Обновлено: 30.06.2024

Изучение видов и назначения минеральных удобрений - источника различных питательных элементов для растений и свойств почвы, в первую очередь азота, фосфора, калия, кальция, магния, серы, железа. Производство фосфорных, азотных, калиевых удобрений.

Рубрика	Химия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	11.11.2011
Размер файла	23,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Реферат по предмету: Химия

на тему:

Минеральные удобрения

Ученицы 9 ж класса

Средней школы № 48

Никитиной Ольги

г. Набережные Челны 2002 г.

Оглавление

Минеральные удобрения

Фосфорные удобрения

Азотные удобрения

Калиевые удобрения

Борные, магниевые и марганцевые удобрения

Усвоение растениями удобрений

Производство минеральных удобрений

Минеральные удобрения

Минеральные удобрения - источник различных питательных элементов для растений и свойств почвы, в первую очередь азота, фосфора и калия, а затем кальция, магния, серы, железа. Все эти элементы относятся к группе макроэлементов („Макрос” по-гречески -большой), так как они поглощаются растениями в значительных количествах. Кроме того, растениям необходимы другие элементы, хотя и в очень небольших количествах. Их называют микроэлементами („Микрос” по-гречески - маленький). К микроэлементам относятся марганец, бор, медь, цинк, молибден, йод, кобальт и некоторые другие. Все элементы в равной степени необходимы растениям. При полном отсутствии любого элемента в почве растение не может расти и развиваться нормально. Все минеральные элементы участвуют в сложных преобразованиях органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза. Растения для образования своих органов - стеблей, листьев, цветков, плодов, клубней - используют минеральные питательные элементы в разных соотношениях.

В почвах обычно имеются все необходимые растению питательные элементы. Но часто отдельных элементов бывает недостаточно для удовлетворительного роста растений. На песчаных почвах растения нередко испытывают недостаток магния, на торфяных почвах - молибдена, на черноземах - марганца и т. д. Недостаток элементов восполняется при помощи удобрений. Почвенную кислотность устраняют при помощи углекислых солей кальция и магния.

Применение минеральных удобрений - один из основных приемов интенсивного земледелия. С помощью удобрений можно резко повысить урожаи любых культур на уже освоенных площадях без дополнительных затрат на обработку новых земель. При помощи минеральных удобрений можно использовать даже самые бедные, так называемые бросовые земли.

Всем живым организмам необходимы вещества, регулирующие скорость биохимических реакций. Микроэлементы и входят в состав таких веществ, например ферментов. Действие их многообразно. Например, железо, марганец и цинк входят в состав некоторых ферментов - катализаторов окислительно-восстановительных реакций. Железо способствует образованию хлорофилла. При внесение ничтожных количеств молибдена урожайность бобовых резко возрастает. Соединения молибдена повышают каталитическую активность ферментов, участвующих в реакциях связывания атмосферного азота бактериями.

Вырабатываемые химической промышленностью минеральные удобрения подразделяются на:

а) фосфорные (главным образом простой и двойной суперфосфаты и преципитат);

б) азотные (сульфат аммония, аммиачная селитра, кальциевая и натриевая селитры);

в) калийные (хлористый калий и смешанные калийные соли);

г) борные, магниевые и марганцевые (соединения и соли, содержащие эти элементы).

Природные соединения фосфора - фосфориты и апатиты - содержат фосфор в виде нерастворимого третичного фосфата Ca₃(PO₄)₂, который плохо усваивается растениями. Для получения легко усваиваемых удобрений фосфориты подвергают химической переработке, заключающейся в превращении нормальной соли в кислую. Таким путем приготовляют наиболее важные фосфорные удобрения - суперфосфат, двойной суперфосфат и преципитат.

Для получения суперфосфата мелко размолотый природный фосфорит смешивают с таким количеством серной кислоты, чтобы на одну молекулу третичного фосфата кальция приходилось две молекулы серной кислоты. Смесь энергично перемешивают и загружают в особые непрерывно действующие камеры, где реакция заканчивается:

В результате реакции получается смесь гипса с первичным фосфатом Ca(H₂PO₄)₂, сравнительно легко растворимым в воде. Эта смесь в измельченном или гранулированном виде и называется суперфосфатом.

Простой суперфосфат - удобрение со сравнительно невысоким содержанием питательных веществ (14 - 20% усвояемой P₂O₅). Более эффективным и транспортабельным является двойной суперфосфат, представляющий собой продукт разложения природного фосфата не серной, а фосфорной кислотой. Количество усвояемой P₂O₅ в двойном суперфосфате составляет 40 - 50%.

Преципитат представляет собой фосфорное удобрение, в состав которого входит вторичный фосфат кальция Ca₂(HPO₄)₃ или CaHPO₄, нерастворимый в воде, но растворяющийся в кислотах находящихся в почве.

Для приготовления преципитата с начало выделяют из фосфорита свободную фосфорную кислоту, действуя на фосфорит серной кислотой в количестве большем, чем это надо для получения суперфосфата:

Затем раствор фосфорной кислоты сливают с осадка, содержащего гипс и другие нерастворимые примеси, и прибавляют к нему известкового молока, т.е. извести, разболтанной в воде, в таком количестве, чтобы образовался вторичный фосфат:

Кристаллический осадок отделяют от жидкости и осторожно, чтобы не удалить входящую в состав кристаллов воду, высушивают. Полученная соль, если она не потеряла кристаллизационной воды, хорошо усваивается растениями.

Описанные выше фосфорные удобрения называются простыми, так как содержат только один из необходимых растению элементов. Более перспективными являются сложные минеральные удобрения, содержащие несколько питательных веществ. К удобрениям такого типа относятся: аммофос, калийная селитра и нитрофоска.

