Ліцей 303
м.Київ
Реферат
на тему:
«Мінеральні добрива»
(Погорєлов Нікіта, Федчук Володимир)
Мінеральні добрива – джерело різних поживних елементів для рослин i властивостей грунту, насамперед азоту, фосфору і калію, та був кальцію, магнію, сірки, заліза. Всі ці елементи ставляться до групи макроэлементов („Макрос” грецькою –великий), оскільки вони поглинаються рослинами в значних кількостях. З іншого боку, рослинам необхідні інші елементи, хоча у дуже невеликих кількостях. Їх називають мікроелементами („Микрос” грецькою – маленький). До мікроелементам ставляться марганець, бір, мідь, цинк, молібден, йод, кобальт та інших. Усі елементи однаково необхідні рослинам. За повної відсутності будь-якого елемента у грунті рослина неспроможна вона зростатиме і розвиватися нормально. Усі мінеральні елементи беруть участь у складних перетвореннях органічних речовин, які виникають у процесі фотосинтезу. Рослини для освіти своїх органів – стебел, листя, квіток, плодів, бульб – використовують мінеральні живильні елементи у різних співвідношеннях.
У грунтах зазвичай є всі необхідні рослині живильні елементи. Однак найчастіше окремих елементів може не вистачити для задовільного росту рослин. На піщаних грунтах рослини нерідко відчувають брак магнію, на торф'яних грунтах – молібдену, на чорноземах – марганцю тощо. буд. Недолік елементів заповнюється з допомогою добрив. Почвенную кислотність усувають з допомогою вуглекислих солей кальцію і магнію.
Застосування мінеральних добрив – одна з основних прийомів інтенсивного землеробства. З допомогою добрив можна різко підвищити врожаї будь-яких культур цього разу вже освоєних площах без додаткових витрат за обробку нових земель. З допомогою мінеральних добрив можна вдаватися найбідніші, звані викидні землі.
Усім живим організмам необхідні речовини, регулюючі швидкість біохімічних реакцій. Микроэлементы і входять до складу таких речовин, наприклад ферментів. Дія їх багатоманітно. Наприклад, залізо, марганець і цинк входять до складу деяких ферментів – каталізаторів окисно-відновних реакцій. Залізо сприяє освіті хлорофілу. При внесення незначних кількостей молібдену врожайність бобових різко зростає. Соединения молібдену підвищують каталітичну активність ферментів, що у реакціях зв'язування атмосферного азоту бактеріями.
Які ж здійснюється харчування рослин які у грунті елементами? Звернімося до теорії електролітичної дисоціації. Рослини вибірково витягають необхідні елементи з водного грунтового розчину як іонів (катионів NH4, До, Mg, Ca, H, аніонів NO3, H2PO4, SO4 та інші). Принаймні вилучення поживних речовин рослинами грунтовий розчин повинен поповнюватися ними. Як це відбувається? Азот почвыпочти повністю входить у недоступні рослинам органічні сполуки. Переважна більшість фосфору входить до складу нерозчинних у питній воді неорганічних сполук (фосфати алюмінію, заліза та інші) і органічних сполук. У грунтах міститься багато сполук сірки, калію, магнію, мікроелементів. Але як мала частка їх перебуває у доступних засвоєнню рослинами формах.
Під упливом різноманітних хімічних реакцій й за участі мікроорганізмів відбувається поступовий перехід поживних елементів з неусвоемого стану в іонне. Але це іони було б вимиті водою, коли вони не утримувалися грунтовими ионитами. Удерживаемые ионитами іони становлять основну масу які у грунті поживних матеріалів доступною для рослин формі. Між ионитами і розчиненими речовинами протікають обмінні реакції, в результатеорганических речовин, і вуглеводів. Отже, рослині передусім необхідні фосфорні добрива. Зміст поживних речовин, у добриві висловлюють у відсотках P2O5, N і K2O.
