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Agricoltura moderna
!
Il ruolo della disponibilità di nutrienti essenziali è vitale per una buona salute delle colture e maggiori rese delle colture.
| Nutrienti essenziali per le piante | |
|---|---|
| Nutrienti primari | Azoto |
| Fosforo | |
| Potassio | |
| Nutrienti secondari | Calcio |
| Magnesio | |
| Zolfo | |
| Micronutrienti | Boro |
| Cloro | |
| Rame | |
| Ferro da stiro | |
| Manganese | |
| Molibdeno | |
| Zinco | |
Con il progresso della tecnologia e della scienza, gli esseri umani hanno escogitato molti modi per integrare il suolo con i suddetti nutrienti essenziali nel suolo. Concimi inorganici e biofertilizzanti hanno svolto un ruolo cruciale in agricoltura.
*A deve leggere: Cos'è il fertilizzante biologico:i suoi tipi e usi
| nutriente | Funzione | Disponibilità a piantare | Simbolo |
|---|---|---|---|
| Azoto | Promuove una rapida crescita Formazione di clorofilla e sintesi proteica | Anione e catione | NUMERO 3- NH4+ |
| Fosforo | Stimola la crescita precoce delle radici Accelera la maturità Stimola la fioritura Aiuta la formazione dei semi | anione | H2PO4- HPO4- - |
| Potassio | Aumenta la resistenza alla siccità e alle malattie Aumenta la forza dello stelo e della paglia Aumenta la qualità del grano e del seme | catione | K+ |
| Calcio | Migliora la formazione delle radici Rigidità della paglia e vigore Aumenta la resistenza alle malattie delle piantine | catione | Ca++ |
| Magnesio | Aiuta la formazione della clorofilla e il metabolismo del fosforo Aiuta a regolare l'assorbimento di altri nutrienti | catione | Mg++ |
| Zolfo | Aminoacidi Vitamine Conferisce un colore verde scuro Stimola la produzione di semi | anione | SO4- - |
| Boro | Aiuta il trasporto dei carboidrati e la divisione cellulare | anione | H3BO3 H2BO3- HBO3- - BO3- - - B4O7- - |
| Rame | Enzimi Reazioni alla luce | catione | Cu++ |
| Ferro da stiro | Formazione di clorofilla | catione | Fe++ Fe+++ |
| Manganese | Reazioni di ossidoriduzione. Accelera la germinazione e la maturazione | catione | Mn++ |
| Zinco | auxine Enzimi | catione | Zn++ |
| Molibdeno | Aiuta la fissazione dell'azoto e l'assimilazione dei nitrati | anione | MoO4- - |
| Cobalto | Essenziale per la fissazione dell'azoto | catione | Co++ |
| Nichel | ripieno di cereali, vitalità del seme | catione | Ni++ Ni+++ |
| Cloro | Uso dell'acqua | anione | CI- |
Il fertilizzante inorganico è qualsiasi sostanza di origine sintetica che viene aggiunta al terreno per fornire nutrienti alle piante.
I fertilizzanti inorganici possono essere classificati in tre categorie:
(io) Fertilizzanti semplici :I fertilizzanti che forniscono un solo elemento chimico primario sono chiamati fertilizzanti semplici.
(ii) Fertilizzanti complessi :I fertilizzanti complessi sono fertilizzanti multinutrienti prodotti da reazioni chimiche tra componenti che contengono i nutrienti primari della pianta. I singoli granuli prodotti dalle reazioni chimiche hanno tutti i nutrienti previsti.
(iii) Concimi composti OR Concimi misti :Come il nome suggerisce, i fertilizzanti composti o misti sono costituiti da granuli o miscele di diversi fertilizzanti mononutrienti. Queste sono miscele fisiche di fertilizzanti semplici. I singoli granuli hanno ancora un solo nutriente.
I fertilizzanti possono essere classificati anche in base alla forma fisica, ad es. Solido o Liquido .
Ci sono quattro tipi fondamentali di fertilizzanti azotati in base alla forma chimica in cui l'azoto è disponibile:composti di ammonio, composti di nitrati, composti di ammonio e nitrati combinati, e composti ammidici.
