Tema Mineralna azotna ubriva Profesor Dr Olivera Koanin

Tema: Mineralna azotna đubriva Profesor: Dr Olivera Košanin, vanr. prof. Student: Nemanja Mihajlović

Đubriva Djubriva su materije koje sadrže biogene elemente čijom primjenom se poboljšava ishrana biljaka. Djubrenje je agrotehnička mjera uklanjanja deficita biogenih elemenata potrebnih za optimalnu ishranu biljaka

Značaj đubriva Savremena biljna proizvodnja nezamisliva je bez primjene đubriva, jer: - Biljke sa prinosima iznose značajne količine biogenih elemenata, - Značajne količine hraniva budu isprane iz zemljišta, - Neke biogeni elementi u zemljištu se transformišu u oblike teško poristupačne zabiljke. Zbog navedenih razloga zemljište se osiromašuje pristupačnim lakousvojivim oblicima biogenih elemenata. Biološki potencijalna produktivnost biljaka neće se ispoljiti. I to će se rezultirati malim prinosima i lošim kvalitetom.

Podela đubriva Postoje različite podjele djubriva. Prema načinu proizvodnje (poreklo) đubriva se dele na: - industrijska (veštačka): najveći broj mineralnih đubriva; - prirodna stajnjak, treset, kreč, dolomit… Prema sastavu djubriva se dele na: - Mineralna - sastavljena od mineralnih jedinjenja (soli). Izuzetak predstavlja brzo transformirajuće (hidrolilzujuće) u mineralni oblik jedinjenje ureje. - Organska - Biogeni elementi se većinom nalaze u sastavu organske mase stajnjak, treset, glistenjak. - Organo-mineralna - Mešavina organskih i mineralnih djubriva u različitim odnosima - Mikrobiološka - Sadrže čiste kulture mikroorganizama koje pospešuju stvaranje hranljivih elemenata u zemljištu. Azotobakter, nitrogin, fosfobakter…

Mineralna djubriva Proizvodnja i primjena mineralnih djubriva počinje sredinom 19. vijeka. Tome je, pored stečenih saznanja iz fiziologije bilja, agrohemije, biljne proizvodnje ipoljoprivrede uopšte, doprineo odredjen stepen razvoja: - hemije, - geologije, - industrijske tehnologije Ekspanzija upotrebe mineralnih djubriva počinje u 20. vijeku.

Osnovna svojstva mineralnih đubriva Poznavanje svojstava mineralnih đubriva je važno zbog odredjivanja načina na koji se vrši njihov: - promet, - primjena, - transport i skladištenje, - rukovanje.

AZOTNA ĐUBRIVA Amonijačno-nitratna đubriva Azot se nalazi u obliku NH 4+ i NO 3 - jona u odnosu 1: 1. Proizvodi se čist amonijum nitrat i krečni amonijum nitrat (KAN). Amonijačni nitrat ili amonijačna šalitra Sadržaj azota u NH 4 NO 3 je 34, 6 -35, 0% Proizvodi se u azotarama direktnim spajanjem azotne kiseline i amonijaka. HNO 3 + NH 3 = NH 4 NO 3 + energija

Proces se odvija u neutralizacionom tornju. Amonijak se dobija od anhidrovanog (tečnog sa 99, 5% N) amonijaka. Uvodi se kao gas na dno tornja i u vazduh za hladjenje rastvora i odvajanje vodene pare. Azotna kiselina je koncentracije 58 -65%. Rastvor NH 4 NO 3 se pumpom unosi u drugi toranj. Iz rastvora se udaljuje vode do sadržaja NHNO 3 95 -98%. Zatim se vrši kristalizacija: - ili centrifugiranjem u rotirajućim bubnjevima, - ili rasprskivanjem vrelog rastvora sa vrha tornja visokog 21 -55 m, usled čega dolazi do stvrdavanja kapljica u dodiru sa vazduhom. Stvorene granule se hlade. Tretiraju se sredstvima za sprečavanje grudvanja, a u nekim azotarama i sredstvima za sprečavanje vlaženja (kaolin, vosak, ulja). �

