырые калийные соли — сильвинит и каинит.

Концентрированные калийные удобрения — хлористый калий, калийная соль, сульфат калия, сульфат калия-магния.

Классификация калийных удобрений

Сырые калийные соли

Сырые калийные соли (сильвинит, каинит) получают дробление и размолом природных калийных солей. Как правило, для производства используют концентрированные пласты месторождения, менее концентрированные — на переработку. Первое время в качестве удобрения преимущественно применяли сырые калийные соли, впоследствии стали вытесняться концентрированными по причина того, что содержат много балластных веществ, который увеличивают расходы на транспортировку и внесение.

По причине дорогой транспортировки сырые калийные соли используются в районах их добычи в ограниченных масштабах. Основная часть используется для получения концентрированных калийных удобрений.

Сильвинит

Сильвинит — минерал, представляющий смесь хлоридов калия и натрия, содержит 12-18% K₂O и 35-40% Na₂O. Согласно техническим условиям сильвинит Соликамского месторождения должен содержать 15% K₂O. Гигроскопичен, при хранении слеживается.

Выпускается в грубом помоле с размером кристаллов 1-5 мм. Розовато-бурого цвета с включением синих кристаллов. Транспортируют бестарным способом. Вносят под натриелюбивые культуры.

Каинит

Каинит — KCl⋅MgSO₄⋅3H₂O) — минерал каинито-лангбейнитовой породы, представляющий крупные розовато-бурые кристаллы, с механическими примесями каменной соли (NaCl), CaSO₄, MgSO₄ и др. Содержит примерно 10-12% K₂O, 6-7% МgO, 32-35% Сl — , 22-25% Na₂O, 15-17% SO₄ 2- . При смешивании каинита и хлористого калия, получают калийную соль, содержащую 30-40% K₂O. Влажность не более 5%. Не слеживается, транспортируют навалом (насыпью).

Является хорошим удобрением для сахарной свеклы на чернозёмах. Добывается в Стебнике (Западная Украина), по составу каинит этих месторождений близок к Соликамскому сильвиниту.

Концентрированные калийные удобрения

По содержанию калия самое концентрированное удобрение — хлористый калий — наиболее применяемое калийное удобрение в России.

Хлористый калий

Хлористый калий, или хлорид калия, (KCl) — основное калийное удобрение. Производство составляет 80-90% от общего производства калийных удобрений. Получают из сильвинита. Химически чистый хлорид калия содержит 63% К₂O. В зависимости от способа производства хлорид калия, используемый для удобрения, содержит 50-60% К₂O. Представляет собой мелкокристаллический порошок розового или белого цвета с сероватым оттенком. Имеет небольшую гигроскопичность, часто слеживается.

В промышленности применяют разные способы производства, например, галургический, флотационный, гравитационный.

Галургический способ — разделение хлоридов калия и натрия на основе их разной растворимости. Растворимость КСl при повышении температуры с 0 °С до 100 °С увеличивается вдвое, тогда как растворимость NaCl почти не меняется. Размолотый сильвинит растворяют при температуре 110°C в растворительном щёлоке — насыщенном растворе NaCl, при этом растворяется только KCl сильвинита, a NaCl остается нерастворимым в виде осадка.

При охлаждении полученного раствора выпадает кристаллический осадок KCl, маточный насыщенный раствор NaCl используется для обработки новых партий сильвинита. Отходом производства является до 95% NaCl, которую используют для получения соды, технической и поваренной соли.

Флотационный способ разделение минералов сильвина (КСl) и галита (NaСl) на основе различной способности поверхности частиц этих минералов к смачиванию водой. Предварительно измельченную руду взмучивают в водном растворе с добавлением алкилсульфатов в качестве реагента-собирателя в расчете на 1 т руды 100-200 г реагента. Реагент адсорбируется на поверхности частиц хлористого калия. Затем через пульпу продувают воздух в виде мелких пузырьков. Частицы гидрофобизированного сильвина выносятся с пузырьками воздуха на поверхность в виде пены. Пенный концентрат КСl обезвоживается центрифугированием и сушится. Частицы галита собираются на дне флотационной машины.