Первое из этих веществ получается путем взаимодействия фосфорной кислоты с аммиаком. В зависимости от степени нейтрализации образуется моноаммонийфосфат NH₄H₂PO₄ и диаммонийфосфат (NH₄)₂HPO₄. Калийная селитра представляет собой двойное удобрение, содержащее азот и калий. Получается она в результате обменного разложения хлористого калия и натронной или аммиачной селитры. Нитрофоска - тройное удобрение, содержащее азот, фосфор и калий. Получают нитрофоску сплавлением фосфата аммония (NH₄)₂HPO₄, азотнокислого аммония NH₄NO₃ и хлористого или сернокислотного калия.

минеральный удобрение азот калий

Аммиачные и аммонийные удобрения: жидкий NH₃, аммиачная вода, сульфаты аммония и аммония-натрия и др. Превращается в почве в малоподвижную форму, которая под действием присутствующих в почве нитрифицирующих бактерий постепенно переходит в более подвижную форму, хорошо усваиваемую растениями. Эти удобрения пригодны для всех сельскохозяйственных культур и применяются на кислых и некислых почвах при их известковании.

Нитратные удобрения: натриевая и кальциевая селитры. Длительное применение нитратных удобрений может иногда приводить к подщелачиванию почвы. Их используют на всех почвах для предпосевного внесения и подкормки всех видов растений в период вегетации.

Аммонийно-нитратные удобрения: аммиачная селитра и аммиакаты на ее основе, известково-аммиачная селитра-смесь CaCo₃ и NH₄NO₃. Эти удобрения можно использовать в различных климатических зонах под разные почвы и все виды культур.

Амидные удобрения: различают хорошо растворимые и плохо растворимые. К хорошо растворимым относится карбамид, к плохо растворимым - уреформ и изобутиленкарбамид, получаемый конденсацией изомасляного альдегида с карбамидом. Области применения и масштабы производства медленно действующих удобрений из-за их высокой стоимости пока ограничены.

Аммонийно-нитратно-амидные удобрения: концентрированные водные растворы карбамида и нитрата аммония и растворы их в аммиачной воде. Эффективны как для внесения в почву, так и для подкормки растений.

Калиевые удобрения - минеральные вещества содержащие калий; применяются в качестве источника калийного питания с/х растений для повышения их урожайности.

В дореволюционной России калийные удобрения не производились. В СССР за годы довоенных пятилеток на базе открытых советскими учёными месторождений калия создана мощная калийная промышленность, обеспечивающая возрастающую потребность социалистического с/х в калийных удобрениях. В качестве калийных удобрений используются сырые калийные соли (сильвинит каинит) представляющие собой раздроблённые и размолотые соли; концентрированные удобрения (хлористый калий сернокислый калий) получаемые химической переработкой сырых калийных солей; смешанные (30%-ные и 40%-ные калийные соли) представляющие механическую смесь хлористого калия сильвинитом или каинитом; сульфат калия-магния или кали-магнезия; древесная торфяная и другая зола.

Сильвинит (mKCL - nNACL) содержат в среднем 14% K₂O (принято пересчитывать содержание калия в калийных удобрениях на окись калия K₂O даже в том случае если удобрение не заключает в себе кислорода); обладает значительной гигроскопичностью при хранении слёживается.

Каинит употребляемый на удобрение не всегда отвечает формуле минерала каинита MgSO₄ · KCL ·3HO а может представлять собой или соль близкую по составу к сильвиниту или механическую смесь KCL MgSO₄ NaCL каинита карналлита и других солей. В каините из прикарпатских месторождений СССР - около 10% K₂O 20% Na₂O 3-4% MgO 40% CL.

Сырые калийные соли составляют небольшую долю в общей продукции калийных удобрений. Общие недостатки сырых калийных солей низкий процент калия и большое количество балластных компонентов не всегда безвредных для растений. Зерновые злаки (пшеница рожь овёс ячмень) сахарная свёкла и другие корнеплоды не чувствительны к избытку хлора в сырых калийных солях и хорошо их используют. Особенно эффективно внесение сильвинита под свёклу, которая положительно реагирует на примесь натрия. Для многих культур (табак виноград чай цитрусовые плодово-ягодные культуры картофель лён гречиха) избыток хлора вреден он снижает урожай и ухудшает его качество. Поэтому под указанные культуры сырые калийные соли не применяют.

Хлористый калий KCL - основной вид калийных удобрений в России. Получается из сильвинита который для этого растворяют в горячей воде до состояния насыщения и затем охлаждают раствор; при этом осаждается главным образом KCL а NaCL остаётся в растворе. Химически чистый хлористый калий содержит 632% K₂O а сорта идущие на удобрение - от 50 до 60% K₂O. Это белый мелкокристаллический продукт слабо гигроскопичный при хранении слёживается. Вносится почти под все культуры, в том числе и под некоторые с/х растения чувствительные к хлору (в хлористом калии на единицу действующего вещества приходится в пять раз меньше хлора чем в сильвините или в каините).

Сернокислый калий сульфат калия K₂SO₄ получают обменным разложением KCL и MgSO₄ а также разложением KCL серной кислотой. Чистая соль содержит 541% K₂O. В технических сортах соли идущих на удобрение 48 - 52% K₂O. Это мелкокристаллический порошок сероватого цвета негигроскопичен и не слёживается. Сернокислый калий - хорошее калийное удобрение для всех культур и лучшее для растений чувствительных к хлору. Внесение сульфата калия под табак виноград чай цитрусовые плодово-ягодные даёт большой прирост урожая и улучшает его качество.