Djubrivo je bijele ili bijeložućkaste boje. Granule su dijametra 1 -3 mm. Jako je higroskopno. Vlažnost ≤ 0, 4%. Rastvorljivost je vrlo velika. • Na 10 o C u 100 g vode rastvara se 150, 3 g, a na 200 C - 187, 7 g NH 4 NO 3. • NH 4 NO 3 u odredjenim uslovima može da postane eksplozivan. • Sklonost prema eksplozivnosti se povećava: • - pri sabijanju, • - pri zagrijavanju iznad 100 o C. • • NH 4 NO 3 na ovoj temperaturi se razlaže na NH 3 i HNO 3, koji medjusobno ponovo reaguju uz povećanje temperature i do 900 o C. • NH 4 NO 3 na ovoj temperaturi se raspada prema jednačini: NH 4 NO 3 = NO + ½ N 2 + N 2 O + toplota.

Krečni amonijum nitrat (KAN) � � � Nepovoljne fizičke osobine NH 4 NO 3 mogu se ukloniti mešanjem sa krečom. KAN se dobija mešanjem 94 -95% rastopljene mase NH 4 NO 3 sa fino mljevenim krečnjakom ili dolomitom visoke čistoće. Rastopljena masa krečno-amonijačne šalitre (NH 4 NO 3 + Ca. CO 3) granuliše se u granulacionim tornjevima. KAN sadrži 27% N. Veličina granula 2 -5 mm. Bijele, sivkaste ili crvenkaste boje. Rastvorljivost NH 4 NO 3 je velika, ali ostaje nerastvorljivi Ca. CO 3.

Uzajamno delovanje amonijačno-nitratnih djubriva i zemljišta � � � NH 4 NO 3 pri unošenju u zemljište se rastvara i disocira na NH 4 + i NO 3 - jone. Nitratni jon(NO 3 - ) ostaju u zemljišnom rastvoru kao vrlo pokretan. Biljke ga mogu lako usvojiti. Amonijačni jon (NH 4 +) se adsorbuje i tako se prevremeno imobilizuje, što ga čuva od ispiranja. Baze (Ca, Mg) istisnuti (NH 4 +) jonom iz adsorptivnog kompleksa su podložni ispiranju. Dolazi do zakiseljavanja, pogotovo pri dužoj upotrebi NH 4 NO 3. U alkalnim zemljištima amonijak se i zamenjuje i oslobadja iz amonijum-nitrata. Zbog toga nastaju gubici volatizacijom, ako se djubrivo primjenjuje na površini zemljišta

� � KAN se ponaša u zemljištu na isti način kao i NH 4 NO 3. Medjutim, zbog prisustva Ca. CO 3 i neutralne reakcije on je podesniji za kisela zemljišta. Amonijum nitratna djubriva su se pokazala kao vrlo efikasna u prihranjivanju svih kultura. Pogodna su za upotrebu pri nedostatku vlage, jer se lako rastvaraju u maloj količini vode, a ne sadrže balast koji povećava koncentraciju soli u zemljištu. U mnogim zemljama (a i kod nas) ovo je vodeće N-djubrivo.

Amonijačna đubriva � � � Ova grupa sadrži mineralni azot u obliku amonijaka, odnosno amonijačnog jona. Karakteristika ove grupe je što se mogu primijeniti u svim agregatnim stanjima: - gasovitom, - tečnom, - čvrstom. Anhidrovani (bezvodni) amonijak je sintetički gas koji je pod pritiskom preveden u tečno stanje. Sadrži 82, 2% ili 99, 9% N. Prema spoljašnjem izgledu to je bezbojna masa. Specifične gustine 0, 61 g/cm 3. Tačka ključanja NH 3 je na 34 o C. Na višoj temperaturi zapremina se povećava. Brzo se isparava. Smrtonosna količina u vazduhu je 1, 5 -2, 7 g/m 3. Isparavanje se izbjegava čuvanjem u specijalnim sudovima iz nerdjajućeg čelika koji mogu da izdrže pritisak do 15 bara.

