§ 40. Найважнейшыя мінеральныя ўгнаенні

Угнаенні — рэчывы, што ўносяцца ў глебу ці іншае пажыўнае асяроддзе для вырошчвання раслін. Яны забяспечваюць паўнавартаснае жыўленне раслін, а значыць, паляпшаюць іх рост, развіццё, плоданашэнне і павялічваюць ураджайнасць сельскагаспадарчых культур.

Угнаенні ўтрымліваюць хімічныя элементы, якія неабходны для жыўлення раслін, але прысутнічаюць у асяроддзі іх пражывання ў недастатковых колькасцях. Часцей за ўсё расліны адчуваюць недахоп такіх біялагічна значных элементаў, як азот, калій і фосфар. Па колькасці пажыўных элементаў сярод угнаенняў вылучаюць простыя і комплексныя. Простыя ўгнаенні — азотныя, фосфарныя, калійныя — утрымліваюць адзін пажыўны элемент. У саставе комплексных угнаенняў іх некалькі, напрыклад калійная салетра KNO₃ утрымлівае і азот, і калій.

Назіранні паказваюць, што нават пры аптымальнай колькасці і суадносінах азоту, фосфару і калію не заўсёды забяспечваецца нармальнае развіццё раслін. Высвятляецца, што важная таксама наяўнасць у дастатковай меры рэчываў, якія ўтрымліваюць магній, марганец, жалеза, малібдэн, медзь, бор, серу, селен і іншыя. Іх недахоп папаўняецца ўнясеннем мікраўгнаенняў, якія змяшчаюць пералічаныя элементы (мал. 97).

Урадлівасць глеб павялічваюць не толькі пералічаныя вышэй «прамыя» ўгнаенні. Так, урадлівасць кіслых глеб (рН < 5,5) павышаюць, зніжаючы кіслотнасць унясеннем вапны Са(ОН)₂ (вапнаваннем), мелу СаСО₃ або даламітавай мукі СаMg(CO₃)₂. Паспрабуйце растлумачыць, чаму пры гэтым кіслотнасць памяншаецца.

У працэсе вывучэння элементаў VA-групы мы пастаянна звярталі ўвагу на ўжыванне многіх іх злучэнняў у якасці ўгнаенняў. Сістэматызуем звесткі пра ўгнаенні і дапоўнім кароткімі звесткамі з курсу біялогіі.

Азотныя ўгнаенні

Першая прыкмета дэфіцыту азоту — колер лісця ад бледна-зялёнага да жоўтага, што тлумачыцца недахопам хларафілу. Расліны моцна адстаюць у росце і развіцці.

Да азотных угнаенняў адносяцца: аміячная вада, нітрат амонію (аміячная салетра) NH₄NO₃, нітрат калію (калійная салетра) KNO₃, нітрат натрыю (натрыевая, або чылійская, салетра) NaNO₃, нітрат кальцыю (кальцыевая салетра) Ca(NO₃)₂, сульфат амонію (NH₄)₂SO₄, мачавіна (карбамід) (NH₂)₂CO.

Таксама шырока выкарыстоўваюцца арганічныя азотныя ўгнаенні: гной, птушыны памёт, кампост, торф, якія ўтрымліваюць акрамя азоту мноства іншых важных для раслін кампанентаў.

Азотныя ўгнаенні ўносяць у першай палове вегетацыйнага перыяду.

Расліны здольныя назапашваць нітраты. Іх празмернае назапашванне правакуецца не толькі лішкам унесеных азотных угнаенняў, але і незбалансаванасцю з фосфарам і каліем.

Лішак нітратаў у прадуктах харчавання адмоўна адбіваецца на здароўі: нітраты як у прадуктах харчавання, так і ў арганізме чалавека ператвараюцца ў таксічныя нітрыты і нітразаміны.

Вытворцам азотных угнаенняў у Рэспубліцы Беларусь з’яўляецца ААТ «Гродна Азот». У якасці ўгнаенняў аб’яднанне выпускае мачавіну, сульфат амонію і вадкія азотныя ўгнаенні. Большасць цвёрдых азотных угнаенняў выпускаецца ў грануляваным выглядзе, што перашкаджае злежвальнасці дзякуючы памяншэнню паверхні, якая паглынае атмасферную вільгаць.

