04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
Использование цианамида кальция в качестве азотного удобрения
 05.09.2012

Использование цианамида кальция как источника азота требует особого изучения, так как сельскохозяйственные культуры не всегда одинаково отзываются на него. В одних случаях внесение цианамида давало прекрасные, а в других - неудовлетворительные результаты. Не касаясь пока вопроса о влиянии его на урожайность культур, следует сказать, что обычно цианамид кальция является одним из самых дешевых азотных удобрений. Большая часть азотных удобрений содержит азот в нитратной или аммиачной форме или в виде мочевины, которая быстро превращается в аммиак, тогда как цианамид содержит азот в совершенно другой форме. Форма азота цианамида в сочетании с принятыми способами внесения этого удобрения и объясняет разноречивость данных, полученных при его применении.
Цианамид кальция был первым синтетическим источником азота. В Америке он был введен в 1909 г. Цианамид получают, пропуская азот через карбид кальция. Карбид кальция образуется при нагревании смеси окиси кальция с углем в отсутствие воздуха.
Цианамид кальция содержит 61-64% чистого цианамида, 15%. гашеной извести, немного кальция, 11% углерода и небольшое количество других элементов. В пылевидном цианамиде содержится 5% нефтяного масла, которое добавляют к нему, чтобы он не пылил. Состав цианамида приведен в табл. 46. Азот входит в состав цианамида в форме цианамида кальция. При внесении его в кислые почвы он реагирует с иловатыми частицами, образуя свободный цианамид, а кальций поглощается почвой. Свободный цианамид, соединяясь с водой, образует мочевину. Мочевина в свою очередь присоединяет воду и переходит в углекислый аммоний. Аммоний поглощается иловатыми частицами, образуя воду и углекислоту. Поглощенный аммиак используется растениями непосредственно или после перехода в нитратную форму. После превращения в нитраты азот или используется растениями, или вымывается из почвы дренажными водами.

Использование цианамида кальция в качестве азотного удобрения

Цианамид повышает содержание кальция в почве в большей степени, чем какая-либо другая форма азотных удобрений. В нем содержится около 4,65 кг чистой извести (СаСО3) на каждый килограмм азота. Согласно стандартному методу определения влияния цианамида на содержание кальция в почве, внесение 1 кг азота в форме цианамида должно повысить содержание кальция в почве на 2,85 кг. По расчетам Эндрюса и Коуарта, каждый килограмм азота, внесенный под хлопчатник в форме цианамида, должен повысить содержание кальция в почве на 1,60-1,75 кг.
В общем цианамид кальция дает хорошие результаты при использовании в вегетационных сосудах или в других условиях, где его тщательно перемешивают с почвой. Результаты опытов с цианамидом, проведенных в районе дельты Миссисипи, являются показательными для использования этого соединения на удобрение. На почвах, не обедненных фосфором и калием, цианамид дает лучшие по сравнению с другими формами азотных удобрений результаты. На почвах с низким содержанием фосфора и калия цианамид действует несколько хуже, чем другие азотные удобрения, а натриевая селитра является более лучшей.
По-видимому, совместное рядковое внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений без перемешивания с почвой не является лучшим способом внесения удобрений, если цианамид является единственным источником азота. Данные по способам внесения фосфора показывают, что его не следует вносить лентами шириной 20 см. Цианамид, по-видимому, следует вносить не так, как вносят фосфор и калий, особенно на легких почвах: он должен быть смешан с достаточным количеством почвы для предотвращения подщелачивания почвы.
Попеременное увлажнение и высыхание гранулированного цианамида, происходящее при поверхностном внесении его, приводит к тому, что на гранулах образуется оболочка из гидроокиси кальция, которая непроницаема для воды и потому препятствует растворению цианамида, находящегося внутри гранулы, и поступлению его в почву. Такие же результаты могут иметь место, если вслед за внесением цианамида наступит сухая погода. Отсюда следует, что цианамид хуже используется на слабоувлажненных почвах и значительно лучше на влажных почвах.
В холмистых районах хлопкового пояса цианамид часто дает плохие результаты, как это показывают неопубликованные данные из штата Миссисипи (табл. 47). В этих опытах цианамид дал более низкие урожаи, чем другие формы азотных удобрений: листья хлопчатника, удобренного цианамидом, были как бы обожжены и растения росли плохо. В этом опыте удобрения вносили рядовым способом, который является обычным способом внесения удобрений под хлопчатник. Более тщательное перемешивание цианамида с почвой может уменьшить повреждения, причиняемые им растениям. Так как фосфор нельзя смешивать с почвой, то, по-видимому, цианамид следует вносить в те почвы, которые нуждаются только в азоте, и не применять его в тех случаях, когда почвы наряду с азотом нуждаются и в фосфоре.
Использование цианамида кальция в качестве азотного удобрения