Смешанные 30%-ые и 40%-ые калийные соли по своей удобрительной ценности занимают промежуточное положение между хлористым калием и сильвинитом. Особенно эффективны при внесении под сахарную и кормовую свёклу. Все применяемые на удобрения калийные соли растворимы в воде. В почве калий, взаимодействуя с почвенным поглощающим комплексом переходит в поглощенную обменную форму. Доступность калия для растений при этом не теряется но способность к передвижению в почве (а, следовательно к вымыванию из неё) крайне ограничена. Поэтому калийные удобрения целесообразно заделывать на глубину пахотного слоя. Содержащие хлор сырые калийные соли вносят с осени под зяблевую вспашку. При этом значительная часть хлора вымывается из верхних слоёв почвы а калий остаётся в пахотном слое. В России потребность в калийных удобрениях проявляется на большей части почв но в них особенно нуждаются с\х культуры при возделывании на деградированных и выщелоченных чернозёмах и на дерново-подзолистых почвах на лёгких песчаных и супесчаных почвах на трофянисто-болотных и луговых. Для большинства культур калийные удобрения вносят из расчёта около 45 - 60 кг. K₂O на 1га. Для культур повышенной потребностью в калии (свёкла картофель табак и др.) дозы калийных удобрений увеличивают до 90 - 100кг. K₂O на 1га. Отличным калийным удобрением является зола особенно на кислых почвах где она кроме того нейтрализует вредную почвенную кислотность. Навоз также служит источником калия для растений т. к. содержит в среднем около 06% K₂O.

Сульфат калия можно получить взаимодействием хлорида калия и сульфата магния

2KCL + 2MgSO4 = K2SO4 * MgSO4 + MgCL2

K2SO4 * MgSO4 + 2KCL = 2K2SO4 + MgCL2

Борные, магниевые и марганцевые удобрения

Как было сказано в начале доклада, некоторые почвы бедны отдельными микроэлементами. В этих случаях вносят микроудобрения. Бор вносят в почву в виде боромагниевого удобрения, содержащего около 6% борной кислоты. Нашей промышленностью выпускается двойной борный суперфосфат, содержащий 36% фосфорной кислоты и около 7% борной кислоты.

Медь вносят в виде пиритных огарков (отходов, получаемых при производстве серной кислоты), которые содержат только около 0,5% меди. Хорошим источником меди служит медный купорос.

Марганцевыми удобрениями служат марганцевые шлаки, содержащие до 15% марганца, а также сернокислый марганец. Но наибольшее распространение получил марганизированный суперфосфат, содержащий около 2-3% марганца.

Микроудобрения применяют также в виде некорневых подкормок, опрыскивая растения соответствующим раствором или замачивая в нем семена перед посевом.

Усвоение растениями удобрений

Как же осуществляется питание растений содержащимися в почве элементами? Обратимся к теории электролитической диссоциации. Растения избирательно извлекают необходимые элементы из водного почвенного раствора в виде ионов (катионов NH4 , К, Mg, Ca, H, анионов NO3, H2PO4, SO4 и другие). По мере извлечения питательных веществ растениями почвенный раствор должен пополняться ими. Как это происходит? Азот почвы почти целиком входит в недоступные растениям органические соединения. Основная масса фосфора входит в состав нерастворимых в воде неорганических соединений (фосфаты алюминия, железа и другие) и органических соединений. В почвах содержится много соединений серы, калия, магния, микроэлементов. Но лишь малая часть их находится в доступных усвоению растениями формах.

Под влиянием разнообразных химических реакций и при участии микроорганизмов происходит постепенный переход питательных элементов из неусвоемого состояния в ионное. Но эти ионы были бы вымыты водой, если бы они не удерживались почвенными ионитами. Удерживаемые ионитами ионы составляют основную массу содержащихся в почве питательных материалов в доступной для растений форме. Между ионитами и растворенными веществами протекают обменные реакции, в результатеорганических веществ, и прежде всего углеводов. Значит, растению прежде всего необходимы фосфорные удобрения. Содержание питательных веществ в удобрении выражают в процентах P2O5, N и K2O.

Производство минеральных удобрений

Применение минеральных удобрений - один из основных приемов интенсивного земледелия. При высоком уровне агротехники и применении удобрений можно управлять урожайностью, повысить ее в несколько раз - такую задачу решают наши химики и сельскохозяйственные работники в настоящее время, с тем, чтобы в достатке обеспечить потребности страны в продуктах питания и промышленности в сырье.

До революции производства минеральных удобрений в России практически не было; вся продукция нескольких мелких заводов составляла в 1913 г. только 89 тыс. т. Строительство новых заводов началось лишь в 1925-1926 гг. и приобрело в дальнейшем большой размах.

Особенно выросло производство минеральных удобрений после окончания второй мировой войны. Если в 1940 г. было произведено всех минеральных удобрений только 3,2 млн. т., то в 1954 г. выработка удобрений составила почти 8 млн. т., а через 10 лет - уже 25,6 млн. т.

12.10.2017

Чтобы получить высокий и качественный урожай от выращиваемых сельскохозяйственных культур, необходимо создать им не только защиту от воздействия различных неблагоприятных факторов и вредоносных объектов, но и обеспечить растения легкодоступным, оптимально сбалансированным питанием. Наряду с хорошо известными основными элементами питания – азотом, фосфором и калием, образующими группу макроэлементов, культуры нуждаются в разнообразных минеральных добавках, так называемых микроэлементах.

Роль микроэлементов в жизни растений чрезвычайно важна, хотя потребность в них не исчисляется большими количествами. Они участвуют в биохимических процессах (фотосинтез, биосинтез хлорофилла, транспорт сахаров), влияют на деятельность ферментов, улеводный и азотистый обмен. Даже незначительные добавки микроудобрений могут оказывать благотворное действие, улучшая защитные свойства культур, их устойчивость к климатическим особенностям (засухо-, жаро- и холодостойкость), поражению заболеваниями. У растений, получивших своевременное и полное обеспечение микроэлементами, активизируются обменные процессы, отмечается повышенное содержание углеводов (крахмала и сахаров), белков, накопление витаминов, жиров.

Не всегда и не сразу дефицит того или иного минерала может выражаться во внешних проявлениях. В некоторых случаях установить нехватку элементов питания можно только с помощью лабораторных исследований почвенного состава. Необходимо также учитывать обоюдное влияние макро- и микроэлементов на рост и развитие растений. Недостаток одного из компонентов органического питания негативно влияет на степень доступности минералов и их усваиваемости растительными организмами. Наблюдается и обратная связь, когда нехватка микроэлемента вызывает избыточное или недостаточное накопление органических веществ в культурах, что также может негативно отразиться на их развитии.

