Безводный аммиак. Возможности применения

1998
Безводный аммиак

Сегодня в целом ряде стран аграрии в качестве минерального удобрения активно используют безводный аммиак. В последние годы в нашей стране это удобрение также приобретает все больше сторонников. В предлагаемой статье мы задались целью проанализировать имеющийся опыт по применению данного удобрения в других странах, а заодно постарались понять, какие плюсы и минусы имеет его внесение и что реально дает этот агроприем.

ЦЕЛЕВОЕ ВНЕСЕНИЕ УДОБРЕНИЯ

Каковы же преимущества и недостатки использования безводного аммиака в качестве основного азотного удобрения?

Безводный аммиак и КАС (карбамидо-­аммиачная смесь) на сегодняшний день в ряде стран (США, Канада, Евросоюз) являются одним из обязательных атрибутов высокорентабельного земледелия, работающего по интенсивным технологиям. В то же время его ограниченное применение в ряде стран свидетельствует о том, что использование этого жидкого азотного удобрения не только имеет преимущества, но и сопровождается определенными трудностями. Вот об этом всем мы и поговорим.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Безводный аммиак – это наиболее концентрированное азотное удобрение, в котором содержится 82,2 азота. По внешнему виду он представляет собой бесцветную подвижную жидкость с резким запахом, которая на воздухе бурно кипит при температуре 33°С и быстро испаряется при –77°С. Аммиак – это токсичный газ. Он может находиться в двух состояниях: жидком и газообразном. Аммиак в чистом виде называют жидким аммиаком. Хранение, транспортировка и внесение безводного аммиака осуществляются только под давлением, как правило, в сосудах с рабочим давлением до 16 атмосфер.

НЮАНСЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

К сожалению, наши аграрные хозяйства вносят минеральные удобрения на своих полях в недостаточном количестве. Причин тому несколько. Это не только финансовый фактор, но и неравномерно развитые производство и логистика, создающие порой серьезные затруднения. Если что и стараются вносить, то чаще всего это такие популярные твердые удобрения, как аммофос, аммиачная селитра и карбамид. Жидкие азотные удобрения применяются реже. Вместе с тем именно концентрированные жидкие азотные удобрения на сегодняшний день широко используются в Северной Америке и Европе, что позволяет достичь максимального эффекта и перейти к по­настоящему интенсивным технологиям земледелия.

Безводный аммиак и КАС хоть и применяются в аграрных хозяйствах Украины, однако не настолько широко, насколько это могло бы быть. Причина первая: традиция. Многие агрономы десятилетиями отдавали предпочтение исключительно твердым минеральным удобрениям, исходя из беспроигрышной, на первый взгляд, логики. К примеру, селитра свой эффект даст, и, как минимум, часть активных веществ пойдет куда следует. Соберем хороший урожай – отлично. Не соберем – с меня взятки гладки, я сделал все так же, как и год, и десять лет назад. Значит, всему виной погода, техника или неблагоприятное стечение обстоятельств. Загоню в грунт безводный аммиак или внесу КАС, что­то пойдет не так – с меня шкуру снимут. Дескать, зачем нам эти эксперименты…

Причина вторая: логистика и специфика внесения безводного аммиака. Безводный аммиак запрещено, да и нерентабельно перевозить автомобильным транспортом на большие расстояния. Остается лишь железная дорога, по которой его везти достаточно дорого.

Неподготовленных людей нельзя подпускать к работе с безводным аммиаком даже на пушечный выстрел. Специфика применения этого вида удобрений предусматривает исключительно внесение с привлечением специализированных организаций, у которых имеются соответствующие разрешения, допуски и опыт его внесения.

Причина третья: и за само удобрение, и за услуги по его внесению придется заплатить ощутимо больше, чем за традиционную селитру. Да и горючего уйдет больше, ведь безводный аммиак следует вносить только вглубь почвы с помощью специального культиватора.