I fertilizzanti ammoniacali contengono azoto sotto forma di ioni ammonio, NH4 + . Gli ioni di ammonio non vengono persi per lisciviazione nel terreno perché vengono adsorbiti dai colloidi del terreno, ma vengono rapidamente convertiti in nitrati dai batteri. Le colture sono in grado di assorbire parte del loro azoto sotto forma di ioni ammonio durante le prime fasi della crescita, quindi i fertilizzanti ammoniacali forniscono un adeguato azoto prima o dopo la nitrificazione.
L'applicazione continua di fertilizzanti ammoniacali può aumentare l'acidità del suolo. Il solfato di ammonio e il cloruro di ammonio sono esempi di fertilizzanti ammoniacali.
L'azoto nei fertilizzanti a base di nitrati è sotto forma di ione nitrato, NO . Le piante assorbono gran parte del loro azoto in questa forma. Non è possibile per i colloidi del suolo trattenere il fertilizzante a base di nitrati. Di conseguenza, l'azoto andrà perso per lisciviazione se l'applicazione di fertilizzanti a base di nitrati è seguita da forti piogge o irrigazione.
È anche comune che i nitrati subiscano denitrificazione, in particolare nei terreni impregnati d'acqua, quindi generalmente non sono raccomandati per il riso delle zone umide. Quando applicato al suolo, i fertilizzanti a base di nitrati hanno un effetto alcalino. Gli esempi includono nitrato di sodio e nitrato di calcio.
In questi fertilizzanti sono presenti sia ioni ammoniaca che ioni nitrato. Così, hanno i vantaggi e gli svantaggi dei fertilizzanti sia ammoniacali che nitrati. Nitrato di ammonio, nitrato di solfato di ammonio, e il nitrato di calcio e ammonio sono esempi di comuni fertilizzanti semplici di questo tipo.
L'azoto in questi semplici composti organici non è facilmente disponibile per le piante. Un fertilizzante ammidico viene rapidamente convertito in una forma ammoniacale e quindi in una forma nitrica quando viene applicato al terreno. Essendo solubili in acqua, occorre prestare attenzione quando si applicano al terreno per prevenire la perdita di azoto per lisciviazione. Uno degli esempi più significativi di fertilizzante ammidico è l'urea.
Di seguito sono riportati gli esempi di fertilizzanti azotati comunemente utilizzati in agricoltura
Uno dei primi fertilizzanti azotati sintetici (ha un aspetto simile al sale bianco) era il solfato di ammonio (20,7% di azoto e 24,0% di zolfo). Però, a causa del suo contenuto di nutrienti inferiore e dei costi di produzione relativamente elevati, il suo significato è diminuito ed è stato in gran parte sostituito da fertilizzanti con una maggiore concentrazione di azoto.
Oltre ad essere applicato prima della semina, il solfato di ammonio può essere applicato al terreno come condimento superiore quando una pianta inizia a crescere.
Il suo contenuto di zolfo lo rende un fertilizzante azotato particolarmente utile nelle aree in cui lo zolfo è carente.
La miscelazione con i semi dovrebbe essere evitata poiché la germinazione potrebbe essere compromessa.
A causa dei colloidi del terreno che trattengono l'azoto ammoniacale in questo fertilizzante, e la conseguente resistenza alla lisciviazione, è un ottimo fertilizzante per la coltivazione del riso nelle zone umide e la coltivazione della iuta.
È facile da maneggiare e si conserva bene se tenuto asciutto. A volte può formare grumi durante la stagione delle piogge.
Il danno da solfuro può verificarsi se il solfato di ammonio viene utilizzato in condizioni altamente ridotte o su terreni acido-solfati.
Il solfato di ammonio ha an effetto acidificante. Così, il suo uso continuo può aumentare l'acidità del suolo e ridurre i raccolti (sebbene possa essere utile su terreni alcalini). Il carbonato di calcio (calcare) può compensare l'effetto acidificante del solfato di ammonio; 110 kg di carbonato di calcio possono compensare 100 kg di solfato di ammonio.
Il cloruro di ammonio viene prodotto neutralizzando l'ammoniaca con acido cloridrico o come sottoprodotto della fabbricazione del carbonato di sodio. Sono pochissimi i paesi in cui vengono realizzati questi prodotti, e vengono prodotte piccole quantità.
Il cloruro di ammonio è di natura bianca e cristallina e contiene il 25-26% di azoto. Fisicamente, è simile al solfato di ammonio ed è solubile in acqua.
Allo stesso modo del solfato di ammonio, il cloruro di ammonio può essere applicato prima della semina, e come condimento laterale e superiore quando il raccolto è in crescita.
