Как избавится от азота

Избежать потерь азота

Улетучивание, выщелачивание и денитрификацию азотных удобрений можно существенно сократить

Значительная часть азота, вносимого фермерами в почву, не попадает туда, куда она должна была бы попасть. Перед тем как продукт должен попасть в растение в той форме, в которой растение сможет его усвоить, ценный азот исчезает в результате, например, улетучивания (выпущенный из почвы в атмосферу в виде газа). Другими причинами могут быть выщелачивание (проникновение азота в почву слишком глубоко, для того чтобы быть полезным для растений) и денитрификация (преобразования азота в газ под землей и его потеря).

Ограничить эти потери могут усилители эффективности азота или стабилизаторы азота. Но прежде рассмотрим, где и как теряется азот по пути к растению.

Потери вследствие улетучивания

Азот может применяться в составе мочевины. Однако она начинает разрушаться, как только оказывается на почве. Почва обычно не бывает совершенно сухой. При соприкосновении мочевины с влагой и ферментом под названием уреаза происходит реакция, в результате которой появляются аммоний и двуокись углерода. Агроном-исследователь Джон Kруз утверждает, что уреаза является ферментом, возникающим естественным образом. Аммоний, получаемый в результате реакции мочевины с ферментом уреаза, является газом. Когда реакция происходит в поверхностном слое почвы, газ аммоний выбрасывается в воздух. Такое быстрое испарение — одна из основных причин потерь азота.

Круз полагает, что это просто выход газов — прямо в атмосферу. В итоге производитель может просто потерять очень значительную долю своих инвестиций. Круз прогнозирует потери от 30 до 40 процентов или даже выше. Агроном-исследователь считает, что «азот может просто превратиться в газообразный аммиак и быстро испариться. В такой ситуации вряд ли кто-то хочет платить за 10 поддонов удобрений, зная, что на урожай будет работать только 6 из них». По словам Круза, в этой ситуации следует «по-настоящему закапывать удобрения» или защитить азот, применяя средства усиления эффективности азота.

Потери вследствие выщелачивания

Почва и нитраты взаимодействуют, по мнению Круза, как магниты. «Противоположные заряды, как известно, притягиваются. Аммоний в почве имеет положительный заряд. Почва же, как правило, заряжена отрицательно, — утверждает Круз, — так эффект притяжения позволяет растениям усваивать азот».

Наличие положительно заряженного аммония в вашей почве не является гарантией. Как рассказал Круз, «есть и другие встречающиеся в природе микробы в почве, которые разрушают аммоний и превращают его в нитраты».

«Нитраты — еще один отличный источник питания растений. Проблема заключается в том, что нитрат имеет отрицательный заряд», — говорит Круз. Это означает, что он будет отталкиваться отрицательно заряженной почвой. По словам Круза, «нитраты не прилипают где-нибудь в почве, дождь быстро отправляет их вглубь почвы». Влага может буквально просто вымыть нитраты в нижние ее слои, минуя зону корневой системы растений. Это и есть выщелачивание.

Выщелачивание не только наносит фермерам урон в виде потери азота, но и переносит нитраты в грунтовые воды, что не лучшим образом влияет на окружающую среду.

Потери вследствие денитрификации

Даже когда удобрения находятся в нужном месте в почве, нитраты подвергаются риску потерь в процессе денитрификации. Канадский агроном-исследователь считает: «Нитрат является источником питания микробов в почве. Микробам нужен кислород для выживания. Если им не хватает кислорода, они могут использовать кислород, находящийся в нитратах, которые выступают в качестве его источника». Когда это происходит, молекула N03 теряет кислород и становится молекулой N2. Это газ, который может легко раствориться в воздухе.

Денитрификация может оказаться значительной проблемой, когда удобрения применяются осенью, перед влажной весной. Это явление чаще всего происходит в тяжелых глинистых почвах.

«Вы получите максимальную пользу от своих затрат на удобрения, — убежден Круз, — если вы сможете предотвратить превращение нитрата аммония в аммоний и сохраните его в этой форме».

Чтобы избежать потерь азота и устранения опасности загрязнения нитратами растений и окружающей среды, разрабатываются новые формы азотных удобрений — медленнорастворимые, капсулированные с контролируемой скоростью высвобождения азота, модифицированные ингибиторами нитрификации. Последние препараты при внесении в почву в небольших дозах тормозят нитрификацию в течение двух месяцев и сохраняют минеральный азот почвы и удобрений в аммонийной форме. Подавляя нитрификацию азота удобрений, ингибиторы снижают в 2 раза его потери в газообразной форме вследствие вымывания нитратов. В результате повышаются урожаи различных культур и эффективность азотных удобрений.

