Азот

Какие средства можно применять

Производители выпускают разные виды азотосодержащих удобрений, у каждого есть особенности и сроки применения. В список наиболее популярных входят следующие названия:

• аммиачная селитра (до 35 % азота). Преимущества — хорошо разводится водой, сразу усваивается. Можно вносить ранней весной. Недостатки — применяется только на щелочных и нейтральных грунтах, не используется для внекорневой подкормки. Из-за хранения во влажном месте слеживается в комки. Передозировка вызывает гибель растений. Вносится по весне и осени (до перекопки), летом — в качестве почвенной подкормки;
• карбамид (46 % азота). Преимущества — хорошо растворяется и усваивается. Недостатки — быстро выветривается и вымывается из грунта, поэтому требует заделки на 10 см в глубину. Используется на щелочном и нейтральном грунте, поскольку повышает кислотность почвы. Такие азотные минеральные удобрения вносятся в качестве подкормки по весне и летом;
• сульфат аммония (20 % азота). Плюсы — не слеживается во время хранения, хорошо растворяется и не вымывается из земли. Кроме азота содержит 24 % серы, положительно влияющей на качество урожая и срок хранения. Обедненные серой земли в России расположены в Псковской и Ростовской, Курской и Белгородской, а также в Липецкой, Волгоградской и Тамбовской области. Минус — используется только на щелочной почве, поскольку сильно подкисляет землю. Вносится по осени до перекопки;
• кальциевая селитра (15,5 % азота). Достоинства — хорошо растворяется, препятствует поражению урожая вершинной гнилью. Недостатки — требует защиты от влаги во время хранения, иначе растворится. Используется на нейтральном и кислом грунте в виде весенних, летних подкормок;
• натриевая селитра (16 % азота). Представляет собой натриевую соль азотной кислоты. Преимущества — легко растворяется, а еще содержит любимый корнеплодами натрий. Недостатки — слеживается во время хранения, быстро вымывается из грунта. Используется только на кислых землях. Вещество раздражает незащищенную кожу, опасно для животных. Применять в теплице запрещено;
• навоз нельзя не включить в список азотных подкормок. Это наиболее известная и распространенная органика. Учитывая, что в навозе и помете содержится всего 0,5 % и 2,5 % азота соответственно, понадобятся действительно большие дозы. Плюсы — кроме азота, навоз содержит фосфор, кальций, калий и магний. Это натуральное вещество, способное улучшить структуру почвы. Минусы — содержит семена сорных трав, сложно дозировать. Полуперепревший (не свежий) навоз вносят в землю накануне осенней перекопки. Если удобрение полностью перепрело, его добавляют в лунки под посадку.

В результате правильного применения на огороде удобрение азот поможет снять богатый урожай красивых и вкусных плодов.

Роль азотных веществ в питании растений

Главная задача азотных удобрений – это стимуляция образования новых клеток, благодаря чему происходит рост побегов и листьев. В тканях находится не более 3% азотистых веществ, поэтому необходимо регулярное применение азотных удобрений для подкормки растений.

Газообразный азот – удобрение слабое и плохо усваивается, при том, что его много в окружающей среде. Нужны концентрированные формы – органического или минерального происхождения.

Новички, которые только начинают заниматься выращиванием овощей, ягод и фруктов, задают много вопросов:

азотные удобрения это какие, названия, в домашних условиях что можно использовать;

в чем содержится азот для подкормки растений;

какие вещества лучше, эффективнее.

Для начала главное: применение и значение азотных удобрений зависит не только от того, сколько вещества попадет в почву. Необходимо соблюдать баланс органики и минералов, чтобы поддерживать грунт в плодородном состоянии. Удобрения с азотом – самые первые, которые поглощаются почвенными бактериями. Растения смогут его усвоить только после того, как микроорганизм закончит жизненный цикл.

Поэтому органические вещества имеют преимущественное значение перед минеральными. Минеральные формы используются для экстренной помощи огородным культурам.

