PODELA ĐUBRIVA

Mnogobrojne materije vrlo raznovrsnog sastava služe kao đubriva.

Po nameni:

Osnovna-Organska đubriva-Fosforitno brašno-Koštano brašno

(Nisu direktno pristupačna u godini primene. Fosfatizacija, kalcizacija, meliorativno đub.).

Dopunska

Sadrže hranljive elemente u lakopristupačnom obliku i deluju u godini primene pod usev pod koji se unose (N,P,K)

Po poreklu:

- Prirodna (nastala od materijala biljnog i životinjskog porekla, sa gazdinstva)

- Industrijska, proizvode se u fabrici (proizvode se industrijski – komercijalna)

Po hemijskom sastavu:

- Organska (sadrže znatne količine organskih materijala biljnog i životinjskog porekla. Hranljivi elementi su u sastavu organskih jedinjenja).

- Mineralna (hranljive materije su mineralni oblici – u sastavu mineralnih jedinjenja).

Prema dejstvu:- Direktno dejstvujuća (azotna)- Indirektno dejstvujuća (P,K)

Prema brzini dejstva:- Brzodelujuća (azotna, rastvorljiva P,K)- Sporodelujuća (sporodelujuća N-

đubriva, nerastvorljiva P,K)

Prema broju hranljivih elemenata1. Pojedinačna- N đubriva- P đubriva- K đubriva2. Složena- Mešana (dvojna NP,NK,PK)- Kompleksna (trojna NPK)

3. Ostala

- Krečna (Ca)

- S mikroelementima B, Zn, Cu, Mo, S, Mg, Fe, sekundarni makroelementi

4. Specijalna

- Sa dodacima pesticida

- Sa bioaktivnom materijama

PODELA N-ĐUBRIVA

Prema agregatnom stanju

- Čvsta

- Fluidna

gasovita (NH3)

tečna (amonijakati i amonijačne vode)

Čvrsta N đubriva su podeljena prema obliku azota na:

- Nitratna (NO3-N)- Amonijačna (NH4-N)- Amonijačno-nitratna (NH4-NO3)-N- Amidna (NH2)- Sporodelujuća N đubriva (materijali koji

su sami nosači azota, đubriva sa omotačem i inhibitori nitrifikacije).

1. Nitratna

- Čilska šalitra NaNO3 15,7% N

- Norveška šalitra Ca(NO3)2 13-16% N

- Sintetička šalitra NaNO3 16 % N

- K-šalitra KNO3 12-14% N; 44-45% K2O

2. Amonijačna

- Amonijum sulfat (NH4)2SO4 20-21% N

- Amonijum hlorid NH4Cl 23-25% N

3. Amonijačno – nitratna

- Amonijum nitrat NH4NO3 33-35% N

- KAN NH4NO3+CaCO3 27% N

4. Amidna đubriva

- Kalcijum cijanamid CaCN2+C 18-22% N

- Urea (karbamid) CO(NH2)2 46% N

- Uras CO(NH2)2·(NH4)2SO4 32% N

IZVORI ZA DOBIJANJE N-ĐUBRIVA

1. Prirodne naslage (veoma malo-čilska šalitra, danas raritet)

2. Ugalj (suva destilacija pri fabrikaciji svetlećeg gasa ~7,5%; koksovanjem uglja kao nuz produkt nekada a sada vrlo malo)

3. Vezivanjem atmosferskog N za karbide metala (CaC2) ~7,5%;

4. Sintetički NH3 81-90%

H2

a) U SAD se potrebnog H2, 45% dobija prevođenjem vodene pare preko užarenog koksa koji se zagreva uduvavanjem vazduha u koks

C+ 2H2O = CO2 + H2

b) H2 se dobija iz prirodnog gasa (metana CH4) najznačajniji izvor

CH4 + H2O ↔ CO + 3 H2 + energija (49,3J)

CO + H2O ↔ CO2 + H2 + energija (4,1J)

c) H2 se dobija elektrolizom vode (zahteva dosta energije)

H2O → H2 + ½ O2

N2

a) Prevođenjem vazduha preko užarenog koksa

(N2+O2) + C = CO2 + N2

b) Frakcionom destilacijom tečnog vazduha na osnovu razlike u tački ključanja

-196°C N2; -183 °C O2

NH3

Sinteza po Haber-Boschu (1908-1934)=1925 god.

3H2 + N2 ↔ 2 NH3

Izvori proizvodnje N-Đubriva (po razdobljima)

3 razdoblja

I. od 1830 do 1920 godine NaNO3 iz Čilea je bilo najvažnije N-đubrivo

Izvor: prirodne naslage

II. od 1870 do 1950 godine razvija se proizvodnja (NH4)2SO4

Izvor: koksovanje uglja (najveća proizvodnja između 1930-1950 god.).

III:U Italiji je usvojen postupak vezivanja azota iz vazduha za CaC2

Izvor: kalcij karbid i vazdušni N

IV. Bitan napredak je učinjen sintezom NH3 po Haber-Bosh-u

N2 + 3 H2 ↔ 2 NH3 + energija (9,12 J)

NH3 u industriji đubriva služi za:

1. NH3 je sirovina (osnovna) za proizvodnju HNO3 a od nje se proizvode NO3-N đubriva

2. NH3 služi za neutralisanje jakih mineralnih kiselina (H2SO4;HNO3;HCl) ili kiselih soli fosfata

3. Iz NH3 i CO2 proizvodi se urea, koje je najvažnije N-đubrivo

Sintetička NaNO3 16% N

Proizvodi se neutralizacijom HNO3, a koja se dobija oksidacijom sintetičkog NH3, sa Na2CO3; NaCl; NaOH

4 NH3+ (vazduh) 5O2 ↔ 4NO + 6H2+89,7 J

Nitrozni gasovi u u oksidacionoj koloni stupaju u reakciju

2 NO + O2 ↔ 2 NO2 + 11,3 J

2 NO2 + H2O ↔ HNO3 + HNO2

3 HNO2 → HNO3 + 2 NO + H2O

a) HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O

b) HNO3 + NaCl = NaNO3 + HCl

c) Na2CO3 + 2 NO2 = NaNO3 + NaNO2 + CO2Nitrozni gas

Rastvor u kome se nalazi NaNO3 zakiseli se sa HNO3 pa se propušta kroz toranj u koji se uduvava vazduh pri tom iz NaNO2 nastaje NaNO3

3NaNO2 + 2HNO3 = 3 NaNO3 + 2 NO + H2O

Sastav i osobine:

Bezbojni, providni beli ili žuto mrki kristali, slano-gorkog ukusa, manje higroskopno od čilske šalitre.