Перевод Владимира Францкевича

Академик Д. Н. Прянишников подчеркивал, что во все времена и на любых почвах продуктивность растений в значительной степени определяется уровнем азотного питания. В среднем 1 кг действующего вещества азота при обычной культуре земледелия обеспечивает окупаемость зерном в количестве 6 кг, а при высокой — 8–10 и даже 12 кг зерна на килограмм действующего вещества удобрений. Кроме того, дифференцированное применение азотных удобрений позволяет нивелировать влияние предшественников на урожайность озимой пшеницы.

Средние потери азота вследствие вымывания из корнеобитаемого слоя почвы могут составлять до 30% от общего количества, содержащегося в удобрениях. Потери из-за улетучивания азота в воздух в силу теплой и сухой погоды могут составить до 16%. Процент поглощения азота микроорганизмами при разложении соломы и прочих органических веществ составляет до 10% от внесенного количества.

Источник

Правильное управление азотом — залог богатых урожаев!

Азот является одним из важнейших необходимых питательных веществ для растений и требуется им сравнительно в больших количествах. Успешное управление азотом может оптимизировать урожайность сельскохозяйственных культур, повысить рентабельность и минимизировать потери азота. Однако, управление азотом является довольно сложным процессом

Дефицит азота может привести к слабому росту, хлоротичным листьям и значительному снижению урожайности.

Избыток азота может привести к плохому развитию корневой системы, ослабленному иммунитету (растение становится восприимчивым к болезням) и низкому качеству урожая.

Источники азота и их доступные формы

«Поведение» азота является сложным и определяется рядом физических, химических и биологических процессов, которые происходят под влиянием различных факторов окружающей В природе азот присутствует, в основном, в воздухе и почве.

Атмосферный азот. Атмосферный азот является важным источником, но,увы, он недоступен для большинства растений. Только бобовые растения могут использовать атмосферный азот посредством биологических процессов при помощи бактерий. Небольшое количество атмосферного азота осаждается в почве дождем.

Азот в почве — большая часть азота в почве содержится в виде органического вещества. Органические вещества относительно стабильны и не доступны непосредственно растениям.

Когда и как растения могут поглощать азот

Растения могут поглощать азот только в неорганических формах, NO3 (нитраты) и NH4 (аммоний). Только около 2-3% азота, содержащегося в органическом веществе, превращается в азот, доступный для растений, в процессе, называемом «минерализация».

В этом процессе задействованы бактерии, преобразующие органический азот в минеральный, который доступен растениям. На процесс минерализации влияют факторы окружающей среды, такие как температура, влажность, аэрация и рН почвы.

Например, избыток влаги замедляет минерализацию и ограничивает доступность азота. Минерализация оптимальна при температуре 30 º C и при нейтральном или слабокислотном pH.

Потери азота

Азот может быть теряться из почвы несколькими способами:

• Выщелачивание — Нитрат (NO3) легко перемещается вместе с водой, так как он не удерживается почвой. Поэтому его может промыть ниже корневой зоны потоком воды.
• Волатилизация — Потеря азота в виде газообразного аммиака (NH3). Это может произойти при нанесении на поверхность удобрений, содержащих мочевину.
• Денитрификация — когда азот из-за сочетания микробиологических процессов преобразуется из нитрата в нитрит, становится газом и возвращается в атмосферу. Этот процесс возникает, когда почва перенасыщена азотом или очень влажная.

Управление азотом

Успешное управление азотом способно оптимизировать урожайность сельскохозяйственных культур, повысить рентабельность и минимизировать потери азота в окружающую среду.

Время применения азота — одна из основных проблем во время принятия решения о применении программы внесения азотных удобрений. В системах интенсивного растениеводства идеальным было бы частое внесение азотных удобрений, но в строго ограниченных дозах в соответствии с потребностями каждой культуры. Следует помнить, что при выращивании зерновых, когда производится только несколько внесения азотных удобрений, именно время внесения имеет решающее значение.

Применение азота слишком рано приводит к риску его потери путем выщелачивания. Применять азотные удобрения надо до дождей и таким образом, чтобы самая высокая доза азотного удобрения вносилась до стадии максимального поглощения азота культурой.

Тем не менее, существует также риск внесения азота «слишком поздно», если климатические или логистические условия не позволяют применять его в запланированное время.

Определение дозы внесения азота

Азот представляет собой очень мобильное и постоянно изменяющееся между различными формами вещество, подвижное в почве. Поэтому анализ азота в почве дает результат, который действителен только во время измерения и может привести к ошибочным рекомендациям по применению азота.

Принятый подход в отношении азота заключается в принятии решений и рекомендаций, основанных на ожидаемых урожаях и потребностях того или иного урожая в азоте. Рекомендуя азотные удобрения, важно также рассматривать «азотные кредиты» для органического вещества в почве и остатки предыдущих культур.
В настоящее время разрабатываются и оцениваются новые методологии и подходы к внесению азота. (Источник: www.smart-fertilizer.com).

