Přidávání čpavku do půdy – Služba čpavku

Pro mnoho rostlin je dusík základní živinou. Navíc na jaře je tento prvek zvláště nezbytný, protože jeho nedostatek brzdí vývoj a růst rostliny. V současné době existuje mnoho různých možností a metod přidávání dusíku do půdy. Nejúčinnější z nich je dnes přídavek bezvodého čpavku.

Co je to bezvodý amoniak

Bezvodý amoniak (NH₃) je nejkoncentrovanější dostupné dusíkaté hnojivo obsahující 82,2 % dusíku. Zevně je to bezbarvá pohyblivá kapalina štiplavého zápachu, která na vzduchu při teplotě 34 °C prudce vře a při 77 °C se rychle odpařuje.

Amoniak je toxický plyn, který může existovat v jednom ze dvou skupenství – plynném a kapalném. Bezvodý (kapalný) amoniak se vyrábí zkapalněním plynného amoniaku pod tlakem.

Skladování a přeprava bezvodého čpavku musí být prováděna pod tlakem v ocelových nádobách (lahvích nebo nádržích) s pracovním tlakem asi 16 atmosfér.

Bezvodý kapalný čpavek je účinné, vysoce koncentrované dusíkaté hnojivo, které umožňuje plně automatizovat a mechanizovat veškeré technické operace pro jeho použití.

O využití bezvodého čpavku v zemědělství

Použití bezvodého čpavku v rostlinné výrobě jako hlavního dusíkatého hnojiva bylo v SSSR široce praktikováno. V Rusku se jeho použití stalo problematickým od získání NH₃ a jeho použití jako hnojiva v zemědělství přestalo být centralizované. Práce s bezvodým čpavkem je navíc považována za vysoce rizikovou práci a ta vyžaduje speciální vybavení pro jeho skladování, přepravu a aplikaci do půdy a speciálně vyškolený personál.

V USA, Kanadě a Evropské unii se bezvodý čpavek používá velmi široce, protože se dlouho těší zasloužené pověsti levného a účinného zdroje dusíku. Z hlediska rozsahu použití bezvodého čpavku jsou na prvním místě Spojené státy americké – až 60 % tam používaných dusíkatých hnojiv je aplikováno ve formě bezvodého čpavku. V Kanadě má bezvodý čpavek také velký podíl na trhu s dusíkatými hnojivy. Zemědělci v těchto zemích mají zpravidla na své farmě vybavené místo pro dočasné skladování bezvodého čpavku a používají vlastní zařízení nebo si je pronajímají. Dodávky tohoto hnojiva zemědělcům, včetně jeho rozvozu, zajišťují soukromé specializované firmy, které mají speciálně vybavená vozidla a povolení k přepravě čpavku a také navázané kontakty se závodem na výrobu hnojiv.

V Rusku jen málo zemědělských výrobců vybavilo skladovací prostory NH₃. Aplikaci bezvodého čpavku do půdy provádějí především mobilní týmy firem, které takovou službu poskytují. Tyto společnosti mají obvykle vlastní vozový park speciálně vybavený a certifikovaný pro přepravu bezvodého čpavku, speciální zařízení pro jeho aplikaci do půdy a dlouhodobé smlouvy na jeho dodávky.

NH aplikační technologie₃ do půdy zahrnuje použití speciálních strojů vybavených potřebnými mechanismy, systémem pro přípravu a distribuci hnojiva, stejně jako speciální nádoby. Obvykle se jedná o tažené zařízení, které spolupracuje s traktorem.

V současné době se vyrábí speciální zařízení pro aplikaci bezvodého čpavku na těchto strojích je možné upravovat rozteč řad a měnit počet a nastavení pracovních orgánů. Pracovní částí je nůž pro zavádění čpavku před ním je instalována radlička.