Флотационный хлорид калия имеет более крупные кристаллы розового цвета. Гидрофобные добавки уменьшают гигроскопичность и слеживаемость. Преимуществом метода является отсутствие необходимости в высоких температурах, продукт получается с лучшими физическими свойствами. Флотационный способ применяют на Березниковском калийном комбинате, выпускаемый хлористый калий содержит 60% K₂O.

Флотационный способ получил в наибольшее распространение в России.

Гравитационный метод, относительно новый, применяется во Франции и других странах, основан на разной плотности KCl (1,987 г/см 3 ) и NaCl (2,17 г/см 3 ). В России метод был усовершенствован. Для разделения мелких частиц KCl и NaCl применяют гидроциклоны. Метод используется на Соликамском комбинате.

Применяют также методы подземного выщелачивания руды (сальвинита) с последующей переработкой раствора выпариванием и кристаллизацией.

Применение крупнокристаллического и гранулированного калия более предпочтительно, так как мелкокристаллический имеет плохие физические свойства, не удобен для приготовления тукосмесей с гранулированным суперфосфатом и гранулированной аммиачной селитрой. Внесение таких тукосмесей центробежными разбрасывателями приводит к расслоению (сегрегации) удобрений и неравномерному внесению. Крупнокристаллический калий на 30% меньше поглощается почвой, более длительное время сохраняется в доступном для растений форме, что увеличивает эффективность крупнокристаллического калия.

Калийная соль

Калийная соль содержит 40-44% K₂O, 20% Na₂O и 50% Сl. Получают смешиванием хлористого калия с сырыми калийными солями, чаще размолотым сильвинитом, реже каинитом. По внешнему виду — мелкие пестро окрашенные кристаллы. Согласно техническим условиям должна содержать не менее 40% K₂O.

Выпускается 30%-я калийная соль — смесь сильвинита и каинита, подходит для культур, потребляющих много магния, на песчаных и супесчаных почвах бедных магнием.

Смешанные калийные соли являются наиболее подходящими удобрениями для свеклы, овощных культур семейства крестоцветных, моркови и других, положительно отзывающихся на натрий и магний на легких почвах.

Калийные удобрения, наряду с фосфорными и азотными, являются весьма важными для растений, поскольку калий – это значимый элемент для них, один их трех китов, на которых держится весь жизненный потенциал любого организма, поэтому внесение калийных удобрений игнорировать ни в коем случае не стоит, тем более, что удобрений, в составе которых есть калий, множество, и можно выбрать наиболее подходящее для типа почвы вашего участка и растений, на нем произрастающих.

Что из себя представляют калийные удобрения

Получают удобрения, содержащие калий в своем составе, из калийной руды, которая в природе добывается чаще всего открытым способом. Калийные удобрения можно вносить в любые типы почв, включая черноземные, глинистые почвы, супеси и песчаники.

Калийные удобрения, обогащая почву калием, способствуют нормализации транспортирования сахаров по тканям растения и обеспечивают тем самым полноценное протекание процессов питания, а это, в свою очередь, приводит к формированию хорошо развитых плодов, ягод, овощей, имеющих типичный, соответствующий сорту вкус.

Помимо этого, калий как элемент руководит ростом листовой массы, при его достатке в почве растения имеют крепкий иммунитет, позволяющий надежно противостоять как вредителям, так и различным заболеваниям. Плоды, которые образуются на растениях, выросших на почве, имеющей достаток калия, обычно гораздо лучше хранятся в зимний период. Интересно, что калий, содержащийся в калийных удобрениях, при поступлении с ними в грунт, усваивается растительными организмами практически полностью. Помимо прочего, калийные удобрения в целом и калий в частности хорошо сочетаемы с иными минералами, которые в совокупности приводят к образованию комплексных удобрений.