Il cloruro di ammonio è più acido del solfato di ammonio, richiede 128 kg di carbonato di calcio per neutralizzare 100 kg di cloruro di ammonio.
L'aggiunta di cloruro di ammonio può anche comportare maggiori perdite di calcio a causa della sua conversione in cloruro di calcio solubile che viene facilmente lisciviato.
Il cloruro di ammonio è generalmente valutato pari al solfato di ammonio e ad altri fertilizzanti azotati in termini di idoneità agronomica. Però, tabacco, la verdura Come pomodoro , patate , sedano , asparago , cipolla , cetriolo , lattuga , fave e frutta Come uva spina , lampone , fragola , mora , mirtillo , Mango , avocado , pesca , Melograno e un certo numero di altre colture sensibili al cloruro non sono raccomandate per essere trattate con cloruro di ammonio.
A temperature normali e pressione atmosferica, l'ammoniaca (82 percento di azoto) è un incolore, gas pungente e tossico. La liquidazione può essere ottenuta raffreddando o applicando pressione, e il gas viene gestito come liquido durante lo stoccaggio e il trasporto.
L'ammoniaca anidra normalmente non è esplosiva, ma quando mescolato con aria in alcune proporzioni può accendersi per una scintilla; la presenza di olio aumenta il rischio di esplosione.
L'ammoniaca anidra può essere iniettata direttamente nel terreno utilizzando attrezzature pressurizzate, utilizzando una linea speciale che lo applica 10-20 cm sotto la superficie a causa della sua natura volatile.
L'ammoniaca anidra è efficace quanto la maggior parte dei fertilizzanti azotati solidi agronomicamente. deve, però, essere gestito, immagazzinato, trasportato e utilizzato con attrezzature e cure speciali.
L'attrezzatura utilizzata nelle applicazioni con ammoniaca anidra è costosa e piuttosto sofisticata, quindi è adatto solo per grandi operazioni agricole e contoterzisti.
Il carbonato di sodio viene trattato con acido nitrico per produrre nitrato di sodio sintetico.
Per i terreni acidi, il nitrato di sodio è particolarmente utile.
Il nitrato di sodio è una sostanza bianca cristallina altamente solubile in acqua.
Gli ioni nitrato vengono assorbiti dalle piante quando il nitrato di sodio viene applicato al terreno. Il nitrato di sodio applicato al suolo a lungo termine influisce negativamente sulla struttura del suolo a causa dell'accumulo degli ioni di sodio tralasciati che non vengono assorbiti dalle piante.
A causa del suo basso contenuto di nutrienti (16 per cento di azoto), il suo uso come fertilizzante azotato è limitato, e a causa del rischio di lisciviazione dei nitrati, è preferibilmente applicato a colture a crescita attiva.
Cile sale pietro o nitrato cileno sono altri nomi per il nitrato di sodio, come avviene naturalmente in Cile. Il Cile è uno dei maggiori produttori di questa sostanza.
Il calcare frantumato reagisce con l'acido nitrico per produrre nitrato di calcio. Questo composto può anche essere prodotto da alcuni processi di nitrofosfato (fertilizzante complesso) come sottoprodotto.
Il nitrato di calcio è di forma granulare e di colore quasi bianco. È estremamente igroscopico, reazione altamente alcalina, e altamente solubile in acqua.
Contiene quasi il 15,5% di azoto e il 19,5% di calcio.
È considerato un'ottima fonte di azoto per un certo numero di colture orticole e frutticole che richiedono specificamente calcio. Per di più, il calcio aiuta anche a mantenere il pH del terreno.
Come con il nitrato di sodio, il nitrato di calcio viene preferibilmente applicato quando la crescita delle colture è attiva per evitare lisciviazione e perdita.
A causa della sua bassa concentrazione, il suo uso come fertilizzante è limitato.
Il nitrato di potassio purificato contiene il 13,0% di azoto e il 36,4% di potassio.
Il nitrato di potassio è un potente ossidante. Il colore del nitrato di potassio varia dal bianco al grigio sporco solido cristallino. È solubile in acqua.
Il fertilizzante a base di nitrato di potassio è preferito per le condizioni di crescita in cui un fertilizzante altamente solubile, è necessaria una fonte di nutrienti priva di cloruri. Tutto l'N disponibile è immediatamente disponibile per l'assorbimento da parte delle piante come nitrato in tali terreni, non richiedono ulteriori azioni microbiche o trasformazione del suolo.