Известны восемь наиболее необходимых для жизнедеятельности растений микроэлементов: железо, медь, бор, магний, цинк, марганец, кобальт, молибден. Отдельно можно выделить серу, которая относится к мезоэлементам.

Для некоторых типов почв изначально характерен недостаток какого-либо из них. Так, плодородные, богатые органикой грунты отличаются низким содержанием в них меди, а на дерновых почвах растения будут ощущать острую нехватку молибдена, в щелочных грунтах снижается доступность бора, меди, марганца, а в кислых отмечается повышенная усваиваемость марганца, который в больших количествах токсичен для растений. Учитывая такие особенности, в каждом конкретном случае необходимо проводить предварительную обработку (или обогащение) посевных площадей. При этом следует также учитывать потребности каждого вида растений в конкретном микроэлементе, поскольку для разных культур они могут сильно отличаться. Основной недостаток микроэлементов, находящихся в почве – их труднодоступность для потребления растениями. Поэтому, чтобы восполнить недостающие в питании растений микроэлементы, применяют корневые либо внекорневые подкормки культур микроудобрениями.

Микроудобрения представляют собой комплексные химические соединения, содержащие вещества, необходимые для полноценного роста и развития растений, находящиеся в доступной для них форме. Их значение в жизни культур огромно: своевременное и сбалансированное применение микроудобрений позволяет увеличить урожайность на 10 – 20%. Наиболее благоприятными для потребления и усвоения растениями являются устойчивые химические соединения микроэлементов (в виде катионов металлов) с молекулами органических кислот (природного или синтетического происхождения). Их называют хелатами .

Такие продукты по своему составу максимально приближены к веществам, из которых состоят растительные организмы. К примеру, хорошо всем известные составляющие растений хлорофилл или витамин В₁₂ представляют собой хелаты. К тому же хелатные удобрения совершенно не токсичны и легко растворимы в воде, поэтому полностью поглощаются и усваиваются. Доступность удобрений хелатной формы в 5 – 10 раз выше по сравнению с удобрениями в виде неорганических солей. Если обычные соли микроэлементов могут вступать в различные побочные реакции с элементами почвы, то хелаты не связываются почвой и беспроблемно поглощаются культурами, усваиваясь практически полностью. Их использование для внекорневых подкормок имеет ряд существенных преимуществ. Молекулы хелатных соединений, попадая на пластину листа, поглощаются поверхностью и попадают непосредственно в растение, не накапливаясь снаружи. Единственный недостаток хелатов – их относительно высокая стоимость по сравнению с остальными видами микроудобрений.

Микроудобрения, в зависимости от формы их производства и способа воздействия на растения, различают по видам. К тому же они отличаются нормами расхода, технологией внесения и нюансами применения. Первую группу составляют соли органических кислот . Они наиболее финансово доступны, но малорастворимы. Их целесообразно применять лишь на грунтах с кислой и слабокислой реакцией рН. Соли гуминовых кислот образуют вторую группу. Их степень растворимости гораздо выше, но количество микроэлементов в таких солях незначительно, и даже двукратное применение за сезон не обеспечивает потребность культур в них. Третья группа – комплексные микроудобрения . Они представляют собой труднорастворимые капсулы, способные подпитывать растения необходимыми элементами в течение длительного периода. Современные биохимические разработки позволили создать новое поколение удобрений, представляющих собой органический хелатный комплекс (соединения органических веществ с ионами металла именно в такой форме, в какой они присутствуют во всех живых организмах) и образующих четвертую группу. Применение хелатов способствует увеличению адаптивного потенциала растений, стимулированию их генетических возможностей, что проявляется в повышении урожайности, его качества, устойчивости к влиянию неблагоприятных факторов.

Минеральные микроудобрения также классифицируют по основному содержащемуся компоненту. Различают борные, медные, цинковые, молибденовые, кобальтовые, марганцевые, ванадийсодержащие, йодсодержащие удобрения и пр. Они представляют собой неорганические кислоты, соли металлов, сульфаты, применение которых должно быть строго дозированным во избежание накопления излишков этих химикатов как в почве, так и в частях растений. Более популярными являются полимикроудобрения, в составе которых находятся два и более микроэлемента. Их использование оказывает на растения разностороннее действие и несколько упрощает процедуру подкормок по сравнению с использованием мономикроудобрений. Наиболее применимы в сельскохозяйственной индустрии пять видов микроудобрений: борные, медные, цинковые, марганцевые, молибденовые.

Содержание в почве достаточного количества бора необходимо для культур в течение всего их жизненного цикла. Но особенно важное значение имеет этот микроэлемент в начальный период развития растения, поэтому борные удобрения часто применяют для предпосевной обработки семян зерновых и плодоносящих культур. Кроме того, содержащие бор вещества вносят на известкованные торфяные, дерновые, заболоченные почвы, выщелоченные черноземы, супесчаники и легкие песчаные грунты. Наиболее известные из борсодержащих удобрений: борная кислота, бура, борный суперфосфат и пр.

Медные удобрения, основным из которых является медный купорос, применяются для обработки почвы (на заболоченных нейтральных или слабо-щелочных участках, а также на постоянно переувлажненных территориях), предпосевной обработки семян и внекорневых подкормок сельскохозяйственных культур, исключая картофель и капусту. Этот элемент влияет на развитие и вступление растений в фазу цветения. Медь участвует в процессе фотосинтеза, делении клеток, синтезе сахаров и их транспортировке из листьев. Достаточное количество микроэлемента в питании растений активизирует накопление витамина С в плодах и овощах, увеличивает содержание белка в зерновых культурах и сахаров – в корнеплодах. Медь способствует повышению иммунитета растений к грибковым и бактериальным заболеваниям.