Фосфарныя ўгнаенні

Пры недахопе фосфару лісце становіцца цёмным, з сіне-фіялетавым адценнем, запавольваецца цвіценне і развіццё пладоў. Расліны могуць засвойваць пажыўныя элементы толькі ў растваральнай форме. Менавіта таму прыродныя мінералы, якія ўтрымліваюць фасфат кальцыю, перапрацоўваюць у больш растваральную кіслую соль — дыгідрафасфат кальцыю. Ён з’яўляецца асновай простага і двайнога суперфасфатаў.

Тым не менш і сярэдняя соль — фасфат кальцыю ў саставе фасфарытнай мукі ўсё ж знаходзіць прымяненне ў якасці ўгнаення. Яе ўносяць на кіслых глебах, або «пад зіму», або ранняй вясной да пасеву. Фасфарытная мука не гіграскапічная, не злежваецца, добра ўтрымліваецца ў глебе, і таму яе можна ўносіць раз на некалькі гадоў. Прывабным бокам з’яўляецца таксама адносна невысокі кошт, бо ў вытворчасці не выкарыстоўваюцца хімічныя ператварэнні. Здабыты ў кар’ерах мінерал толькі ўзбагачаюць (выдаляюць частку прымесей) і тонка здрабняюць.

Да найважнейшых фосфарных угнаенняў адносяцца: фасфарытная мука — асноўны кампанент Ca₃(PO₄)₂, двайны суперфасфат Ca(H₂PO₄)₂ · H₂O, просты суперфасфат Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄ · H₂O, прэцыпітат CaHPO₄ ∙ 2H₂O.

Комплексныя ўгнаенні, якія ўтрымліваюць фосфар, — гэта амафос — сумесь дзвюх солей NH₄H₂PO₄ і (NH₄)₂HPO₄, якая змяшчае азот і фосфар; амафоска — сумесь амафосу з хларыдам калію — NH₄H₂PO₄, (NH₄)₂HPO₄, KCl, якая ўтрымлівае азот, фосфар і калій.

Фосфарныя ўгнаенні ў Рэспубліцы Беларусь вырабляе ААТ «Гомельскі хімічны завод» на аснове імпартаваных фасфатаў.

Калійныя ўгнаенні

Пры недахопе калію лісце цьмянае і блакітна-зялёнае, на кончыках і краях становіцца бурым і адмірае («краёвы апёк лісця»).

Калій стымулюе працэсы фотасінтэзу, узмацняе адток вугляводаў з лісця ў іншыя часткі расліны, напрыклад спрыяе назапашванню крухмалу ў клубнях бульбы, цукрозы ў караняплодах буракоў. Усе калійныя ўгнаенні добра растваральныя. Падкормка калійнымі ўгнаеннямі важная ў перыяд фарміравання завязяў і караняплодаў. Найважнейшыя калійныя ўгнаенні: хларыд калію KCl, сульфат калію K₂SO₄, попел раслін (у выглядзе карбанату калію — паташ K₂CO₃).

Нітрат калію (калійная салетра) KNО₃ — комплекснае ўгнаенне, паколькі змяшчае два пажыўныя элементы — калій і азот.

Беларусь — найбуйнейшы вытворца калійных угнаенняў.

Кожная шостая тона калійных угнаенняў у свеце выпускаецца РУП ВА «Беларуськалій», што працуе на базе Старобінскага радовішча сільвініту, радовішча калійнай і каменнай солей.

Пажыўная каштоўнасць мінеральных угнаенняў

На таварных упакоўках фасаваных угнаенняў у абавязковым парадку ўказваецца пажыўная каштоўнасць угнаенняў. Што ж гэта такое?

Пажыўная каштоўнасць вызначаецца масавай доляй пажыўных элементаў у іх. Умоўна прынята выяўляць пажыўную каштоўнасць азотных угнаенняў як масавую долю ў іх хімічнага элемента азоту N, фосфарных — як масавую долю аксіду фосфару(V) Р₂О₅, калійных — праз масавую долю аксіду калію K₂О. Рашым простую задачу.