Sadrži do 99% NaNO3 sa 16%N

Dejstvo

Ne razlikuje se od čilske.

Lako rastvorljiva u vodi, ne sadrži štetne perhlorate niti korisne borate i jodate. Primese su NaNO2 i Na2CO3. Fiziološka i hemijska reakcija iste kao kod čilske šalitre. Vreme, način, kulture, sve kao kod čilske šalitre

Sintetička kalcijumova šalitra Ca(NO3)2 13-16%N; 25% CaO

Prvo proizvedeno sintetičko đubrivo, 1902. u Norveškoj. Vrlo je higroskopno pa se nastojalo da se ta osobina ublaži dodavanjem stranih primesa:

a) Bazna kalcijumova šalitra (dodaje se gašeni kreč

b) Sulfat-nitrat (mešavina u ekviv. količinama Ca(NO3)2 : (NH4)2SO4

c) Šlezingova šalitra

d) Francuska krečna šalitra

Proizvodi se neutralizacijom HNO3 sa

a) CaCO3;

b) Ca(OH)2;

a) 2 HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2+ H2CO3

b) 2 HNO3 + Ca(OH)2= Ca(NO3)2 + H2O

ili kao nuz proizvod u postupku A (razaranje sirovih fosfata sa HNO3) pri proizvodnji kompleksnih đubriva

Ca3(PO4)2CaF+8HNO3=4Ca(NO3)2+2H3PO4+H2F

Sastav i osobine

Proizvod je sastavljen od:

- Ca(NO3)2 – anhidrovan

- Ca(NO3)2 · 4 H2O sa 4 molekula vode

Boja: siva, bela, prljavo bela. Teško kristališe (vrlo higroskopna žitka masa)

U zemljištu

Ca(NO3)2 + 2H2CO3=2HNO3+Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 u kisel. zemlj. deluje na adsorptivni kompleks i uklanja kiselost

H

R +Ca(HCO3)2→R=Ca+2H2CO3

H

Ca2+ je koagulator (poboljšava strukturu zemljišta).

Upotreba

-Dobro dejstvo na svim zemlj. (posebno kiselim). Na teškom glinovitom zemljištu poboljšava strukturu dugogodišnjom upotrebom.

- Interventno đubrivo (za prihranu posle: mraza, tuče, bolesti)...

- Ca2+ i NO3- su hranljivi joni. Ovo đubrivo

ima visoku fertilizacionu vrednost

Sintetička kalijumova šalitra KNO3 12-14%N i 44-45% K2O

To je dvojno složeno đubrivo gde su i katjon i anjon hranljivi elementi

Proizvodnja

- Iz prirodnih naslaga u malim količinama kao sporedni proizvod

- Industrijski:

a) HNO3 + KCl = KNO3 + HCl

b) NaNO3 + KCl = KNO3 + NaCl

c) Hvatanjem nitroznih gasova u rastvor KOH-a

2 KOH + 2 NO2 = KNO3+ KNO2 + H2O

Sastav i osobine

- Manje je higroskopna od drugih NO3-đubriva

- Veoma dobro đubrivo za fertirigaciju (hranljivi i katjon i anjon) pogodno za staklare, cveće i povrće

- Brzo deluje na biljke, isključivo za prihranu

- Interventno đubrivo

Zajedničko za sve šalitre je: N u NO3 obliku, da su više ili manje higroskopne, dobro rastvorljive u vodi, isključiva primena za prihranjivanje useva, kristalne građe, sve su niskokoncentrovana đubriva 12-16% N u NO3 obliku.

Amonijum-sulfat (NH4)2SO4 20-21%N

(NH4)2SO4 je dugo zauzimao I mesto među mineralnim N-đubrivima i bio je jedno od najvažnijih N-đubriva 1970 god. (NH4)2SO4 je učestvovao sa 30% u ukupnoj potrošnji a sada sa < 15%.

Izvor za proizvodnju je NH3 nastao

- koksovanje uglja – nuz produkt

- gas za osvetljenje (suva destilacija)

a) 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 cedi se, centrifugira, suši se i otklanjaju se štetne primese

b) Iz gipsa mešanjem sa amonijačnom vodom (najjeftiniji postupak)

2NH3+CO2+H2O→(NH4)2CO3

(NH4)2CO3+CaSO4→ (NH4)2SO4 + CaC03

- odfiltrira- Ispari- iskristališe

- taloži se

c) Iz sintetičkog NH3

2NH3 + H2SO4=(NH4)2SO4

Sastav i osobine

- N=20-21% ; S=23-24%- izgled - kristalna so- boja - bela, žućkasta, sivo crvenkasta- nečistoće - H2SO4 (slobodna) - šteti ambalaži, nepovoljno deluje na biljke - katranske supstance - amonijum sulfucijanamid ili

rodamid (vrlo otrovan)

- Kristalne građe

- Rastvorljivost: velika bez obzira na t°

- Manje higroskopno od šalitra

- Mešanjem sa đubrivima koja sadrže CaCO3 i Ca(OH)2 i Tomasovim brašnom gubi se NH3↑ volatizacijom

