Лабораторне заняття №8

Тема. Азотні добрива.

Мета. Засвоїти класифікацію добрив, основні групи азотних добрив та особливості їх взаємодії з ґрунтом і рослинами.

В результаті самостійної підготовки до лабораторного заняття і виконання лабораторної роботи студент повинен знати:

- класифікацію добрив залежно від: походження, умов виготовлення, хімічного складу, характеру дії на ґрунт і рослини, вмісту основних елементів живлення, фізичного стану, фізіологічної реакції на рослини, хімічної реакції на ґрунт;

- ознаки нестачі азоту в живленні рослин;

- класифікацію азотних добрив за формою азоту;

- склад, властивості та умови ефективного використання азотних добрив;

- методи визначення амонійного, нітратного та амідного азоту в добривах;

вміти:

- проводити відбір зразків добрив;

- розпізнавати основні форми азотних добрив за зовнішніми ознаками та якісними реакціями на катіони та аніони;

- визначати амонійний азот в добривах.

Матеріали та обладнання: зразки азотних добрив, дистильована вода; конц. сульфатна кислота (d=1,84г/см³); дифеніламін; розчин NaOH (10%); 0,1М, 0,5М розчин CuSO₄ (10%); розчин формальдегіду (25%); фенолрот (фенолфталеїн); реактив Неслера; конічні колби на 100, 150 і 250мл; мірні колби на 250мл; піпетки; бюретки; аналітичні терези.

Література: 1, 2, 4.

1. Теоретична частина

Добрива — речовини органічного і мінерального походження, що застосовуються для поліпшення живлення рослин і родючості ґрунту з метою зростання врожайності та поліпшення якості продукції.

Щоб одержати найбільший ефект від добрив, потрібно уміло їх застосувати. Для цього необхідно знати їх форми і властивості, вміти встановити раціональні норми, строки та способи використання залежно від ґрунтово-кліматичних умов і біологічних особливостей сільськогосподарських культур.

1.1 Класифікація добрив

При вивченні добрив їх поділяють на групи залежно від походження, умов виготовлення, хімічного складу, характеру дії на рослину і ґрунт та ін.

За умовами виготовлення добрива поділяються на дві групи:

Місцеві — добрива, які виготовляються або нагромаджуються, безпосередньо в господарстві чи поблизу нього. Це підстилковий і безпідстилковий гній, компости, попіл, різні вапняні матеріали місцевих покладів, зелене добриво.

Промислові – добрива, які виготовляються на тукових заводах або вони є відходами промисловості при виробництві інших продуктів.

За походженням добрива діляться на органічні, мінеральні, органо-мінеральні та бактеріальні препарати.

Органічні — це добрива, в яких поживні елементи для рослин знаходяться переважно в органічній формі. Це — підстилковий і безпідстилковий гній, солома, торф, сеча тварин, гноївка, пташиний послід, фекалії, відходи рослинного і тваринного походження тощо.

Мінеральні — добрива, виготовлені на хімічних підприємствах або добуті з природних покладів, що містять необхідні для рослин поживні елементи у формі мінеральних речовин. Це азотні, фосфорні, калійні, комплексні промислові добрива, мікродобрива, а також вапняні матеріали.

Органо-мінеральні — суміші органічних і мінеральних добрив, торфо-аміачні добрива, різні компости.

Бактеріальні препарати — суміші, що містять корисні культури ґрунтових мікроорганізмів. Це — нітрагін, азотобактерин, фосфоробактерин, ризоторфін, ризофіл, БАГ (біологічно активний ґрунт) та ін.

За характером дії на ґрунт і рослини мінеральні добрива поділяються на дві групи: прямодіючі та побічної дії.

Прямодіючі — добрива, що є безпосереднім джерелом поживних речовин для рослин. Це азотні, фосфорні, калійні, комплексні мінеральні добрива, мікродобрива та ін.

Побічної дії — добрива для хімічної меліорації ґрунтів (вапняні матеріали, гіпс, цеоліт тощо). Сюди також належать бактеріальні препарати, які посилюють біологічні процеси в ґрунті, фіксують азот повітря, мобілізують поживні речовини ґрунту.

Поділ добрив на прямодіючі та побічної дії досить умовний, оскільки більшість їх діє і прямо, і побічно. Тому належність добрив до відповідної групи визначають на підставі головної властивості, заради якої їх вносять у ґрунт.

За вмістом основних елементів живлення добрива поділяють на однокомпонентні і комплексні.

Однокомпонентні — добрива, що містять лише один з головних елементів живлення.