Ненадежность использования цианамида в качестве азотного удобрения иллюстрируется данными табл. 48, полученными из Алабамы. На известкованной и неизвесткованной почве Норфолка цианамид дал почти такие же урожаи, как и натриевая селитра, а на почвах Сесила урожай хлопка-сырца по цианамиду был почти на 224 кг/га ниже, чем по натриевой селитре. Эти данные показывают, что цианамид является хорошей формой азотных удобрений для одних почв и плохой - для других.
Использование цианамида кальция в качестве азотного удобрения

Причиной повреждения растений цианамидом кальция может быть или сам цианамид, или дицианамид, образующийся из двух частиц (молекул) свободного цианамида. Возможность вредного действия цианамида на проростки при неправильном его внесении признает и Компания по производству цианамида, которая рекомендует при внесении цианамида в количестве 112 кг/га увеличивать промежуток времени между внесением удобрений и посевом растений: при разбросном способе внесения - на 3 дня, а при рядковом - на 6 дней.
На юго-востоке под хлопчатник и большинство других культур удобрения обычно вносят в рядки или междурядья. Как уже указывалось выше, цианамид содержит очень большое количество кальция. Когда цианамид вносят ленточным способом, он соприкасается с малым количеством почвы и на песчаных почвах иловатые частицы не могут поглотить весь кальций, освобождающийся по мере того, как азот цианамида переходит в другие формы. При этих условиях небольшое количество почвы, с которым соприкасается цианамид, может стать сильно подщелоченным. Опыты показывают, что в песчаных почвах превращение цианамида в мочевину происходит медленно. В почвах, богатых органическим веществом, это превращение происходит быстрее. Рекомендуется вносить в почву такое количество цианамида, весь кальций которого может быть поглощен той почвой, с которой он соприкасается. Пахотный слой многих легких суглинков не может поглотить кальция более 1120 кг/га. Отсюда можно сделать вывод, что на песчаных почвах рядковым способом можно вносить только очень небольшие дозы цианамида.
Как уже указывалось выше, азот цианамида при разложении быстро переходит в мочевину, если иловатые частицы могут поглотить весь кальций цианамида. Но в тех случаях, когда иловатые частицы поглощают не весь освобождающийся кальций, это приводит к подщелачиванию почвы в зоне внесения удобрений, и свободный цианамид может превратиться в дицианамид. Дицианамид состоит из двух связанных между собой молекул свободного цианамида.
Концентрированные растворы цианамида и дицианамида являются ядовитыми, причем дицианамид более ядовит (по крайней мере для нитрифицирующих бактерий), чем цианамид. Возможно, что на почвах, где разложение цианамида протекает медленно, вредное действие этого удобрения в такой же степени связано с влиянием свободного цианамида, как и дицианамида. Скорость образования ядовитого дицианамида повышается при увеличении щелочности до рН 9,6, после чего она быстро уменьшается, и при рН 12,0 образование его совсем прекращается и азот почти полностью переходит в мочевину.
Когда цианамид и ядовитый дицианамид хорошо перемешаны с тяжелой почвой и сделано это заблаговременно, чтобы дать им время превратиться в усвояемые формы, они не повреждают растения, а дицианамид становится даже хорошим источником азота. В вегетационном опыте, в котором весь азот был внесен в почву перед посевом, дицианамид на песчаной почве слабо повышал урожай кукурузы, а на суглинистой почве его влияние сказывалось только на третьей и четвертой культурах после внесения удобрения (табл. 49).
Использование цианамида кальция в качестве азотного удобрения