Příprava pracovní látky k aplikaci se provádí speciálním zařízením, které zahrnuje: ledničku, regulátor, regulační ventil dávkování a uzávěr průtoku, zařízení pro regulaci ztrát a snímač provozních otáček.

Hloubka aplikace tohoto hnojiva a aplikační dávka ve fyzikálním vyjádření a v množství účinné látky závisí na technologii půdy a pěstování plodin – jsou různé pro každou konkrétní farmu. Kromě toho je kvalita práce výrazně ovlivněna teplotou a vlhkostí půdy, přítomností nebo nepřítomností předchozího zpracování půdy. Průměrná produktivita popisované jednotky je až 250 ha/den.

Vyráběné moderní zařízení lze dodatečně vybavit zařízeními pro aplikaci jiných typů kapalných a suchých hnojiv, což umožňuje souběžnou aplikaci několika druhů hnojiv.

V Rusku v posledních letech vzrostla poptávka po zařízení pro použití bezvodého čpavku jako dusíkatého hnojiva, což nám umožňuje doufat, že takové efektivní technologie, které zvyšují úrodnost půdy, zaujmou své právoplatné místo v ruském zemědělství.

Vlastnosti přidávání NH do půdy₃

Samozřejmě hlavní výhodou použití bezvodého čpavku je jeho vysoký obsah dusíku – 82,2 %. Dusičnan amonný obsahuje pouze 34,4 % dusíku. Kromě toho je vysoká účinnost této technologie, zejména ve srovnání s granulovanými dusíkatými hnojivy, způsobena skutečností, že jejich použití vyžaduje dodatečné zapracování do půdy a účinek jejich použití závisí také na přítomnosti deštěm.

Bezvodý čpavek lze aplikovat na úrodu příštího roku na podzim, protože když se dostane do půdy, amonná forma dusíku se jím rychle zachytí a nevyprchá ani se nevyplaví. Hnojivo je rovnoměrně rozloženo v orné vrstvě. Účinek čpavku nastupuje ihned po aplikaci, zatímco suchá hnojiva vyžadují pro svůj účinek dodatečnou vlhkost.

U ozimých plodin se doporučuje aplikovat bezvodý čpavek ihned po sklizni předchozí plodiny, 2–4 týdny před setím. U jarních plodin se bezvodý čpavek aplikuje na jaře současně s výsevem.

Bezvodý čpavek, v závislosti na složení a mechanických vlastnostech půdy, se aplikuje do hloubky 10 až 15 cm. Tím se zabrání ztrátě látky odpařováním a hnojivo je co nejvíce dostupné pro rostliny. V závislosti na vlhkosti půdy pronikne hnojivo do půdy do hloubky 60 cm a šíří se z každého aplikačního místa do vzdálenosti 15 až 70 cm.

Optimální teplota půdy pro efektivní provoz bezvodého čpavku není vyšší než +10 °C a teplota vzduchu není vyšší než +15 °C. Optimální dobou pro aplikaci je tedy podzim nebo jaro.

Výhody použití bezvodého amoniaku

Výhody této technologie pro aplikaci dusíkatých hnojiv jsou zřejmé. Zde jsou hlavní výhody použití NH_3.