Не всякий руководитель хозяйства пойдет на такие траты – куда проще вносить традиционные гранулированные удобрения.

Причина четвертая: о безводном аммиаке говорят всякое. В частности, и то, что его внесение в почву на многие годы выжигает всю биоту, а потому, дескать, совокупные потери существенно перекроют возможные выгоды.

Как видим, проблемных мест здесь предостаточно, и далеко не всякому хозяйству подойдет технология выращивания урожая с использованием безводного аммиака в качестве основного азотного удобрения.

Вненсение безводного аммиака
Себестоимость внесения безводного аммиака, включая стоимость самого удобрения, примерно равна применению селитры или аммофоски. Преимущества этого удобрения в другом – в комплексе свойств, позволяющих использовать интенсивную технологию выращивания урожая

ОЧЕВИДНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Начнем с того, что безводный аммиак – на редкость концентрированное удобрение, в составе которого жизненно необходимый растениям азот составляет 82%. Это означает, что растения сразу же получают то, что им нужно, в достаточном количестве и в легкодоступной форме. Этим безводный аммиак выгодно отличается от той же аммиачной воды, процент активного вещества в составе которой не превышает 25% (это еще если поставщик ведет себя порядочно). У КАС принцип действия иной – там азот пребывает в трех формах, которые, растворяясь, по очереди «подкармливают» растения. Безводный аммиак намного превосходит по степени усвоения и КПД твердые гранулированные удобрения. Последним крайне необходима достаточная влажность, иначе большая часть ожидаемого эффекта пропадет впустую.

Здесь мы вплотную подходим к еще одному аргументу в пользу использования безводного аммиака. Как известно, это газообразное вещество. Внесение его с помощью культиватора в почву сродни подкожной инъекции. Удобрение равномерно распространяется по всей площади внесения и располагается по всей глубине слоя, где будут расположены корни растений. Таким образом, посевы получают азот в легкодоступной форме на протяжении фактически всего периода вегетации. И – следует особо отметить – его усвоение не зависит от наличия критичного уровня влаги в почве.

Теперь сравним с гранулированными азотными удобрениями. Первое, что бросается в глаза, – неравномерное размещение гранул по поверхности почвы. Какие бы качественные разбрасыватели удобрений вы ни применяли, в любом случае о равномерном покрытии площади говорить не приходится. Добавим к этому и необходимость заделки удобрений. А это означает необходимость в дополнительном прогоне агрегата. Но даже в этом случае способность высеянных семян и молодых растений взять все полезные вещества из гранул будет под вопросом. В первую очередь, из-­за неравномерного размещения гранул в почве. Что-­то попадет куда следует, что­-то – значительно глубже, а что­-то остается в самом верхнем слое. Разумеется, это скажется на эффективности действия этих удобрений. Добавим к этому насущную необходимость во влаге. Недостаточно влажная почва или отсутствие дождей превратят твердые удобрения в бесполезные песчинки, которые будут лежать в почве и не работать. Разумеется, не все и всегда выглядит столь печально, но, как свидетельствует опыт, такая ситуация случается довольно часто. Из-­за этого нередко приходится организовывать дополнительную азотную подкормку, что не всегда осуществимо.

В условиях засухи твердые азотные удобрения не всегда срабатывают, а аммиак, внесенный в почву на глубину 18 см,  срабатывает всегда

Благодаря тому, что азот в составе безводного аммиака находится в легкодоступной форме, его присутствие в почве заставляет «зашевелиться» соединения калия и фосфора. Соответственно, внося это азотное удобрение, вы одновременно повышаете эффективность других видов удобрений, а также мобилизуете те активные вещества, которые уже находятся в почве, но неактивны.