Калийных удобрений на данный момент выпускается довольно много, давайте поподробнее поговорим о наиболее популярных из них, находящихся в свободной продаже.

Хлорид калия

Начнем с хлористого калия. Химическая формула хлорида калия – KCl. Одно название многих пугает, как же так – что это за удобрение, в котором содержится ядовитый для всего живого хлор. Однако не все так уж плохо, помимо хлора в составе этого удобрения есть до 62% калия и это несомненный плюс. Для того чтобы растения не повредились, хлористый калий вносить нужно заблаговременно, чтобы хлор был нейтрализован почвой.

Хлористый калий – подходящее калийное удобрение для большинства ягодных культур, однако самое уместное его использование – это внесение в осеннее время, если планируется на данном участке весенняя посадка ягодных или плодовых культур.

Перед самой посадкой вносить хлористый калий в посадочные ямки или лунки нельзя, это может крайне негативно отразиться на растениях.

Сульфат калия

У данного удобрения есть и второе название – сернокислый калий. Химическая формула сульфата калия – K₂SO₄. Подавляющее большинство садоводов, огородников и даже цветоводов сходятся в едином мнении: сульфат калия – это лучшее калийное удобрение, в нем обычно содержится до 50% калия. Только лишь сульфат калия среди большого количества удобрений, содержащих этот элемент, не имеет ядовитых веществ в своем составе, там нет хлора, нет натрия и нет магния. Данную подкормку можно смело вносить при посадке в лунку или ямку как в осенний период, так и в весенний.

Помимо прочего, сернокислый калий допускается мешать с иными удобрениями, и это не нанесет никакого вреда растительным организмам. Конечно, не стоит злоупотреблять дозировками и желательно рассчитывать их исходя их потребностей того или иного растительного организма, состава почвы и времени года.

Сульфат калия использовать можно как удобрение не только для грунта открытого, но и для теплиц и парников. Используя сульфат калия, можно добиться некоторого повышения количества сахара в плодах и ягодах, улучшения их вкуса, сочности и даже увеличения содержания витаминов.

От внесения сульфата калия повышается иммунитет растения и устойчивость их к разного рода стресс-факторам. Замечено, что после внесения сульфата калия плоды, собранные с растений, произрастающих на удобренной почве, крайне редко поражаются серой гнилью.

Калийная соль

В составе данного удобрения есть два вещества – это хлорид калия и сильвинит. К слову, калийная соль и получается банальным смешиванием этих двух компонентов. Самого калия в данном удобрении приблизительно 42%. Есть в продаже и иной вид калийной соли, – это хлорид калия, смешанный с каинитом, в нем уровень калия пониже (на 10%).

Калийная соль в плане подкормок еще более негативна, нежели хлористый калий и ее также не рекомендуется вносить под растения, особенно если те чувствительны к хлору.

Калийная соль лучше всего подходит для удобрения песчаных грунтов, супесей, торфяных почв, потому что эти грунты чаще других испытывают дефицит калия в своем составе.

Вносить калийную соль в почву желательно именно в осенний период и использовать ее в качестве основного удобрения, но не в качестве сезонных подкормок. Обычно на квадратный метр почвы, в зависимости от ее обеспеченности калием, вносят от 35 до 45 г калийной соли на квадратный метр. Вносить калийную соль в весеннее и тем более летнее время не рекомендуется.

Углекислый калий

Дозы внесения данного калийного удобрения в почву варьируют в зависимости от сезона и цели внесения. Так, например, в виде подкормки можно вносить от 14-16 до 19-21 г на квадратный метр, при обогащении почвы калием в осеннее время можно добавить в почву порядка 40-60 г на квадратный метр, при внесении удобрения весной норму можно значительно увеличить, доведя ее до 80-95 г на квадратный метр. При позднеосенних подкормках можно внести в почву около 20 г поташа.