Варта адзначыць, што пажыўная каштоўнасць вызначаецца ў кожнай канкрэтнай таварнай партыі ўгнаенняў з улікам прымесей. Гэта азначае, што знойдзенае намі ў прыкладзе тэарэтычнае значэнне вышэйшае, чым у рэальнага ўгнаення. Так, для таварнага прэцыпітату пажыўная каштоўнасць не павінна быць ніжэйшай за 27 % (параўнайце з разлічанай тэарэтычна).

Аналагічныя (ці іншыя) схемы і тэарэтычныя разлікі можна выкарыстоўваць для калійных і азотных угнаенняў, напрыклад:

Угнаенні з высокім утрыманнем пажыўнага элемента называюцца канцэнтраванымі. Выкарыстанне ўсіх відаў угнаенняў дазваляе значна павялічыць ураджаі сельскагаспадарчых культур, таму вытворчасць мінеральных угнаенняў — найважнейшая задача хімічнай прамысловасці. Пры гэтым выкарыстанне ўгнаенняў павінна быць граматным і рацыянальным.

Пытанні, заданні, задачы

1. Запішыце хімічныя формулы і назвы найважнейшых фосфарных, калійных і азотных угнаенняў.

2. Пералічыце прадпрыемствы па выпуску ўгнаенняў у Рэспубліцы Беларусь, іх месцазнаходжанне і віды ўгнаенняў, што выпускаюцца.

3. Назавіце прыкметы, якія сведчаць пра недахоп у жыўленні раслін:

• а) азоту;
• б) фосфару;
• в) калію.

4. Агуркі і памідоры дрэнна пераносяць лішак хлору ў глебе. Назавіце ўгнаенні, прыдатныя для падкормкі гэтых культур каліем.

5. Параўнайце пажыўную каштоўнасць двух угнаенняў:

• а) аміячнай салетры і мачавіны;
• б) хларыду калію і паташу.

6. Разлічыце пажыўную каштоўнасць аднаго з кампанентаў комплекснага ўгнаення амафосу — дыгідрафасфату амонію.

7. Клубеньчыкавыя бактэрыі, якія жывуць у зямлі ў сімбіёзе з бабовымі раслінамі, за год назапашваюць у глебе да 400 кг/га звязанага азоту. Разлічыце масу аміячнай салетры, якую можа кампенсаваць назапашаны такім чынам азот на плошчы 1 га за адзін год.

8. Фосфарныя ўгнаенні атрымліваюць перапрацоўкай фасфарытаў. Найбольш распаўсюджаныя прымесі ў іх фтарыд і карбанат кальцыю, аксіды алюмінію і жалеза(III). Складзіце ўраўненні магчымых рэакцый, якія могуць працякаць пры апрацоўцы такога фасфарыту сернай кіслатой.

9. Адзін са спосабаў атрымання кальцыевай салетры складаецца ў апрацоўцы вапняку азотнай кіслатой. Разлічыце масу нітрату кальцыю, атрыманага пры апрацоўцы азотнай кіслатой вапняку масай 50 кг з масавай доляй прымесей 6 %.

10. Вызначце хімічную формулу ўгнаення, у якім масавая доля кальцыю — 23,256 %, фосфару — 18,023 %, кіслароду — 55,814 %.

^*Правядзіце пасяджэнне дыскусійнага клуба «За і супраць»

1. Экалагічныя праблемы вытворчасці мінеральных угнаенняў.

2. Ужыванне мінеральных угнаенняў: плюсы і мінусы.

*Самакантроль

1. У якасці калійных угнаенняў выкарыстоўваюць:

• а) K₂CO₃;
• б) СаСО₃;
• в) KCl;
• г) K₂SO₄.

2. Комплекснымі ўгнаеннямі з’яўляюцца:

• а) калійная салетра;
• б) амафос;
• в) двайны суперфасфат;
• г) паташ.

3. ААТ «Гродна Азот» у якасці ўгнаенняў выпускае:

• а) NH₄NO₃;
• б) HNO₃;
• в) KCl;
• г) (NH₂)₂CO.

4. Кіслотнасць глебы паніжаюць унясеннем:

• а) хларыду калію;
• б) аміячнай салетры;
• в) мелу;
• г) даламіту.

5. Масавая доля азоту як пажыўнага элемента ў карбаміду роўная (%):

• а) 21;
• б) 23;
• в) 46;
• г) 47.