Внесение азота путем жидкой листовой подкормки

Одним из примеров внесения азота с минимальным риском служит современный способ жидкой листовой подкормки растений.

Благодаря точно рассчитанным, индивидуальным дозам для каждой культуры, растениевод не ошибется в необходимом количестве, а листовая подкормка (в отличие от внесения в почву) максимально быстро поступает непосредственно растению, не рискуя быть вымытой в нижние слои почвы.

Не удивительно, что такая методика быстро набирает популярность. В качестве примера можно привести универсальное жидкое комплексное минеральное удобрение для внекорневых (листовых) подкормок Фолирус Старт.

Фолирус Старт содержит полный набор микроэлементов в жидкой хелатной форме, а также тот самый жизненно важный для растений азот. Удобрение особенно хорошо себя зарекомендовало на плодовых и ягодных культурах. Вот что значит своевременная и точная подкормка азотом!

Результаты испытания ВНИИА:

• картофель – прибавка урожайности от 3,1 до 13,0%, повышение товарных клубней до 40%;
• томат – прибавка урожайности от 4,4 до 12,4%;
• капуста – прибавка урожайности от 20,9 до 27,0%;
• виноград – прибавка урожайности от 7,9 до 17,5%, увеличение содержания общих сахаров в ягодах на 20–28%;
• вишня – прибавка урожайности от 10,6 до 35,3%, увеличение плодов 1 сорта на 60–78%;
• яблоня – прибавка урожайности от 9 до 19%;
• арбуз – прибавка урожайности от 40 до 60%, увеличение выхода товарной продукции на 4–10%

Вы можете приобрести жидкое листовое удобрение Фолирус Старт от компании «Листерра» прямо сейчас в нашем интернет-магазине. Обеспечьте ваши растения азотом и они отблагодарят прекрасным урожаем!

Если ваши культуры нуждаются в большем внесении азота — берите Фолирус Актив и Фолирус Форте — содержание азота 27 %!

Источник

Удаление азота из сточных вод

Энергоэффективные способы

Антропогенное производство химически активных соединений азота в большой мере нарушает природный азотный цикл, следствием чего являются ряд проблем, связанных с ухудшением состояния природной среды и здоровья населения:

• токсичность аммиака по отношению к водной флоре и фауне,
• недостаток кислорода,
• эвтрофикация водоемов, приводящая, в частности, к возникновению мертвых зон в прибрежных областях морей и океанов,
• увеличение содержания в атмосфере оксида азота N₂O, относящегося к парниковым газам,
• снижение содержания озона в стратосфере и прямое воздействие на здоровье людей (например, метгемоглобинемия, вызываемая нитратами).

К наиболее распространенным способам биологического удаления азота из сточных вод относится нитри-денитрификация, являющаяся энергоемким процессом, предусматривающим высокий расход кислорода при аэрации, составляющей основную статью энегозатрат (до 50%). В этой связи с практикой очистки сточных вод от азота непосредственно связана энергоэффективность очистных сооружений.

К перспективной стратегии снижения энергозатрат относится раздельное удаление органических соединений углерода и соединений азота, обеспечивающее удаление биогенов и использование соединений углерода в качестве энергетического источника. В общем рассматривают три подхода к обращению со сточными водами с учетом содержащегося в них азота:

1. Прямое использование биогенов предусматривает применение для ирригации богатой азотом жидкой фазы муниципальных сточных вод после вторичной анаэробной обработки. Эта схема приемлема для сельской местности и регионов с дефицитом водных ресурсов, но проблематична для урбанизированных территорий с большим расстоянием до сельскохозяйственных угодий. Другой перспективной возможностью является раздельный сбор мочи, являющейся основным ресурсом биогенов в муниципальных сточных водах, и ее переработка с целью извлечения азота и фосфора [2].
2. Схема, предусматривающая снижение энергозатрат при удалении азота в результате видоизменения традиционной технологии нитри-денитрификации. Таким путем достигается резкое снижение расходов на аэрацию и уменьшение использования ХПК для удаления азота. В результате снижаются энергозатраты и возникает возможность направить дополнительное количество ХПК на производство энергии. Наиболее перспективной такого рода схемой является комбинация микробиологических процессов частичной нитрификации и анаммокс.
3. Использование азота сточных вод для производства энергии путем извлечения реакционноспособных форм азота и их использования для производства тепла и электроэнергии. К соединениям азота, отвечающим требованиям данной технологии, относятся аммиак (NH₃) и оксид азота N₂O.

Автор статьи: Кофман Владимир Яковлевич

Источник