Комплексні — добрива, що містять не менше двох головних елементів живлення. За їх числом вони бувають подвійні і потрійні (або повні). В свою чергу ці добрива поділяються на складні, змішані, складнозмішані, що є також досить умовним.

Складні — добрива, що містять в своєму складі не менше двох головних елементів живлення, які входять до однієї хімічної сполуки (КNO₃, NН₄Н₂Р0₄ та ін.).

Змішані добрива — це механічна суміш двох і більше простих добрив, яка виготовляється безпосередньо в господарствах, на складах або на заводах з урахуванням вимог окремих сільськогосподарських культур і ґрунтових умов.

Складнозмішані — добрива, виготовлені з однокомпонентних і складних в процесі їх перекристалізації та інших хімічних перетворень (кристалін, растворін).

Комбіновані — добрива з двома і більше головними елементами, які не входять до складу однієї хімічної сполуки, а виготовляються за єдиним технологічним процесом. Кожна гранула їх містить всі поживі елементи, що входять до складу добрива. Це нітрофоски, нітроамофоски.

За концентрацією елементів живлення добрива поділяють на: прості (вміст головних елементів живлення до 30%), концентровані — від 30 до 60% та висококонцентровані — більше 60%.

За потребою в елементах живлення для рослин їх поділяють на макродобрива — що містять азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірку вміст яких у ґрунті і рослинах складає від кількох до сотих частин відсотка, та мікродобрива — що містять бор, марганець, молібден, мідь, цинк та інші необхідні для рослин елементи вміст яких у ґрунті і рослинах не перевищує тисячних часток відсотка.

Залежно від способів добування і виробництва добрива поділяються на сирі солі і промислові добрива. Слід зауважити, що вміст поживних речовин в азотних добривах визначають за елементом, в фосфорних і калійних — у перерахунку на оксиди Р₂0₅ і К₂0.

За фізичним станом добрива бувають: рідкі (безводний аміак, аміачна вода, аміакати, РКД, КАС), тверді (переважна більшість добрив), які можуть бути аморфними чи кристалічними в порошкоподібному чи гранульованому стані.

Усі мінеральні добрива характеризуються відповідними хімічними та фізіологічними реакціями на ґрунт і рослину.

Хімічна реакція — це реакція самого добрива, яка залежно від природи солі, що входить до складу добрива та домішок, може бути нейтральною, кислою або лужною.

Фізіологічна реакція — це реакція, що проявляється при взаємодії добрива з рослиною в процесі живлення. Солі добрив, розчиняються в ґрунтовому розчині і дисоціюють на іони, які використовуються рослинами неоднаково, внаслідок чого ґрунтовий розчин підкислюється або підлуговується.

За хімічною реакцією на ґрунт і рослини добрива бувають:

Хімічно нейтральні — це солі сильних основ і сильних кислот NaN0₃, К₂S0₄, КС1 та ін).

Хімічно кислі — це солі слабких основ і сильних кислот, або ж ті, що містять певну кількість вільних кислот. Наприклад, суперфосфат, що містить вільні Н₃Р0₄ або Н₂S0₄.

Хімічно лужні — добрива, що містять солі сильної основи і слабкої кислоти або за своєю природою є лугами (К₂С0₃, NН₄ОН, NН₃ та ін.).

За фізіологічною реакцією добрива поділяють на:

Фізіологічно кислі — з яких рослини інтенсивніше вбирають катіони, а аніони, що залишаються в ґрунтовому розчині з воднем утворюють кислоти, які і підкислюють ґрунтове середовище (К₂S0₄, КС1, NН₄С1, (NН₄)₂S0₄ і ін.

Фізіологічно лужні — з яких рослини вбирають переважно аніони, а катіони взаємодіючи з іонами НС0₃^- або ОН^-, утворюють луги, які і підлуговують середовище (NаN0₃, Са(N0₃)₂, СаНР0₄ і ін).

Фізіологічно нейтральні — з яких рослини в однакових кількостях поглинають катіони і аніони, а тому вони істотно не змінюють реакцію ґрунтового середовища (КN0₃ і інші комплексні добрива).

Біологічно кислі — це аміачні і амідні добрива, які частково окислюються в ґрунті нітрифікуючими бактеріями, внаслідок чого утворюються нітратна та інші мінеральні кислоти, присутність яких підкислює ґрунтовий розчин.

Залежно від форми азоту, що знаходиться в азотних добривах, вони поділяються на нітратні, амонійні, аміачні, амонійно-нітратні і амідні.