Завершая сравнение с гранулированными удобрениями, упомянем и о таком важном и малоозвученном аспекте, как упреждение банального воровства и разгильдяйства. В больших хозяйствах, к сожалению, нередки случаи, скажем так, неправомерного присвоения минеральных удобрений. Кто­то ворует килограммами, кто­то мешками, а кто­то – целыми вагонами. Использование безводного аммиака одним махом решает эту проблему, поскольку «отмерить» себе немножко этого яда способен лишь самоубийца.

Кстати, о ядах. Разумеется, целебным воздействие безвод­ного аммиака на биоту, которая содержится в грунте, назвать сложно. Однако он ни в коем случае не вызывает эффект выж­женной земли или чего­нибудь в этом роде. В то же время он напрочь уничтожает злостных вредителей – начиная от мышей и заканчивая личинками насекомых. По этому вопросу скажем так: если бы использование безводного аммиака таило в себе угрозу окружающей среде, его внесение давно бы запретили в таких озабоченных состоянием экологии регионах, как Северная Америка и страны Евросоюза. Тем не менее, его применение там, наоборот, считается показателем высокой культуры земледелия, как, впрочем, и любых других видов жидких удобрений.

Другое преимущество аммиака, в отличие от гранулированных удобрений, – он не вымывается осадками, имеет низкие технические потери. Его одинаково эффективно можно применять как в осенний, так и в весенний период. Образующийся после его внесения аммонийный азот не подвержен вымыванию дождями и при таянии снега. Безводный аммиак, внесенный в почву, моментально переходит в аммоний (NН4+) и притягивается отрицательными зарядами почвенной структуры. Если вносить безвод­ный аммиак в осенний период, то это удобрение получит еще и дополнительную защиту от вымывания, так как при понижении температуры почвы от +10°С и ниже процессы нитрификации останавливаются, и азот в форме аммония не переходит в нитраты. Потери при внесении безводного аммиака как весной, так и осенью составляют всего 2–5%.

К отрицательным особенностям внесения этого удобрения иногда относят тот факт, что безводный аммиак уничтожает почвенную биоту в местах его внесения. Но, как отмечают специалисты, это верно лишь отчасти – такая потеря временная, поскольку лишь пятая часть почвенных микроорганизмов погибает в местах его внесения, но на почвенный слой это не оказывает воздействия, и через небольшое время эти потери с лихвой компенсируются. По данным компании «Агрохим 2001» (Черкасы), занимающейся внесением безводного аммиака, данный агроприем позволяет уничтожить более половины всего проволочника, находящегося в почве. Растения при этом в 1,5–2 раза меньше подвержены корневым гнилям.

Агрономы отмечают, что главный экономический выигрыш – в пересчете стоимости на д.в. При сравнении с аммонийной селитрой (34 N) в безводном аммиаке (82,3 N) единица азота стоит дешевле, аммиак является более концентрированным удобрением, что позволяет экономить на перевозках.

Одной из причин достаточно скромного применения безводного аммиака является отсутствие необходимой техники: нечем возить, нечем вносить, негде хранить. Следующая причина – нехватка квалифицированного персонала. К тому же все работники должны проходить обучение, аттестацию, иметь соответствующие удостоверения.

Немаловажно, что существует и ряд административных барьеров – условия перевозки, хранения.

ПРИБАВКИ УРОЖАЯ

Часто приходится видеть статьи, в которых без обиняков утверждается, что внесение безводного аммиака обойдется дешевле по крайней мере в 1,5 раза по сравнению с твердыми удобрениями. А то и в 2–2,5 раза. Причины называются при этом следующие: производство гранулированных удобрений более затратно, равно как и перевозка, поскольку активное вещество в безводном аммиаке намного более концентрировано. Соответственно, порой наводятся совершенно умозрительные цифры, якобы свидетельствующие о том, что безводный аммиак экономит средства даже в момент внесения, не говоря уже о прибавке урожайности.

