Орыс тілінде де тамыр алған элементтің француз атауы (азот) 18 ғасырда ұсынылған. Лавуазье, оны гректің теріс префиксі «а» және «zoe» - өмір сөзінен (зоология сөздеріндегі бір түбір және оның туындыларының массасы - зоопарк, зоогеография және т.б.) құрайды. «Азот» «жансыз», «тіршілікті қолдамайтын» дегенді білдіреді. Бұл элементтің неміс атауы, Stickstoff, бір шыққан тұншықтырғыш зат. «Азо» түбірі «азид», «азо қосылыс», «азин» және т.б. химиялық терминдерде де бар. Ал латын азоты мен ағылшын азоты иврит «neter» (грекше «нитрон», латын nitrum) сөзінен шыққан. ; Ертеде олар табиғи сілтіні сода, кейіннен селитра деп атаған. «Азот» атауы мүлдем дұрыс емес: азот газы тыныс алу үшін жарамсыз болса да, бұл элемент өмір үшін өте қажет. Барлық тірі организмдер салыстырмалы түрде аз мөлшерде элементтерді қамтиды және олардың ең маңыздыларының бірі - азот, ақуыздарда шамамен 17% азот бар. Азот сонымен қатар тұқым қуалаушылықты қамтамасыз ететін ДНҚ және РНҚ молекулаларының бір бөлігі болып табылады.
Жер бетінде азот көп, бірақ оның негізгі қоры атмосферада шоғырланған. Бірақ NєN үштік байланысының беріктігі жоғары болғандықтан (942 кДж/моль, бұл Cl–Cl байланысының энергиясынан 4 есе дерлік) азот молекуласы өте күшті және оның реактивтілігі төмен. Осының салдарынан ешбір жануар немесе өсімдік ауадағы азот газын сіңіре алмайды. Ақуыздар мен ағзаның басқа да маңызды компоненттерін синтездеу үшін қажет бұл элементті олар қайдан алады? Жануарлар азотты өсімдіктер мен басқа жануарларды жеу арқылы алады. Өсімдіктер азотты басқа қоректік заттармен бірге топырақтан алады, тек бірнеше бұршақ тұқымдас өсімдіктер ауадан азотты сіңіре алады - бұл өздігінен емес, тамырларында тіршілік ететін түйінді бактериялардың арқасында.
Топырақтағы азоттың негізгі көзі - биологиялық азотты бекіту, яғни атмосфералық азотты байланыстыру және оны микроорганизмдер арқылы өсімдіктер игеретін формаларға айналдыру. Микроорганизмдер топырақта өздігінен өмір сүре алады немесе кейбір өсімдіктермен, негізінен бұршақ тұқымдастарымен – беде, бұршақ, бұршақ, жоңышқа және т.б. симбиозда («достастық») болуы мүмкін. Бактериялар бұл өсімдіктердің тамырына «қонады». арнайы түйіндер; Оларды көбінесе түйіндік бактериялар деп атайды. Бұл микроорганизмдердің құрамында азотты аммиакқа дейін төмендететін нитрогеназа деп аталатын күрделі фермент бар. Содан кейін басқа ферменттік жүйелердің көмегімен аммиак өсімдіктер сіңіретін басқа азот қосылыстарына айналады. Еркін өмір сүретін бактериялар жылына 1 га жерге 50 кг азотты байланыстырады, ал түйінді бактериялар тағы 150 кг, әсіресе қолайлы жағдайларда - 500 кг-ға дейін байланыстырады!
Топырақтағы табиғи азоттың екінші көзі - найзағай. Әр секунд сайын жер шарында орта есеппен 100 найзағай жарқылдайды. Және олардың әрқайсысы секундтың бір бөлігі ғана өмір сүрсе де, олардың жалпы электр қуаты 4 миллиард киловаттқа жетеді. Найзағай арнасындағы температураның күрт көтерілуі – 20 000°С дейін – азот пен оттегі молекулаларының NO азот оксидінің түзілуімен бұзылуына әкеледі. Содан кейін ол атмосфералық оттегінің әсерінен диоксидке дейін тотығады: 2NO + O 2 2NO 2. Атмосфералық ылғалмен артық оттегімен әрекеттесетін диоксид азот қышқылына айналады: 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 4HNO 3. Осы өзгерістердің нәтижесінде атмосферада күніне шамамен 2 миллион тонна немесе жылына 700 миллион тоннадан астам азот қышқылы түзіледі. Азот қышқылының әлсіз ерітіндісі жаңбырмен бірге жерге түседі. «Аспан қышқылының» бұл мөлшерін оның өнеркәсіптік өндірісімен салыстыру қызықты; Азот қышқылын өндіру ең ауқымды өндірістердің бірі болып табылады. Бұл жерде адам табиғаттан әлдеқайда артта қалған екен: азот қышқылының дүниежүзілік өндірісі шамамен 30 миллион тоннаны құрайды.Найзағайдың әсерінен азот молекулаларының ыдырауынан жыл сайын жер бетінің әрбір гектарына 15 кг-ға жуық азот қышқылы түседі, оның ішінде. таулар мен шөлдер, теңіздер мен мұхиттар. Топырақта бұл қышқыл өсімдіктерге жақсы сіңетін оның тұздарына – нитраттарға айналады.
Дәнді дақылдар үшін «найзағай азоты» соншалықты маңызды емес сияқты, бірақ беде және басқа бұршақ тұқымдастар жер бетінің аз ғана бөлігін қамтиды. Атмосферада найзағай миллиардтаған жыл бұрын, азотты бекітетін бактериялар пайда болғанға дейін көп уақыт бұрын жарқылдай бастады. Сондықтан олар атмосфералық азотты бекітуде маңызды рөл атқарды. Мысалы, тек соңғы екі мыңжылдықта найзағай 2 триллион тонна азотты тыңайтқышқа айналдырды - ауадағы жалпы мөлшердің шамамен 0,1%!
Либиг Мальтусқа қарсы. 1798 жылы ағылшын экономисі Томас Мальтус (1766–1834) өзінің әйгілі кітабын шығарды. Халық туралы тәжірибе. Онда ол халық санының экспоненциалды өсу үрдісі бар екенін көрсетті, яғни. 1, 2, 4, 8, 16 сияқты... Сонымен қатар, бірдей уақыт кезеңдеріндегі күнкөріс, тіпті ең қолайлы жағдайларда да, тек арифметикалық прогрессияда өсе алады, т.б. 1, 2, 3, 4 сияқты... Мысалы, бұл теория бойынша азық-түлік өндірісі тек ауыл шаруашылығы жерлерін кеңейту, егістік жерлерді жақсы өңдеу және т.б. Мальтустың теориясынан келешекте адамзат ашаршылыққа тап болады деген қорытынды шықты. 1887 жылы бұл тұжырымды Чарльз Дарвиннің досы және оның ілімін танымал етуші ағылшын ғалымы Томас Хаксли (1825–1897) растады.
Адамзаттың «аштығына» жол бермеу үшін ауылшаруашылық өнімділігін күрт арттыру қажет болды, бұл үшін өсімдіктерді қоректендірудің маңызды мәселесін шешу қажет болды. Бұл бағыттағы алғашқы тәжірибені 1630 жылдардың басында өз заманының ең ірі ғалымдарының бірі, голланд дәрігері және алхимигі Ян Батист ван Хельмонт (1579–1644) жасаған болса керек. Ол өсімдіктердің қоректік заттарды судан немесе топырақтан қайдан алатынын тексеруді шешті. Ван Хельмонт 200 фунт (шамамен 80 кг) құрғақ топырақ алып, оны үлкен кастрюльге құйып, жерге талдың бұтағын отырғызды және оны жаңбыр суымен мұқият суаруды бастады. Бұтақ тамыр жайып, өсе бастады, бірте-бірте ағашқа айналды. Бұл тәжірибе тура бес жылға созылды. Осы уақыт ішінде өсімдік салмағы 164 фунт 3 унцияға (шамамен 66 кг) артқаны белгілі болды, ал жер бар болғаны 3 унцияға «салмағын жоғалтты», яғни. 100 г-нан аз.Демек, Ван Хельмонт өсімдіктер қоректік заттарды тек судан алады деп қорытындылады.
Кейінгі зерттеулер бұл тұжырымды жоққа шығарғандай болды: суда өсімдіктердің негізгі бөлігін құрайтын көміртегі жоқ! Осыдан кейін өсімдіктер сөзбе-сөз «ауада қоректенеді», одан көмірқышқыл газын сіңіреді - дәл сол Ван Хельмонт жаңа ғана ашқан және оны тіпті «орман ауасы» деп атаған. Бұл атау газдың орманда көп болғандықтан емес, тек көмірді жағудан пайда болғаны үшін берілген...
Өсімдіктердің «ауамен қоректенуі» мәселесі 18 ғасырдың аяғында дамыды. Швейцариялық ботаник және физиолог Жан Сенебье (1742-1809). Көмірқышқыл газы өсімдіктердің жапырақтарында ыдырап, оттегі бөлініп, көміртегі өсімдікте қалатынын тәжірибе жүзінде дәлелдеді. Бірақ кейбір ғалымдар өсімдіктер негізінен топырақтан алынған органикалық заттармен қоректенетін «гумус теориясын» қорғай отырып, бұл көзқарасқа үзілді-кесілді қарсы болды. Мұны көп ғасырлық ауылшаруашылық тәжірибесі растағандай болды: қарашірікке бай, көңмен жақсы тыңайтылған топырақ өнім берді...
Алайда гумус теориясы өсімдіктерге өте қажет минералдардың рөлін ескермеді. Өсімдіктер бұл заттарды топырақтан көп мөлшерде алады, ал егін жинау кезінде оларды егістіктерден алып кетеді. Алғаш рет бұл жағдайды, сондай-ақ минералдарды топыраққа қайтару қажеттілігін неміс химигі Юстус Либиг көрсетті. 1840 жылы ол кітап шығарды Органикалық химия ауыл шаруашылығы мен физиологияға қолданылады, онда, атап айтқанда, ол былай деп жазды: «Әр танапқа өсірілетін өсімдікке сәйкес химия зауыттарында дайындалған өз тыңайтқышымен тыңайтқыш берілетін уақыт келеді».
Алғашында Либихтің идеялары дұшпандықпен қарсы алды. Бұл туралы Тюбинген университетінің ботаника профессоры Гюго Мол (1805–1872) «Бұл менің қолыма түскен ең ұятсыз кітап» деп жазды. Біраз уақыт ауыл шаруашылығымен айналысқан атақты неміс жазушысы Фриц Ройтер (1810–1874) «Мүлдем мағынасыз кітап» деп қайталады. Неміс газеттері Либигке және оның өсімдіктердің минералды қоректену теориясына қарсы қорлайтын хаттар мен мультфильмдер жариялай бастады. Бұған ішінара Либихтің өзі кінәлі болды, ол бастапқыда минералды тыңайтқыштардың құрамында тек калий мен фосфор болуы керек деп қателесті, ал үшінші қажетті компонент - азотты өсімдіктердің өздері ауадан сіңіреді.
Либихтің қателігі атақты француз ауылшаруашылық химигі Жан Батист Бусингоның (1802–1887) тәжірибелерін дұрыс түсінбеуінен болса керек. 1838 жылы құрамында азот тыңайтқыштары жоқ топыраққа кейбір өсімдіктердің суспензия тұқымын егіп, 3 айдан кейін өскіндерін өлшейді. Бидай мен сұлыда масса іс жүзінде өзгеріссіз қалды, ал беде мен бұршақта ол айтарлықтай өсті (бұршақта, мысалы, 47-ден 100 мг-ға дейін). Бұл кейбір өсімдіктер азотты ауадан тікелей сіңіре алады деген қате тұжырымға әкелді. Ол кезде бұршақ тұқымдастардың тамырында өмір сүретін және атмосфералық азотты сіңіретін түйінді бактериялар туралы ештеңе білмейтін. Нәтижесінде тек калий-фосфор тыңайтқыштарын қолданудың алғашқы әрекеттері барлық жерде теріс нәтиже берді. Либиг өзінің қателігін ашық мойындауға батылдық танытты. Оның теориясы ақырында жеңіске жетті. Нәтижесінде 19 ғасырдың екінші жартысынан бастап ауыл шаруашылығына кірісу болды. химиялық тыңайтқыштар және оларды өндіретін зауыттар салу.
Азот дағдарысы.
Фосфор мен калий тыңайтқыштарымен ерекше проблемалар болған жоқ: калий мен фосфор қосылыстары жер қойнауында көп кездеседі. Азотқа қатысты жағдай мүлде басқаша болды: жердің қарқынды өсіп келе жатқан халқын тамақтандыруға тиіс ауыл шаруашылығының қарқындауы кезінде табиғи көздер топырақтағы азот қорын толықтыруға шыдай алмады. «Тіркелген» азот көздерін табудың шұғыл қажеттілігі туындады. Химиктер атмосфералық азоттан бастап кейбір қосылыстарды, мысалы, литий нитриді Li 3 N синтездей алды. Бірақ осылайша миллиондаған тонна қажет болған кезде заттың граммдарын немесе ең жақсысы килограммдарын алуға болады!
Көптеген ғасырлар бойы бекітілген азоттың іс жүзінде жалғыз көзі селитра болды. Бұл сөз латын тілінен шыққан sal - тұз және нитрум, сөзбе-сөз - «сілтілі тұз»: сол күндері заттардың құрамы белгісіз болды. Қазіргі кезде селитра азот қышқылының кейбір тұздары – нитраттар деп аталады. Адамзат тарихындағы бірнеше маңызды кезең селитрамен байланысты. Ежелгі заманнан бері тек үнді селитрасы белгілі болды - калий нитраты KNO 3. Бұл сирек кездесетін минерал Еуропада нитраттың табиғи көздері болмаған кезде Үндістаннан әкелінді. Үнді селитрасы тек қана мылтық өндіру үшін пайдаланылды. Ғасыр өткен сайын зеңбірек қажет болды, бірақ сырттан әкелінетін селитра аздық етті және өте қымбат болды.
Уақыт өте келе олар құрамында азот бар әртүрлі органикалық қалдықтардан арнайы «нитрат» ыдыстарында селитра өндіруді үйренді. Азот өте көп, мысалы, белоктарда. Егер құрғақ қалдықтар жай күйдірілсе, олардың құрамындағы азот негізінен N2 газына дейін тотығады. Бірақ егер олар шіріп кетсе, онда нитрификациялаушы бактериялардың әсерінен азот нитраттарға айналады, олар ертеде арнайы үйінділерде - қадаларда шайылады, ал селитра үйінді деп аталды. Олар осылай жасады. Әртүрлі органикалық қалдықтар араласқан – көң, мал ішегі, лай, батпақ шламы және т.б. Онда қоқыс, әк, күл де қосылды. Бұл қорқынышты қоспасы шұңқырларға құйылған немесе үйінділерге айналдырылған және несеппен немесе суспензиямен көп мөлшерде құйылған. Сіз бұл өндірістен шыққан иісті елестете аласыз! Бір-екі жыл ішінде ыдырау процестерінің арқасында қоспалардан тазартылған 6 кг «нитрат жерінен» 1 кг селитра алынды. Селитра Францияда ең көп алды: үкімет осы жағымсыз өндіріспен айналысқандарды жомарттықпен марапаттады.
Либихтің күш-жігерінің арқасында ауыл шаруашылығына селитра қажет болатыны және мылтық өндіруге қарағанда әлдеқайда көп мөлшерде болатыны белгілі болды. Оны алудың ескі тәсілі бұл үшін мүлдем жарамсыз болды.
Чили селитрасы.
1830 жылдан бастап азоттың ең бай табиғи көзі Чили селитрасының кен орындарын игеру басталды. Чилиде ешқашан жаңбыр жаумайтын кең аумақтар бар, мысалы, теңіз деңгейінен шамамен 1000 м биіктікте Кордильераның етегінде орналасқан Атакама шөлі. Өсімдіктер мен жануарлардың органикалық қалдықтарының мыңдаған жылдар бойы ыдырауы нәтижесінде (негізінен құс саңғырығы – гуано) Атакамада бірегей нитрат кен орындары пайда болды. Олар мұхит жағалауынан 40–50 км қашықтықта орналасқан. Бұл кен орындары игеріле бастаған кезде ұзындығы 200 км, ені 3 км-дей қабат қалыңдығы 30 см-ден 3 м-ге дейін созылған жолақпен созылды.Бассейндерде қабаттар едәуір қалыңдап, кеуіп қалған көлдерге ұқсайды. Талдау көрсеткендей, чили селитрасы – натрий сульфаты мен натрий хлориді, саз және құм қоспалары бар натрий нитраты; кейде селитрада гуаноның ыдырамаған қалдықтары кездеседі. Чили нитратының қызықты ерекшелігі - онда натрий йодаты NaIO 3 болуы.
Әдетте тау жынысы жұмсақ және жерден оңай алынып тасталды, бірақ кейде селитра шөгінділерінің тығыздығы соншалық, оларды алу үшін жару қажет болды. Тау жынысын ыстық суда еріткеннен кейін ерітінді сүзіліп, салқындатылды. Бұл кезде таза натрий нитраты тұнды, ол тыңайтқыш ретінде сатылды. Қалған ерітіндіден йод алынды. 19 ғасырда Чили селитраның негізгі жеткізушісі болды. Тау-кен өнеркәсібі 19 ғасырда Чилидің тау-кен өнеркәсібінде бірінші орын алды.