Они быстрее впитываются листовой пластиной и в течение суток обмен веществ в тканях восстанавливается. С помощью внекорневой подкормки можно за сутки восстановить жизнедеятельность растения, которое пострадало от заморозков или недостатка солнечных лучей.

Может ли быть вред от азотных удобрений?

Да, может, в случае их переизбытка. Обычно при переизбытке азота надземная масса растений начинает слишком активно развиваться, побеги утолщаются, увеличиваются листовые пластинки, междоузлия становятся больше. Зеленая масса приобретает нетипичную пышность и мягкость, а цветение бывает либо слабым и коротким, либо не наступает вовсе, следовательно, не формируется завязь и не образуются плоды и ягоды.

Если азота очень много, то на листовых пластинках появляется что-то типа ожогов, в дальнейшем такие листочки отмирают и опадают раньше времени. Гибель листвы иногда приводит и к частичной гибели корневой системы, вот почему внесение азота должно быть строго нормированным.

Итоги. Итак, мы поняли, что все растения нуждаются в азотных удобрениях, однако нужно верно определять их дозировки и вносить в соответствии с рекомендованными сроками, опираясь, в том числе, и на свойства самих удобрений.

Виды азотных удобрений

По агрегатному состоянию азотные удобрения делятся на твердые и жидкие. Вторые несколько удобнее в использовании и экономичнее. Они распределяются более равномерно и лучше усваиваются растениями. По виду действующего вещества азотные удобрения можно разделить на аммиачные, нитратные и амидные.

Азотные удобрения не рекомендуется вносить осенью, т.к. они легко вымываются из почвы и снижают морозоустойчивость растений

Аммиачная селитра (азотнокислый аммоний) содержит 34-35% азота. Применяется как для основного внесения (при посадке растений), так и для последующих подкормок. Только имейте в виду, что это удобрение быстро вымывается из почвы и сильно слеживается, поэтому требует хранения в помещении с невысокой влажностью.

Сегодня в продаже чаще всего встречается не чистая аммиачная селитра, а готовые смеси на ее основе. Наиболее удачным сочетанием можно считать состав, в который входит около 60% аммиачной селитры и 40% нейтрализующего вещества.

Аммиачную селитру можно растворить в воде или равномерно рассыпать гранулы по поверхности почвы (30-40 г на 1 кв.м)

Сульфат аммония (сернокислый аммоний) содержит 20,5% азота. Подходит для основного внесения и для подкормок. В отличие от аммиачной селитры, в исключительных случаях может использоваться осенью, т.к. лучше закрепляется в почве. При смешивании со щелочными удобрениями количество азота в сульфате аммония может снижаться. Данное удобрение неплохо хранится.

Сульфонитрат аммония содержит около 26% азота в аммиачной и нитратной форме. По сути, это смесь аммиачной селитры и сульфата аммония, поэтому итоговая кислотность довольно высока

Удобрение следует с осторожностью использовать на кислых почвах

Хлористый аммоний содержит около 25% азота. Не вызывает проблем с хранением, т.к. практически не слеживается. Прекрасно усваивается растениями. Но вносить его можно исключительно осенью, поскольку это удобрение содержит хлор, который вреден для ваших зеленых питомцев. Применение в качестве сезонной подкормки недопустимо.

Крайне бедны азотом легкие песчаные и супесчаные почвы

Натриевая селитра содержит около 16% азота. Хорошо усваивается растениями и не подкисляет почву. Но, к сожалению, данный вид удобрений легко вымывается, что исключает его применение в осенний период. Чаще всего натриевая селитра используется для весенних посевов и подкормок.

Кальциевая селитра содержит около 15% азота. Из недостатков можно отметить высокую степень слеживаемости, поэтому перед использованием удобрение приходится дополнительно измельчать. Несомненным плюсом является способность улучшать качество кислых почв при регулярном применении.

Карбамид (мочевина) содержит 46% азота. Хорошо подходит для внекорневой подкормки, т.к. щадяще воздействует на листья. Может использоваться для основного внесения весной – перед посадкой растений и в качестве обычной подкормки.

