Сколько азота содержится в мочевине - Клуб органического земледелия

Карбамид занимает одно из первых мест по популярности среди садоводов и огородников. Это вызвано доступностью и широким спектром его применения в аграрной сфере — в частных садах и фермерских хозяйствах. Как химическое вещество, мочевина требует знания определенных правил и норм внесения, а также смешивания с другими удобрениями — иначе вместо положительных результатов существует риск получить ожоги и заболевания растений.

Мочевина — концентрированное минеральное удобрение. Содержит рекордное количество азота в сравнении с другими веществами нитратной группы — 46,2%. Представляет собой небольшие гранулы белого или кремового оттенка. Легко растворяется в воде комнатной температуры, в теплой жидкости размешивается быстрее.

Химическая формула — CO(NH2)2. В состав удобрения входит амид угольной (карбоновой) кислоты. Для нужд сельского хозяйства выпускают мочевину марки B в таблетках и гранулах. Оболочка таблетированной формы препятствует быстрому испарению азота, что является веским преимуществом.

В кислой среде соединение образует соли и взрывчатое вещество — нитромочевину. По этой причине карбамид не применяют одновременно с кислотами.

Со щелочными удобрениями мочевину также не смешивают во избежание выпадения осадка и изменения химических свойств.

Сама по себе мочевина имеет кислую реакцию, это конечный продукт распада белков в живых организмах. Попадая в растение, вещество быстро образует новые белковые соединения — этим и вызван скорый рост вегетативной массы.

Удобрение используют в различных отраслях сельского хозяйства:

как основное внесение в начале сезона под яровые культуры (в том числе пшеницу);
под перекопку грунта в саду и на огороде весной;
в качестве подкормки деревьев и кустарников, садовых и комнатных цветов;
как средство для обработки от вредителей.

Амиды мочевины быстро усваиваются листьями. Это дает возможность проводить опрыскивание растений раствором без риска ожогов и повышает содержание белка в урожае зерновых до 3%.

Время использования карбамида — весна. Именно в этот период растения более всего нуждаются в азоте для активного роста. Применение аммиачных соединений со второй половины лета категорически не рекомендуется, так как новые побеги могут не вызреть к холодам. Опрыскивают растения в безветренную погоду. Оптимальное время — утро или ранний вечер.

Даже с учетом высокой растворимости вещества просто рассыпать его по поверхности грунта не стоит: аммиак, высвобождающийся при распаде мочевины, — летучий элемент. По этой причине используется внесение удобрения с быстрой заделкой в почву на глубину 4-8 см. Под действием влаги гранулы карбамида растворяются, а почвенные бактерии перерабатывают его в углекислый аммоний, доступный растениям.

Оптимальный период внесения мочевины — около двух недель до посева или высадки. Ранняя заделка необходима для того, чтобы обезопасить молодые корешки от токсичного воздействия вещества под названием биурет, использующегося при гранулировании мочевины. В течение 10-15 дней оно нейтрализуется, после чего растения уже не будут тормозиться в росте, как в случае с одновременным внесением.

под полевые культуры — максимум до 2,4 ц/га;
ягодные кустарники — 30-40 г;
под молодое дерево заделывают около 70 г мочевины;
взрослым деревьям косточковых культур требуется 120-140 г на каждое;
семечковые — яблони, груши, айва — 200-250 г;
цветочные растения — 5-10 г / 1 кв. м;
пасленовые (томаты, перец, баклажаны, картофель), капустные культуры и корнеплоды — 19-23 г / 1 кв. м;
бахчевые (огурцы, кабачки, дыни) — 6-10 г / 1 кв. м.

Калийные удобрения повышают усвоение азотных. Под перекопку вносят каждый вид по отдельности или перекапывают сразу же после смешивания. Обогащенные органикой (перегноем) земли уже содержат азот — в этом случае количество мочевины уменьшают на треть.