� � Anhidrovani amonijak koristi se za proizvodnju kompleksnih djubriva: PK, NPK… i direktno kao djubrivo. Transport i primjena je složena. Na traktor se montira cisterna iz koje pomoću specijalnih cijevi dizni izlazi amonijak na dubinu 15 -25 cm. Raonik zatvara brazdu i tako sprečava gubitak gasa iz zemljišta

� Amonijakati (54% N) Dobijaju se rastvaranjem NH 4 NO 3, i CO(NH 2)2 u amonijaku i vodi. Redje se koriste (NH 4)2 SO 4 i Ca(NO 3)2. Ova djubriva imaju više azota od amonijačne vode (20 -38%) i različite oblike azota: (NH 4, NO 3, NH 2). Primjenjuju se kao i amonijačne vode izlivanjem tečnosti preko cijevi na dubinu 15 -20 cm.

� Amonijum sulfat ((NH 4)2 SO 4 sa 20 -21% N i 23 -24% S) je čvrsto amonijačno djubrivo. Ranije ovo djubrivo zauzimalo je vrlo značajno mjesto u fertilizaciji, drugo iza čilske šalitre. Sa osvajanjem novih tehnoloških postupaka za dobijanje koncentrovanih azotnih jedinjenja NH 4 NO 3 i CO(NH 2)2 proizvodnja i primjena (NH 4)2 SO 4 je smanjenja. Na našem tržištu se rijetko srijeće. Na kiselim, nezasićenim zemljištima primjena (NH 4)2 SO 4 može izazvati zakiseljavanje, prvenstveno zbog stvaranja sumporne kiseline. Zakiseljavanju takodje doprinosi i stvaranje azotne kiseline (HNO 3) putem procesa nitrifikacije.

Nitratna đubriva � � � Azot u nitratnim djubrivima nalazi se u obliku najpokretljivije forme azota - nitratnoj. Čilska šalitra (Na. NO 3, 16% N). Prirodna je tvorevina. Ležišta se nalaze u Čileu na Andima i znatno manje u Egiptu i Španiji. Prirodna masa predstavlja smješu Na. NO 3, NACl i Na 2 SO 4, uz primesu jodata, borata, perhlorata, gline, peska i dr. Nastala je nitrifikacijom azota u organskoj materiji koja se tu ranije nalazila.

� � Sintetska šalitra (Na. NO 3, 16% N i 27% N) Djubrivo je so bezbojnih i prozračnih kristala, sivkaste ili žućkaste nijanse. Rastvorljivost Na. NO 3 je velika. Postoji opasnost da se nitrat ispere u dublje slojeve. Treba izbjegavati unošenje većih količina Na. NO 3. Čilsku šalitru ne treba unositi u jesen, nego najbolje je primijeniti prije sjetve (1/4 predvidjene količine), a ostatak kasnije u prihranjivanju. U normalnim zemljištima Na-jon zamjenjuje Ca, što pri dugogodišnjoj upotrebi pogoršava strukturu zemljišta do zaslanjenja. U kiselim zemljištima ulazak Na-jona u kapacitet adsorpcije katjona umjesto Hjona smanjuje kiselost, što nije poželjna pojava. Kalijum nitrat, (KNO 3, 12 -14% N, 44 -45% K 2 O) Njegova ležišta nalaze se u raznim djelovima svijeta u relativno malim količinama. Sintetski KCl u procesu primjene je sličan sintetskom Na. NO 3. Kalcijum nitrat (Ca(NO 3)2, sa 15% N i 24% Ca). Proizvodi se u Norveškoj i Njemačkoj neutralizacijom HNO 3, dobivene oksidacijom amonijaka sa Ca. CO 3 ili Ca(OH)2 (Ca. O). Šalitra je bijele boje granulisana i vrlo higroskopna. Pogodna je za primjenu na svim zemljištima jer sadrži kalcijum.