При производстве гранулированной мочевины в процессе нагревания образуется биурет – токсичное для растений вещество, количество которого непостоянно

Чтобы карбамид приносил растениям не вред, а пользу, содержание биурета в нем не должно превышать 3%

Статья по теме: Цветок пиретрум: посадка и уход в открытом грунте, фото, выращивание из семян

Жидкий аммиак содержит 82% азота. Требует заделки в почву на глубину более 8 см, иначе он быстро испаряется. В результате растворения жидкого аммиака получают более удобную в использовании аммиачную воду, которая содержит от 16 до 25% азота. При применении жидких удобрений можно сэкономить, т.к. стоимость единицы азота в них ниже. Но существуют моменты, которые останавливают многих садоводов и огородников. В частности, жидкие азотные удобрения сложнее хранить и транспортировать. Кроме того, для их внесения требуются специальные инструменты.

Важнейшие соединения:

Азот способен образовывать химические соединения, находясь во всех степенях окисления от +5 до -3. Соединения в положительных степенях окисления азот образует с фтором и кислородом, причем в степенях окисления больше +3 азот может находиться только в соединениях с кислородом. Аммиак, NH₃ — бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде («нашатырный спирт»).
Аммиак обладает основными свойствами, взаимодействует с водой, галогеноводородами, кислотами:
NH₃ + H₂O NH₃*H₂O NH₄+ + OH — ;       NH₃ + HCl = NH₄Cl
Один из типичных лигандов в комплексных соединениях:
Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ (фиол., р-рим)
Восстановитель:
2NH₃ + 3CuO 3Cu + N₂ + 3H₂O.

Гидразин — N₂H₄ (пернитрид водорода), …Гидроксиламин — NH₂OH, … Оксид азота(I), N₂O (закись азота, веселящий газ). …Оксид азота(II), NO — бесцветный газ, не имеет запаха, в воде малорастворим, относится к несолеобразующим.
В лаборатории получают при взаимодействии меди и разбавленной азотной кислоты:
3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.
В промышленности получают каталитическим окислением аммиака при получении азотной кислоты:
4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6 H₂O
Легко окисляется до оксида азота(IV): 2NO + O₂ = 2NO₂Оксид азота(III), ??? ……Азотистая кислота, ??? ……Нитриты, ??? ……Оксид азота(IV), NO₂ — ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах, хорошо растворяется в воде, давая при этом две кислоты, азотистую и азотную: H₂O + NO₂ = HNO₂ + HNO₃
При охлаждении переходит в бесцветный димер: 2NO₂ N₂O₄Оксид азота(V), ??? ……Азотная кислота, HNO₃ — бесцветная жидкость с резким запахом, t_кип = 83°С. Сильная кислота, соли — нитраты. Один из сильнейших окислителей, что обусловлено наличием в составе кислотного остатка атома азота в высшей степени окисления N+5. При взаимодействии азотной кислоты с металлами в качестве основного продукта выделяется не водород, а различные продукты восстановления нитрат-иона:
Cu + 4HNO_{3 (конц)} = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O;
4Mg + 10HNO_{3 (оч.разб.)} = 4Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 5H₂O.Нитраты, ??? ……

В чём «успех» и «неудача» азотных удобрений?

Это прежде всего урожайность и качество продукции. Но не все культуры одинаково реагируют на азот. Например, качество зерновых и бобовых культур с наличием азота в почве улучшается.

Но не всегда это можно отнести к овощным культурам. Дело в том, что овощные культуры выращиваются для получения углеводов и витаминов. Но при избыточном содержании азота в почве количество витаминов и углеводов в овощах снижается.

В чем причина снижения качества урожая под действием азота? Причина в том, что когда азот в избыточном количестве содержится в почве, не весь он идет на питание растений — большая часть его накапливается в виде нитратов. Нитраты же превращаются в растениях в нитриты.

Вырабатываемый нитритами фермент приводит к очень негативному эффекту у всех теплокровных животных и людей, употребляющих в пищу такие овощи — блокируются красные кровяные тельца.