Получают карбонат калия путем обработки породных солей калия. Данное удобрение – это фактически дополнительный продукт, остающийся от обработки нефелина и глинозема.

Древесная зола

Кстати, о золе – это самое натуральное и максимально дешевое и доступное минеральное удобрение. Калия в составе не так уж и много, не более 11%, зато есть кальций, бор, железо, медь и даже магний с фосфором. Вносить в почву древесную золу можно в течение всего вегетационного периода, не зависимо от того – весна сейчас, лето или осень. Однако, в весеннее время наиболее эффективным будет внесение древесной золы в лунки при посадке, летом – в качестве мульчи после полива, ну а осенью – под перекопку почвы.

В летний период, помимо внесения древесной золы в сухом виде, можно вносить ее и в растворенном виде, в том числе и опрыскивать данным составом растения, проводя внекорневые подкормки. В зимнее время древесную золу можно использовать в качестве удобрения для тепличных растений. Замечено, что древесная зола, являющаяся самым настоящим минеральным удобрением, помимо питания почвы еще и защищает растения от различных вредителей и болезней.

Цементная пыль

Кажется, это простое вещество, однако и оно является самым настоящим минеральным удобрением и в нем тоже есть калий. Цементная пыль, как не сложно догадаться – это отходы, получаемые при производстве цемента. Это прекрасное удобрение, совершенно не содержащее хлора в своем составе, в нем чуть более 8% калия.

Цементная пыль – это замечательное удобрение для почв с повышенным уровнем кислотности, а также подходящее для растений, совершенно не переносящих хлор в составе удобрений. Для улучшения физических свойств цементной пыли это удобрение нередко смешивают с фрезерным торфом, в равных долях, то есть на килограмм цементной пыли нужно килограмм фрезерного торфа.

Культуры нуждающиеся в калии

Разобравшись с самыми распространенными калийными удобрениями, теперь давайте рассмотрим культуры, которые больше других нуждаются в калийной подкормке.

Начнем с помидоров, обычно для получения тонны помидоров нужно внести в почву примерно полцентнера калия. Цифры вроде бы большие, но на самом деле – это не много. Учитывая, что помидоры крайне негативно реагируют на свежие органические удобрения, увеличивая вегетативную массу в ущерб урожаю, использование калийных удобрений – это самый рациональный выход из этой ситуации.

При достатке в почве калия у помидоров разительно увеличивается качество плодов, а вот на урожайность калий влияет слабо, хотя при его недостатке о полноценных урожаях говорить все же не приходится.
Вносить под помидоры в период высадки рассады нужно примерно 85-95 г калия на сотку земли, через неделю после высадки рассады почву нужно обогатить 120-130 г калия на ту же площадь, а еще через 15-20 дней внести на сотку по 250-280 г калийного удобрения.

Далее огурец, – это довольно требовательная культура, и для того чтобы огурцы полноценно росли и развивались, а также формировали урожай, грунт, на котором они растут, обязательно должен быть плодородным, причем в идеале еще и сбалансированным. Для того чтобы получить тонну плодов огурца нужно внести порядка 45 кг калия. Вносить под огурцы калийные удобрения нужно в несколько заходов: вначале перед высевом семян в открытый грунт, затем спустя две недели после появления всходов и в период цветения.

Перед посевом на сотку земли необходимо внести примерно 90-95 г калийного удобрения, первая подкормка предусматривает внесение порядка 150-180 г на сотку, вторая – около 300-350 г.

Следующая культура, которая больше других нуждается в калийной подкормке – это виноград. Под эту культуру почву нужно удобрять каждый год, за сезон виноград выносит из почвы очень много калия. Но несмотря на повышенный аппетит к калию, утолить голод винограда можно обычной древесной золой. Вносить ее допустимо в сухом виде, расходуя на каждый куст примерно по 1,5-2 кг. Можно вносить золу под виноград и в растворенном в воде виде, но тогда указанное выше количество следует растворить в воде и настоять её в течение 2-х – 3-х дней.