• bezvodý čpavek, jak již bylo uvedeno, je nejkoncentrovanější ze všech dusíkatých hnojiv. Rostliny rychle dostanou, co potřebují, ve snadno dostupné formě a v dostatečném množství. Jiné formy amoniaku mají nejen nižší obsah dusíku, ale také vyžadují další podmínky pro jeho absorpci rostlinami. Bezvodý čpavek má lepší absorpci než jiná kapalná a granulovaná hnojiva;
• Bezvodý čpavek je při aplikaci rovnoměrně rozprostřen po celé aplikační ploše a po celé hloubce vrstvy, ve které se budou nacházet kořeny rostlin. Výsledkem je, že plodiny dostávají potřebný dusík po celou vegetační sezónu a ve snadno dostupné formě. Absorpce dusíku rostlinou navíc nijak nezávisí na vlhkosti půdy. Například za sucha nemusí fungovat pevná dusíkatá hnojiva, ale bezvodý čpavek aplikovaný do hloubky 18 cm funguje vždy;
• dodatečným efektem použití bezvodého amoniaku v půdě je zvýšení množství mobilních forem draslíku, fosforu a mikroprvků, což přirozeně zlepšuje nutriční stav rostlin a dále zvyšuje úrodnost půdní vrstvy;
• kromě svého hlavního účinku pomáhá bezvodý čpavek v boji proti různým škůdcům (hlodavci, drátovci atd.);
• Výhodou bezvodého čpavku oproti granulovaným hnojivům je, že jej z půdy nevyplavují srážky, spodní voda a voda z tání, a proto je jeho použití efektivní jak na jaře, tak na podzim. Bezvodý amoniak zavedený do půdy se velmi rychle mění na amonium (NN₄₊), který je přitahován negativními náboji půdní struktury. Při podzimní aplikaci čpavku je hnojivo navíc chráněno před vyplavováním tím, že při teplotách půdy pod +10 °C se zastaví všechny nitrifikační procesy a dusík se nepřemění na dusičnany. Při přidávání bezvodého čpavku na jaře i na podzim nepřesahují ztráty 2–5 %.
• Experimentálně bylo zjištěno, že použití bezvodého čpavku vede ke zvýšení výnosu o: u pšenice – od 2 do 7 c/ha, u kukuřice na siláž – až 100 c/ha, kukuřice na zrno – až 4,5 c /ha, cukrová řepa – do 290 c/ha, řepka – do 3,5 c/ha.
• Mezi výhody bezvodého čpavku patří jeho dlouhá skladovatelnost. Toto hnojivo se na rozdíl od tuhých hnojiv stejné skupiny nespéká ve skladech a nepodléhá dalším změnám;
• zavádění bezvodého čpavku do země nevyžaduje použití ruční práce – to lze také nazvat jeho výhodou.

Mezi hlavní nevýhody bezvodého čpavku patří potřeba speciálního vybavení, které je poměrně nákladné na jeho skladování, přepravu a aplikaci do půdy. Tato nevýhoda je však více než kompenzována všemi výhodami, které její použití poskytuje.

Zavádění bezvodého čpavku do půdy je určeno pro plodný růst a zrání obilnin, technických plodin, zeleniny a cukrové řepy. Používají se jako hnojivo pro řádkové plodiny. V tomto případě je však nutné hnojivo umístit ve vzdálenosti cca 10 cm od rostlin, případně doprostřed řádků. V opačném případě může dojít k popálení rostlin.

Skladování, přeprava a použití bezvodého čpavku probíhá výhradně pod tlakem – nejčastěji ve velkých nádobách o tlaku cca 16 bar.

Kdy aplikovat kapalný amoniak na půdu

Amoniaková hnojiva je možné aplikovat jak na jaře před setím, tak na podzim před sklizní v příštím roce. V každém případě je třeba dodržovat řadu pravidel. Zejména průměrná denní teplota vzduchu by neměla překročit 10 stupňů C. V létě proto nemůžete do půdy přihnojovat. Tato teplota je nejlepší pro přidávání amoniaku. Za takových podmínek nejintenzivněji probíhají procesy saturace dusíkem.

Kdy aplikovat kapalný amoniak na půdu

Amoniaková hnojiva je možné aplikovat jak na jaře před setím, tak na podzim před sklizní v příštím roce. V každém případě je třeba dodržovat řadu pravidel. Zejména průměrná denní teplota vzduchu by neměla překročit 10 stupňů C. V létě proto nemůžete do půdy přihnojovat. Tato teplota je nejlepší pro přidávání amoniaku. Za takových podmínek nejintenzivněji probíhají procesy saturace dusíkem.

Vzhledem k tomu, že harmonogram zemědělských prací je nejintenzivnější na jaře, aplikují zemědělci hnojiva, včetně dusíkatých, obvykle na podzim – od konce září. Pokud se rozhodnete pro doplňování dusíku na jaře, musíte dodržet výše uvedené teplotní a klimatické podmínky. V opačném případě může mít tekutá kompozice negativní vliv na rostoucí semena. Dokáže zpomalit růst již vytvořených kulturních rostlin. V tomto ohledu musí být na jaře před setím do půdy zaveden amoniak do hloubky nejméně 20-25 cm. Časový interval mezi aplikací dusíku a výsevem zemědělských plodin by měl být pokud možno prodloužen. Výsadbu lze provést druhý den po aplikaci hnojiva.

Příznaky nedostatku dusíku

Existují určité příznaky, které vám mohou pomoci pochopit, že v půdě není dostatek dusíku. Vývoj a růst rostlin se prudce zpomaluje. To platí zejména pro vegetativní hmotu – listy jsou malé a bledé barvy, stonky jsou ztenčené a prakticky se nerozvětvují. Rozmnožovací orgány jsou špatně formovány, v důsledku čehož sklizeň prudce klesá. V důsledku nedostatku dusíkatých hnojiv přestávají obilniny odnožovat, snižuje se počet zrn v klasech a snižuje se obsah bílkovin v zrnu.

Příprava půdy, doporučené dávky amoniaku

Složení amoniaku lze přidat po různých typech kultivace půdy – tradiční, minimální, nulové. Důležité je složení půdy. Na základě toho se provádí jeho příprava – kultivace nebo kypření do větší hloubky. Neměly by zůstat žádné nerovnosti, jinak se bezvodý amoniak do značné míry odpaří (přibližně 20-30% vnesené hmoty). Před aplikací je třeba půdu dobře navlhčit, aby se hnojivo, které přejde do plynného skupenství, nevypařilo. Při splnění těchto podmínek zůstane v půdě a bude mít příznivý vliv na vysázené plodiny, na objem a kvalitu sklizně.

Přední agronomové vyvinuli standardy pro přidávání amoniaku do půdy. Jsou přibližné, tyto hodnoty se mohou lišit v závislosti na typech půdy a klimatických podmínkách. Zemědělství v mnoha zemích se však provádí v souladu s těmito normami:

1. Pro obilné plodiny – 70-130 kg na hektar;
2. Pro průmyslové plodiny – 60-110 kg na hektar;
3. Pro zeleninové plodiny – 50-80 kg na hektar;
4. Pro cukrovou řepu – 100-200 kg na hektar v kombinaci s draselnými a fosfátovými hnojivy.

Jak se bezvodý amoniak aplikuje do půdy?

Tato práce vyžaduje polní nádobu s dusíkatým hnojivem, speciální pásový kultivátor s určitou roztečí, který je namontován na traktoru. Mnoho moderních kultivátorů je vybaveno dochlazovačem (aby se zabránilo ztrátě složení amoniaku) a řídicím a distribučním systémem pro zavádění bezvodého amoniaku.

Dusíkaté hnojivo se aplikuje do půdy rovnoměrně po celé ošetřované ploše. Pomocí kultivátoru se kapalný čpavek rychle umístí do hloubky přibližně 15-22 cm. To umožňuje rostlinám absorbovat maximum dusíku z horních vrstev půdy. Protože se tato sloučenina může velmi rychle odpařovat, neměla by být umístěna na zemský povrch. Možnost použití hnojiva jako základu pro pěstované plodiny jak před jarním setím, tak při podzimních zemědělských pracích je jednou z významných výhod bezvodého čpavku. V půdních vrstvách může zůstat dlouho v původním množství a při silných deštích a jarních povodních se z ní nevyplavuje.