Красные кровяные тельца, которые переносят кислород по организму,  недостаточно снабжают кислородом клетки. В следствие этого происходит гипертрофирование клеток, которое может вызвать необратимые последствия для организма. Поэтому избыток азота всегда вреден.

Важные особенности

Мочевина

Является главным продуктом белкового обмена (в количественном отношении), при этом она в 18 раз менее токсична, чем другие азотистые вещества.

Производство мочевины происходит в основном в печени и регулируется с помощью N-ацетилглутамата. Мочевина обнаруживается растворенной в крови и выводится почечными канальцами. Кроме того, небольшое количество мочевины также выделяется с потом. Поэтому уровень мочевины может отражать функционирование печени и / или почек1. 

При нарушениях функции почек определяют 3 стадии азотемии:

• очень тяжелая — концентрация остаточного азота в крови возрастает до 50 ммоль/л и выше (при норме 2,5-8 ммоль/л). Для больного в этом состоянии прогноз крайне неблагоприятный;
• тяжелая — уровень остаточного азота крови достигает 35 ммоль/л;
• средней тяжести — содержание азотистых соединений повышается до 16-20 ммоль/л.

В некоторых случаях для получения более полной информации используют метод вычисления отношения мочевины крови к остаточному азоту крови (в %). Расчет выполняют по формуле:

Азот мочевины

Остаточный азот
x
100%

В норме данный показатель не превышает 48%. При почечной недостаточности значения могут достигать 90%, а при нарушении образования мочевины в печени снижаться до 45% и меньше.

Мочевину используют как маркер послеоперационного риска инсульта после кардиохирургических вмешательств2. 

Мочевая кислота

Является конечным продуктом обмена пуриновых оснований и считается одним из важнейших безбелковых азотсодержащих веществ.

Нормальные значения мочевой кислоты:

• в цельной крови — 0,18-0,24 ммоль/л;
• в сыворотке — до 0,29 ммоль/л.

Гиперурикемия (повышение концентрации мочевой кислоты) рассматривается как основной симптом подагры. При этом показатель может превышать 0,5-0,9-1,1 ммоль/л.

Аминокислоты

В норме в крови всегда содержится некоторое количество свободных аминокислот. Частично они поступают извне с пищей, частично — являются продуктом распада белков. 1/5 свободных аминокислот составляют глутамин и глутаминовая кислота. Концентрация азота аминокислот в крови несколько отличается от количества содержащегося в эритроцитах компонета. Соотношение это варьируется в пределах от 1,52 до 1,82 и практически всегда стабильно. Изменяться эта цифра может только под воздействием каких-либо патологических факторов.

Применение

Газообразный азот

Промышленное применение газообразного азота обусловлено его инертными свойствами. Газообразный азот пожаро- и взрывобезопасен, препятствует окислению, гниению. В нефтедобывающей промышленности газообразный азот применяется для обеспечения безопасного бурения, используется в процессе капитального и текущего ремонта скважин. Кроме того, газообразный азот высокого давления используют в газовых методах повышения нефтеотдачи пласта. В нефтехимии азот применяется для продувки резервуаров и трубопроводов, проверки работы трубопроводов под давлением, увеличения выработки месторождений. В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы, тушения эндогенных пожаров. В производстве электроники азот применяется для продувки областей, не допускающих наличия окисляющего кислорода. Если в процессе, традиционно проходящем с использованием воздуха, окисление или гниение являются негативными факторами — азот может успешно заместить воздух.

Газообразным азотом заполняют камеры шин шасси летательных аппаратов. Кроме того, в последнее время заполнение шин азотом стало популярно и среди автолюбителей, хотя однозначных доказательств эффективности использования азота вместо воздуха для наполнения автомобильных шин нет.

Жидкий азот

Слабокипящий жидкий азот в металлическом стакане

Жидкий азот применяется как хладагент и для криотерапии.

Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких, как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т. п. Более 3/4 промышленного азота идёт на синтез аммиака

Большие количества азота используются в коксовом производстве («сухое тушение кокса») при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.

В пищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при разливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.

