Є серед безлічі наукових галузей одна, чия поява на світ було продиктовано необхідністю об’єднання знань таких природничих дисциплін, як хімія, ботаніка і агрономія. Мова йде про агрохімії, що займається вивченням живлення рослин і використання добрив. Нітрат кальцію, властивості і застосування якого ми розглянемо, допоможе нам познайомитися з особливостями агрохімічної науки.
Всім хочеться смачненького…
Дані демографічних звітів вказують на те, що щороку населення Землі збільшується приблизно на 80 млн осіб. В наші дні на планеті мешкає понад 7 млрд жителів. Усі вони мають потребу в їжі. Основними ж продуктами, які входять у раціон переважної більшості людей, є ті, що мають рослинне походження. Тому вираз «земля-годувальниця» найкращим чином показує нашу абсолютну залежність від високої родючості грунту.
Дванадцять відсотків населення планети голодують. Цей факт змушує всі галузі світового агропромислового комплексу вирішувати актуальний і життєво важливе питання. А саме: як збільшити виробництво продукції рослинництва шляхом застосування раціональних методів землекористування? Розвиток галузі мінеральних добрив, до яких відноситься нітрат кальцію, – один з таких способів. З його допомогою абсолютно реально підвищити родючість.
Озираючись назад
Ще 10 тисяч років тому, з моменту зародження землеробства, людина почала замислюватися над питанням про те, як підвищити врожайність рослин, які його годують. Для цього люди почали приділяти пильну увагу грунті, вирішивши періодично вносити органічне добриво — гуано. Це звичайні фекалії птахів. Пізніше в якості органічного добрива стали використовувати перепрілий гній домашніх тварин.
В кінці ХІХ століття російські вчені Д. Менделєєв, О. Енгельгардт, К. Тімірязєв і німецький хімік Юстус фон Лібіх запропонували так звану теорію мінерального живлення рослин, яка стала основою науки агрохімії. Поряд з органічними добривами, було рекомендовано використовувати мінеральні солі, що містять необхідні для рослин елементи: азот, фосфор, калій. Сировиною для їх одержання служили розмелені в порошок гірські породи: чилійська селітра, доломіт, апатити. В XX столітті в Росії, Англії, Німеччині були побудовані перші хімічні підприємства, що виробляли туки – мінеральні добрива в промислових масштабах.
Холеричний характер
Нітрат кальцію являє собою біле кристалічна речовина, дуже гігроскопічна і прекрасно розчиняється у воді. Він має ще кілька назв: кальцит, кальцієва селітра, азотнокислий кальцій. Сполуки відносяться до 3 класу: це помірно небезпечні хімічні речовини. При ударах і струсах речовина загоряється з вибухом, тому емульсійні промислові суміші, що містять розчин нітрату кальцію, використовують на відкритих родовищах корисних копалин для ведення вибухових робіт.
Речовина токсична: при попаданні на слизову оболонку очей або епідерміс шкіри воно викликає термічні ушкодження. Використовуючи азотнокислий кальцій в якості мінерального добрива, потрібно дотримуватися заходів обережності, а в хімічних лабораторіях це речовина зберігають окремо від інших реактивів.
Один з кращих
Незважаючи на такі специфічні властивості, нітрат кальцію все ж є дуже корисним і потрібним з’єднанням. Для отримання кальцієвої селітри в якості перспективного добрива використовують нітрозні гази і гідроксид кальцію. Нітрат кальцію, що утворюється внаслідок реакції, характеризується особливою чистотою і може використовуватися як ефективний пряме добриво. Тобто він може служити безпосереднім джерелом легкозасвоюваного для рослин азоту. Одночасно нітрат кальцію є і непрямим добривом. Це означає, що він покращує поживні властивості самої грунту. У промисловості мінеральних добрив застосовують два способу отримання кальциту:
- Азотною кислотою впливають на вапняк.
- При виробництві комплексного добрива. Нітрат кальцію 2-м способом видобувають в якості побічного продукту.
Кальцієву селітру успішно застосовують не тільки як джерело быстроусвояемых іонів NO3(-), насичують грунт азотом, але і як засіб, що впливає на характеристики самих рослин: їх стійкість до хвороб, шкідників, лежкість, транспортабельність плодів і насіння. Так, хвороба вершинна гниль, що вражає рослини сімейства пасльонових – томати і перець, виникає при недостачі іонів кальцію в грунті. Внесення в грунт в період вегетації гранульованої або розчиненої у воді кальцієвої селітри запобігає масову втрату врожаю.
Кальцит вважають одним з кращих серед нітратних добрив ще й тому, що, на відміну від амідних добрив (нітрату і хлориду амонію), він не закислює грунт. Тому нітрат кальцію, карбонат кальцію і його гідроксид застосовують в якості добрив, ощелачівающіх дерново-підзолисті грунти. Кальцієва селітра проводиться такими найбільшими підприємствами, як «Невинномиськ Азот» в Ставропольському краї і НАК «Азот» в Тульській області, а за кордоном вона у великих кількостях виробляється в Японії, Німеччині та Норвегії (наприклад, найбільший в світі постачальник мінеральних добрив Yara).
В потрібний час і в необхідному місці
Доцільність використання азотних добрив, до яких належить нітрат кальцію, залежить від типу грунту і пори року. Найкращими ґрунтами вважаються дерново-підзолисті, містять в надлишку іони водню і тому звані кислими. Завдяки слабколужних властивостями Ca(NO3)2 , він нейтралізує кислотність грунту, тим самим поліпшуючи її агрохімічні характеристики.
Враховується також і таку властивість аніонів NO3– , що входять до складу цього добрива, як здатність поглинати корінням рослин у весняний період. Тобто азотне добриво нітрат кальцію потрібно використовувати навесні. В посівний період його вносять безпосередньо в грунт. Влітку допускається використовувати розчин нітрату кальцію одночасно з поливом рослин.
Міра у всьому
Сучасній людині необхідно скористатися цією порадою дельфійського оракула, в тому числі і в питанні застосування мінеральних, а особливо азотних, добрив, до числа яких належить нітрат кальцію. Експериментально доведено, що його надлишок у ґрунті внаслідок порушення норм внесення часто призводить до нагромадження в орному шарі землі солей нітратної кислоти. Її надлишок в зібраному врожаї може принести шкоду здоров’ю людини. Подібно міні сповільненої дії, нітрати, і особливо нітрити, поволі руйнують шлунково-кишковий тракт і імунну систему людини.
Саме тому необхідно неухильно дотримуватися норм внесення кальцієвої селітри: максимум 3 г на погонний метр або 2 кг на сотку. Якщо використовують розчин нітрату кальцію, то його норма внесення – 800-900 л/га. Концентрація речовини не повинна перевищувати 1-2%. Підживлення проводяться не частіше 3 разів за вегетаційний період.