Чили нитратынан калий нитратын алу үшін NaNO 3 + KCl ® NaCl + KNO 3 реакциясы қолданылды. Бұл реакция оның өнімдерінің әртүрлі температурада ерігіштігінің күрт айырмашылығына байланысты мүмкін болады. NaCl ерігіштігі (100 г судағы грамммен) тек 100°С-та 39,8 г-нан 0°С-та 35,7 г-ға дейін өзгереді, ал KNO 3-тің бірдей температурада ерігіштігі өте ерекшеленеді және 246 және 13,3 Г құрайды! Сондықтан NaNO 3 және KCl ыстық концентрлі ерітінділерін араластырып, содан кейін қоспаны суытқанда KNO 3-тің едәуір бөлігі тұнбаға түседі, ал NaCl-дің барлығы дерлік ерітіндіде қалады.
Табиғи натрий нитраты Чили селитрасы ондаған жылдар бойы адамның қажеттіліктерін қанағаттандырды. Бірақ бұл минералдың дүниежүзілік ауыл шаруашылығы үшін бірегей маңызы ашылған бойда олар табиғаттың бұл бірегей сыйы адамзат үшін қанша уақытқа созылатынын есептей бастады. Алғашқы есептеулер өте оптимистік болды - 1885 жылы нитрат қоры 90 миллион тонна деп анықталды.Өсімдіктердің көптеген жылдар бойы «азоттық аштықтан» қорықпауының қажеті жоқ екені анықталды. Бірақ бұл есептеулер бүкіл әлемде халық санының және ауылшаруашылық өндірісінің қарқынды өсуін есепке алмады.
Мальтус кезінде Чили селитрасының экспорты жылына небәрі 1000 тоннаны құрады; 1887 жылы жылына 500 мың тоннаға жетті, ал 20 ғасырдың басында. миллиондаған тоннаны құрады! Чили селитрасының қоры тез таусылды, ал нитраттарға деген қажеттілік өте тез өсті. Селитраны әскери өнеркәсіптің де көп мөлшерде тұтынғаны жағдайды қиындата түсті; 19 ғасырдың аяғында мылтық құрамында 74-75% калий нитраты бар. Азот тыңайтқыштарын алудың жаңа әдістерін әзірлеу қажет болды, олардың көзі тек атмосфералық ауа болуы мүмкін.
«Азот аштығын» жеңу.
20 ғасырдың басында. Өнеркәсіптік азотты бекіту үшін цианамидтік әдіс ұсынылды. Алдымен кальций карбиді әк пен көмір қоспасын қыздыру арқылы алынды: CaO + 3C ® CaC 2 + CO. Жоғары температурада карбид ауа азотымен әрекеттесіп, кальций цианамидін түзеді: CaC 2 + N 2 ® CaCN 2 + C. Бұл қосылыс барлық ауылшаруашылық дақылдарына емес тыңайтқыш ретінде жарамды болып шықты, сондықтан аммиак алдымен одан әсер ету арқылы алынған. қатты қызған су буының: CaCN 2 + 3H 2 O ® CaCO 3 + 2NH 3, ал аммоний сульфаты аммиак пен күкірт қышқылынан алынды.
Норвегиялық химиктер жергілікті арзан электр қуатын (Норвегияда көптеген су электр станциялары бар) пайдалана отырып, мүлде басқа көзқарасты ұстанды. Олар ылғал ауаны электр доғасы арқылы өткізу арқылы азотты бекітудің табиғи процесін іс жүзінде қайта шығарды. Бұл жағдайда ауадан шамамен 1% азот қышқылы алынды, ол әкпен әрекеттесу арқылы кальций нитратына Ca(NO 3) 2 айналды. Бұл заттың норвег селитрасы деп аталуы таңқаларлық емес.
Дегенмен, екі әдіс те тым қымбат болды. Азотты бекітудің ең үнемді әдісін 1907–1909 жылдары неміс химигі Фриц Хабер (1868–1934) әзірледі; бұл әдіс азотты тікелей аммиакқа айналдырады; аммиакты нитраттарға және басқа азот қосылыстарына айналдыру енді қиын болмады.
Қазіргі уақытта азот тыңайтқыштарын өндіру жылына ондаған миллион тоннаны құрайды. Химиялық құрамына қарай олар әр түрлі болады. Аммиак және аммоний тыңайтқыштарында азот тотығу күйінде –3 болады. Бұл сұйық аммиак, оның сулы ерітіндісі (аммиак суы), аммоний сульфаты. Нитрификациялаушы бактериялардың әсерінен NH 4+ иондары топырақта өсімдіктерге жақсы сіңетін нитрат иондарына дейін тотығады. Нитраттық тыңайтқыштарға KNO 3 және Са(NO 3) 2 жатады. Аммоний-нитраттық тыңайтқыштарға ең алдымен аммиак пен нитрат азоты қосылатын NH 4 NO 3 аммоний селитрасы жатады. Ең көп шоғырланған қатты азотты тыңайтқыш – құрамында 46% азот бар мочевина (мочевина). Құрамында азот бар қосылыстардың әлемдік өндірісіндегі табиғи нитраттың үлесі 1%-дан аспайды.
Қолдану.
Өсімдіктердің жаңа сорттарын, оның ішінде гендік түрлендірілген сорттарды шығару, агротехниканы жетілдіру жасанды тыңайтқыштарды қолдану қажеттілігін жоймайды. Өйткені, әрбір егін жинаған сайын танаптар қоректік заттардың, соның ішінде азоттың айтарлықтай үлесін жоғалтады. Көп жылдық бақылаулар бойынша, азотты тыңайтқыштардағы азоттың әрбір тоннасы бидайдың шығымдылығын 12–25%, қызылшаны 120–160%, картопты 120% арттырады. Біздің елімізде соңғы жарты ғасырда азот тыңайтқыштары зауыттарында азот тыңайтқыштарын өндіру он есе өсті.