Жидкий азот нередко демонстрируется в кинофильмах в качестве вещества, способного мгновенно заморозить достаточно крупные объекты. Это широко распространённое заблуждение. Даже для замораживания цветка необходимо достаточно продолжительное время. Это связано отчасти с весьма низкой теплоёмкостью азота. По этой же причине весьма затруднительно охлаждать, скажем, замки до −196 °C и раскалывать их одним ударом.

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных ёмкостях под давлением. На этом же факте основан принцип тушения пожаров жидким азотом. Испаряясь, азот вытесняет кислород, необходимый для горения, и пожар прекращается. Так как азот, в отличие от воды, пены или порошка, просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение — самый эффективный с точки зрения сохранности ценностей механизм тушения пожаров.

Заморозка жидким азотом живых существ с возможностью последующей их разморозки проблематична. Проблема заключается в невозможности заморозить (и разморозить) существо достаточно быстро, чтобы неоднородность заморозки не сказалась на его жизненных функциях. Станислав Лем, фантазируя на эту тему в книге «Фиаско», придумал экстренную систему заморозки азотом, в которой шланг с азотом, выбивая зубы, вонзался в рот астронавта и внутрь его подавался обильный поток азота.

В качестве легирующей добавки к кремнию, образует высокопрочное соединение (керамику) нитрид кремния, обладающее высокой вязкостью и прочностью.

Для чего азот нужен растениям?

Этот элемент, оказывается, есть далеко не в каждом органическом соединении. Например, нет азота в сахарах, клетчатке, масле и крахмале. Есть азот в аминокислоте и белке. Азот — важная составляющая нуклеиновой кислоты, которая является главнейшей составляющей буквально любой клетки, отвечающей за синтез белка и дупликацию наследственных данных (дупликация – образование дополнительного наследственного материала, идентичного тому, который уже есть в геноме).

Даже хлорофилл, который, как известно, способствует поглощению растениями энергии солнца, также в своем составе имеет азот. Кроме того, азот есть в различных компонентах органической среды, например, в алкалоидах, липоидах и подобных им веществах.

Вся надземная масса растений имеет азот, причем больше всего этого элемента содержится в самых первых листовых пластинках. С завершением цветения и началом формирования завязи это вещество перетекает к репродуктивным органам растений и там скапливается, образуя белки.

В период созревания семян азот забирается из вегетативных органов в максимальном количестве, и они сильно истощаются. Если же в почве окажется много азота и растение будет потреблять его в большом количестве, то этот элемент распределится практически по всем органам растения, что приведет к бурному росту надземной массы, задержкам в созревании ягод и плодов и снижению общего урожая растений.

Те растения, что потребляют азота в достатке, а не в избытке, могут полноценно развиваться, образуют стандартные листовые пластинки типичного, часто зеленого, цвета, в противном случае они будут увядать и формировать посредственные урожаи.

Кукуруза, обрабатываемая азотными удобрениями (задний план) и не обрабатываемая. Nora Nolden

[править] Химические свойства

Азот входит в главной подгруппы пятой группы периодической системы Менделеева. Порядковый номер его 7. Атомы азота имеют во внешней электронной оболочке пять электронов. Поэтому они могут присоединять три электрона, которых им не хватает для образования полностью заполненной восемью электронами оболочки, и восстанавливаться до ионов N 3 или терять пять валентных электронов, превращаясь в положительно заряженные ионы и проявляя при этом свою максимальную положительную валентность. Атомы азота также могут терять и меньшее количество электронов, проявляя при этом положительную валентность 1+, 2+, 3+ и 4+.

Молекулы азота двухатомные, оба атома прочно связаны между собой тремя общими электронными парами.

Чтобы разложить молекулу азота на атомы, надо потратить значительное количество энергии. Поэтому азот при обычных условиях химически довольно пассивный.