Apsorpcija NH4 i reakcija zemljišta

1.Adsorptivni kompleks zasićen Ca

NH4

R = Ca + (NH4)2SO4 = R + CaSO4

NH4 Reakcija

bez promene

Ca se rastvara i iznosi drenažnim vodama

2.Adsorptivni kompleks zasićen H

H NH4

R +(NH4)2SO4 = R + H2SO4

H NH4

Fiziološka reakcija

(NH4)2SO4 unet u zemljište jonizuje

(NH4)2SO4→NH4+ + SO4

2- usled bržeg i većeg iskorišćavanja katjona, a nagomilavanja anjona

(NH4)2SO4 je fiziološki kiselo đubrivo

za neutralizaciju 100kg (NH4)2SO4 treba 110 kg CaC03

Hemijska reakcija

2NH4OH + H2SO4 → (NH4)2SO4 + 2H2O

slaba jaka kisela

baza kiselina so

Upotreba

• Kulture: - odgovara svim kulturama - najbolje ga iskorišćavaju biljke bogate

u ugljenim hidratima (kukuruz, ječam), biljke duge vegetacije

- utiče povoljno na kvalitet krompira, pivskog ječma, duvana, grožđa, jabuke...

- nije za prihranjivanje u rano proleće ako uslovi nisu povoljni za nitrifikaciju

Đubrivna vrednost zavisi od uslova za nitrifikaciju (zemljište i topla i vlažna klima)

U povoljnim uslovima puna vrednost

Izbor zemljišta – neutralna i slaboalkalna

- gde se dugo koristi (NH4)2SO4 a zemljište je slabe buferne sposobnosti (peskovito) mogu se toliko zakiseliti da ne mogu da se gaje kulture

- Na alkalnim zemljištima sa CaCO3 može se formirati (NH4)2CO3 →NH3 + CO3 gubi se NH3↑ ukoliko se površinski primenjuje

Amonijum hlorid NH4Cl 23-25%N 66%Cl

Usled visoke cene proizvodnje u poljoprivredi se malo koristi (Japan i Nemačka ga proizvode)

Proizvodnja:

- direktno iz sintetičkog NH3 i HCl

NH3 + HCl = NH4Cl – neekonomično visoka cena HCl

- sporedni proizvod u fabrikaciju sode po Solvej-u

NaCl + H2O + NH3 + CO2 = NaHCO3 + NH4Cl

morska taloži

voda

Sastav i osobine

- N 23, -25% ; Cl 66% - kristalni prah, bele boje ili žućkaste od

Fe - nečistoće: 3% NaCl

- higroskopnost kao (NH4)2SO4

- fiziološka reakcija kao (NH4)2SO4 (kisela)

- za neutralizaciju kiselosti za 100kg NH4Cl treba 140kg CaCO3

- nepovojne osobine: umesto SO42- ima

Cl- koji nepovoljno deluje na stvaranje skroba kod krompira, šećera kod repe, slada kod pivskog ječma; kod voća i grožđa stvaraju se taninske materije koje daju opor ukus

Reakcija:

S obzirom na potrebnu količinu kreča za neutralizaciju 100kg NH4Cl pogrešna je teza voćara da se na krečnim zemljištima primenom NH4Cl može izbeći hloroza

- Cl- jon negativno utiče na aktivnost nitrifikatora

- NH4Cl zbog mogućnosti ispiranja Cl-

treba primenjivati pod pirinač (gaji se u vodi) jer primenom đubriva sa SO4

-

dolazi do ožegotina

Izbor zemljišta:

- neutralna

- slabo alkalna

- slabo kisela

Vreme primene: u jesen da se Cl- ispere i predsetveno

Anhidrovani amonijak NH3 82,2%N

NH3 je sintetički gas koji je pod pritiskom preveden u tečno stanje. Ima visok pritisak 10-15 At (1At.=101325Pa=101,325KPa

Čuva se u specijalnim sudovima tako konstruisanim da mogu da izdrže pritisak i do 20 atmosfera. Sudovi su od nerđajućeg čelika.

Manipulacija – transport je složen. Iz fabrike u kojoj se čuva u okruglim kupolama se pretače u cisterne na vagonima i transportuje do agrokombinata ili nekog centra.

Treba da se đubri oko 15000ha da bi se gradio jedan takav centar. Dalje se transportuje do njive, zatim se pretransportuje u cisternu na traktoru koja ima uređaj za unošenje u zemljište na 20-35cm dubine.

Treba da zemljište bude dobro obrađeno i povoljne vlažnosti da bi se unosio NH3

Čim NH3 izađe iz cisterne gde je u tečnom stanju pod pritiskom on prelazi u gas, oslobađa se pritiska te se mora vezivati za zemljišnu vodu. Malo se pomera u zemljištu ~ 5cm od tačke unošenja. Kada se unese u zemljište jako alkalizuje pH zemljišta čak do pH=9. U tom stanju ostaje kratko vreme, 4-5 dana (i štetno deluje na mikrofloru), širi se, disperguje masu zemljišta – smanjuje se pH na prvobitnu ili nižu (pa se mora dodavati kreč).

Obično se primenjuje u jesen u onim uslovima gde ne postoje uslovi za nitrifikaciju tokom zime i nema opasnosti od ispiranja u vidu NO3

Npr:SAD u kukuruznom pojasu (smenjuju se

samo kukuruz i soja) od ukupne potrošnje N-đubriva 50% daje kroz NH3. U danskoj 70% od potrošnje N-đubriva primenjuje se kroz NH3. U Francuskoj 10-15% u Belgiji malo...

Kod nas “INA Kutina” ga je pokušala primenjivati na malim površinama u Hrvatskoj ali se nije proširila.

Primena: Modriča oprema i Đuro Đakovoć oprema

Razlozi: Industrija nema interesa da prodaje sintetizovan gas NH3; postrojenja naše industrije konstruisana su za proizvodnju čvrstih đubriva. Veliki gubici pri primeni volatizacijom NH3↑ mada se cenom koštanja eliminišu; pojačana opreznost i stručnost pri rasturanju te nema interesa kod agronoma; i nedostatak opreme za manipulaciju sa NH3↑ od fabrike do njive (treba izgraditi centre kao za benzin).

