Studii de laborator privind dizolvarea îngrășămintelor azotate prin umiditate și precipitații -

Instrumente

Urmăriți jurnalul

Dep. de energie și tehnologie, Univ. suedeză de științe agricole (SLU), Box 7032, Uppsala, 75007 Suedia

Corespondenţă

Christian Sigtryggsson, Dep. de energie și tehnologie, Univ. suedeză de științe agricole (SLU), Box 7032, Uppsala, 75007, Suedia.

Dep. de sol și mediu, Univ. suedeză de științe agricole (SLU), Box 7014, Uppsala, 75007 Suedia

Dep. de energie și tehnologie, Univ. suedeză de științe agricole (SLU), Box 7032, Uppsala, 75007 Suedia

Corespondenţă

Christian Sigtryggsson, Dep. de energie și tehnologie, Univ. suedeză de științe agricole (SLU), Box 7032, Uppsala, 75007, Suedia.

Dep. de sol și mediu, Univ. suedeză de științe agricole (SLU), Box 7014, Uppsala, 75007 Suedia

Abstract

Având ca scop îmbunătățirea gestionării îngrășămintelor prin evaluarea dizolvării îngrășămintelor, am comparat higroscopicitatea azotatului de calciu amoniu (CAN), azotatului de amoniu (NS 27-4) și a compușilor azotați (de laborator). Dizolvarea îngrășămintelor cu N a fost studiată și în condiții de ploaie simulate. Toți compușii au fost foarte higroscopici, dizolvându-se în decurs de 24 de ore la 90-99% umiditate relativă și 25 ° C. Adăugarea de 2 mm de ploaie la granulele de îngrășământ (3–4,5 mm diametru) a fost suficientă pentru a dizolva 50% din compuși. Viteza de dizolvare prin umiditate sau ploaie nu a fost pasul limitativ pentru disponibilitatea plantelor.

Abrevieri

1. INTRODUCERE

Îngrășămintele cu azot (N) sunt aplicate în zilele noastre cu o mare precizie pentru a satisface cererea recoltei, folosind tehnici de senzori combinate cu aplicarea divizată (Hooper, Zhou, Coventry și McDonald, 2015). Cu toate acestea, îngrășămintele solubile aplicate în doze separate necesită apă din sol, precipitații sau suficientă umiditate a aerului pentru a se dizolva și a deveni plantă disponibilă. Dizolvarea rapidă este critică mai ales în etapele ulterioare din timpul creșterii culturilor pentru o eficiență ridicată a utilizării N. Pentru a îmbunătăți în continuare gestionarea îngrășămintelor, sunt necesare cunoștințe despre dinamica dizolvării.

Datele din literatura de specialitate arată că compușii azotați precum azotatul de calciu [Ca (NO3) 2] și azotatul de amoniu (NH4NO3) sunt foarte solubili în apă, cu solubilitate de 1,44 g solid g -1 H2O pentru azotatul de calciu tetrahidrat și 2,13 g pentru azotatul de amoniu, care este de patru până la șase ori mai mare decât pentru clorura de sodiu (NaCl) (Lide, 2004). Cu toate acestea, studiile despre cinetica dizolvării acestor compuși sunt rare. Ambele sunt higroscopice, absorbând vapori de apă din aerul înconjurător, ceea ce are ca rezultat aglomerarea și dizolvarea, proces denumit deliquescență. Higroscopicitatea și deliquescența acționează simultan, fiind dependente de umiditatea relativă a aerului înconjurător. Umiditatea relativă de 50,5% pentru azotatul de calciu și 62,7% pentru azotatul de amoniu sa dovedit a fi suficientă pentru a provoca deliquescență la 25 ° C (Adams și Merz, 1929). Într-un studiu, absorbția de apă higroscopică a azotatului de amoniu utilizat la explozivi a constituit 0,15 g apă g -1 solid timp de 2 ore la umiditate relativă 87-94% și 28 ° C (Harris, 1970).

În acest studiu, am stabilit să examinăm cantitatea de apă și timpul necesar pentru dizolvarea unei granule de îngrășământ. Scopul a fost de a determina rata de dizolvare a două îngrășăminte comerciale cu azot atunci când sunt expuse fie la aer umed, fie la precipitații. Higroscopicitățile au fost comparate cu cele ale compușilor chimici similari. Obiectivele noastre specifice au fost (a) măsurarea potențialului maxim de higroscopicitate și dizolvare a Ca (NO3) 2 și NH4NO3 și a compușilor chimici comparabili la umiditate relativă ridicată și (b) cuantificarea ratelor de dizolvare a celor două îngrășăminte sub precipitații prin precipitații simulate.

2 MATERIAL ȘI METODE

Au fost utilizate două îngrășăminte comerciale granulate și acoperite cu azot, azotat de calciu amoniu (CAN 15.5) și azotat de amoniu amestecat cu anhidrit și dolomit (NS 27-4) (Yara International ASA) pentru experimentele de higroscopicitate și precipitare. Azotatul de calciu amoniu [5Ca (NO3) 2 * NH4NO3 * 10H2O] este o sare dublă cu 15,5% N (14,4% ca NO3 - N și 1,1% ca NH4 - N) și 18,8% Ca. Amestecul NS 27‐4 [NH4NO3 (80%) + CaSO4 + CaMg (CO3) 2] conține 27% N (13,5% ca NH4 - N și respectiv NO3 - N), 3,7% S și 0,6% Mg. Ambele îngrășăminte sunt acoperite cu un amestec (0,3%) de ceară, ulei și rășină (Obrestad & Tande, 2016). Substanțele chimice de referință utilizate în experimentul de higroscopicitate au fost azotatul de calciu tetrahidrat [Ca (NO3) 2 * 4H2O] și azotatul de amoniu (NH4NO3) (puritate 99,4–99,5; produse chimice VWR).