Если дицианамид был не ядовит для растений, а лишь азот его недоступен им в течение некоторого времени, образование дицианамида все же нежелательно, особенно на юго-востоке, потому что значительная часть его азота может перейти в усвояемую форму в период, когда на полях уже не будет культурных растений. Удобрения находят особенно широкое применение в условиях влажного климата. Для этих условий характерны очень большие потери азота, если значительная часть его переходит в усвояемую форму в то время, когда на полях уже нет культурных растений, особенно при высоких температурах..
Хранение цианамида на ферме сопряжено с затруднениями, которые не возникают при использовании других удобрений. Цианамид, хранящийся в хороших мешках и сухом месте, не изменяется и сохраняет свою первоначальную ценность. Однако при хранении в открытых мешках содержащаяся в нем гидроокись кальция соединяется с углекислотой и образует углекислый кальций. При поглощении влаги из воздуха цианамид может подвергнуться разложению и превратиться в дицианамид и мочевину.
Смешивание пылевидного цианамида с суперфосфатом приводит к переходу воднорастворимого фосфора в нерастворимый в воде ди- и трикальцийфосфат и к превращению цианамида в дицианамид. Данные табл. 50 показывают, что смешивание суперфосфата с пылевидным цианамидом вызывает заметное повышение температуры. Введение в смесь более 5% цианамида вызвало заметное уменьшение воднорастворимого фосфора, а введение 20% цианамида переводило весь фосфор в нерастворимую в воде форму. При 20% цианамида 51% азота переходил в медленнодействующий цианамид. Смешивание сухого гранулированного цианамида с сухим суперфосфатом не вызывает изменений в составе этих удобрений, однако возможно, что такие изменения могут произойти в почве при увлажнении смеси.
Использование цианамида кальция в качестве азотного удобрения

Повышение температуры при смешивании пылевидного цианамида с суперфосфатом способствует подсушиванию смеси, о чем говорит понижение содержания воды, наблюдаемое при каждом повышении процента цианамида в смеси. Переход монокальцийфосфата в дикальцийфосфат сопровождается увеличением количества кристаллизационной воды, что также способствует подсушиванию смеси.
Смесь гранулированного цианамида с суперфосфатом можно хранить в воздухонепроницаемых мешках в сухом месте. Если смесь поглощает влагу из воздуха, в ней происходят реакции, понижающие ее ценность как удобрения. По-видимому, удобрительные смеси с цианамидом следует вносить в почву как можно скорее после смешивания.
Гранулированный цианамид можно смешивать с суперфосфатом, так как в смеси не наблюдается перехода фосфора в менее доступную форму до внесения смеси в почву. При внесении этих смесей рядовым способом в почве могут начаться реакции, которые имеют место в смесях с пылевидным цианамидом; если эту смесь вносят более широкими лентами, чем это обычно принято при внесении других удобрений, то эффективность фосфора несколько понижается.
Пылевидный цианамид используют в смешанных удобрениях (около 30 кг на 1 т) для нейтрализации свободной кислотности суперфосфата. При приготовлении суперфосфата для ускорения процесса иногда добавляют серной кислоты больше, чем это необходимо. Избыток серной кислоты реагирует с монокальцийфосфатом, образуя гипс и свободную фосфорную кислоту. Свободная фосфорная кислота придает суперфосфату плохие физические свойства и разъедает мешки, в которых он хранится. Свободный кальций цианамида реагирует со свободной фосфорной кислотой и дает монокальцийфосфат. Реакция может идти и дальше, пока не образуется ди- и даже трикальцийфосфат. В дикальцийфосфате содержится больше кристаллизационной воды, чем в монокальций-фосфате, при образовании его выделяется тепло, и все это способствует подсушиванию смеси.
Цианамид является одной из самых дешевых форм азотных удобрений, однако использование его требует особого внимания. В некоторых случаях применение цианамида давало прекрасные результаты, а в других - плохие. Содержание кальция на килограмм азота в цианамиде выше, чем в каком-либо другом азотном удобрении. Результаты опытов с цианамидом показывают следующее:
1. В обычных условиях применения удобрений цианамид является хорошим источником азота на некоторых почвах.
2. На тяжелых почвах цианамид дает лучшие результаты, чем на легких.
3. Цианамид следует хорошо перемешивать с почвой; суперфосфат не следует смешивать с почвой; цианамид используется наиболее широко в тех случаях, когда в почву нужно вносить только азотное удобрение.
4. Стоимость азота в цианамиде обычно ниже, чем в других формах твердых азотных удобрений; поэтому фермерам следует испытать пригодность цианамида как азотного удобрения для своих почв.