Вещество используют на начальных этапах роста. Для удобрения разводят мочевину согласно инструкции по применению:

многолетние цветы — 20-40 г/ведро, количество — до 1 л на растение;
однолетники и овощные растения — 35-65 г/ведро, распределяя количество на 10 кв. м.

Полив раствором мочевины обязательно проводят по влажной почве.

Листовое опрыскивание обогащает растения белком менее чем через двое суток. Такую подкормку используют при засухе и пониженных температурах, когда корневое усвоение замедляется.

Нормы листовой обработки:

при дефиците азота и осыпании завязей — 0,5%-й раствор (50 г/ведро);
аммиачное голодание у комнатных и садовых цветов — 50-80 г мочевины + 30 г сульфата магния на ведро воды;
овощи — 50-100 г/10 л (на 1-2 сотки огорода).

Использовать прохладную воду для приготовления раствора не рекомендуют. Мочевина при растворении дает понижение температуры до 10 градусов. Если учесть, что сама вода всегда холоднее воздуха, готовая жидкость может вызвать вспышку грибковых заболеваний. Оптимально изначально пользоваться немного подогретой (но не горячей) водой.

Мочевину применяют и в садоводстве для защиты плодовых деревьев от вредных насекомых:

Используют соединение не в профилактических целях, а при численном нашествии вредителей в предыдущем сезоне.

Обработку проводят раствором 5-7%-ной концентрации (0,5-0,7 кг на ведро воды) в весеннее время, до распускания почек. Среднесуточная температура воздуха должна подняться до +5 градусов. На 10 л раствора добавляют 50 г медного купороса для торможения цветения (чтобы не повредить бутоны при возвратных заморозках) и профилактики заболеваний.

Бактериальные и грибковые болезни причиняют садовым культурам ощутимый урон. Возбудители зимуют на листьях. С целью уничтожения инфекций проводят опрыскивание в осеннее время, перед опадением листвы.

Карбамид стимулирует пробуждение спор, которые впоследствии погибают при наступлении морозов. Обработка 5%-м раствором (500 г/10 л) помогает остановить развитие парши, монилиального ожога и пятнистостей.

Ряд позитивных свойств мочевины:

1. Растворимость. Позволяет значительно экономить время при работе.
2. Положительное влияние на урожайность и качество плодов. За счет роста вегетативной массы культуры показывают высокие показатели рентабельности.
3. Быстрое действие. Карбамид переходит в углекислый аммоний в течение двух-трех суток.
4. Мягкость воздействия. Вещество не вызывает листовых ожогов при внекорневом опрыскивании в нужной концентрации.
5. Стабильный эффект. Мочевина не так легко вымывается из грунта, как еще одно азотное удобрение — аммиачная селитра.
6. Универсальность. Многофункциональное и простое применение удобрения.
7. Низкая себестоимость. Позволяет значительно экономить вложения.
8. Доступность. Карбамид — распространенное вещество, которое активно производится и реализуется повсеместно.
9. Отсутствие накапливания нитратов в плодах. Данный принцип работает при соблюдении норм использования.

К недостаткам относят:

1. Возможность корневых ожогов. По этой причине удобрительные гранулы изолируют при высадке от корней растений слоем почвы.
2. Торможение роста. Происходит при непосредственном внесении в почву одновременно с посевом.
3. Неоправданность смешивания. Связана с повышением гигроскопичности других удобрений и вероятностью нежелательных химических реакций.
4. Низкая температура раствора. Эндотермическая реакция снижает температурные показатели на 8-10 градусов. В связи с этим внекорневые обработки проводят слегка теплым раствором.
5. Быстрое испарение на воздухе при увлажнении. Именно из-за этого целесообразна заделка на рекомендуемую глубину.

Гранулы имеют высокий уровень гигроскопичности — то есть активно поглощают влагу. По этой причине хранить удобрение необходимо в сухом помещении с относительной влажностью воздуха не более 50%.

Для того чтобы в тару не проникала влага с земляного покрытия хранилища, герметичные емкости ставят на приподнятые стеллажи. Вентиляция — обязательное условие сохранности вещества.

Совместно применяют мочевину только с некоторыми удобрениями. К ним относят:

сульфат аммония;
фосфоритную муку.

Совмещают их прямо перед внесением, иначе гранулы становятся мокрыми.

Нельзя смешивать карбамид со следующими веществами:

гипс;
мел;
доломитовая мука;
древесный уголь;
известь;
кальциевая селитра;
суперфосфат.

Несколько смесей с мочевиной допустимы к хранению:

хлорид и сульфат калия;
навоз;
аммиачная, калиевая и натриевая селитра.

Как и любое удобрение, мочевину не используют бездумно. Ее применение целесообразно на истощенных почвах, на начальном этапе роста и в случае азотного голодания.

Признаки дефицита элемента:

слабое образование новой листвы и побегов;
равномерно бледный оттенок растения;
недостаточное кущение;
опадание нижних листьев;
редкое закладывание почек.

При избытке аммиака мочевину не применяют. Показатели излишка:

буйный рост листьев;
длительное отсутствие цветения;
темно-зеленый тон листовых пластин.

Материал подготовил: Алексей Степанов, эколог

Мочевиной CO(NO2)2 называется амид угольной кислоты. Представляет собой бесцветные кристаллы, не имеющие запаха. Технический продукт выглядит как белые или желтые кристаллы. Азота в чистой мочевине содержится около 46,2%.

Некоторые свойства мочевины:

Молекулярный вес	60,06
Удельный вес при 20° кал/г*град, г/см3	1,335
Насыпной вес, г/см3	0,52 – 0,64 (в зависимости от влажности)
Температура плавления, °С	132,4
Удельная теплоёмкость при 20° кал/г*град	0,321
Теплота образования CO(NH2)2 (тв) из элементов, ккал/г*мол	79,8
Теплота плавления, кал/г	57,8

Хорошо растворима в воде, при повышении температуры растворимость увеличивается. При нагревании водных растворов мочевины выше 80° начинается процесс гидратации (связывание воды химическими веществами) и переход в карбамат аммония:

CO(NH2)2 + H2O = NH2 – CO – ONH4

Незначительно, гидратация происходит и при более низких температурах. При температуре 130° карбамид в водном растворе диссоциирует на углекислоту и аммиак. Если нагревать выше 150°, при атмосферном давлении, происходит разложение на двуокись углерода, аммиак, биурет NH(CONH2)2 и другие вещества.

Соединение, образующееся с аммиаком — CO(NH2)2*NH3, содержащит 77,9% мочевины и 22,1% аммиака (может существовать только в растворах). В аммиаке легко растворяется, растворимость значительно увеличивается с повышением температуры. При температуре выше 30* в воде карбамид растворяется хуже, чем в аммиаке.

Ниже приведены реакции кислот с карбамидом; образуются солеобразные соединения:

Нитрат мочевины. CO(NH2)2*HNO3; темп.пл 163° ; в воде маслорастворим;
Фосфат мочевины CO(NH2)2*H3PO4 ; темп. пл. 117,5° в воде хорошо растворим.

Также образуются с карбамидом комплексные соли; очень интересны соединения, оба компонента которых удобрительные:

Ca(NO3)2*4CO(NH2)2 (с нитратом кальция);
NH4Cl*CO(NH2)2 (с хлоридом аммония).

Интересный факт: Пищевая добавка – E927b — это карбамид. Применяется для производства жевательной резинки.

Синтез мочевины

Прежде чем углубиться в агрохимию, кратко рассмотрим основной метод синтеза– прямой: из двуокиси углерода и аммиака.

Синтез двуокиси углерода и аммиака двустадийный:

Происходит соединение реагентов и образуется карбамат аммония:

2NH3 + CO2 – NH2 – CO – ONH4 + 38000 кал

Карбамат аммония превращается в мочевину, отщепляя воду:

NH2 – CO – ONH4 – NH2CONH2 + H2) – 6800 кал

Основным условием для проведения процесса синтеза — наличие в жидкой фазе карбамата аммония (темп. пл. 145*-150*), иначе синтез в твердой фазе протекает очень медленно.

Агрохимические свойства

Мочевина — высококонцентрированное, безбалластное азотное минеральное удобрение. В нём содержится 46,2% азота в амидной форме, агрономически эффективное удобрение. Отличается целым рядом ценных качеств:

Большая концентрация азота сочетается с легкой растворимостью в воде, однако опасность вымывания в нижние почвенные горизонты невелика;
Большая подвижность сочетается с медленной разложимостью в почве;
По содержанию азота мочевина (100 кг) равноценна натриевой селитре (300кг) или сульфату аммония (225 кг);
Мочевина оказывает значительно меньший подкисляющий эффект, чем сульфат аммония;
На кислых легких почвах (супесчаных и песчаных) мочевина заметно лучше, чем аммиачная селитра;
Отсутствие Cl и SO4 благоприятно влияет на скорость нитрификации в почве;
Немалые прибавки урожая обеспечиваются на орошаемых землях;
Обладает благоприятными свойствами для внекорневой подкормки.

Вместе с благоприятным действием, бывают случаи слабого воздействия:

Главная причина – это то, какие превращения мочевины происходят в почве. Когда среда щелочная, карбамат аммония достаточно быстро разлагается на С02 и аммиак. В тесном контакте с ростками, наблюдается вредное влияние аммиака. На щелочных почвах отрицательное воздействие сказывается наиболее резко. Страдают также наиболее уязвимые растения. Но если вносить мочевину заблаговременно, данный неблагоприятный эффект должен устраняться.

Также важно вносить карбамид заблаговременно, так как при его грануляции образуется биурет, который может нанести вред растениям. Если содержание биурета превышает 3%, то растения будут угнетаться. Внося удобрение за 10-15 дней до посева, данная проблема устраняется (биурет успевает разложиться).

Нежелательно вносить мочевину, когда в непосредственном контакте с семенами будут большие концентрации удобрения, так как аммиак может оказывать вредное воздействие. Конечно, все зависит от особенностей корневой системы растения. При развитой системе, мочковатой, с придаточными корнями, вредное воздействие не так ощутимо. Например, у свёклы есть только один корень (стержневой), и его отмирание приводит к гибели всего растения.

Однако, исследования показали, что при внесении калийных удобрений в тесном контакте (не равномерное распределение, а непосредственно рядом с мочевиной) отрицательный эффект устраняется, а эффективность действия удобрений увеличивается. Локализация полной комбинации удобрений (NPK) возле высеваемых семян, дает заметное преимущество перед обычным равномерным распределением удобрений по всей почвенной массе.

При низком значении фермента уреазы в почве, что бывает крайне редко, мочевина даёт низкие результаты. Тогда необходимо внесение соответствующих органических удобрений.

Выводы:

Подкисляющее влияние на почву более слабое, чем у сульфата аммония и остальных балластных аммиачных удобрений;
На легких кислых почвах — эффективная форма азота для растений, чувствительных к повышенной кислотности;
При большой концентрации удобрения вблизи высеваемых семян резкое понижение всхожести. Внесение в тесном контакте калийных удобрений устраняет отрицательное влияние;
Местное внесение мочевины вместе с полной комбинацией NPK даёт лучшие результаты, чем равномерное распределение;
При низком значении фермента уреазы в почве необходимо внесении органических удобрений.

Применение для овощных, плодово-ягодных и декоративных культур

Даёт хорошие результаты при удобрении всех сельскохозяйственных культур, и особенно удачно можно её использовать в растворах для внекорневой подкормки плодово-ягодных, овощных и цветочных растений.

Пригодна для всех приемов и сроков внесения:

Основной (до посева). На открытом воздухе аммиак испаряется, для того, чтобы избежать его потерь, удобрение следует сразу заделывать в почву. Для предотвращения потерь азота путем улетучивания аммиака при минерализации мочевины рекомендуется заделывать в почву на глубину не менее 3-4 см, за исключением орошаемых условий, где она вносится перед поливом.
Припосевной (во время посева). Между удобрением и семенами обязательно должна быть прослойка почвы. Лучше применять в тесном контакте с калийным удобрением.
Подкормка (во время вегетации растений).
Внекорневая подкормка растений. Внекорневые подкормки проводят ручным опрыскивателем в утреннее или вечернее время. Раствор мочевины не обжигает листья (менее 5%), в отличие от аммиачной селитры.

Нормы внесения

Дозы внесения или инструкция по применению (на 100 м²):

Для основного внесения под овощные, под картофель, для огурцов, под чеснок, помидоры, плодово-ягодные и цветочные культуры, клубнику, розы и т.д. – 1,30 – 2,00 кг;
Для подкормок овощных, цветов и др. 0,30-0,40 кг; плодово-ягодных культур – 0,40-0,70 кг;
Для обычной подкормки раствором берут 35-65 г мочевины на 10 л воды при распределении раствора на 10 м²;
Для внекорневой подкормки в огороде применяют 0,5-1%- ные растворы (50-100 г мочевины на 10 л воды) при распределении раствора на 100-200 м2. Можно применять и для комнатных цветов и растений, делают такие же 0,5-1% растворы (5-10г на 1л воды), и вносят в расчёте 10-15 мл раствора на растение.

Борьба с вредителями

Если нет желания применять ядохимикаты, мочевину можно использовать для борьбы с вредителями. Когда устанавливается температура воздуха +5 °С , но почки ещё не пробудились, производят опрыскивание раствором мочевины (50-70 г на 1 л воды). Это хороший способ избавиться от зимующих вредителей. Данную обработку можно делать, если в прошлом году наблюдалось много вредителей. Не следует делать раствор слишком высокой концентрации более 100 г на 1 л, так как даже раствор при такой высокой концентрации может обжигать листья.

Видео: весеннее опрыскивание деревьев раствором карбамида

Важно знать!

При хранении следует тщательно оберегать от влаги, так как мочевина сильно увлажняется;
Смешивание карбамида с другими удобрениями возможно только в том случае, если они сухие, и лишь перед рассевом, так как он увеличивает гигроскопичность смеси;
При смешивании с суперфосфатом необходимо нейтрализовать кислотность суперфосфата мелом, доломитом или другими подобными веществами;
Содержание в составе биурета в гранулированной форме не должно превышать 3 %.

Стоимость

Средняя цена за 1 кг мочевины (карбамида) около 39 р., т.е. 1 кг чистого азота обойдётся в 84 р.

Плюсы и минусы использования мочевины как удобрения

Положительные стороны:

«+» — ценное свойство, но присуще многим

«++» — ценное свойство, присуще немногим, но неуникальное

«+++» — ценнейшее свойство, уникальное

«+» Азот мочевины очень легко усваивается растениями и по усвояемости равноценен азоту, содержащемуся в сульфате и фосфатах аммония;
«+++» По отзывам людей и научным исследованиям преимущество мочевины перед другими многими азотными удобрениями в возможности проведения эффективной внекорневой подкормки, так как она не вызывает ожоги листьев;
«++» Эффективна на кислых и легких почвах для растений чувствительных к повышению кислотности;
«++» Эффективна на орошаемых почвах.

Отрицательные моменты:

«-» — отрицательное свойство, но присуще многим

«—» — отрицательное свойство, присуще немногим, но неуникальное

«—» — сильно отрицательное свойство, уникальное

«-» При низких значениях уреазы в почве (редко) даёт низкие результаты (требуется применение органических удобрений);
«—»При большой концентрации удобрения вблизи высеваемых семян резкое понижение всхожести (требуется применение калийных удобрений в комплексе или создание почвенной прослойки);
«-» Чувствительна к условиям хранения (необходимо оберегать от влаги).

Мочевина , диамид угольной кислоты

Микроэлементы, %

Карбамид (мочевина) – удобрение с амидной формой азота. Это самое концентрированное из всех азотных удобрений. Выпускается в гранулированном виде. Гранулированная мочевина обладает отличными физическими характеристиками: не слеживается, сохраняет хорошую рассеиваемость. Применяется под все сельскохозяйственные культуры в виде раствора, как для основного внесения, так и для некорневой подкормки.

Мочевина используется в качестве компонента для производства сложных удобрений и новых видов медленно действующих азотных удобрений. [5]

Содержание:

Физические и химические свойства

Карбамид (в чистом виде)

Растворимость в воде (в 100 г): при +20°C – 51,8 г, при +60°C – 71,7 г, при +120 °C – 95,0 г.
Карбамид растворим в метаноле, этаноле, изопропаноле, изобутаноле, этилацитате, не растворим в хлороформе.
Мочевина способна образовывать соединения с включением неорганических веществ и с органическими веществами.
Температура плавления – +132,7°C.
Плотность при +25°C – 1330 кг/м 3
При нагревании до 150°C и выше карбамид превращается в NH₄NCO, затем NH₃ и CO₂, биурет, циануровую кислоту.
В разбавленных растворах при 200°C возможен полный гидролиз мочевины с образованием NH₃ и CO₂. [7]

Карбамид (удобрение)

Массовая доля биурета не должна превышать 1,4 %.
Массовая доля воды по методу высушивания – не более 0,3 %.
Рассыпчатость – не менее 100 %. [3]

Удобрения , содержащие Карбамид

Применение

Выпускается две марки карбамида: А – для промышленности и Б – для растениеводства. [3]

Сельское хозяйство

Карбамид применяют под все сельскохозяйственные культуры в качестве основного удобрения (для основного внесения), для ранневесенней подкормки озимых культур с немедленной заделкой в почву, а также для подкормки овощных и пропашных культур при помощи культиваторов-растениепитателей. Карбамид идеально подходит для некорневых подкормок растений [8] и фертигации. [6]

Зарегистрированные и допущеные к использованию в сельском хозяйстве на территории России марки карбамида размещены в таблице справа. [4]

Промышленность

Карбамид используется в промышленности в качестве сырья при изготовлении смол, клеев, а также в животноводстве в качестве кормовой добавки. [3]

Поведение в почве

Мочевина в почве растворяется почвенным раствором и под влиянием уробактерий, выделяющих уразу (пециальный фермент), за два-три дня аммонифицируется и превращается в углекислый аммоний:

Углекислый аммоний – соединение нестойкое, на воздухе разлагается, образуя бикарбонат аммония и аммиака:

По этой причине при внесении мочевины без заделки в почву в отсутствие осадков часть азота в виде аммиака теряется. Такие потери значительнее в почвах с нейтральной и щелочной реакцией.

Углекислый аммоний, заделанный в почву, подвергается гидролизу. При этом образуется бикарбонат аммония и гидроксид аммония:

Образующийся при внесении в почву карбомида аммоний поглощается коллоидной фракцией и постепенно усваивается растениями. Установлено, что мочевина может быть поглощена корнями и листьями растений без предварительного превращения. Но существует опасность вымывания из почвы мочевины, не прошедшей аммонификацию.

По мере процесса аммонификации мочевины происходит временное локальное подщелачивание почвы из-за гидролиза углекислого аммония. По истечении некоторого времени аммоний подвергается нитрификации, образуя кислоту и двигая реакцию в сторону подкисления:

Таким образом, карбамид является биологически кислым удобрением. Но после усвоения растениями азота из данного удобрения в почве не остается ни кислотных, ни щелочных остатков. [2]