Файл: Жидкие азотные удобрения..pdf

По оценке фирмы «Галф Сентрал», передача аммиа­ ка с перевалочной базы (при .трубопроводе) до пункта розничной торговли обходится еще в 5,5 долл./т.

Перевозка на баржах — самый дешевый способ транс­ портирования аммиака. Грузоподъемность барж 900— 2700 т, на них устанавливают несколько цистерн, рабо­ тающих при высоком (17,6 кгс/см2) или низком (0,7— 3,8 кгс/см2) давлении. Раньше применяли главным обра­ зом баржи для перевозки аммиака в цистернах под вы­ соким давлением, не требующих специального холодиль­ ного оборудования; в последнее время предпочитают транспортировать аммиак в цистернах без давления.

Железнодорожными цистернами перевозят аммиак с предприятий-изготовителей на перевалочные базы, а от­ туда— к пунктам розничной торговли. Объем стандарт­ ной цистерны 42 м3, грузоподъемность 23 т. Железнодо­ рожный вагон-аммиаковоз имеет внутреннюю цистерну, рассчитанную на давление 21 кгс/см2 и покрытую тол­ стым слоем теплоизоляции. В настоящее время эксплуа­ тируются также цистерны новой конструкции (без теп­ лоизоляции) грузоподъемностью до 68 т. Поверхность такой цистерны на 2/3 окрашена белой отражающей краской.

Автоцистерны транспортируют с помощью полупри­ цепов, их грузоподъемность 11—17 т. Максимально до­ пустимый коэффициент11 заполнения цистерн 85%■

Проблема транспортирования аммиака по трубопро­ водам возникла почти одновременно со строительством крупнотоннажных аммиачных установок. В настоящее время в США эксплуатируются два аммиачных трубо­ провода (фирм «Галф Сентрал» и «Мид Америка Пайплайн»). Первый аммиакопровод начинается в г; До-

(штат Техас), где работает одна установка такой же мощности и намечалось строительство второй.

В трубопровод фирмы «Галф Сентрал» поступает аммиак и с других заводов. Общая его длина 3200 км, диаметр труб 250—200 мм, пропускная способность 2540 т/сут, или 900 тыс. т/год. При использовании допол­ нительных насосов пропускная способность трубопровода может быть увеличена до 2,7 млн. т/год. По трассе тру­

бопровода организовано пять перевалочных баз в шта­ тах «кукурузного пояса», радиус их обслуживания не превышает 120 км. Капиталовложения в аммиакопровод -оцениваются в 70 млн. долл. Трубопровод фирмы «Мид Америка Пайплайн» имеет длину 1152 км, диаметр труб 200 и 150 мм, пропускная способность 1180 т/сут., но в сезон «пик» она может возрастать. Вдоль аммиакопровода также имеется пять перевалочных баз13.

Следует отметить, что в США по существующей сети нефтяных продуктопроводов начали передавать растворы карбамида и аммиачной селитры, а также жидкое комп­ лексное удобрение марки 10—34—0. Кроме того, в по­ следнее время появились специализированные поезда (unit train), предназначенные только для перевозки без­ водного аммиака.

Эффективность жидкого аммиака в сельском хозяй­ стве. Соотношение цен на удобрения в расчете на едини­ цу азота показывает большое преимущество жидкого ам­ миака перед другими азотными удобрениями. В табл. VI-2 приведены цены на азотные удобрения

вСША в начале 60-х и 70-х годов.

Таб л и ц а VI-2. Справочные оптовые цены на азотные удобрения в США (в долл.-)

За истекшее десятилетие соотношение цен еще более изменилось в пользу безводного аммиака (в расчете на 1 т питательного вещества)14. В начале 60-х годов

132 '

азот в жидком аммиаке был на 46% дешевле, чем в ам­ миачной селитре, в начале 70-х годов — на 51—52%.

Экономическая эффективность безводного аммиака изучалась по сравнению с эффективностью аммиачной селитры. Установлено, что при внесении одинаковой до­ зы азота стоимость использования аммиака на 44% ни­ же, чем селитры11.

Ниже показана стоимость (в долл.) использования безводного аммиака и аммиачной селитры в районе дель­ ты р. Миссисипи в 1964 г. на площади 340 га при дозе 102 кг/га- (использовано 42,3 т аммиака по цеш 101 долл./т и 105,1 т аммиачной селитры по 79,2 долл./т) ;

* Полагают, что используется один танк-хранилище емкостью 30283 л и две «питающие» цистерны емкостью по 3785 л.

Экономическая эффективность аммиака возрастает с увеличением удобряемой площади. Так, при обработке аммиаком 40 га его использование обошлось на 25% дешевле внесения аммиачной селитры, а при обработке 80 и 120 га — дешевле соответственно на 36 и 42%. На эффективность применения безводного аммиака как удобрения влияют структура почвы, ее влажность, кис­ лотность, содержание глинистых частиц, глубина задел­ ки и время внесения, отзывчивость сельскохозяйствен­ ных культур и другие факторы. Полагают, что кукуруза почти идеально подходит для удобрения безводным ам­

133

миаком, так как это растение поглощает большие дозы азота, вследствие чего стоимость внесения единицы азота под кукурузу относительно мала (этим она выгодно от­ личается от пшеницы, под которую вносятся меношие дозы азота). Кроме того, вносить удобрение под куку­ рузу удобнее и, следовательно, дешевле, поскольку она является широкорядной культурой.