Bezpečnostní opatření při přidávání amoniaku do půdy

Je důležité mít na paměti, že mluvíme o toxické chemické sloučenině. Frivolní přístup k zavádění amoniaku do půdy může způsobit značné poškození lidského zdraví. Proto je nutné přísné a neochvějné dodržování bezpečnostních opatření.

Použití bezvodého čpavku ke zlepšení složení půdy je možné pouze po podrobných pokynech a seznámení s technologickými normami a pravidly. Pro aplikaci hnojiva do půdy musí být všichni pracovníci zapojení do tohoto procesu vybaveni speciálním oděvem a silnými gumovými rukavicemi.

Je zakázáno vypouštět čpavek do vodních útvarů. Pokud se tato sloučenina dostane do vody, může způsobit smrt značné části podvodních rostlin a živočichů. Hnojivo se smí používat pouze ve značné vzdálenosti od zdrojů zásobování vodou v obydlených oblastech.

Kromě toho jsou na zařízení určená pro práci s hnojivy kladeny vysoké nároky. Musí zajistit bezpečnost pracovníků, kteří aplikují čpavek do půdy.

Výroba a použití kapalných dusíkatých hnojiv je regulována normou GOST 6221 90, která je povinná pro dodržování předpisů.

Jak hluboko by měl být bezvodý čpavek aplikován do půdy?

Tato chemická sloučenina se obvykle aplikuje do hloubky 20 až 25 cm v závislosti na složení půdy. Při provádění této akce byste měli vzít v úvahu vlhkost půdy. Pokud není dostatečně navlhčen, jsou výrazné ztráty dusíku téměř nevyhnutelné. Převlhčení půdy však může vést i k určitým problémům – její částice se přilepí na pásový kultivátor. V důsledku toho se mohou ucpat trubky zařízení a hnojivo bude rozmístěno po ošetřované ploše nerovnoměrně a nelze vyloučit ztráty dusíku.

Jaké procesy nastávají po přidání amoniaku do půdy

Ihned po vstupu do země se kompozice naváže na vodíkový iont a stane se další látkou – amoniem (chemický vzorec – NH4 +). Je stabilně fixován záporně nabitými ionty v půdě, takže ztráty dusíku budou minimální. Právě ve formě amonia je část dusíku absorbována rostlinami. Zbytek se působením nitrifikačních mikroorganismů přemění na nitrátovou sloučeninu a je také k dispozici pro absorpci zemědělskými plodinami.

Nejprve je potlačena životně důležitá aktivita mikroflóry v půdě. Počet paprskovitých hub a bakterií, které asimilují různé formy dusíku, se sníží téměř na polovinu. Depresivní účinek se neomezuje pouze na oligotrofní, oligonitrofilní bakterie – pro ně je amonium zdrojem dusičnanů. Po několika týdnech však počet mikroflóry začne znovu růst a obnoví se na svou předchozí hodnotu. V tomto případě tedy nedochází k výraznému negativnímu dopadu na ekologický stav půdy.

Pokud byl čpavek přidán na jaře, výsev může začít 2-4 dny po této operaci. Před touto dobou však není možné ošetřenou plochu zasít, protože to způsobí popáleniny semen a v důsledku toho nízký výnos obilí a dalších pěstovaných plodin. Zvláštností kapalné kompozice je, že ji nesmývají deště a povodně, prakticky nedochází ke ztrátám, takže ji lze na podzim přidat do země. Granulovaná hnojiva jsou často vyplavována srážkami a podzemní vodou.

Nejlepší podmínky pro tuto operaci jsou následující: teplota půdy – asi 10 stupňů C, teplota vzduchu – 10-14 stupňů C, vlhkost – v rozmezí od 50 do 65%. V této klimatické situaci je nitrifikace amoniaku u černozemě ukončena asi za měsíc, v kyselých hlinitých půdách za 120–130 dní a v písčitých za 150–160 dní.