Amonijakati do 54%N

Amonijakati su rastvori NH4NO3 u NH3 i H2O ili CO(NH2)2 u NH3 i H2O ili oba đubriva zajedno u NH3 i H2O.

Ovih đubriva ima veliki broj i imaju specijalizovanu nomenklaturu za obeležavanje

54,0 (44:51:0)·H2O amonijum-nitratni amonijak

45,7 (37-0-33) ·H2O urejin amonijakat

49,0 (33-44-14) ·H2O zajednički amonijakat(mešoviti)

• Kod amonijakata je važno znati:

- specifičnu masu (radi prevođenja volumni u težinske%)

- tačku kristalizacije, pri kojoj t°počinje izdvajanje kristala – taloženje soli (što je 0 ili – je bolje)

- pritisak u atmosferama=KPa (radi manipulacije)

Primer: 54,0(30:64:0) St=1.080g·cm3

1m3 = 1080kg

1m3 ovog đubriva težak je 1080kg a ima čistog N

100:54 = 1080:x = x= 508,6kg N/1m3

49,0 (33-44-14) · H2O

Izračunato:

NH3 = 82·33/49 = 55l đubriva

NH4NO3 = 44 ·39/49 = 28l đubriva

CO(NH2)2 = 14 ·46/49 = 13l đubriva Σ96lDo 100l dopuniti vodom

Amonijačno-nitratna đubriva

- Sadrže N u amonijačnom i nitratnom obliku

- Imaju osobine i jednih i drugih- Fleksibilna su- Dejstvo i pokretljivost: - nitrati pokretljivi i brzo deluju - amonijum: - nitrifikuje - biljka usvoji iz rastvora - adsorbije - fiksira

Amonijačna šalitra NH4NO3 33-35% N

Izvor za proizvodnju:

- sintetička HNO3 i nitrozni gasovi

- sintetički NH3

Proizvodnja:

1. Neutralizacija razblažene HNO3 sa NH3

HNO3 + NH3 = NH4NO3 + energija (14,8J)

2. Uvođenjem gasovitog NH3 u nitrozne gasove

2NH3 + 2NO2 + 2H2O = 2NH4NO3 + H2O

Izdvajanje NH4NO3 iz rastvora:

- isparavanje rastvora

- NH4NO3 kristališe

- centrifugiranje soli

- granulisanje

Sastav: 33-35% N (½ NH4, ½NO3)

2,5% vlaga

Osobine:

- Vrlo higroskopno (upija vlagu iz vazduha i zgrudvava se)

- Menja zapreminu - sleže se usled prelaženja iz jednog u drugi kristalni oblik

- Vrlo rastvorljivo – najrastvorljivije

N-đubrivo

10°c u 100ml H2O rastvori se 136,35g NH4NO3

20°c u 100ml H2O rastvori se 187g NH4NO3

- Zapaljivost – ako je đubrivo izmešano sa nekim eksplozivom

- eksplozivnost – đubrivo sadrži oksidisana organska jedinjenja, mineralne kiseline i metale u prahu (Al; Pb; Zn).

- uz veliko zagrevanje đubriva NH4NO3 se raspada uz eksploziju u zatvorenom prostoru

- mešanje amonijum-nitrata sa nekim detonatorom u određenom odnosu može da dovede do eksplozije

Fiziološka reakcija

U izvesnom stepenu NH4NO3 je fiziološki kiselo đubrivo zavisno od iskorišćavanja NH4+ i NO3-.

Brže iskorišćavanje NO3; NH4 i preostaje NH4 koji malo zakišeljava zemljište.

- Nitrifikacija NH4→NO2 →NO3 (HNO3) zakišeljava zemljište.

- Zakišeljavanje dva puta manje od (NH4)2SO4 i NH4Cl 59 kg CaCO3 neutrališe 100 kg NH4NO3

Reakcija u zemljištu

Velika rastvorljivost, brzo joni prelaze u rastvor

Rastvor NH4NO3 u zemljištu stupa u reakciju sa adsorpt. kompl.

NH4

R = Ca + 2NH4NO3 = R + Ca(NO3)2

NH4

NH4 se adsorbuje, Ca(NO3)2 ostaje u zemljišnom rastvoru

Ca se iznosi drenažnim vodama

2. U kiseloj sredini

H NH4

R +NH4NO3 ↔ R +HNO3

H H

Dejstvo NH4NO3:

½ N kao nitratno đubrivo

½ N kao amonijačno đubrivo

fertilizaciona vrednost velika kao amonijačni i nitratni

Upotreba:

- Zemljište – svako

- Kulture – sve

- Vreme – predsetveno i prihranjivanje

Popravljanje loših osobina – dodavanje 7,5% kaolina ili 1% u obliku voska; pakovanje u netronske vreće

Biološka hranjiva vrednost NH4NO3

Amonijum nitrat je amonijačno-nitratni azotno đubrivo. Čisto hemijsko jedinjenje NH4NO3 je bez primesa. Đubrivo je namenjeno prvenstveno za prihranjivanje svih vrsta rararsko-povrtarskih useva i dugogodišnjih zasada voća i vinove loze

Zbog relativno visokog sadržaja lakopristupačnih oblika azota može se primenjivati na svim zemljištima, uz poštovanje kriterijuma o količini i vremenu njegove upotrebe a u zavisnosti od fizičko-hemijskih osobina zemljišta i zahteva gajenih kultura.

Višegodišnja primena amonijum nitrata na već kiselim zemljištima može da izazove blago smanjenje pH vrednosti (zakišeljavanje) zemljišta, zbog njegove fiziološki kisele reakcije, o čemu se mora voditi računa.

U zavisnosti od zemljišta i gajenih kultura može se primeniti u količini od 100-400kg/ha, u jednom ili više navrata godišnje. Granulisano stanje omogućava njegovu primenu kako postojećom mehanizacijom, tako i ručno.

