Лабораторні дослідження з розчинення азотних добрив вологістю та опадами -
Інструменти
Слідкуйте за журналом
Деп. енергетики та технологій, Шведський ун-т. сільськогосподарських наук (SLU), Box 7032, Уппсала, 75007 Швеція
Листування
Крістіан Зігтрігссон, заст. енергетики та технологій, Шведський ун-т. сільськогосподарських наук (SLU), Box 7032, Уппсала, 75007, Швеція.
Деп. ґрунту та довкілля, Шведський ун-т. сільськогосподарських наук (SLU), Box 7014, Упсала, 75007 Швеція
Деп. ґрунту та довкілля, Шведський ун-т. сільськогосподарських наук (SLU), Box 7014, Уппсала, 75007 Швеція
Деп. енергетики та технологій, Шведський ун-т. сільськогосподарських наук (SLU), Box 7032, Уппсала, 75007 Швеція
Листування
Крістіан Зігтрігссон, заст. енергетики та технологій, Шведський ун-т. сільськогосподарських наук (SLU), Box 7032, Уппсала, 75007, Швеція.
Деп. ґрунту та довкілля, Шведський ун-т. сільськогосподарських наук (SLU), Box 7014, Уппсала, 75007 Швеція
Деп. ґрунту та довкілля, Шведський ун-т. сільськогосподарських наук (SLU), Box 7014, Уппсала, 75007 Швеція
Анотація
З метою поліпшення управління добривами шляхом оцінки розчинення добрив ми порівняли гігроскопічність кальцієво-аміачної селітри (CAN), аміачної селітри (NS 27-4) та нітратних сполук (лабораторний клас). Розчинення N добрив також вивчали в умовах імітованих дощів. Усі сполуки були високогігроскопічними, розчиняючись протягом 24 год при 90–99% відносної вологості та 25 ° С. Додавання 2-міліметрового дощу до гранул добрив (діаметр 3–4,5 мм) було достатнім для розчинення 50% сполук. Швидкість розчинення вологістю або дощем не була обмежувальним кроком для доступності рослин.
Скорочення
1. ВСТУП
Азотні (N) добрива сьогодні застосовуються з великою точністю, щоб задовольнити попит на врожай, використовуючи сенсорні методи в поєднанні з розділеним внесенням (Hooper, Zhou, Coventry, & McDonald, 2015). Однак розчинні добрива, внесені в розділених дозах, потребують ґрунтової води, опадів або достатньої кількості вологи в повітрі, щоб розчинитись і стати доступним для рослин. Швидке розчинення є критичним, особливо на пізніх стадіях під час росту сільськогосподарських культур для високої ефективності використання азоту. Для подальшого вдосконалення управління добривами необхідні знання про динаміку розчинення.
Дані літератури показують, що азотисті сполуки, такі як нітрат кальцію [Ca (NO3) 2] та аміачна селітра (NH4NO3), добре розчиняються у воді, розчинність 1,44 г твердої речовини −1 H2O для тетрагідрату нітрату кальцію та 2,13 г для нітрату амонію, що в чотири-шість разів вище, ніж для хлориду натрію (NaCl) (Lide, 2004). Однак дослідження кінетики розчинення цих сполук є дефіцитними. Обидва вони гігроскопічні, поглинаючи водяну пару з навколишнього повітря, що призводить до злежування та розчинення - процес, який називають розлучення. Гігроскопічність і розплив діють одночасно, залежачи від відносної вологості навколишнього повітря. Відносна вологість 50,5% для нітрату кальцію та 62,7% для нітрату амонію виявилася достатньою, щоб викликати розплив при 25 ° C (Adams & Merz, 1929). В одному дослідженні гігроскопічне поглинання водою аміачної селітри, що застосовується у вибухових речовинах, становило 0,15 г води g -1 твердої речовини протягом 2 год при відносній вологості 87–94% та 28 ° C (Harris, 1970).
У цьому дослідженні ми вирішили вивчити кількість води та час, необхідний для розчинення гранул добрив. Метою було визначити швидкість розчинення двох комерційних N добрив під впливом вологого повітря або опадів. Порівнювали гігроскопічність із подібними хімічними сполуками. Нашими конкретними цілями були (а) виміряти максимальний потенціал гігроскопічності та розчинення Ca (NO3) 2 та NH4NO3, а також порівнянних хімічних сполук при високій відносній вологості, та (б) визначити швидкість розчинення двох добрив під опадами шляхом імітації опадів.
2 МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ
Для експериментів з гігроскопічності та осадження використовувались два гранульовані та покриті комерційними N добривами, нітрат амонію кальцію (CAN 15,5) та нітрат амонію, змішані з ангідритом та доломітом (NS 27-4) (Yara International ASA). Аміачна селітра кальцію [5Ca (NO3) 2 * NH4NO3 * 10H2O] - подвійна сіль з 15,5% N (14,4% як NO3-N і 1,1% як NH4-N) і 18,8% Ca. Суміш NS 27‐4 [NH4NO3 (80%) + CaSO4 + CaMg (CO3) 2] містить 27% N (13,5% як NH4-N та NO3-N відповідно), 3,7% S та 0,6% Mg. Обидва добрива покриті сумішшю (0,3%) воску, олії та смоли (Obrestad & Tande, 2016). Референтними хімічними речовинами, що використовувались в експерименті з гігроскопічністю, були тетрагідрат нітрату кальцію [Ca (NO3) 2 * 4H2O] та нітрат амонію (NH4NO3) (чистота 99,4–99,5; хімікати VWR).