Круговорот азота на примере аммиачной селитры и карбамида

Трансформация азотных удобрений в почве

При внесении в почву азот подвергается процессам трансформации (превращения), прежде чем становится доступным для растений.

Разные виды азота из удобрений по-разному проходят процесс трансформации в почве.

✅ Трансформация аммиачной селитры (нитрат аммония).

Аммонийная селитра содержит два вида ионов: NH4 и NO3. При внесении в почву быстро растворяется почвенной влагой. Из-за высокой подвижности частиц поглощение нитрат-иона происходит быстро. Поэтому большинство растений предпочитают нитратную форму азота вместо аммонийной.

Поглощение иона аммония растениями же происходит медленнее. Это объясняется тем, что аммонийный азот связан с глинистыми частицами в почве. Поэтому большая часть аммония нитрифицируется прежде, чем его поглощают растения.

🔸Нитрификация – биохимическое окисление аммонийного азота почвенными бактериями до нитратов. Период превращения от нескольких дней до нескольких недель. Образующиеся в результате нитрификации N2O и NO испаряются в атмосфере.

🔸С другой стороны, нитрат-ион может подвергаться денитрификации –это восстановление NO3 посредством почвенных бактерий до нитратов, нитритов. Образующиеся в процессе денитрификации N2O, NO, N2 также улетучиваются в атмосферу. Этому процессу способствует недостаток кислорода, например, при избытке влаги в почве.

🔸Ионы NH4 и NO3 могут также подвергаться иммобилизации, когда теряют подвижность и превращаются в органическое вещество почвы. Активность почвенных бактерий в основном стимулируется аммонийным азотом. Азот в составе органического вещества почвы не сразу доступен для поглощения растениями, сначала он нуждается в минерализации.

🔸В процессе минерализации почвенного органического вещества и навоза аммонийный азот становится доступным для растений.

🔸При использовании аммиачной селитры может также происходить превращение аммонийного азота в аммиак и испарение его в атмосферу. Особенно этому способствует высокий уровень pH почвы и температуры. Если удобрение размещено на поверхности почвы, то потери очень высокие.

🔸Вымывание азота – это перемещение нитратной формы азота с осадками ниже уровня питания корней растений, протекает преимущественно в зимний и осенний периоды. Точное внесение удобрений повышает эффективность использования азота растениями и снижает риск вымывания.

✅ Трансформация мочевины (карбамид)

🔹При внесении мочевины в почву происходит ее гидролиз – распад почвенными ферментами на аммонийный азот и CO2 (углекислый газ). В зависимости от температуры, гидролиз занимает от одного дня до недели. рН почвы вокруг гранул мочевины сильно поднимается, способствуя большему испарению аммиака.

🔹При использовании карбамида может также происходить превращение аммонийного азота в аммиак и улетучивание его в атмосферу. Особенно этому способствует высокий уровень pH почвы и температуры. Если удобрение размещено на поверхности почвы, то потери очень высокие, поэтому необходимо заделывать карбамид в почву.

🔹Аммонийный азот удобрения может подвергаться нитрификации – биохимическое окисление аммонийного азота почвенными бактериями до нитратов. Период превращения от нескольких дней до нескольких недель. Образующиеся в результате нитрификации N2O и NO испаряются в атмосфере.

Однако образующиеся в процессе нитрификации нитраты легко поглощаются растениями из-за высокой подвижности частиц. И поэтому большинство растений предпочитают именно нитратную форму азота вместо аммонийной.

Поглощение аммонийного азота же медленнее, чем поглощение нитратного. Аммонийный азот почвы связан с почвенными глинистыми частицами. Поэтому большая часть аммония нитрифицируется прежде, чем его поглощают растения.

🔹С другой стороны, нитрат-ион может подвергаться денитрификации –это восстановление NO3 посредством почвенных бактерий до нитратов, нитритов. Образующиеся в процессе денитрификации N2O, NO, N2 также улетучиваются в атмосферу. Этому процессу способствует недостаток кислорода, например, при избытке влаги в почве.

🔹Ионы NH4 и NO3 могут подвергаться иммобилизации, когда теряют подвижность и превращаются в органическое вещество почвы. Активность почвенных бактерий в основном стимулируется аммонийным азотом. Азот в составе органического вещества почвы не сразу доступен для поглощения растениями, сначала он нуждается в минерализации.

🔹В процессе минерализации почвенного органического вещества и навоза аммонийный азот становится доступным для растений.

🔹Вымывание азота – это перемещение нитратной формы азота с осадками ниже уровня питания корней растений, протекает преимущественно в зимний и осенний периоды. Точное внесение удобрений повышает эффективность использования азота растениями и снижает риск вымывания.

Заключение

Аммиачная селитра поглощается растениями непосредственно, в то время как мочевина сначала должна быть преобразована. Поэтому аммиачная селитра обеспечивает более высокую эффективность использования азота, чем мочевина. Таким образом, аммиачная селитра снижает потери азота и воздействие на окружающую среду.