Primenjuje se najčešće u prolećno-letnjem prihranjivanju različitih kultura preko zemljišta, kao i u dopunskom prihranjivanju preko lista (folijarno) u koncentraciji 0,3%.

KAN (krečni-amonijum nitrat) NH4NO3 + CaCO3 27%N

Proizvodi se u Pančevu, Kutini, Obiliću, Goraždu, Azotara-Subotica.

Dobijanje – mešanjem NH4NO3 : CaCO3, unošenje usitnjenog krečnjaka ili dolomita u pulpu

Odnos NH4NO3 : CaCO3 je u različitim zemljama različit

- SAD – 60:40, Calk-nitro

- Nemačka 60:40, Kalk-amonsalpeter (tarana)

- Austrija 60:40, Nitro-monkal

- Francuska 78:22

- Engleska 53:47

- U nas, KAN, 60:40, teži se da bude 80:20

Osobine:

- Obojen različito – Nemačka zeleno, Austija sivo, svaka fabrika boji svojom bojom

- Uvek granuliran (3-5mm) pa se lako ručno i mašinski rastura

- Manje je higroskopan od NH4NO3 (lakša manipulacija)

- Nepovoljna osobina → gubi NH3↑ pri vlaženju (skladira se u suvom prostoru, zamena kreča gipsom)

- Fiziološka reakcija – neutralno jer ima CaCO3

Sastav: N=27% ½ NH4; ½ NO3

CaCO3 =40%

Upotreba:

- za direktnu primenu predsetveno i u prihranjivanju

- za proizvodnju komplexnih složenih đubriva

Zemljišta – sva, na prvom mestu kisela

Vreme – predsetveno, prihranjivanje

Cilj proizvodnje KAN – da se otklone nepovoljne osobine NH4NO3 higroskopnost i eksplozivnost

Neke fabrike: Kutina umesto CaCO3

koriste dolomit CaCO3 · MgCO3 te je dobro za zemljište gde nedostaje Mg

N-đubriva

Terafert-rastvor uree 36%N KREČNI AMONIJUM-NITRAT SA

DODATKOM MgOAzomag 1, 25%N; 1%MgAzomag 2, 25%N; 2%MgAzomag 3, 25%N; 3%MgAzomag 1, 25%N; 1%MgAzomag 2, 25%N; 2%Mg

AZOTO-AMIDNA ĐUBRIVA

Mikramid 45%N; 0,5%Mg;

0,3% mikroelemenata

Urefert 44%N+1%Zn

Amidna đubriva

Karakteristike:

- azot u amidnom obliku i ne mogu ga biljke direktno koristiti već delatnošću mikroorganizama

Kalcijum cijanamid CaCN2+C 18-22%N

- Staro đubrivo, proizvodili su ga Ruše i Dugi rat

- Otkriće mogućnosti sinteze CaCN2+C datira iz 1895 godine

- Manja potrošnja energije nego za sintezu HNO3 te se ovo đubrivo brže i više proizvodilo od sintetički šalitra.

Proizvodnja đubriva se ne povećava, jer se CaC2 koristi kao sirovina za dobijanje acetilena, iz koga se sintetički dobijaju skupocena organska jedinjenja; sintetički benzin, kaučuk i td.

Proizvodnja:

1. Pečenjem kreča (CaCO3) u pećima

CaCO3 + 1100-1300°c → CaO + CO2

2. Pečeni kreč reaguje sa koksom u elekričnij peći na 2200°c pri čemu se dobija topljeni CaC2

CaO + 3C → CaC2 + CO3. Čist N se proizvodi iz vazduha

frakcionom destilacijom na bazi razlike u tački ključanja N - 196°c a O - 183°c

4. N reaguje sa samlevenim karbidom u cilindričnim pećima pod slabim pritiskom i visokom t °

CaC2 + N2 = CaCN2 + C + energija

Sastav i osobine

Izgled:

- prah crne boje (usled slobodnog C)

- miris neprijatan usled acetilena

- lak, 1m3=600-610kg (tomasovo brašno 2000kg)

Sastav:

- 60% CaCN2 = 18-22%N

- primese 40%: -CaO, CaCO3= 18-28%

- C = 9-13%

- CaC2 = 1%

- razne primese - Ca-sulfid, Ca-fosforit

Rastvorljivost = 2,5g u 100ml H2OReakcija – vrlo alkalna zbog slobodnog

Ca - ne sme se mešati sa sa amonijačnim

đubrivima i superfosfatom

Razlaganjem CaCN2 ispoljava alkalno dejstvo. Fertilizaciono dejstvo mu je približno NH4

- đubrivima (90% od (NH4)2SO4) i 75% od nitratnih đubriva

Razlaganje CaCN2+C u zemljištu

hemijski proces (~7 dana)

CaCN2 → H2CN2 → H4C2N4 →

cijanamid dicijanamid

toksičan toksičan

mikrobiološka faza (~7 dana)

urobacter

→ CO(NH2)2 → NH4CO3 → urea nestabilan ferment

ureaza

→ NH4 + H2O + CO2 → HNO3 → NO2 → NO3

Vreme upotrebe: zbog transformacije koja traje 8-14 dana treba ga primenjivati ranije i to ravnomerno rasturiti – nikako lokalno jer deluje alkalno i smanjuje fertilizacionu vrednost

Upotreba: - Kulture : sve

- Zemljište:

- povoljno dejstvo na težim i srednje teškim zemljištima sa većim sadržajem humusa i velikom mikrobiološkom aktivnosti

- nezadovoljavajuće dejstvo u peskovitom zemljištu siromašnom organskom materijom

Mere predostrožnosti – otkloniti udisanje prašine od đubriva

Zaštita:

- oči – naočare

- usta i nos – peškir; gaza

- ruke i lice premazati uljem

- rasturanje đubriva niz vetar

CaCN2 kao herbicid deluje i insekticidno

- uništava korove u žitima (gorušicu)

- suzbijanje rđe na žitima (primeniti ga na orošen usev)

- uništava crve i puževe

Urea (karbamid) CO(NH2)2 46%N

Cilj:

- Upotreba:

- (NH4)2SO4 i NH4Cl –za proizvodnju jako skupe kiseline koje zakišeljavaju zemljište – nisu pogodne za kisela zemljišta – tražila se jeftinija kiselina

- vezivanje NH3 - sa jeftinijom H2CO3

- sa jeftinijom CO2

Proizvodnja:

- kod nas se proizvodi od 1969.g.