На очереди цветочные культуры: при нехватке калия у этих растений наблюдается замедленное развитие, частичный или полный сброс листовых пластинок, сокращение размеров бутонов и самого периода цветения. Только при достатке в почве калийных удобрений наблюдается развитие полноценных побегов, формирование типичных для сорта и растения в целом бутонов.

Обычно под цветочные растения удобрения, содержащие в своем составе калий, вносить желательно как при посадке, так и в период цветения. Подкормки многолетних цветочных растений осуществляют обычно как в осеннее, так и в весеннее время. Используют в качестве подкормок исключительно сульфат калия и удобрения, содержащие в своем составе калий, но не имеющие хлора.

Лучшее время для внесения удобрений, содержащих калий

Обычно садовод, огородник или любитель цветов прибегает к помощи калийных удобрений только после того, как замечает на растениях признаки калийного голодания. На растениях дефицит калия проявляется в виде резкого замедления роста и развития, потускнения листовых пластинок, которые вместо типичной, свойственной сорту или виду окраски становятся вдруг серыми. В данном случае лучше использовать растворенный в воде сульфат калия, его же можно и вносить в качестве внекорневой подкормки, то есть просто обрабатывать им растения прямо по листве.

Если вы не хотите доводить свои растения до голода, то необходимо, не дожидаясь признаков калийного голодания, удобрять почву калием, внося его в оптимальные сроки. Так, например, в качестве основного удобрения калий можно вносить как осенью, так и весной. Помимо этого, калием можно удобрять почву добавляя сульфат калия прямо в посадочные ямки при высадке саженцев или в лунки при посадке рассады, такой вид подкормки называется стартовым. Подкормка калием на начальном этапе позволяет активировать рост корневой системы, благодаря чему саженцы быстрее укореняются и начинают активнее расти.

Далее – подкормки калием в летний период, например, в период начала созревания или после уборки урожая, – они обеспечивают обогащение растений необходимыми для формирования плодов веществами.

Калийные удобрения, содержащие хлор в своем составе – калийная соль, хлористый калий – вносить можно исключительно в осенний период и в почву, на которой посадка планируется весной; тогда за зимний период хлор может нейтрализоваться в почве и весной никакого вреда от такого удобрения растениям уже не будет. Удобрения, содержащие хлор, хороши тем, что содержат большое количество калия, а это и экономия удобрений, и возможность обогатить почву калием в большем объеме.

Конечно, любое количество удобрений нужно строго контролировать, исходя из степени обеспеченности почвы тем или иным элементом. Например, в том случае если в почве наблюдается недостаток калия, не стоит сразу вносить большие дозы удобрения, во много раз превышающие рекомендуемые, лучше растянуть обогащение почвы калием на весь сезон, внося его небольшими дозами и лучше – в растворенном в воде виде. Допускается и даже приветствуется чередовать внесение сухих калийных удобрений и растворенных в воде. Например, в начале сезона, когда почва богата влагой, можно внести сульфат калия в количестве 12-16 г на квадратный метр, а следующее внесение, через месяц, провести уже той же дозой, но растворенной в воде; это будет гораздо эффективнее, чем единовременная подкормка дозой в 20-30 г.

При использовании растворенных в воде удобрений не стоит также превышать дозировки, например, в случае с внесением в почву сульфата калия в ведре воды допустимо растворить 35-45 г этого удобрения и использовать для подкормок овощных культур по 500 г жидкости на куст, для кустарников – по литру на куст, а для древесных пород – по полтора литра на куст.

Заключение

Итак, без калия не обойтись, это важный элемент, следовательно, и подкормка им тоже очень важна. Высокий урожай и вкусные плоды и ягоды просто невозможно будет получить при дефиците в почве калия. Старайтесь использовать калийные удобрения правильно: вносите калийные удобрения, в составе которых есть хлор только в осенний период, а весной и летом используйте сульфат калия, цементную пыль, древесную золу.

Читайте также: