Найважливішими добривами є:

• нітрати лужних елементів та амоніаку (селітри) — цінні природні азотні добрива, а калій нітрат до того ж іще й калійне добриво;

• фосфоритне борошно — продукт переробки кісток домашньої худоби. Головною його перевагою є повільне розчинення в ґрунті, що забезпечує тривалу дію добрива;

• карбамід CO(NH2)2 (сечовина) — високоефективне азотне добриво, яке за вмістом Нітрогену перевершує амоніачну селітру; його застосовують переважно для вирощування картоплі, кукурудзи, буряку та рису;

• простий суперфосфат — суміш Ca(H2PO4)2 • H2O та CaSO4; у ньому малий уміст Фосфору (20-30 % у перерахунку на Р2О5), але він досить ефективний на лужних ґрунтах;

• подвійний суперфосфат — концентроване фосфатне добриво, яке добувають із природних ортофосфатів дією ортофосфатної кислоти; багате на Фосфор (до 50 % у перерахунку на Р2О5);

• преципітат CaHPO4 • 2H2O за своїми агрохімічними властивостями подібний до подвійного суперфосфату. Він нерозчинний у воді, але засвоюється рослинами на кислотних ґрунтах. Через високу вартість (у два рази дорожчий за подвійний суперфосфат) преципітат обмежено використовують у сільському господарстві;

• калій хлорид та калій сульфат — ефективні калійні добрива, що використовують як у кристалічному, так і в розчиненому вигляді;

• амофос (суміш NH4H2PO4 і (NH4)2HPO4) — високоефективне складне азотно-фосфатне добриво, яке добувають нейтралізацією ортофосфатної кислоти амоніаком;

• нітроамофоска та амофоска — складні високоефективні потрійні добрива, що містять Нітроген, Фосфор та Калій.

Окрім головних поживних елементів (N, F, K), для нормального росту рослинам потрібні також інші елементи, але в значно менших кількостях (у мікродозах чи ультрамікродозах) — Ферум, Цинк, Манган, Молібден тощо. Залежно від хімічного складу ґрунтів сполуки цих елементів необхідно додавати в невеликих кількостях до основних мінеральних добрив.

Проблеми раціонального використання мінеральних добрив

У рослинах під дією спеціальних ферментів нітрат-іони відновлюються до амоніаку, який у свою чергу перетворюється на органічні нітрогеновмісні сполуки. У разі внесення в ґрунт надлишку нітратних добрив, нітрати накопичуються в рослинах, звідки потрапляють в організм людини. У великих кількостях нітрати небезпечні для здоров'я, їх припустима добова доза становить близько 0,3 г. Найбільше нітратів накопичується в листках шпинату, салату, капусти, петрушки, кропу, коренеплодах моркви й редису (мал. 27.3). В 1 кг цих продуктів може міститися до 4 г нітрат-іонів, що більш ніж у 10 разів перевищує припустиму добову дозу.

Мал. 27.3. Рослини, зелені частини яких накопичують нітрати

Також необхідно раціонально поводитися з фосфатними добривами. Кальцій ортофосфат дуже погано розчиняється у воді, тому повільно засвоюється рослинами. Для підвищення ефективності кальцій ортофосфат переводять у більш розчинні солі — гідрогенортофосфати або дигідрогенортофосфати. Але в цьому випадку добрива легко вимиваються з ґрунту дощем або ґрунтовими водами у водойми. Це спричиняє, по-перше, необхідність додаткового внесення фосфатних добрив у ґрунт (у сучасному сільському господарстві рослинами засвоюється не більше 20-40 % внесених фосфатних добрив), а по-друге, підвищення концентрації ортофосфатів у водоймах. Значний уміст ортофосфат-іонів у воді сприяє розвитку живих організмів, що призводить до надмірного розростання мікроорганізмів і водоростей. Про таке явище говорять, що вода «цвіте» (мал. 27.4).

Мал. 27.4. Цвітіння води в річці внаслідок надмірної концентрації ортофосфат-іонів

Отже, мінеральні добрива надзвичайно важливі для вирощування багатого врожаю. Але постає проблема швидкого виснаження покладів фосфоритів і небажаного значного збільшення концентрації різних йонів у водоймах, зокрема ортофосфатів.

Ключова ідея

Використання мінеральних добрив є прикладом проблеми, що ілюструє необхідність дотримання принципу золотої середини.

Контрольні запитання

389. Які речовини називають мінеральними добривами? На які групи їх поділяють?

390. Схарактеризуйте відомі вам добрива: їхній хімічний склад і особливості застосування.

391. Які проблеми постають під час використання мінеральних добрив?

Завдання для засвоєння матеріалу

392. Обробка фосфориту Ca3(PO4)2гарячою концентрованою нітратною кислотою замість сульфатної призводить до утворення розчину, який під дією амоніаку перетворюється на комплексне добриво. Запишіть рівняння реакцій.

393. Амоній сульфат та амоніачна селітра — важливі нітратні добрива. Складіть ланцюг перетворень, за якими їх можна одержати з азоту.

394. Складіть рівняння реакцій для здійснення перетворень:

а) P → P2O5 → Na2HPO4 → CaHPO4 → H3PO4;

б) (NH4)2CO3 → NH3→ NO → NO2→ HNO3 → NH4NO3 → Ca(NO3)2.

Комплексні завдання

395. Поживну цінність фосфатних добрив прийнято визначати, розраховуючи масову частку P2O5 у кожному з них. Обчисліть масову частку P2O5 у преципітаті.

396. Порівняйте масову частку Нітрогену в сечовині CO(NH2)2, амоніачній селітрі NH4NO3 та натрієвій селітрі NaNO3. Яке з цих добрив має найбільшу поживну цінність для рослин?

397. Юним агрономам дали завдання підгодувати яблуню амоніачною селітрою, приготувавши розчин: 1 г солі на 1 л води. Однак амоніачної селітри не було, і вони вирішили замінити її на калійну. Яку масу калійної селітри треба розчинити в 1 л води, щоб одержати розчин із тим самим умістом Нітрогену, що було потрібно?

398. Річну норму внесення в ґрунт фосфатних добрив визначають кількістю P2O5. Яка маса преципітату потрібна для обробки поля площею 50 га протягом року, якщо норма внесення фосфатного добрива становить 120 кг P2O5 на гектар?