Цинк входит в состав более 30 растительных ферментов, участвующих в процессах дыхания и фотосинтеза. Его недостаток в питании существенно сказывается на темпах роста культур. Кроме того, цинк нормализует фосфорный обмен и способствует фиксации углерода. Внесение цинковых удобрений (сульфат цинка, цинковая грязь, отходы медеплавильных заводов) необходимо, как правило, на карбонатных почвах и известкованных участках с нейтральной и щелочной реакцией рН. Это позволяет повысить урожайность и качественные показатели продукции при выращивании зернобобовых культур (горох, фасоль), сахарной свеклы, овса, льна, кукурузы и др.

Марганцевые удобрения (сернокислый марганец в 0,05%-ном растворе) применяют для внесения в почву (песчаные, супесчаные грунты, черноземы с нейтральной или щелочной реакцией рН) и предпосевной обработки семян. Этот микроэлемент участвует в фотосинтезе, он активирует около 35 ферментов, влияющих на окислительно-восстановительные процессы. Марганец участвует в азотном обмене (восстановление нитратов до аммиака) и связан с синтезом белка. Его дефицит приводит к быстрому разрушению хлорофилла под действием света. При достаточном обеспечении растений марганцем урожайность зерновых, овощных (в особенности сахарной свеклы), ягодных культур увеличивается на 8 – 10 %.

Молибден участвует в фиксации атмосферного азота, влияет на стабилизацию структуры нуклеиновых кислот, совместно с железом выполняет каталитическую и структурную функцию, входя в ферментный комплекс нитрогеназы. Его недостаток приводит к резкому снижению количества содержащейся в растениях аскорбиновой кислоты, негативным изменениям в азотном обмене (снижение активности синтеза белка, уменьшение содержания аминокислот и амидов). Молибденовые удобрения (молибденовый суперфосфат, молибденово-кислый аммоний) применяют на почвах с кислой реакцией рН (песчаные, супесчаные, торфяники, дерново-подзолистые, сильноподзолистые, серые лесные, выщелоченные черноземы). Их используют для предпосевной обработки семян (сои, гороха, вики, клевера, люцерны и др.), применяется также внесение молибдена в почву одновременно с посевами. В период бутонизации и начала цветения культуры особенно остро нуждаются в достаточном количестве молибдена, поэтому внекорневые подкормки в это время позволяют повысить урожайность зерновых и зернобобовых культур на 15 – 20%, с одновременным увеличением содержания белка и каротина в продукции, а показатели урожайности сена возрастают на 20 – 25%.

Минеральные удобрения необходимы для получения высоких урожаев, так как они снабжают растения питательными веществами, содержание которых в почве может быть недостаточным. Внесение удобрений во многих случаях позволяет удвоить и даже утроить урожай.

Содержание работы

1. Введение.
2. История появления минеральных удобрений.
3. Понятие о минеральных удобрениях:
Макроудобрения;
Микроудобрения;
4. Классификация минеральных удобрений.
5. Характеристика групп минеральных удобрений.
6. Роль минеральных удобрений в жизни растений.
7. Принципы разработки макро- и микроудобрений.
8. Недостатки использования минеральных удобрений.
9. Перспектива применения минеральных удобрений.
10. Заключение.
11. Список литературы.

Файлы: 1 файл

Реферат по химии. Удобрения.docx

Реферат по химии

2. История появления минеральных удобрений.

3. Понятие о минеральных удобрениях:

4. Классификация минеральных удобрений.

5. Характеристика групп минеральных удобрений.

6. Роль минеральных удобрений в жизни растений.

7. Принципы разработки макро- и микроудобрений.

8. Недостатки использования минеральных удобрений.

9. Перспектива применения минеральных удобрений.

11. Список литературы.

Для роста растениям необходим солнечный свет, вода и питательные вещества. Питательные вещества поступают из воздуха или из почвы. Если в почве содержится достаточное их количество, растения с большой вероятностью будут хорошо развиваться и дадут богатый урожай. При недостатке хотя бы одного действующего вещества развитие растения замедляется, а урожайность снижается.

Минеральные удобрения необходимы для получения высоких урожаев, так как они снабжают растения питательными веществами, содержание которых в почве может быть недостаточным. Внесение удобрений во многих случаях позволяет удвоить и даже утроить урожай.

2. История появления минеральных удобрений.

Некоторые учёные возражали против такой точки зрения, считая, что основа питания растений — органические вещества почвы. Это как будто подтверждала вековая практика ведения сельского хозяйства: почва, богатая пере­гноем, хорошо удобренная навозом, давала высокие урожаи.

Великий немецкий химик Юстус Либих впервые указал на истощение почвы минеральными веществами и на необходимость возвращать их в землю. В 1840 г. он выпустил книгу «Органическая химия в применении к земледелию

3.Понятие о минеральных удобрениях.

Минера́льные удобре́ния — неорганические соединения, содержащие необходимые для растений элементы питания.

Минеральные удобрения содержат питательные вещества в виде различных минеральных солей. В зависимости от того, какие питательные элементы содержатся в них, удобрения подразделяют на простые и комплексные. Простые (односторонние) удобрения содержат один какой-либо элемент питания. К ним относятся фосфорные, азотные, калийные и микроудобрения. Комплексные, или многосторонние, удобрения содержат одновременно два или более основных питательных элемента.

• Азотное удобрение: NH4NO3 – аммиачная селитра;
• Фосфорное удобрение: H3PO4 – ортофосфорная кислота;
• Азотно-фосфорное удобрение: NH4H2PO4 – аммофос;

В почвах обычно имеются все необходимые растению питательные элементы. Но часто отдельных элементов бывает недостаточно для удовлетворительного роста растений. На песчаных почвах растения нередко испытывают недостаток магния, на торфяных почвах — молибдена, на черноземах — марганца и т. п. Применение минеральных удобрений — один из основных приемов интенсивного земледелия. С помощью удобрений можно резко повысить урожаи любых культур на уже освоенных площадях без дополнительных затрат на обработку новых земель.