Одноразовое внесение аммиака обеспечивает его использование в почве растениями в течение трех лет в следующем соотношении по годам (%): 70–20–10

В свое время руководитель одной из компаний, оказывающей услуги по внесению этого вида удобрения в Украине, всю эту математику отмел одним махом: «Не верьте всему этому – себестоимость внесения безводного аммиака, включая стоимость самого удобрения, примерно равна применению селитры или аммофоски!» Отмечу, что этот человек, по идее, должен быть всецело заинтересован в широчайшей рекламе внесения безводного аммиака. Но, по его словам, преимущества этого удобрения в другом – в комплексе свойств, позволяющих использовать интенсивную технологию выращивания урожая. Тут не тот случай, когда приходится сэкономить на копейку, чтобы заработать две, – это один из важнейших элементов технологии, позволяющий получить весомую прибавку к урожайности.

Какую именно прибавку? Сразу скажем, что в этом плане сверхточных гарантированных расчетов не существует. Хотя кое­какие цифры научных исследований имеются. Во­-первых, это уже ставшая знаменитой канадская «революция» в сельском хозяйстве. В 70­-х годах прошлого века тамошние земледельцы столкнулись с малоприятным и знакомым нашим аграриям явлением: удобрения и топливо подорожали, а урожайность осталась на прежнем уровне. В ход пошли эксперименты, подстегиваемые рынком. Опытным путем удалось доказать, что ленточный способ внесения жидких азотных удобрений, а также использование непосредственно безводного аммиака дали существенную прибавку к урожайности, которая составила от 2 до 7 ц/га пшеницы. В свое время в Тимирязевской сельхоз­академии внесение безводного аммиака на опытных участках позволило достичь следующей прибавки к урожайности: кукурузы на силос – до 100 ц/га, сахарной свеклы – до 290 ц/га, зерна кукурузы – до 4,5 ц/га, пшеницы и рапса – до 3,5 ц/га.

Однако эти показатели могут быть намного выше. Так, сегодня использование жидких азотных удобрений, в том числе безводного аммиака, например, в Германии позволяет получать до 120 ц/га пшеницы. В Канаде и США – до 200 ц/га кукурузы. Но здесь следует сделать важную поправку: при комплексном подходе к выращиванию урожая.

Внесение безводного аммиака под кукурузу
При использовании безводного аммиака посевы получают азот в легкодоступной форме на протяжении фактически всего периода вегетации

ОСОБЕННОСТИ ВНЕСЕНИЯ БЕЗВОДНОГО АММИАКА

Безводный аммиак может вноситься под самые различные виды обработки почвы: традиционную, минимальную, нулевую. В спецлитературе приводятся данные о том, что его применение в технологии No­-till позволяет получить существенную прибавку урожайности по сравнению с традиционным способом разбрасывания аммиачной селитры и существенно сократить затраты на внесение удобрений.

Все виды работ с безводным аммиаком относятся к работам повышенной опасности. Безусловно, все это предполагает целый ряд сложностей при применении: компания, поставляющая безводный аммиак, должна иметь массу различных допусков, сертификатов, спецтехнику… Все это, безусловно, затрудняет процесс его широкого применения на производстве. Но, как отмечают специалисты, овчинка стоит выделки…

Жидкий аммиак вносят на глубину 10–15 см в зависимости от мехсостава почвы, чтобы избежать его потерь на испарение и сделать максимально доступным для корней растений. Для его внесения используют специальные ленточные агрегаты (аммиачные культиваторы). Удобрение проникает в грунт в зависимости от влаги почвы на глубину до 60 см и растекается от оси каждой сошки на 70 см. При внесении аммиака он быстро закипает и связывается с почвой. Это существенно сокращает потери азота. Как отмечают в компании «Агрохим 2001», безводный аммиак можно вносить ежегодно. Но желательно это делать за 10–15 дней до посева. Если не выдерживать определенную паузу между внесением безводного аммиака и посевом, можно получить ожоги семян, а затем и слабые всходы. По словам специалистов, аммиак вступает в реакцию с почвой уже через 0,05 секунды после его внесения. На седьмой день после посева он распространяется на 30 см2, а на 30­-й день равномерно распределяется на 1000 см2. При этом важно учитывать, что жидкий аммиак вносят во влажную почву, поэтому в засушливых регионах его вносят весной.