Илья Линсонн
- (Алхимик) Табиғаттағы шығармашылық принцип, оның көпшілігі астральды жарықта сақталады. Ол айқышты бейнелейтін фигурамен бейнеленген (қараңыз. Теософиялық сөздік
Көгалдандыруда азот тыңайтқыштары өсімдіктің тамырдың жақсы нығыздалуын, жаңа жапырақтардың пайда болуын, гүлдің өсуін және жемістің дамуын қамтамасыз ететін негізгі зат болып табылады.
Азотпен қоректендірудің әсіресе жеміс-жидек дақылдары үшін маңызы зор. Бұл жемістердің өсуін арттырады және олардың дәмін жақсартады. Азот подзоликалық топырақ, шымтезек және қара топырақ сияқты топырақ түрлерінде оңай сіңеді.
Органикалық қосылыстарда азоттың көп мөлшері бар, бірақ бұл пішін көптеген зиянкестер үшін жем ретінде әрекет етеді. Көптеген жәндіктердің әсерінен өсімдік өмір сүре алмайды. Сондықтан жазғы тұрғындар бақша дақылдарына пайдалы минералдарға негізделген азот тыңайтқышының түрін пайдаланады.
Азотты тыңайтқыштардың жеткіліксіз мөлшерімен өсімдік өте әлсіз өседі, вегетативтік органдар баяу дамиды, жапырақтары үлкен өспейді, олардың сыртқы түрі сарғыш реңкпен боялады және көп ұзамай олар ерте құлап кетеді. Бұл процестер өсімдікке зиянды әсер етеді және гүлдену кезеңінің үзілуіне және жеміс берудің төмендеуіне әкелуі мүмкін.
Уақытылы және дұрыс қолданылған азотты минералды тыңайтқыштар зауыттың сау дамуына ықпал етеді және жазғы тұрғынға қажетті нәтиже береді.
Сұйық азотты тыңайтқыштар
Сұйық тыңайтқыштарды өндіру олардың қатты аналогтарынан әлдеқайда арзан. Сондықтан сұйық тыңайтқыштарды арзан бағамен сатып алуға болады. Мұндай тыңайтқыштардың тиімділігі олардың табиғи күйіне байланысты емес.
Көгалдандыруды енді бастаған жазғы тұрғындардың көпшілігі сұйық азот тыңайтқыштары қандай екеніне қызығушылық танытады?
Топырақты тыңайтуға арналған азот қосылыстарының үш негізгі түрі бар:
- Сусыз аммиак;
- аммиак суы;
- Аммиак.
Сусыз аммиак. Түссіз сұйықтыққа ұқсайтын жеткілікті концентрацияланған ерітінді. Сусыз аммиак зауытта аммиакты жоғары қысымда газ күйінен сұйылту арқылы жасалады. Алынған сұйықтықтың құрамында 82,3% азот бар.
Сұйық азот тыңайтқышы тығыз жабық контейнерлерде сақталады. Оны мыс, мырыш және ұқсас қорытпалардан жасалған ыдыстарда сақтауға болмайды. Темір ыдыстарды, немесе болат пен шойындарды пайдалану ұсынылады. Сусыз аммиакты жабық контейнерлерде сақтау керек, өйткені ол тез булануға бейім.
Аммиак суы. Бұл тыңайтқыштағы азот концентрациясы шамамен 16,4% минимум және 20,5% максимумға дейін. Оның қара металдарға деструктивті әсері жоқ. Аммиак суының қысымы төмен, бұл оны көміртекті болаттан жасалған контейнерлерде сақтауға мүмкіндік береді. Сұйық азот тыңайтқышының бұл түрін ұзақ қашықтыққа пайдалану тиімді де, практикалық та емес, өйткені азот тез булануға бейім. Азот негізіндегі тыңайтқыш тасымалдау кезінде өзінің кейбір бастапқы қасиеттерін жоғалтады.
Топыраққа азот тыңайтқышын енгізу өте қарапайым, бірақ азоттың жоғалуы бос, сусыз аммиактың булану процесі нәтижесінде де болуы мүмкін. Топырақ коллоидтары азотты бірден сіңіреді. Азот тыңайтқыштарының аз ғана бөлігі топырақ ылғалдылығымен әрекеттесу нәтижесінде аммоний гидроксидіне айналады.
Қаныққан топырақтарда азот тыңайтқышының тиімділігі бірнеше есе артады. Бұл жағдайда аммиак шығыны аз болады.
Құмды сазды және құмды, тұрақсыз топырақтарда гумустың минималды қанықтығымен аммиак шығыны бірнеше есе артады, сәйкесінше қолдану тиімділігі төмендейді.
Егер азот тыңайтқыштарымен тыңайтқышты қажет ететін үлкен көлемдегі жер болса, онда арнайы техника бар. Оның көмегімен тыңайтқыш жеңіл топырақтарда 12 см тереңдікке дейін қолданылады. Бұл азоттың жоғалуын азайту және оның әрекетінің тиімділігін арттыру үшін жасалады. Топыраққа беттік қолдану ешқандай нәтиже бермейді.
Құрамында азот бар тыңайтқыштар мұздатылған топыраққа күзде немесе егіс науқанының алдында топырақты өңдеу кезінде де енгізіледі.
Аммиак. Аммиак өндірісі сулы аммиак пен азот тыңайтқыштарын араластыру нәтижесінде пайда болады. Алынған құрамда шамамен 30-50% азот бар. Ол аммиакта әртүрлі қосылыстар мен пропорцияларда (нитрат және амид түрінде) кездеседі.
Бау-бақша дақылдары үшін сұйық күйдегі аммиак қасиеттері жағынан азот тыңайтқыштарының қатты түрінен кем түспейді.
Топырақты сұйық тыңайтқыштармен қоректендіру кезінде оның теріге және тыныс алу жолдарына, сондай-ақ шырышты қабаттарға түсуіне жол бермеу үшін арнайы киім кию керек. Көзді қорғау үшін көзілдірік, ал тыныс алуды қорғау үшін маска немесе респиратор қолдану қажет.
Азотты тыңайтқыштардың түрлері және оларды қолдану әдістері
Азот өсімдіктердің қоректену кешенінің негізгі компоненттерінің бірі болып табылады. Оның бұл кешендегі негізгі қызметі – бақша дақылдарының өнімділігін арттыру.