Для внесения минеральных удобрений используются туковые сеялки.

Минеральные удобрения бывают азотными, фосфорными, калиевыми, сложными и микроудобрениями. Они являются продукцией химического производства и содержат в себе одно или несколько питательных веществ в высокой концентрации.

Кроме этого есть комплексные удобрения, которые включают в себя несколько сбалансированных действующих веществ.

4. Классификация минеральных удобрений.

Минеральные удобрения делятся на:

Азот входит в состав тех сложных соединений, из которых состоит белок — основа всего живого. Азот необходим для создания хлорофилла и витаминов. При плохом азотном питании содержание хлорофилла в листьях уменьшается, они теряют интенсивную зеленую окраску, становятся светло-зелеными, размер листовой пластинки уменьшается, рост побегов ослабевает.

Фосфор усиливает способность клеток удерживать воду и этим повышает устойчивость растений против засухи и низких температур.

Са3 (РО4)2 + 2H2SO4 = Са(H2PO4)2 + 2CaSO4 - суперфосфат;

Калий помогает растениям усваивать углекислоту из воздуха, способствует передвижению углеводов (сахаров), повышает зимостойкость и засухоустойчивость, оказывает положительное влияние на лежкость плодов.

KOH + HCl → KCl + H2O – хлорид калия;

Их нужно очень мало, но отсутствие в почве даже какого-то одного микроэлемента может свести на нет все труды садовода.

Например, перманганат калия (KMnO4);

В составе таких удобрений содержится два или более питательных элемента. В различных видах этой продукции необходимые для растений элементы АЗОТ, ФОСФОР, КАЛИЙ и наборы МИКРОЭЛЕМЕНТОВ содержатся в различных сочетаниях. Комплекс питательных веществ в этих удобрениях сбалансирован, что значительно облегчает труд садоводов-любителей.

Например: магний-аммоний-фосфат (MgNH4PO4•Н2О);

5. Характеристика групп минеральных удобрений.

Выпускаются в трех видах: аммиачные (сульфат аммония), нитратные (аммиачная селитра), амидные (мочевина). Формы азота определяют сроки и технику внесения удобрения. Аммиачный азот значительно легче поглощается корнями при слабой кислотности почвы, на некоторое время закрепляется в ней. Его можно вносить как весной, так и поздней осенью. Нитратный азот почвой не закрепляется, находится в ней в виде раствора. Поэтому такое удобрение можно вносить только в период с ранней весны до середины лета. Это удобрение легко поглощается растениями и хорошо подходит для летних подкормок. К амидным удобрениям относится мочевина. Азот этого удобрения быстро (особенно при повышенных температурах) переходит в аммиачную форму. Это удобрение быстродействующее. Используется для подкормок, слабо подкисляет почву.

Сильный недостаток азота снижает зимостойкость растений, так как они не могут накопить достаточного количества углеводов, необходимого для хорошей зимовки. Однако избыток азота в осенний период затягивает вегетационный период, и растения не успевают своевременно закончить рост и приобрести нужную зимостойкость. Чтобы избыток азота не причинил вреда, полезно усилить фосфорное и калийное питание.

Микроудобрения — удобрительные вещества, содержащие различные микроэлементы, необходимые растениям для успешного роста и развития. [11] Микроудобрения подразделяются в зависимости от содержащихся в них микроэлементов.

Содержание:

Источники пополнения почвы микроэлементами – органические удобрения, минеральные удобрения и чистые химические соли. Способы внесения зависят от степени обеспеченности почв микроэлементами. [5]

Виды микроудобрений

Во многих почвенно-климатических зонах при длительном использовании высоких доз минеральных удобрений возникает необходимость в использовании различных микроудобрений. Особенно остро вопрос о применении микроудобрений стоит на осушенных торфянистых почвах, орошаемых землях, на почвах легкого механического состава.

Виды микроудобрения

Микроудобрения различают по содержащимся микроэлементам. Наиболее распространены в российском растениеводстве борные, марганцевые, молибденовые, цинковые и медные удобрения. [10] (Изображение) Расширяется сфера применения хелатных форм микроудобрений.

Борные микроудобрения

Борные микроудобрения – удобрительные вещества, содержащие бор. Этот элемент необходим растениям на протяжении всей жизни. Он не способен реутилизироваться в растениях. Это приводит к тому, что бор особенно необходим молодым, растущим органам. Его недостаток приводит к заболеванию и отмиранию точек роста. Очень важна роль бора на известкованных дерново-подзолистых почвах, поскольку известкование уменьшает доступность бора для растений. Усиливают потребность в боре и калийные удобрения.

Некоторые марки борных микроудобрений:

Избыток бора вызывает у растений токсикоз, возникает так называемый ожог нижних листьев и проявляется краевой некроз.

В качестве борных удобрений применяют борную кислоту и комплексные борсодержащие удобрения.

Борная кислота

(Н₃ВО₃) – мелкокристаллический порошок белого цвета. Содержит 17,3 % бора. Хорошо растворима в воде. Применяют для предпосевной обработки семян и некорневых подкормок. [4]

Бура

Боросуперфосфат

– простой суперфосфат с содержанием водорастворимого бора 0,2 % и двойной (с содержанием бора 0,4 %).

Бормагниевые удобрения

Медные микроудобрения

Медные микроудобрения – удобрительные вещества, содержащие медь в форме, легкодоступной для растений. Роль меди в растениях определена ее присутствием в составе медьсодержащих белковых соединений и ферментов. Под влиянием меди ускоряется созревание урожая, снижается вероятность заболевания различными грибковыми заболеваниями: мучнистой росой, пятнистостью листьев, паршой, черной ножкой, фитофторозом.

Растения испытывают недостаток меди на нейтральных и слабощелочных почвах, а также при повышении доз азотных удобрений.