Доза азота должна быть правильно рассчитана. Специалисты отмечают, что для того, чтобы безводный аммиак работал наиболее эффективно, оптимальная температура почвы должна быть не выше 10°С, а температура воздуха – не выше 15°С.

Несмотря на то, что аммиак – газ, учетной величиной для него является только вес в тоннах, а не объем в кубических метрах. А коэффициент перевода 1 м3 аммиака в тонны может колебаться от 0,6 до 0,7. В свою очередь, емкости для хранения и транспортировки аммиака измеряют объемом в кубических метрах.

Как отмечают практики, применение аммиака подразумевает наличие необходимых средств защиты, иначе можно получить ожоги слизистой оболочки глаз и дыхательных путей. Безусловно, это тоже является определенной сложностью и повышает ответственность специалистов при применении этого удобрения. Но при этом аммиак, благодаря своей природе, не загрязняет окружающую среду, так как азот, из которого он состоит, является составной частью атмосферы.

ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Мы представили информацию об опыте и особенностях внесения безводного аммиака, обратив внимание как на его положительные стороны, так и на сложности, с которыми сталкиваются аграрии.

Возможно, внесение безводного аммиака будет как раз тем весомым аргументом при повышении рентабельности сельхозпредприятий, который позволит сделать технологический прорыв хозяйствам, ограниченным по площадям. Чтобы в условиях рынка искать не только и не столько возможности выживания, сколько инновационные идеи, внедрение которых в производство позволяет создавать успешный агробизнес.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Анатолий Рабчевский, исполнительный директор ЧП «Агроновация»:

– Исходя из собственной практики, хотелось бы добавить еще несколько важных моментов.

Во­-первых, нужно понимать, что аммиак – чуть ли не единственная форма широкого промышленного использования азота, потому он является во всех случаях сырьем для других азотосодержащих удобрений и, соответственно, как самостоятельное удобрение наиболее дешевый. При этом его использование влечет ряд затрат (описанных в статье), которые в пересчете на 1 кг азота немного выше затрат при использовании сухих удобрений. Таким образом, наиболее выгодно использование аммиака в качестве самостоятельного удобрения при большой норме внесения азота. Начиная с нормы 60 кг азота на 1 гектар, внесение аммиака дешевле использования сухих азотных удобрений, и такая экономия увеличивается с увеличением нормы азота, поскольку полевые затраты на внесение не особо зависят от его нормы.

Во­-вторых, считаю заблуждением предположение о том, что аммиак способен даже через несколько часов после внесения вызвать ожоги семян при последующем посеве. Посев любых культур осуществляется при таком температурном режиме, при котором азот (при правильном внесении аммиака на горизонт влаги) очень быстро теряет аммиачную форму. Поэтому говорить о токсичности аммиака можно только в момент внесения (если не учитывать очаги разлива аммиака, что технологически недопустимо).

В-третьих, в статье в целом приведены классические рекомендации, касающиеся погодных условий для внесения аммиака, которые актуальны при осеннем внесении под весенние культуры. Внесение аммиака перед посевом требует совершенно других условий, которые зависят от горизонта залегания влаги, температуры грунта, ну и, соответственно, самой культуры. При этом хочу сказать, что в засушливых условиях аммиак проявляет себя намного достойнее других удобрений, вопреки заблуждению, что он высушивает грунт.

В-четвертых, среди преимуществ аммиака важно отметить и отсутствие в его составе кислотных составляющих, в отличие от твердых азотных удобрений, что также благоприятно сказывается на почве.

Андрей Нестеров, Игорь Коваленко, обозреватели

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2017