При подборе доз удобрений важно учитывать их влияние не только на урожайность, но и на качество получаемого продукта, например на содержание протеи­ на в зерне пшеницы. Большое значение в этом отноше­ нии имеет время внесения безводного аммиака. При про­ чих благоприятных условиях азотные удобрения лучше всего вносить в почву в период максимальной биологи­ ческой потребности данной культуры в азоте, но это не всегда выполнимо. Например, идеальное время внесения безводного аммиака под пшеницу поздняя весна, так как внесение его в эти сроки хорошо отражается и на уро­ жайности и на содержании протеина в зерне. Однако механическое повреждение растений в период их усилен­ ного роста значительно снижает эффективность поздне­ го внесения удобрений. Поэтому предпосевное внесение, не являющееся оптимальным в агрономическом отноше­ нии, по-видимому, обеспечивает больший урожай, чем подкормка.

Жидкий аммиак обычно заделывают в почву на глубину 10—20 см или вносят вместе с поливной водой. Заделка дает хорошие результаты на почвах комковатой структуры. Таким способом жидкие азотные удобрения вносят до начала сева или в качестве азотной подкорм­ ки пропашных культур. Потери аммиака при внесении обусловлены в основном высоким давлением его паров над жидкостью. Растворы солей не обладают таким вы­ соким давлением паров, поэтому при их применении потери азота практически отсутствуют. Дополнительные потери жидких удобрений с высоким давлением паров происходят при внесении их на поверхность малопро­ ницаемых почв. Наиболее пригодны для внесения без­ водного аммиака суглинки. На тяжелых глинистых поч­ вах его хорошая заделка затруднительна, поэтому ам­ миак испаряется.

Ниже показана сравнительная эффективность внесе­ ния жидких азотных удобрений на поливных землях

134

При внесении аммиака с поливной водой требуется меньше рабочей силы и оборудования. Нужное количе­ ство аммиака можно легко отмерить и подать в воду непосредственно из «питающей» цистерны. По этому спо­ собу аммиак может вноситься в количествах и в сроки, оптимальные для развития данной культуры. При необ­ ходимости можно уменьшить количество вносимого удоб­ рения и избежать излишних затрат. Кроме того, при поливе не применяется тяжелое полевое оборудование, уплотняющее почву. Аммиаком, растворенным в полив- 'ной воде, успешно, удобряют посевы хлопчатника, куку­ рузы, картофель, плодовые насаждения и виноградники. Во избежание потерь аммиака при его испарении не рекомендуется широко применять аммиак как удобре­ ние при дождевании.

Получает распространение внесение жидких азотных удобрений, в частности аммиака, осенью с тем, чтобы растения усваивали его весной. Превращение аммиач­ ного азота в более растворимые формы тормозится при низких зимних температурах, и его нитрификация начи­ нается только весной. Такой способ внесения аммиака не рекомендуется в районах с мягкими зимами. Потери азота зимой обусловлены также эрозией и выщелачива­ нием почвы, поэтому для поверхностного внесения ам­ миака осенью рекомендуются поля, не подвергающиеся эрозии.

Территорию США можно подразделить на четыре района в смысле целесообразности применения жидких азотных удобрений осенью: западные прерии (зерновой район), приозерный район, южная часть промышленного Севера и Юг. В первом районе применение, их жела­ тельно, во втором целесообразно, в третьем подвергается сомнению, в четвертом считается нецелесообразным15.

135

Аммиакаты. Помимо жидкого аммиака и аммиачной воды в США используют азотсодержащие растворы и суспензии, жидкие смешанные (чистые и суспендирован­ ные) удобрения. Аммиакаты содержат азот в форме аммиака, аммиачной селитры, карбамида или в виде комбинации этих трех удобрений. Аммиакаты, содержа­ щие свободный аммиак, обладают тем или иным дав­ лением его паров над раствором. Растворы без давле­ ния паров NH3 обычно содержат только карбамид или карбамид и аммиачную селитру или только аммиачную селитру. Ниже приведены данные об уровне производ­ ства аммиакатов в США (в тыс. т азота)6:

Более половины выпускаемых в стране аммиакатов непосредственно вносится в почву, остальное использует­ ся для тукосмешения. Рост производства и потребления аммиакатов связан с рядом причин, среди которых на­ зывают расширение ассортимента удобрений в услови­ ях конкуренции, возрастающую потребность в азотных удобрениях.

Первые опыты по внесению аммиакатов в США на­ чались в 30-х годах. Крупномасштабные эксперименты по их прямому использованию были проведены в 1942 г. на разных культурах. В 1949—1950 гг. результаты опы­ тов демонстрировались на кукурузе в штате Индиана. Их успех широко рекламировался и вызвал быстрое распространение использования аммиакатов без дав­ ления.

В настоящее время число торговых марок аммиака­ тов превысило 100. Они содержат от 19% N (водный раствор аммиачной селитры) до 45,5% N (водный рас­ твор аммиака и карбамида). Свыше 90 марок аммиака­ тов содержат от 4,3 до 50% свободного аммиака; 14 ма­ рок выпускаются в виде растворов аммиачной селитры в аммиаке и практически не содержат воды (0,5%).

136