Наиболее эффективны медные удобрения на торфяно-болотных почвах, дерново-подзолистых почвах заболоченных и легкого гранулометрического состава. Больше всего на медь отзываются ячмень, овес, пшеница, лен, корнеплоды, луговой клевер, кормовая и сахарная свекла, плодово-ягодные и многие овощные культуры. [4]

В качестве медных удобрений используются сульфат меди, пиритные огарки, порошок, содержащий медь. [13] Разработана технология получения КАС с содержанием меди 0,5 и 0,05 %. [4]

Сульфат меди

Сульфат меди

(медный купорос) CuSO₄ х 5H₂O – 23,4-24,9 % меди. Представляет собой кристаллический порошок серо-голубого цвета, обладающий высокой растворимостью в воде. Медный купорос применяется для предпосевной обработки семян, некорневых подкормок различных сельскохозяйственных культур. Эффективность медных подкормок возрастает в засушливые годы. [4]

Хлористый калий с медью

Аммофос с медью

КАС с содержанием меди

Пиритные огарки

– местное медное удобрение, 0,2–0,3 % меди. Вносятся один раз в 4–5 лет осенью под зяблевую вспашку или весной под предпосевную культивацию. [13]

Цинковые микроудобрения

Цинковые микроудобрения – удобрительные вещества, содержащие цинк. Этот элемент водит в состав 30 ферментов, принимает участие в белковом и фосфорном обмене, синтезе аскорбиновой кислоты, ростовых веществ и тиамина, повышает водоудерживающую силу растений.

Недостаток цинка является причиной нарушения углеводного обмена и задержки образования крахмала, сахарозы и хлорофилла. Самым распространенным цинковым микроудобрением является сернокислый цинк (Zn SO₄ х 7 Н₂О). Отработана технология получения аммофосфата и аммофоса, содержащих 1,5 % Zn. [4]

Сернокислый цинк

Молибденовые микроудобрения

Молибденовые микроудобрения – удобрительные вещества, содержащие молибден. Этот элемент входит в состав нитратредуктазы и участвует в восстановлении нитратов, а также нитрогеназы, играющей основную роль в фиксации атмосферного азота свободно живущими и клубеньковыми бактериями. Недостаток молибдена тормозит процесс восстановления нитратов в растениях, что приводит к снижению урожая и ухудшению его качества.Известкование кислых почв приводит к мобилизации почвенного молибдена. [4]

Наиболее распространенными молибденовыми микроудобрениями являются молибдат аммония ((NH₄)₆Мо₇О₂₄4Н₂О), молибдат аммония – натрия, отходы электроламповой промышленности. [5] Разработаны технологии получения аммофоса и аммофосфата с содержанием 1,4 % молибдена. [4]

Молибдат аммония

(NH₄)₆Мо₇О₂₄ 4Н₂О содержит 50–52 % Мо. Применяется для обработки семян бобовых трав, некорневой подкормки зернобобовых, кормовой и сахарной свеклы. [4]

Молибдат аммония–натрия

Отходы электроламповой промышленности

Аммофос и аммофосфат с молибденом (1,4 % Мо) используются для основного и припосевного удобрения под овощи, зернобобовые, семенники бобовых трав.Нормы этих удобрений устанавливаются по фосфору. [4]

Марганцевые микроудобрения

Марганцевые микроудобрения – удобрительные вещества, содержащие марганец. Необходимость этого элемента обусловлена его активным участием в окислительно-восстановительных реакциях, в фотосинтезе и других жизненно важных для растения процессах. [9] Недостаток марганца, как и его избыток, отрицательно влияет на рост и развитие растений. В качестве марганцевых удобрений применяются сернокислый марганец, марганизированный суперфосфат, марганизированная нитрофоска, марганцевые шламы.

Марганец сернокислый пятиводный – серосодержащее марганцевое удобрение (MnSO₄ х 5H₂O). Применяется как в основной прием одновременно с основными удобрениями, так и в качестве подкормок. [10]

Марганизированный суперфосфат

– удобрение в виде гранул светло-серого цвета. Содержит 1–2 % марганца. Получают путем добавления при грануляции к порошковидному суперфосфату 10–15 % марганцевого шлама. Применяется так же, как и суперфосфат. [10]

Марганизированная нитрофоска

содержит 0,9 % марганца. Хорошо усваивается растениями. Получают при добавлении в нитрофоску марганцевого шлама. Применяют так же, как обычную нитрофоску. [10]

Марганцевый шлам

содержит от 10–17 % марганца, представляет собой отходы марганцевого производства. Кроме того, содержит 20 % кальция и магния, 25–28 % кремнекислоты, 8–10 % полуторных оксидов и небольшое количество фосфора. Марганцевые шламы эффективно применяются в качестве основного удобрения одновременно с азотно-калийно-фосфорными удобрениями. [10]

Кобальтовые микроудобрения

Кобальтовые микроудобрения – удобрительные вещества, содержащие кобальт. Этот химический элемент активно участвует в процессе фиксации атмосферного азота клубеньками бобовых и небобовых растений. [2] Обогащенность кобальтом растительной продукции для животноводства имеет большое значение, поскольку отсутствие кобальта в кормах менее 0,07 мг на 1 кг сухого сена вызывает акобальтоз, снижение продуктивности и даже гибель животных.