Випускаються також добрива, містять двоє чи троє елемента, ми інколи з додаванням і мікроелементів.
Азотные добрива виробляють на заводах, пов'язуючи азот повітря з воднем. У результаті виходить аміак, і потім окислюється до азотної кислоти. Поєднуючи аміак з азотної кислотою, отримують найпоширеніше азотне добриво – аміачну селітру, що містить близько 34% азоту.
Застосовують як добриво водний розчин аміаку, який містить близько 20% азоту. Його виробництво обходиться набагато дешевше, ніж виробництво аміачної селітри. Але перевозити рідкий аміак і вносити їх у грунт складніше: потрібні спеціальні цистерни й особливі культиватори – растениепитатели. А, щоб аміак не улетучивался з грунту, його потрібно зашпаровувати по меншою мірою на глибину 10-15 див.
Серед інших азотних добрив застосовуються сірчанокислий амоній, у якому до 20% азоту, натрієва селітра (16% азоту), калійна селітра (13,5% азоту та 46,5% окису калію) і сечовина – найбільш багате азотом з'єднання (до 46% азоту).
Сировиною виготовлення фосфорних добрив служать мінерали апатит і фосфорит. Тонко розмелений апатит чи фосфорит обробляють сірчаної кислотою й отримують суперфосфат – основне фосфорне добриво. Майже вся фосфорна кислота, яка перебуває у суперфосфате, розчиняється у воді й добре засвоюється рослинами. Більшість суперфосфату випускається заводами в гранульованому вигляді. Фосфорная кислота з суперфосфату, яку внесено до грунт як порошку, швидко перетворюється на сполуки, малодоступні для рослин. У гранулах ж фосфорна кислота значно довше залишається у цьому стані, у якому вона часто засвоюється рослинами.
Хороше фосфорне добриво – то – масшлак, особливо кислих грунтів. Його отримують з відходів переробки залізної руди, що містить фосфор. Изготовляются також термофосфаты. Їх отримують, сплавляючи мінерали, містять фосфор, з содою і лугами.
Застосовують як добриво і фосфористую борошно, т. е. тонко размолотые, але з оброблені хімічні фосфорити. Фосфор у тому добриві все-таки малодоступний рослині. Хороші результати фосфоритне борошно дає ґранти лише на грунтах зі значною кислотністю – на підзолистих і північних чорноземах. Та деякі рослини, наприклад гречка і люпин, вирізняються високою здатністю використовувати фосфоритную борошно навіть у малокислых грунтах.
Найпоширеніша калийное добриво – 40% калійна сіль. Її отримують з хлористого калію, додаючи щодо нього відповідне кількість сильвинита чи каинита. З ними калийную сіль потрапляє трохи натрію, який діє певні культури, особливо помітно зростає врожай цукрового буряку й збільшується цукристість плодів томатів. Внесення калійної солі в грунту, бідні калієм, наприклад, у торф'яні чи болотні, здатна родити значну прибавку врожаю.
Дедалі більше випускають добрив, містять 2 чи 3 поживних елемента. По 2 поживних елемента у калійної селітрі і аммофосе, 3 елемента у нитрофосках і аммофосках. У цих комбінованих добривах менше баласту – непотрібних для рослин сполук.
Для різних культур необхідні різні кількості і співвідношення добрив. Точні дози добрив встановлюються агрохимическими лабораторіями з урахуванням аналізів грунтів кожного поля.
Як зазначалося, у початку доповіді, деякі грунту бідні окремими мікроелементами. У таких випадках вносять микроудобрения. Бор вносять у ґрунт як боромагниевого добрива, що містить близько 6% борної кислоти. Нашої промисловістю випускається подвійний борний суперфосфат, у якому 36% фосфорної кислоти і майже 7% борної кислоти.
Мідь вносять як пиритных недогарків (відходів, одержуваних під час виробництва сірчаної кислоти), які утримують тільки близько 0,5% міді. Гарним джерелом міді служить мідний купорос.
Марганцевыми добривами служать марганцеві шлаки, містять до 15% марганцю, і навіть сірчанокислий марганець. Та найбільше поширення отримав марганизированный суперфосфат, який містить близько 2-3% марганцю.
Микроудобрения застосовують й у вигляді некорневых підгодівель, обприскуючи рослини відповідним розчином чи замачивая у ньому насіння напередодні посіву
Протягом цивілізаційної історії людства міць будь-якої держави визначалася такими чинниками, як територія, кількість населення, фінанси, армія, сільське господарство — тобто наявними ресурсами.
Наша постіндустріальна епоха не є винятком, і стратеги наймогутніших світових держав ведуть завуальовану, але безкомпромісну боротьбу за ресурси, найперше за право володіння корисними копалинами в будь-якому кінці світу.
Це, насамперед, нафта, газ, руди кольорових та чорних металів, земельні ресурси сільськогосподарського призначення. І в цьому контексті такі явища, як глобалізація, єдиний ринок, об’єднавчі процеси слугують ширмою, за якою не завжди простим людям видно ті маніпуляції з підготуванням до нового великого переділу світу, що фактично за нею ховаються. Швидке зростання населення в Азії, Африці та Латинській Америці, що триває з початку ХХ сторіччя, з одного боку, бурхливий економічний розвиток цих регіонів, що розпочався ще в 70-ті роки, — з другого, а також значне поліпшення матеріального й фінансового становища їхнього населення лише підсилюватимуть боротьбу за ресурси, що проглядає з новин.
Особливо, коли їх сприймати не безпосередньо, а під певним кутом зору, зіставляючи в часі та просторі ті чи інші домовленості між певними країнами, після чого стають зрозумілими логіка зовсім, на перший погляд, абсурдних приводів щодо оголошення війни Іраку, що нічим не різниться з середньовічним гаслом про звільнення гроба Господнього.
І вже зовсім очевидним стає резон переговорів між країнами, яких ще 10–15 років тому уявити за одним столом ми не могли: Китай — Венесуела, країни Середньої Азії, Африка; США — Азербайджан, Туркменистан, Узбекистан тощо. При цьому зовсім не звертають уваги на те, чи країна-партнер — демократична, чи тоталітарна, чи належить до золотого мільярда, чи є країною третього світу. Зважають лише на одне: якими наявними чи потенційними ресурсами володіє ця країна, скоріше, територія.
Хто вже сьогодні сконцентрує в себе якомога більше ресурсів — за тим і майбутній розвиток та благополуччя країни. І, якщо донедавна це стосувалося, в основному, вуглецевоводневих енергоносіїв, таких як нафта та газ, то зі зростанням потреби в продуктах харчування на світовому ринку відбувається перерозподіл сфер впливу щодо складових вирощування основних сільськогосподарських культур. Щоб зрозуміти, чому боротьба за ресурси руд мінеральних добрив щороку лише посилюватиметься, звернімося до економічної географії, а саме: до того її розділу, який присвячено територіальному розміщенню родовищ макроелементів — азоту, фосфору, калію.
Виробництво азотних добрив є цілком доступним для будь-якої країни, адже 78% об’єму нашої атмосфери займає азот. Але щоб його зафіксувати в формі аміаку, який є первинною сировиною для виробництва добрива, потрібно розірвати потрійний ковалентний зв’язок між двома атомами газоподібного азоту, що потребує великих затрат енергії. Найчастіше це енергія природного газу. Саме тому ці заводи сконцентровано на територіях тих країн, які мають великі ресурси енергії (Росія, Норвегія, США, Нідерланди).