Топыраққа қолданылатын дозаларға келетін болсақ, жидек және жеміс дақылдары үшін норма 9-12 г/1м2 топырақты құрайды. Ішінде тұқымы бар дақылдар үшін бұл мәндер 4-6 г/1м2 топырақты құрайды. Қарапайым азықтандыру үшін, жемістің жалпы жағдайын қолдау үшін 4 г/1м2 аумаққа дейінгі доза қолданылады.
Азотты тыңайтқыштардың негізгі түрлері:
Бау-бақша дақылдарының жақсы дамуы үшін азот тыңайтқыштары маңызды рөл атқарады. Жазғы тұрғынның басты міндеті - зауытты тыңайтқыштың осы түрімен уақтылы тамақтандыру. Азотты тыңайтқыштарды қалай қолдану керек және қандай пропорцияда пакеттердегі нұсқауларда және ақпарат көздерінде егжей-тегжейлі жазылған.
Жеміс ағаштарына азот тыңайтқыштарын қолдану (бейне)
«Құрамында азот бар тыңайтқыштар» термині әдетте бақша және көкөніс өсімдіктерін өсіруде тәжірибесі аз жазғы тұрғындар арасында, сондай-ақ органикалық егіншілікті жақтаушылар арасында теріс реакция тудырады. «Экологиялық таза» көңді немесе құс саңғырығын органикалық азот тыңайтқыштары деп санайтындар аз, ал олардың артық мөлшері адам денсаулығына «химиялық» деп аталатындардан кем емес зиян келтіреді. Бұл мақалада азот тыңайтқыштары деген не және олардың бақша учаскелерінде қандай түрлері қолданылатыны туралы сұрақтар қарастырылады.
Өсімдік тіршілігіндегі азот
Азот пен оның туындыларының өсімдік тіршілігіндегі рөлін асыра бағалау қиын. Жасуша деңгейіндегі зат алмасу процестері өсімдіктерде жасушаның бөлінуіне, хлорофилл, микроэлементтер, витаминдер синтезіне құрылыс материалы болып табылатын ақуыздың қатысуымен жүреді.
Азот - химиялық элемент және өсімдік ақуызының маңызды құрамдас бөлігі. Оның жетіспеушілігімен жасушалардағы барлық органикалық процестер баяулайды, өсімдіктер дамуын тоқтатады, ауырып, қурап бастайды.
Азот барлық өсімдіктер үшін күн сәулесі мен су сияқты маңызды және қажет, онсыз фотосинтез процесі мүмкін емес.
Байланысқан түрдегі азоттың көп бөлігі (органикалық химиялық қосылыстар) қарашірікке және құрттардың қалдықтарына (вермикомпост) бай топырақта кездеседі. Азоттың ең жоғары концентрациясы (5%-ға дейін) қара топырақта, ең азы – құмды және құмды сазды топырақтарда тіркелді. Табиғи жағдайларда азоттың өсімдіктер сіңіруге жарамды түрде бөлінуі өте баяу жүреді, сондықтан дақылдарды өсіру кезінде тамырға оңай сіңетін пішінде азот бар тыңайтқыштарды қолдану әдеттегідей. Олар мыналарға үлес қосады:
- ауыл шаруашылығы дақылдарының жылдамдатылған өсімдіктері;
- аминқышқылдарының, витаминдердің және микроэлементтердің тапшылығын жою;
- өсімдіктердің жасыл массасын арттыру;
- өсімдіктердің топырақтан қоректік заттарды оңай сіңіруі;
- топырақ микрофлорасын қалыпқа келтіру;
- ауруға төзімділікті арттыру;
- өнімділікті арттыру.
Дегенмен, өсімдіктерде азоттың жетіспеушілігі ғана емес, сонымен қатар көкөністер мен жемістерде нитраттардың жиналуына ықпал ететін оның артық болуы да зиянды екенін есте ұстаған жөн. Азық-түлікте тұтынылатын артық нитраттар адам денсаулығына айтарлықтай зиян келтіруі мүмкін.
Өсімдіктердегі азоттың жетіспеуінің және артық болуының белгілері
Тыңайтқыштарды қолдану тікелей топырақтың құрамына, оның химиялық құрамына, құнарлылығына, қышқылдығына, құрылымына және т.б. Осы факторларға байланысты тыңайтқыштың қажетті мөлшері анықталып, тыңайтқыштар енгізіледі.
Азот тапшылығы
Егер азот концентрациясы жеткіліксіз болса, бұл өсімдіктердің сыртқы түріне және олардың тонусына бірден әсер етеді, атап айтқанда:
- жапырақтар кішкентай болады;
- жасыл масса жұқаруда;
- жапырақтар түсі жоғалады және сарыға айналады;
- жапырақтары, қашу және жеміс аналық бездері жаппай өледі;
- өсімдіктер өсуді тоқтатады;
- жас өскіндердің пайда болуы тоқтайды.
Мұндай белгілер пайда болған кезде азот бар тыңайтқыштармен ұрықтандыру қажет.
Артық азот
Егер азот мөлшері шамадан тыс болса, өсімдіктердің барлық күші жасыл массаны өсіруге жұмсалады, олар семіре бастайды және келесі белгілер пайда болады:
- үлкен, «майлы» жапырақтар;
- жасыл массаның қараюы, оның шамадан тыс шырындылығы;
- гүлдену кешіктіріледі;
- аналық бездер пайда болмайды немесе олардың саны өте аз;
- жемістер мен жидектер кішкентай және көзге көрінбейді.
Азотты тыңайтқыштардың негізгі түрлері
Азот тыңайтқыштары – құрамында әртүрлі формадағы азот молекулалары бар химиялық қосылыстар, ауыл шаруашылығында дақылдардың өсуін жақсарту және дақылдардың сапасы мен санын арттыру үшін қолданылады. Бастапқыда олардың жіктелуі екі үлкен топқа бөлуді білдіреді:
- Минералды.