1. Na t° 175-200°c

pritisak > 98 bara

reaguje:

2NH3 + CO2 ↔ NH2COONH4 + energija

amonijum (159j)

karbamat

Gubljenjem vode amonijum karbamat prelazi u ureu

-H2O

NH2COONH4 ↔ NH2CONH2 + H2O + 28,5j

Vodeni rastvor uree se koncentriše radi udaljavanja vode i drugih gasova, čisti od nečistoća filtriranjem, zatim se nastali kristali centrifugiraju i suše

2. Vezivanje 2 molekula NH3 sa jednim molekulom CO2

suvim putem

2NH3 + CO2 = CO(NH2)2 + H2O t° =150

p=98 bara

mokrim putem

2NH3 + CO2 + H2O = (NH4)2CO3 u prisustvu

H2O

zagrevanjem u zatvorenom prostoru gubi se H2O

(NH4)2CO3 - H2O = CO(NH2)2 + H2O

3. Iz CaCN2 – sitan CaCN2 unosi se u vodu koja sadrži H2SO4

CaCN2 + H2SO4 = H3CN3 + CaSO4

cijanamid

· H2CN2 + H2O = CO(NH2)2

Sastav:

- N = 46% - najkoncentrovanije čvrsto đubrivo

- primese - vrlo malo

- neškodljive – osim biureta

Osobine:

- beli kristali

- male specifične težine, zapremina CO(NH2)2 70kg = 100kg (NH4)2SO4

- dosta higroskopno - rastvorljivost velika, raste sa t°

t°= 10 °c rastvori se 48g/100ml H2O;

t°= 20 °c → 104g/100ml H2O

t°= 30 °c → 136g/100ml H2O

t°= 40 °c → 165g/100ml H2O

- pogodno za primenu iz aviona jer avion radi od količine a ne aktivne materije

- dobro rastvorljivo u vodi – pogodno za primenu u rastvoru – fertirigacija

- ne korodira metale pa ga je lako primenjivati

- ako rastvaramo ureu u cisterni sipati je u sito pa preko sita vodu – snižava t° rastvora

Pri unošenju u zemljište ceo molekul uree jako je pokretljiv (sličnoNO3) i može se uneti vodenim tokom na željenu dubinu (u zonu korena) CO(NH2)2 zadržava pokretljivost samo do hidrolize

ureaza

CO(NH2)2 + 2H2O → (NH4)2CO3

urobacter

(NH4)2CO3 → NH3 + H2O + CO2

nestabilno

2NH3 + 3O2 → 2HNO2 + 2H2O

2HNO2 + O2 = 2HNO3

1. Hidroliza CO(NH2)2 pod povoljnim uslovima (dosta organske materije) traje 3-4 dana

2. U kiselom zemljištu siromašnom organskom materijom brzina hidrolize zavisi od t°; traje ~ od 10 dana do 30.

Upotreba CO(NH2)2

- U čvrstom stanju:

- prihranjivanju

- predsetveno

- u zaoravanju

- pri zaoravanju komposta

- U tečnom stanju:

- fertirigacija

- navodnjavanje u brazde

- plavljenje po celoj površini

- veštačka kiša

- folijarno - CO(NH2)2 ubaciti u zadnje doze vode da se nebi isprao sa biljke

Urea ili karbamid je visoko koncentrovano azotno, amidno đubrivo, po hemijskom sastavu organsko jedinjenje-diamid ugljene kiseline CO(NH2). Ubraja se u mineralna đubriva zbog relativno brzog razlaganja (moneralizacije) nakon primene u zemljištu.

Biljke u toku iskrane azot iz uree primenjene preko zemljišta usvajaju u mineralnim (NH4 i NO3) oblicima u najvećem procentu, a primenjene preko lista (folijarno) i u obliku amida (apsorpcijom celog molekula uree)

Različito vreme mineralizacije (amonifikacije i nitrifikacije) uree, uslovljeno zemljišno-klimatskim činiocima (3-30 i više dana), omogućava permanentno produženo snabdevanje biljaka dovoljnim količinama lakopristupačnog oblika azota, čime se postižu veći efekti u đubrenju, smanjuje ispiranje azota i zagađivanje podzemnih voda nitratima, što često nije sličaj kod drugih azotnih đubriva

U zavisnosti od snabdevenosti zemljišta u azotu i zahteva gajenih biljaka, za potpunu i dopunski ishranu, može se primeniti 100-300kg/ha uree u ishrani svih biljnih vrsta

Prema dosadašnjim ispitivanjima i iskustvu iz široke prakse đubrenja urea se, zbog povoljnih fizičko-hemijskih osobina, nesmetano primenjuje ručno, traktorskim rasipačima i iz aviona. Zbog produženog delovanja može se primenjivati delom predsetveno, a delom u prihranjivanju.