Výhody aplikace čpavku oproti použití granulovaných dusíkatých hnojiv

1. Při správné organizaci procesu je dosahováno vysokých výnosů (o 20-25 % vyšší než při použití suchých hnojiv);
2. Ničení semen plevelů, různých škůdců (hmyz a hlodavci), kolonie plísní. Aplikace bezvodého čpavku v pásech umožňuje výrazně snížit počet plevelů, přičemž nemá negativní vliv na pěstované rostliny (samozřejmě při dodržení technologie krmení). Při rozptylování granulí je obtížné dosáhnout takové selektivity;
3. Finanční přínos. Použití kapalného složení má ve srovnání s jinými dusíkatými hnojivy se stejným aplikovaným objemem a stejnými náklady o 40-50 % vyšší návratnost (v závislosti na typu pěstovaných rostlin);
4. Pozitivní vliv na počet mobilních forem dalších mikroelementů (fosfor, draslík atd.);
5. Žádné znatelné, nenapravitelné poškození mikroorganismů v půdě. Mírný pokles jejich počtu ihned po krmení je kompenzován jeho růstem po 2-3 týdnech. Obnovuje se počet mikroorganismů, který v důsledku zvýšení obsahu dusíku dokonce překračuje původní úroveň;
6. Nízké procento ztrát na úrodě popálením semen a otravou;
7. Optimální hloubka aplikace pomocí pokročilé metody proužků (20-25 cm). Právě v této situaci kořeny rostlin nejlépe absorbují dusík;
8. Žádná závislost na nepříznivých událostech (sucho, vydatné deště apod.). Nedochází k vyplavování hnojiva, protože výsledné amonium tvoří pevnou vazbu s půdou a kořeny přijímají látky potřebné pro růst rostlin. Dusík v amoniu je chemicky stabilní, protože je fixován záporně nabitými částicemi půdy. Reakce přeměny amoniaku na dusičnany probíhá postupně, v několika fázích. Proto pěstované plodiny přijímají živiny nepřetržitě;
9. Rozdíl mezi chemickými vzorci amoniaku a dusičnanu amonného. V prvním případě rostliny absorbují dusík o 5-15 % účinněji než ve druhém;
10. Mechanizace všech hlavních procesů, využití ruční práce prakticky chybí. V souladu s tím jsou mzdové náklady výrazně nižší než při použití granulí a náklady na provedenou práci jsou nižší. Navíc odpadá nutnost drtit hnojiva, sypat je do secího stroje, nakládat a vykládat, ani organizovat skladování ve skladu;
11. Nejvyšší procento čistého dusíku mezi všemi druhy dusíkatých hnojiv – 82,3 %. To také usnadňuje jeho absorpci kořeny pěstovaných plodin;
12. Rovnoměrné rozložení dusíku v půdě;
13. Není potřeba další deoxidace půdy;
14. Lze použít i za suchého počasí s maximální účinností. Aplikace granulovaných hnojiv při déletrvajícím suchu ne vždy přináší očekávaný výsledek. Pokud použijete bezvodý amoniak podle všech pravidel, pak je tento výsledek zaručen.

Před několika desetiletími provedli vědci ze zemědělské akademie Timiryazev experimentální aplikaci čpavku na svých pozemcích. Výsledkem bylo zvýšení výnosu: kukuřice na siláž – až 120 centů na hektar, cukrová řepa – až 300 centů na hektar, zrna kukuřice – až 5 centů na hektar, ostatní obilniny – až 4 centy na hektar.

To však není konečný výsledek. V současné době používání kapalného čpavku, zejména německými farmáři, umožňuje sklízet úrodu pšenice až 115 centů/ha a jejich americkým a kanadským „kolegům“ až 190 centů/ha kukuřice.

V Holandsku zemědělci provedli řadu praktických experimentů. Ukázali, že použití bezvodého čpavku místo granulovaných hnojiv přispělo ke zvýšení výnosu brambor přibližně o 3–6 tun na hektar, v závislosti na vlastnostech půdy.