- Органикалық.
Минералды азот тыңайтқыштары және олардың түрлері (топтары бойынша):
- нитрат;
- аммоний;
- кешенді (аммоний-нитраты);
- амид;
- сұйық нысаны.
Әр топқа атаулары мен ерекше қасиеттері, өсімдіктерге әсері және тыңайтқыш беру тәртібі әр түрлі тыңайтқыштардың өз түрлері кіреді.
Нитраттар тобы
Бұл топқа құрамында нитрат азоты деп аталатын тыңайтқыштар жатады, оның формуласы былай жазылған: NO3. Нитраттар HNO3 азот қышқылының тұздары. Нитраттық тыңайтқыштарға натрий нитраты, кальций нитраты және калий нитраты жатады.
Химиялық формуласы - NaNO3, натрий нитраты (басқа атауы - натрий нитраты), онда азоттың концентрациясы 16% дейін, ал натрий - 26% дейін. Сырттай ол кәдімгі ірі кристалды тұзға ұқсайды және суда жақсы ериді. Кемшілігі - ұзақ сақтау кезінде натрий нитраты торттары, ол ауадан ылғалды жақсы сіңірмейді.
Тыңайтқыштың нитрат компонентін тұтыну арқылы өсімдіктер топырақты тотықсыздандырады, оның қышқылдығын төмендетеді. Осылайша, натрий нитраты және оны қышқылдық реакциясы бар топырақта қолдану қосымша тотықсыздандырғыш әсер береді.
Бұл түрді пайдалану әсіресе картопты, қызылшаны, жидек бұталарын, жеміс дақылдарын және т.б. өсіру кезінде тиімді.
Кальций нитраты
Химиялық формуласы Ca(NO3)2, ол кальций нитраты (басқа атауы - кальций нитраты), ондағы азот концентрациясы 13% жетеді. Ол сондай-ақ ас тұзына өте ұқсас, бірақ жоғары гигроскопиялық, ауадағы ылғалды жақсы сіңіреді және ылғалдандырады. Ылғалдан қорғайтын қаптамада сақталады.
Ол түйіршіктелген түрде шығарылады, өндіру кезінде түйіршіктер арнайы су өткізбейтін қоспалармен өңделеді. Кальций нитраты топырақтың шамадан тыс қышқылдығымен жақсы күреседі, сонымен қатар құрылымдық әсер береді. Кальций азотты сіңіру процестерін жақсартады және барлық дерлік ауыл шаруашылығы дақылдарына жалпы күшейтетін әсер етеді.
Калий нитраты
Химиялық формуласы KNO3, ол калий нитраты, азот концентрациясы 13%, калий 44%. Сырттай бұл кристалдық бөлшектер құрылымы бар ақ ұнтақ. Ол маусым бойы, әсіресе аналық бездердің пайда болуы кезінде, өсімдіктерге жеміс түзілуін ынталандыратын көп мөлшерде калий қажет болғанда қолданылады.
Әдетте калий нитраты құлпынай, таңқурай, қызылша, сәбіз, қызанақ және т.б. жеміс және жидек дақылдарына қолданылады. Ол жасыл, қырыққабат және картоптың барлық түрлеріне қолданылмайды.
Аммоний тобы
Аммоний оң зарядталған NH4+ ионы. Күкірт және тұз қышқылдарымен әрекеттескенде сәйкесінше аммоний сульфаты және аммоний хлориді түзіледі.
Химиялық формуласы - (NH4)2SO4, құрамында 21% дейін азот және 24% дейін күкірт бар. Сырттай бұл суда жақсы еритін кристалданған тұз. Ол суды жақсы сіңірмейді, сондықтан ол ұзақ уақыт сақталады. Химия өнеркәсібінің қосалқы өнімі ретінде өндіріледі. Ол әдетте ақ түсті болады, бірақ кокс өнеркәсібінде өндірілген кезде қоспалармен (сұр, көк немесе қызыл реңктер) әртүрлі түстерге боялады.
Химиялық формуласы - NH4Cl, азот мөлшері - 25%, хлор - 67%. Басқа атауы - аммоний хлориді. Сода өндірісінде қосымша өнім ретінде алынады. Хлордың жоғары концентрациясына байланысты ол кеңінен қолданылмайды. Көптеген дақылдар топырақта хлордың болуына теріс әсер етеді.
Айта кету керек, аммоний тобындағы тыңайтқыштар үнемі қолданғанда топырақтың қышқылдығын айтарлықтай арттырады, өйткені өсімдіктер азот көзі ретінде негізінен аммонийді сіңіреді, ал қышқыл қалдықтары топырақта жиналады.
Топырақтың қышқылдануын болдырмау үшін тыңайтқышпен бірге 1 кг тыңайтқышқа 1,15 кг тотықсыздандырғыш есебінен әк, бор немесе доломит ұны қосылады.
Аммоний нитраты тобы
Негізгі тыңайтқыш. Химиялық формуласы - NH4NO3, азот мөлшері - 34%. Басқа атауы - аммоний нитраты немесе аммоний нитраты. Бұл аммиак пен азот қышқылы арасындағы реакция өнімі. Сыртқы түрі: ақ кристалды ұнтақ, суда ериді. Кейде ол түйіршіктелген түрде шығарылады, өйткені қарапайым селитраның ылғалды сіңіру қабілеті жоғары және сақтау кезінде қатты торт болады. Түйіршіктеу бұл кемшілікті жояды. Ол жарылғыш және жанғыш зат ретінде қауіпсіздік стандарттарына сәйкес сақталады, себебі ол жарылуы мүмкін.
Әртүрлі формадағы қос азот мөлшерінің арқасында ол кез келген топырақтағы ауылшаруашылық өсімдіктерінің барлық түрлеріне қолдануға болатын әмбебап тыңайтқыш болып табылады. Азоттың аммоний де, нитратты да түрлері барлық дақылдарға жақсы сіңеді және топырақтың химиялық құрамын өзгертпейді.