Preporučuje se njena inkorporacija (plitkom obradom ili zalivanjem) u zemljište nakon rasturanja, a u prihranjivanju ozimih useva predlaže se njena primena krajem zime i u rano proleće (kada je zemljište vlažno i hladno). U dopunskom prihranjivanju može se primeniti i folijarno sa rastvorom koncentracije od 0,5 do 2%

Prilikom primene uree voditi računa o koncentraciji rastvora, jer svi usevi nisu podjednako otporni. Npr:

Kultura Koncentracija rastvora

krastavac 0,30%

krompir 2,4%

vinova loza 7,8%

pšenica 10%

Štetno dejstvo biureta (derivat uree) ≥ 1%

Pšenica je najtolerantnija na biuret dok su citrusi najosetljiviji

Fiziološka reakcija – CO(NH2)2 je slabo kisele reakcije. U početku po primeni reakcija je kisela ali kada biljke usvoje NO3, vraća se na prvobitnu reakciju

Upotreba:

- Zemljišta – sva – neutralna, kisela, alkalna

- Mešanje sa drugim đubrivima – ako se podiže t° pri mešanju gubi se NH3↑

Sporodelujuća N-đubriva

Kod ovih đubriva je hemijskim ili mehaničkim putem sprečena rastvorljivost i pokretljivost a time i brzina dejstva tih đubriva

Sa gledišta biljne fiziologije, sporodelujuća đubriva treba da kontinuirano snabdevaju zemljišni rastvor hranjivima u koncentracijama koje omogućuju gajenim biljkama da ostvare maksimum svog genetskog potencijala

Sporodelujuća N-đubriva podeljena su u 3 grupe:

I materijali koji su sami nosioci azota

II đubriva sa omotačem

III inhibitori nitrifikacije

I materijali koji su sami nosioci azota

a) amonumati; b) N-lignin; c) kondezati uree

a) Amonumati su organske materije; treset; humus...u kojima je vezan NH3 ili to je amonizirana organska materija, koja sadrži malo N 2-3%. Amonumatima se mogu dodati i drugi makroelementi P i K, urea, tako da je broj amonumata veliki.

Značaj ovih đubriva je u tome što pored N i drugih makroelemenata sadrže i humus i popravljaju fizičko-hemijske osobine zemljišta, a uz to proizvode se na gazdinstvu

b) N-lignin – lignin je odpadak celuloze u koji se uz prisustvo O2 uvodi amonijak i može da sadrži dosta N~38% ili N-lignin se proizvodi oksidativnom amonizacijom odpadnih produkata lignina u industriji celuloze

c) Kondezati uree – nastaju kondenzovanjem uree sa različitim aldehidima. Kondenzovanjem se sprečava rastvorljivost uree i produžava njeno dejstvo

U zavisnosti od aldehida sa kojim je izvršena kondenzacija postoje sledeći kondezati:

UFUF – ureaformaldehid

CDUCDU – krotonildendiurea

IBDUIBDU – izobutilidendiurea

triazini; tiourea; oxamid; guanylurea

UF – ureaformaldehid je zajednički naziv za đubriva koja predstavljaju čvrste kondenzate uree i formaldehida koja sadrže najmanje 35% azota većinom u nerastvorljivom ali sporopristupačnom obliku. U vodi nerastvorljivog N treba da bude najmanje 60% od ukupnog N. N nerastvorljiv u vodi mora da ima aktivnost ne manju od 40%, određeno po AOAC metodi

Index aktivnosti (Ai) je vrednost koja se određuje hemijskim analizama i pokazuje kvalitet azota ureaforma nerastvorljivog u hladnoj vodi u pogledu njegove nitrifikacije

Index aktivnosti zavisi od sledećeg:1. Količine azota nerastvorljivog u

hladnoj vodi, koji je izvor sporopristupačnog azota

2. Kvalitet azota nerastvorljivog u hladnoj vodi određenog kao index aktivnosti (Ai), koji se ogleda u intenzitetu kojim azot nerastvorljiv u hladnoj vodi postaje pristupačan

Izračunava se:

AI=%CWIN - % HWIN/ % CWIN · 100

AI = indeks aktivnosti

CWIN = nerastvorljiv u hladnoj vodi (25°C)

HWIN = nerastvorljiv u vrućoj vodi (98 – 100 °C)

CDU – krotonildendiurea ~ 35% N

Proizvodi se uglavnom u Nemačkoj (BASF), gde je još 1924. patentirana proizvodnja i korišćenje kondezatakao azotnih đubriva. Dobija se reakcijom krotonaldehida i uree

Transformacija CDU u zemljištu.Hemijski vezan azot u CDU se oslobađa i

postaje pristupačan biljkama postojanim ravnomernim koliščinama zavisno od njegove transformacije (mineralizacije) u zemljištu. Oslobađanje N iz CDU je zavisno od t°. To osigurava da je snabdevanje N podešeno zahtevima biljaka, pošto više t° stimulišu rast biljaka

IBDU – izobutilidendiurea ~ 35-38% N

Proizvodi se uglavnom u Japanu iz uree i izobutiraldehida. Jedan od glavnih razloga njegove proizvodnje je taj što se izobutiraldehid dobija kao sporedni proizvod iz 2-etilheksanola. Drugi razlog je što ima dobre agronomske osobine kao sporodelujuće N-đubrivo

Reakcija kondenzacije između ureje i izobutiraldehida može se izvesti u vodenom rastvoru i između čvrste ureje i tečnog aldehida. Radi povećanja brzine reakcije, poželjno je prisustvo kiseline kao katalizatora. Pošto je IBDU veoma slabo rastvorljiv u vodi mala je opasnost od povećanja koncentracije, neznatna higroskopnost i slaba tendencija slepljivanja granula

Mineralizacija rastvorljivog IBDU u zemljišnom rastvoru uglavnom protiče preko ureje i malo je zavisna od zemljišnih mikroorganizama. Znači dekompozicija IBDU je više hemijski nego mikrobiološki proces

Đubriva sa omotačem

Omotana-kapsulirana-dražirana đubriva

Ovu grupu đubriva u stvari čine vodorastvorljivi materijali koji sadrže hranjiva u lakopristupačnim oblicima za biljke, ali je njihova rastvorljivost i pristupačnost sprečena nekom fizičkom barijerom.

U cilju izmene fizičkih karakteristika lake rastvorljivosti i materijala koristi se:

a) omotavanje , b) kapsuliranje i

c) matriksiranje

Za smanjenje rastvorljivosti koriste se 3 tipa omotača:

1) Nepropustljiv omotač sa sitnim porama kroz koji rastvoreni materijal difunduje

2) Potpuno nepropustljiv omotač, koji pre nego što se hranjiva oslobode mora biti uništen hemijskim, mikrobiološkim ili abrazivnim dejstvom.

