Азотные удобрения представляют собой соединения, содержащие доступный
для растений азот в различных химических формах. Основные формы азота,
применяемые в агрохимии: аммонийная (NH₄⁺), нитратная (NO₃⁻) и
амидная (NH₂). Выбор формы зависит от физиологических
особенностей культуры, состава почвы и условий выращивания.
К ключевым азотным соединениям относятся:
- Аммиачная селитра (NH₄NO₃) – содержит аммонийную и
нитратную формы азота, быстро усваивается растениями, высоко растворима
в воде.
- Карбамид (мочевина, CO(NH₂)₂) – амидная форма
азота, при гидролизе в почве образует аммоний, требует внимания к
способу внесения для минимизации потерь аммиака.
- Сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄) – аммонийная форма
азота, снабжает растения серой, менее подвержен вымыванию, чем нитратные
удобрения.
- Нитратные соли (натрий и кальций) – поставляют
нитратный азот, легко усваиваются, но подвержены вымыванию при высоком
содержании осадков.
Биохимические механизмы
усвоения азота
Азот усваивается растениями в форме нитратов и аммония. Нитраты
активно транспортируются корнями, восстанавливаются до аммония в листьях
через нитратредуктазу, а аммоний включается в
аминокислоты через глутаминсинтетазный цикл. Амидная
форма (мочевина) сначала гидролизуется под действием
урееазы, образуя аммиак, который затем ионизируется в
аммоний.
Особенности усвоения:
- Нитратный азот быстро передвигается в растении, способствует
интенсивному росту надземной массы.
- Аммонийный азот медленно усваивается, но повышает содержание белка и
улучшает качество урожая.
- Сочетание форм азота снижает риски потерь и обеспечивает
сбалансированное питание.
Влияние на почвенные
процессы
Азотные удобрения оказывают прямое влияние на химический и
биологический состав почвы:
- Аммонийные формы слегка подкисляют почву,
стимулируя активность нитрифицирующих бактерий.
- Нитратные формы могут вымываться из верхнего слоя
почвы, снижая её плодородие при неправильном внесении.
- Мочевина повышает микробную активность при
гидролизе, временно увеличивает содержание аммиака в почвенном
растворе.
Важное значение имеет взаимодействие с катионами
(К⁺, Ca²⁺, Mg²⁺), что влияет на кислотность и структуру почвы.
Применение азотных удобрений требует мониторинга рН и содержания
органического вещества, чтобы избежать деградации почвы.
Классификация азотных
удобрений
По химической форме:
- Аммонийные – NH₄⁺; медленное усвоение, стабильность
в почве.
- Нитратные – NO₃⁻; быстрое действие, подвержены
вымыванию.
- Амидные – NH₂; требует гидролиза, умеренное
действие.
По физическому состоянию:
- Твёрдые: гранулы, кристаллы; удобны для точного
дозирования.
- Жидкие: растворы, аммиачная вода; обеспечивают
быстрый доступ к корням.
По способу воздействия:
- Одноэлементные – содержат только азот (например,
аммиачная селитра).
- Комплексные – содержат азот с фосфором, калием или
микроэлементами (например, NPK-удобрения).
Технологии внесения
Эффективность азотных удобрений зависит от способа внесения и времени
применения:
- Внесение в рядки обеспечивает локализованное
питание и снижает потери.
- Поверхностное внесение применяется на пастбищах и
при посеве озимых, требует дождевой влаги для растворения.
- Корневое опрыскивание жидкими формами ускоряет
усвоение в фазе активного роста.
Сезонные особенности:
- Весной предпочтительнее нитратные формы для быстрого старта
вегетации.
- В период наращивания биомассы эффективнее аммонийные и мочевина для
увеличения содержания белка.
Потери и охрана окружающей
среды
Основные механизмы потерь азота из почвы:
- Вымывание нитратов в водные горизонты – приводит к
загрязнению подземных вод.
- Аммонийное испарение – потеря азота в виде аммиака
при высоких температурах и щелочной реакции почвы.
- Денитрификация – образование газообразного азота N₂
и оксидов N₂O под действием анаэробных микроорганизмов.
Для снижения потерь применяются замедлители
нитрификации, инкорпорация в почву,
сочетание удобрений с органическими материалами.
Влияние на качество и
урожайность
Азотные удобрения напрямую влияют на:
- Интенсивность фотосинтеза и рост вегетативной массы.
- Содержание белка, аминокислот и витаминов в продуктах.
- Скорость формирования урожая и устойчивость к неблагоприятным
факторам.
Рациональное использование азота требует точной дозировки, контроля
почвенной влажности, кислотности и мониторинга физиологического
состояния растений.
Азотные удобрения остаются ключевым инструментом агрохимии,
обеспечивая высокую продуктивность сельскохозяйственных культур при
соблюдении правил экологической безопасности и технологической
точности.