Цілком рентабельними є також заводи, що працюють на основі сучасних технологій синтезу аміаку та розміщені поблизу морських портів, газопроводів, аміакопроводів (Роттердам, Одеський припортовий). Отже, хто має достатню кількість дешевого природного газу, так само як і транспортну інфраструктуру, той у майбутньому й буде основним гравцем на світовому ринку азотних добрив, що вже сьогодні підтверджується активним втручанням нафтових і газових компаній світу в скуповування акцій великих заводів з виробництва азотних добрив. Станом на 2007 рік, згідно з даними IFA, 80% загального виробництва аміаку припадає на такі країни: США, Росію, Китай, Індію, Німеччину, Нідерланди, Україну, Єгипет, Венесуелу, Індонезію, Саудівську Аравію. Фосфор, на відміну від азоту, наявний у 190 різних мінералах і є досить поширеним мінералом земної кори (0,1%). Основне джерело фосфору — фосфорити та, меншою мірою — апатити. Ресурси пентоксиду фосфору (Р2О5 ) у фосфорних рудах оцінюють у 71 млрд т, з них на апатитові руди припадає всього 5,2 млрд т, або 7,3%. Запаси фосфоритів становлять 65,8 млрд т, з яких 7,3 млрд т — фосфорити шельфу океанів, передусім атлантичного узбережжя США, а також ПАР, Мексики, Марокко, Намібії. Найбільші ресурси Р2О5 сконцентровано в США (23,7% світових), Марокко (22,9%) і в Китаї (13,4%). Лише ресурс басейну Скелястих гір у США становить 7,55 млрд т Р2О5. Унікальним є фосфоритоносний басейн Янцзи в Китаї. Водночас у Росії містяться майже дві третини світових ресурсів апатитових руд. Великими запасами фосфору в фосфоритах володіють Мексика, Казахстан, Перу та Ірак
Якщо поглянути на запаси родовищ фосфору в світі з погляду економічно вигідного промислового використання, то лідером стає Марокко. Загальні запаси пентоксиду фосфору в цій країні, де руди представлено виключно зернистими фосфоритами, становлять понад 40% світових. У надрах США, що займають друге місце, зосереджено 6,1% світових загальних запасів фосфору. Значні запаси Р2О5 є в Іраку (5,4%), Єгипті (5,2%) та Росії (4,6%). Отже, існує значна нерівномірність покладів фосфорних руд у світі: більше половини запасів Р2О5, переважно у вигляді фосфоритів, зосереджено в Африці, п’ята частина — в Азії, тоді як країни Європи (без Росії) і Австралія з Океанією мають у своєму розпорядженні дуже невеликі поклади. Як наслідок, на сім країн припадає близько 85% загальносвітового виробництва фосфорної руди: Марокко, США, Росія, Китай, Бразилія, Алжир, Йорданія. Ресурси Р2О5 у фосфорних рудах України (млн т) розподіляються таким чином: апатити — 130; фосфорити — 400, але, на жаль, у більшості родовищ їхній вміст не перевищує 6–10%, що робить поклади не придатними для використання в промислових цілях. Доцільними можуть бути їхнє видобування та переробка в невеликих кількостях для господарств, що розміщені неподалік родовищ.
Порівняно з покладами фосфорних руд, родовища руд калію є ще локальнішими. Понад 85% калійних руд припадає на три країни: Канаду (38% світових запасів), Росію (31%), Білорусь (9%). При цьому вміст калію в родовищах найвищий у російських родовищах (Верхньокамське). Певні запаси калійних руд є також у Німеччині, Узбекистані, Сирії та Йорданії. Основними виробниками калійних добрив у світі є сім країн: Канада, Росія, Білорусь, США, Німеччина, Сирія, Йорданія. Незважаючи на досить велике виробництво калійних добрив у світі, їхній прогнозований дефіцит на ринку досягне в 2011 році 5 млн тонн. У 1992 році світове споживання добрив у діючій речовині становило приблизно 120 млрд тонн, в 2006 році — 160 млрд: зростання більш ніж на 25%. Втім, це споживання є істотно непропорційним по континентах.