При высоких температурах, когда молекулы азота разлагаются и он переходит в атомарное состояние, он сравнительно легко вступает в реакции с металлами (особенно с активными), образуя так называемые нитриды. При высокой температуре, высоком давлении и наличии катализатора оксид соединяется с водородом с образованием аммиака. При температуре электрической искры (свыше 3000 °C) азот реагирует с кислородом, образуя неустойчивый при высокой температуре монооксид азота NO по реакции:

N2 + O2 = 2NO

В природе эта реакция происходит при грозовых разрядах.

Другие свойства

В обычных условиях азот физиологически инертен, но при вдыхании сжатого воздуха наступает состояние, называемое азотным наркозом, подобное алкогольному опьянению. Эти случаи могут быть при условии водолазных работ на глубине нескольких десятков метров. Для предупреждения возникновения данного состояния порой пользуются искусственными газовыми смесями, в которых азот заменен гелием или иным инертным газом. При резком и значительном снижении парциального давления азота, растворимость его в крови и тканях настолько уменьшается, что часть его выделяется в виде пузырьков, является одной из причин возникновения кессонной болезни, которая наблюдается у водолазов при быстром их поднятии на поверхность и у пилотов при больших скоростях взлета самолета, а также при входе в верхние слои атмосферы.

В смеси с кислородом азот используется как слабый наркотик, вызывающий состояние опьянения, эйфории, притупление болевой чувствительности. Используется для ингаляционного наркоза.

Какие культуры важно обработать в первую очередь

Больше остальных в азоте нуждаются овощи. Если в планах — собрать хороший урожай капусты или тыквы, баклажанов и кабачков, картофеля и перца, то стоит подкармливать грунт во время посадки, в период роста и цветения.

В большом объеме азот потребляют плодово-ягодные и декоративные культуры (вишня, кусты малины и ежевики, фиалки, розы и пионы). Помочь растениям хорошо развиваться можно внесением аммиачной селитры из расчета 25 г на 1 кв. м.

Меньшие дозы азота требуются свекле, томатам и огурцам, морковке, кукурузе и зелени, яблоням, смородине, крыжовнику и однолетним декоративным цветам. Достаточно взять 20 г азота на 1 кв. м участка.

Примерно 15 г азотных удобрений на 1 кв. м участка вносят под лук, редис, листовые овощи и ранний картофель. Столько же требуется грушам и луковичным растениям на клумбе.

Меньше всего в азотных подкормках нуждаются горох и бобовые, вереск, азалия, пряные культуры, мак. Им хватает 8 г удобрения на 1 кв. м.

По весне деревьям и кустарникам помогут комплексные органические азотные удобрения в виде 1–2 кг помета или 0,5 ведра навоза (перепревшего) на 1 кв. м земли вокруг ствола.

Вместо органики подойдут и минеральные подкормки, такие как аммиачная селитра, аммофоска.

Если не перекармливать почву азотом, урожай будет обильным, качественным и безопасным.

Сроки и рекомендованная дозировка

Азотные удобрения рекомендуется вносить весной – с наступлением теплой погоды. Конкретные сроки использования таких препаратов зависят от региональных особенностей. Чаще всего это делают в середине апреля.

Мнение эксперта

Заречный Максим Валерьевич

Агроном с 12-ти летним стажем. Наш лучший дачный эксперт.

Задать вопрос

Слишком рано вносить препараты не стоит, поскольку азот стремительно вымывается из структуры грунта. Осенью растениям не требуется много азота. В противном случае культуры отправятся на зимовку с невызревшими молодыми побегами.

Чтобы азотные препараты дали максимальный эффект, стоит придерживаться такой очередности их использования:

1. В апреле рекомендуется вносить азотные препараты в приствольные круги. На 1 ствол требуется использовать до 150 граммов активного вещества. Это значит, что понадобится 200 граммов мочевины. Также допустимо применять 300 граммов аммиачной селитры.
2. В мае стоит подкармливать кусты и деревья 100 граммами азота. Такого количества хватит на 1 ствол.
3. Во второй половине июня вносить препараты стоит так же, как и в середине мая. Эта подкормка поможет сохранить завязи.

Начиная с июля, вносить азотные препараты не рекомендуется. Иначе растения не успеют подготовиться к зиме.