3) Semipropustljiv omotač kroz koji voda difunduje sve dok pritisak internog rastvora ne bude dovoljan da razori omotač

Sastav omotačaPravi uspeh u oblaganju đubriva učinjen

je tek u zadnjim dekadama. Eksperimentalno se kao omotači koriste raznovrsni materijali i to: voskovi, polimeri (kondenzati formaldelhida sa ureom – tiourea, fenol, dicijanamid...), poliestri i akrilne smole, poliuretan, polisteren, polietilen, poliamidi, nitril, polivinil, ulja, smole

Inhibitori nitrifikacije

Nepotpuno iskorišćavanje azota od strane useva u sistemu zemljište-biljka obično se pripisuje gubicima azota u obliku gasova – denitrifikacijom (N2, N2O, NO) i ispiranju izvan zone korenovog sistema. Sve se češće zapažaju i neka nepovoljna dejstva azota na biljke i životnu sredinu

Nagomilavanje mineralnog N u biljnim tkivima, povećanje koncentracije u hranjivim rastvorima do štetnih vrednosti, oštećenja korena, akumulacija NO3

- u pijaćim vodama i dr. Sve ove nepogodnosti se potenciraju u prisustvu velikih količina NO3

- N. Ponekad se dešava i lokalno povećavanje koncentracije amonijaka, volatizacija NH3, nagomilavanje NO2

- N do toksičnih vrednosti i dr.

Cilj inhibitora nitrifikacije je sprečavanje transformacije NH4→NO3, što znači da treba toksična supstance koja će sprečiti nitrozomonas da prevodi NH4

+→NO2- i da N ostaje u NH4

+. To je u onim slučajevima gde se želi da biljke usvajaju NH4

+ (npr: spanać, salata...)

Preparati - đubriva su:

“N-serve” 2.hloro-6.trihlormetil-piridin,

“AM-serve” 2-amino-4.hloro-6.metil-piridin, koji inhibiraju dejstvo nitrozomonasa i N ostaje u NH4

+

Mogu se unositi sa tečnim đubrivima a mogu i same. Dejstvo inhibicije je privremeno i traje 6-12 nedelja i pod mikrobiološkim dejstvom se razlažu. Dejstvo im u velikoj meri zavisi od teksture, sadržaja organske materije, pH, t°zemljišta

Zamena NO3- sa NH4

+ u ishrani biljaka

Sadržaj NO3- u biljkama može da se

smanji ishranom biljaka sa NH4+.

Utvrđeno je da se u prisustvu NH4+

usvajanje NO3- znatno smanji. Tako npr:

kod kukuruza pri ishrani sa NH4NO3 biljke su usvajale upola manje nitrata nego ako se azot primeni isključivo u NO3 obliku

Brojni ogledi do sada su pokazali da potpuna zamena NO3

- sa NH4+ nije

moguća pošto u mnogim biljnim vrstama dovodi do smanjenja prinosa. Međutim delimična zamena NO3 sa NH4 približno 25-50% od ukupne doze azota ne utiče nepovoljno na prinos, a istovremeno značajno smanjuje sadržaj NO3 u njima

Sve ovo važi u kontrolisanim i polukontrolisanim uslovima, dok u poljskim uslovima zavisno od tipa zemljišta i drugih ekoloških činilaca, mikroorganizmi brzo oksidišu NH4

+ do NO3

- zbog čega očekivani efekat izostaje, te u poljskim uslovima da bi se oksidacija sprečila treba primenjivati inhibitore nitrifikacije.

Zamena NO3- sa Cl- u ishrani biljaka

Mogućnost zamene NO3- sa Cl- posebno u

nitrofilnim biljkama odavno je poznata. Joni NO3

- u vakuoli učestvuju u izjednačavanju naboja sume anjona i katjona i u osmoregulaciji ćelije. Ove nespecifične funkcije nitrata mogu da preuzimaju drugi mobilni anjoni (Cl)

1. Azotna đubriva nisu i ne mogu biti zagađivači zemljišta vode i hrane, ako se njihova primena zasniva na naučnim principima i u skladu sa ekološkim načelima

2. Nekontrolisana upotreba N-đubriva dovodi do nepoželjnih posledica u biljnoj proizvodnji: nagomilavanje nitrata u zemljištu-oticanje u vodotoke i podzemne vode i njihovo zagađenje, sukulentnost biljnih tkiva, smanjenje otpornosti na poleganje i bolesti useva

3. Biljka ne raspoznaje i ne pravi razliku pri usvajanju nitratnog jona poreklom iz različitih izvora: rezerve zemljišta, organskih i mineralnih đubriva

4. Preobilna ishrana biljaka nitratima dovodi do smanjenja upotrebne i hranjive vrednosti proizvoda

5. U nepovoljnim zemljišnim uslovima (bez O2, pH kiselo, vodoleži) mogu se nagraditi nitrofenoli koji su postojaniji od nitrata i veoma toksični

6. Nitriti u ishrani su jaki otrovi, iz probavnog sistema resorbuju se u krv i vežu sa hemoglobinom u methemoglobin koji više nije sposoban da prenosi O2

7. Nitriti u hrani sa sekundarnim aminima i nekim aminokiselinama mogu stvarati nitrozamine od kojih je većina kancerogena

Nekontrolisana upotreba N-đubriva dovodi do:

- nagomilavanja nitrata u zemljištu - oticanje nitrata u podzemne vode i

vodotoke - smanjenje otpornosti biljaka na bolest i

poleganje - smanjenje upotrebne i hranjive

vrednosti proizvoda

Nitriti - u nepovoljnim zemljišnim uslovima

grade toksična nitrofenolna jedinjenja - u hrani izazivaju methemoglobinemiju

kod ljudi - sa sekundarnim aminima i nekim

aminokiselinama grade jedinjenja nitrozamine od kojih je većina kancerogena

Nitrozna jedinjenja imaju mutageno, teratogeno i kancerogeno dejstvo