В качестве кобальтовых удобрений используют сернокислый кобальт и хлористый кобальт. [10]

Сернокислый кобальт

CoSO₄ . 7(H₂O) – розово-красные кристаллы, медленно растворимые в воде. [6] Применяется для подкормки растений в течение вегетационного периода, а также для предпосевной обработки семян. [10]

Хлористый кобальт

CoCl₂ . 6(H₂O) – красно-фиолетовые кристаллы, легко растворимые в воде и в этиловом спирте. [7] Применяется для подкормки растений в течение вегетационного периода, а также для предпосевной обработки семян. [10]

Йодсодержащие микроудобрения

Йодсодержащие микроудобрения – удобрительные вещества, содержащие йод. Этот элемент оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений. Йод содержится во многих базовых минеральных и органических удобрениях: фосфоритной муке, суперфосфате, сернокислом аммонии, хлористом калии, навозе, торфе, золе и других. Для вегетационной подкормки и предпосевной обработки семян используется раствор кристаллического йода. [1] В настоящее время разработан ряд удобрений, содержащих йод. [8]

Ванадийсодержащие микроудобрения

Ванадийсодержащие микроудобрения – удобрительные вещества, содержащие ванадий. Важность этого элемента в жизни растений неоспорима. В качестве ванадийсодержащих удобрений применяются метаванадат натрия, ванадат аммония. [1] Кроме того, разработан ряд удобрений, содержащих наряду с другими важными микроэлементами и ванадий. [8]

Метаванадат натрия

(ванадиевой кислоты (HVO₃) натриевая соль двухводная) (NaVO3)– однородная субстанция желтого цвета или белый порошок. Применяется в качестве подкормки или для предпосевной обработки семян. [12]

Метаванадат аммония

(NH₄VO₃) представляет собой неорганическое соединение в виде соли аммиака и метаванадиевой кислоты, имеет вид желтоватых или чисто белых кристаллов, хорошо растворимых в воде. [12] Может применяться в основное внесение и для вегетационной подкормки. Необходимо строго соблюдать указания производителя по применению. (Составитель)

Железо(III)-натриевая ЭДТА

Гидрат железо(III)-натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Хелатные микроудобрения

Хелатные микроудобрения – удобрительные вещества, изготовленные на основе комплексонатов (хелатов) металлов. Они представляют собой высококонцентрированные водные растворы 1-гидроксиэтилидендифосфонатов и других комплексных солей металлов: Fe 3+, Mn 2+ , Zn 2+ ,Cu 2+ ,Co 2+ , Mo 6+ и В 3+ . Концентрация комплексонатов в растворе достигает 200 г/л. Содержание микроэлементов – 3–6 % массы. Хелатные удобрения обладают целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными микроудобрениями:

• Не токсичны
• Устойчивы во всем диапазоне кислотности почв
• Совместимы со всеми минеральными удобрениями
• Практически не связываются почвой
• Не подвержены разрушению микроорганизмами
• Эффективность воздействия на растения превышает все прочие формы микроудобрений в 2–10 раз

Хелатные микроудобрения (хелат железа, хелат бора, хелат цинка и другие) содержат соответствующий металл в форме комплексного органического соединения (хелата). Применяются как корректоры питания для корневых и внекорневых подкормок в открытом и закрытом грунте. [3] Эффективность удобрения зависит от точности соблюдения инструкции производителя. (Составитель)

Торговые марки микроудобрений

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации содержит большое количество марок различных микроудобрений:

• удобрения, содержащие только микроэлементы в различных сочетаниях.
• микроэлементы в совокупности с гуминовыми веществами,
• макроудобрения, содержащие один или несколько микроэлементов, и прочее.

Такое многообразие обусловлено не причудами производителей, а разнообразием потребностей почв и растений. Именно эти параметры необходимо учитывать при выборе марки микроудобрений.

Часто уже в названии препарата озвучивается сфера его применения или состав. Так, ОАО “Буйский химический завод” предлагает водорастворимые комплексные минеральные удобрения Акварин Картофельный, Акварин Цветочный, Акварин Земляничный. В ассортименте того же предприятия Солу Микро Fe D 11 (хелат железа ДТПА), Солу Микро Fe 13 (хелат железа ЭДТА), Солу Микро Mn 13 (хелат марганца ЭДТА).

Кроме того, в инструкции к удобрению всегда указываются все основные сведения о нем: состав, основные сферы и время применения, норма расхода, токсичность и прочее.

Одним из главных критериев в выборе удобрения является надежность фирмы – производителя. Пользоваться сомнительными удобрениями сомнительных фирм (читай: подделками) может быть просто опасно. (Составитель)

Применение на различных типах почв

Оптимальные концентрации доступных для растений форм микроэлементов в почве труднодостижимы, поскольку многие из них либо достаточно легко вымываются из почвы, либо закрепляются в ней и становятся недоступны растениям. Создание оптимальных уровней содержания микроэлементов в почвах проводится только в случае крайней генетической бедности их тем или иным микроэлементом. При этом следует соблюдать осторожность, поскольку избыточное содержание микроэлемента может оказывать негативное воздействие на качество и урожай сельхозкультур.

Почвы подразделяют на четыре группы по степени обеспеченности микроэлементами:

I группа – низкая обеспеченность микроэлементами.

II группа – среднеобеспеченные почвы

III группа – высокообеспеченные микроэлементами почвы

IV группа – почвы с избыточным содержанием микроэлементов.

Вносить микроэлементы в почву рекомендуется только на почвах I группы. На среднеобеспеченных почвах микроэлементы вносятся путем предпосевной обработки семян и некорневых подкормок. В III и IV группах почв внесение микроэлементов в любом виде категорически исключается. [4] Для каждого зонально-климатического типа почв определяются конкретные величины градации обеспеченности почвы теми или иными микроэлементами. (Составитель)

Способы внесения

Агрохимическая эффективность способов применения микроэлементов выглядит следующим образом:

• Внесение одновременно с макроудобрениями – самый эффективный способ применения.
• Предпосевная обработка семян занимает второе место.
• Предпосевная подкормка располагается на третьем месте по эффективности.

Однако по причине дефицита микроудобрений, их дороговизны, опасности передозировки и загрязнения окружающей среды основными способами внесения микроудобрений остается внесение их в составы при предпосевной подготовке семян или некорневых подкормках.

Микроудобрения применяются при возделывании культур по интенсивным технологиям. [4]

Читайте также:

  
• Врожденные кисты и свищи лица и шеи реферат
  
• Реферат на тему растительные сообщества
  
• Организованный осадок мочи реферат
  
• Прогнозирование и планирование трудовых ресурсов реферат
  
• Религия адыгов от язычества к мусульманству реферат