Нитрат күзде қазу үшін, көктемде топырақты отырғызуға дайындау кезінде, сондай-ақ көшет отырғызу кезінде тікелей отырғызу шұңқырларына қолданылуы мүмкін.
Нәтижесінде қашу мен жапырақтар нығайып, егіннің төзімділігі артады. Топырақтың қышқылдануын болдырмау үшін тыңайтқышқа қышқылдықты бейтараптандыратын қоспалар қосылады - доломит ұны, бор немесе әк.
Амид тобы
Мочевина
Бұл топтың көрнекті өкілі, басқа атауы - мочевина. Химиялық формуласы – CO(NH2)2, азот мөлшері – 46% кем емес. Сырттай бұл суда тез еритін кішкентай кристалдары бар ақ тұз. Ылғалды қалыпты сіңіреді және дұрыс сақталған кезде іс жүзінде торт жасамайды. Сондай-ақ түйіршіктелген түрінде қол жетімді.
Топыраққа химиялық әсер ету механизмі бойынша тыңайтқыштың амидтік түрі қосарлы әсер етеді – ол топырақты уақытша сілтілейді, содан кейін оны қышқылдандырады. Бұл аммиак селитрасымен салыстыруға болатын ең тиімді тыңайтқыштардың бірі болып саналады.
Несепнәрдің басты артықшылығы - ол жапыраққа түскенде, тіпті жоғары концентрацияда да күйік туғызбайды және тамырға жақсы сіңеді.
Сұйық тыңайтқыштар
Сұйық азотты тыңайтқыштар өсімдіктердің көбірек сіңіру дәрежесімен, ұзақ әсер етуімен және топырақта біркелкі таралуымен сипатталады. Бұл түрге мыналар кіреді:
- сусыз аммиак;
- аммиак суы;
- аммиак.
Сұйық аммиак. Химиялық формуласы - NH3, азот мөлшері - 82%. Ол қысым астында газ тәрізді күйін сұйылту арқылы өндіріледі. Сырттай қарағанда, бұл түссіз сұйықтық, өткір иісі бар, оңай буланады. Қалың қабырғалы болат ыдыстарда сақталады және тасымалданады.
Аммиак суы. Химиялық формуласы - NH4OH. Негізінде бұл 22-25% аммиак ерітіндісі, түссіз, күшті иісі бар. Төмен қысыммен жабық контейнерлерде тасымалданады, ол ауада оңай буланады. Азықтандыру мақсатында ол сусыз аммиакқа қарағанда қолайлы, бірақ оның негізгі кемшілігі азоттың төмен концентрациясы болып табылады.
УАН – несепнәр-аммиак қоспасы. Бұл аммиак селитрасы және суда ерітілген мочевина (мочевина). Азот мөлшері – 28-32%. Бұл түрлердің құны әлдеқайда төмен, өйткені булану, түйіршіктеу және т.б. үшін қымбат процедуралар жоқ. Ерітінділерде аммиак жоқ дерлік, сондықтан оларды шашырату немесе суару арқылы өсімдіктерге еркін тасымалдауға және қолдануға болады. Олар салыстырмалы түрде төмен құнына, тасымалдау мен сақтаудың қарапайымдылығына және пайдаланудың әмбебаптығына байланысты кеңінен қолданылады.
Аммиак. Химиялық құрамы – аммиакта еріген аммоний және кальций нитраты, мочевина және т.б. Азот концентрациясы – 30-50%. Тиімділік тұрғысынан олар қатты пішіндермен салыстырылады, бірақ айтарлықтай кемшілігі тасымалдау және сақтау қиындығы болып табылады - тығыздалған төмен қысымды алюминий контейнерлерде.
Органикалық тыңайтқыштар
Органикалық заттардың әртүрлі түрлерінде өсімдіктерді қоректендіретін азот бар. Оның концентрациясы аз, мысалы:
- көң – 0,1–1%;
- құс саңғырығы – 1-1,25%;
- шымтезек пен тамақ қалдықтарына негізделген компост – 1,5% дейін;
- өсімдіктердің жасыл массасы – 1-1,2%;
- шлам массасы – 1,7-2,5%.
Сарапшылар органикалық заттарды жеке учаскеде пайдалану қажетті нәтиже бермейді, кейде топырақтың құрамына зиян тигізуі мүмкін деп санайды. Сондықтан азот тыңайтқыштарының барлық түрлерін қолданған дұрыс.
Азотты тыңайтқыштарды қалай қолдануға болады
Бұл адам ағзасына түскен кезде ауыр улануды тудыруы мүмкін химиялық белсенді заттар екенін есте ұстаған жөн. Сондықтан сіз тыңайтқыштың дозасы мен жиілігі бойынша ұсыныстарды қатаң сақтауыңыз керек.
Әрбір қаптамада толық ақпарат пен пайдалану нұсқаулары бар, олар төсектерді өңдеуден бұрын мұқият зерттелуі керек.
Химиялық заттармен жұмыс істегенде жеке қорғаныс құралдарын – қолғаптарды, көзілдіріктерді және теріні және шырышты қабаттарды қорғау үшін костюмдерді пайдалану керек. Тыңайтқыштардың сұйық түрлерімен жұмыс істегенде тыныс алу жолдарын қорғау үшін масканы немесе респираторды пайдалану керек.
Тыңайтқыштарды сақтауға ерекше назар аудару керек және оларды кепілдік берілген сақтау мерзімі мен жарамдылық мерзімі өткеннен кейін ешбір жағдайда пайдалануға болмайды. Егер барлық шарттар орындалса, азот тыңайтқыштарын қолданудың жағымсыз салдары болмайды.
Осылайша, азот тыңайтқыштары және оларды жеке учаскеде пайдалану ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігін айтарлықтай арттыруға, олардың аурулар мен зиянкестерге төзімділігін арттыруға, сондай-ақ топырақтың құрылымы мен құнарлылығын қалпына келтіруге мүмкіндік береді.
Жүктелуде...