Un'applicazione di nitrato di potassio al terreno viene effettuata prima della stagione di crescita o come supplemento durante la crescita della coltura.
Inoltre, è comunemente usato per casa polivalente produzione vegetale e coltura idroponica.
Il nitrato di ammonio è una polvere bianca, ma i tipi di fertilizzanti sono granulari o perlati. Questo composto contiene il 33-34,5 per cento di azoto, è altamente solubile in acqua, ed è igroscopico.
Finché l'umidità non viene raccolta dall'imballaggio o dalle condizioni di conservazione, I pellet di nitrato di ammonio sono scorrevoli e non presentano problemi per la manipolazione e lo stoccaggio.
Quando combinato con materiali combustibili, il nitrato di ammonio può essere un pericolo di incendio ed esplosivo. Si deve prestare attenzione a rispettare i codici di pratica per la manipolazione, trasporto, e deposito.
Il nitrato di ammonio può essere applicato prima della semina o come medicazione laterale o superiore. Il nitrato di ammonio è ideale per la maggior parte delle colture, ad eccezione del riso delle zone umide, poiché contiene sia azoto ammoniacale che nitrato.
Poiché contiene azoto in forma metà ammonio e metà nitrato, è, globale, intermedio nella propensione alla lisciviazione rispetto ai fertilizzanti ammoniacali o nitrati.
Mentre i terreni tendono a diventare acidi, l'effetto acidificante è minore rispetto al solfato di ammonio. Sono necessari 59 kg di calcare per compensare l'effetto di 100 kg di nitrato di ammonio.
Il nitrato di ammonio di calcio (CAN) si forma diluendo il nitrato di ammonio con un materiale non reattivo, generalmente calcare, ridurre i rischi associati all'uso del nitrato di ammonio come sostanza a sé stante.
Il calcare o dolomite polverizzato viene granulato con una soluzione concentrata di nitrato di ammonio per produrre nitrato di calcio e ammonio.
Per evitare che l'umidità si raccolga e si accumuli, i granuli vengono ricoperti da una polvere inattiva dopo il raffreddamento. (A seconda della polvere di rivestimento) I granuli CAN sono di colore da grigio chiaro a marrone chiaro e sono fluidi.
In condizioni tropicali umide, CAN pone problemi di archiviazione, quindi viene stoccato in silos climatizzati.
La metà dell'azoto nella CAN commerciale si presenta sotto forma di ammoniaca e l'altra metà è sotto forma di nitrato. CAN contiene il 25-28% di azoto.
Come il nitrato di ammonio, ha caratteristiche agronomiche simili. Però, Il CAN è relativamente neutro nella sua reazione quando applicato al suolo, a differenza del nitrato di ammonio. può essere applicato anche su terreni acidi.
Il doppio sale del solfato di ammonio e del nitrato di ammonio è il nitrato di solfato di ammonio (ASN). Circa il 62,5% di esso è solfato di ammonio, il 37,5% è nitrato di ammonio, e contiene il 26 per cento di azoto e il 12,1 per cento di zolfo.
L'ASN può essere cristallino o granulare. La forma cristallina è bianca, ma la forma granulare assume il colore dell'eventuale polvere di rivestimento protettivo applicata.
È solubile in acqua al 100% e non lascia residui dopo che è stato sciolto in acqua.
Il 75% dell'azoto è sotto forma di ammonio, e il 25 percento è sotto forma di nitrato. Oltre all'azoto, fornisce anche zolfo.
L'ASN cristallino può agglomerarsi durante la conservazione e deve essere frantumato prima di essere utilizzato.
Un'applicazione ASN può essere applicata prima della semina, durante la semina, o come condimento laterale o superiore.
Una fonte mista di azoto ammoniacale o nitrato, ha un rischio di lisciviazione leggermente inferiore rispetto al nitrato di ammonio.
Un effetto acido è prodotto da ASN, intermedio tra solfato di ammonio e nitrato di ammonio – occorrono 85 kg di calcare per neutralizzare gli effetti di 100 kg di ASN.
Essendo il fertilizzante azotato solido più concentrato, l'urea presenta notevoli vantaggi nello stoccaggio, trasporto, e manipolazione. È ampiamente disponibile sul mercato, e spesso costa meno per unità di azoto rispetto ad altri fertilizzanti azotati. Così, il suo uso sta aumentando rapidamente su scala globale.
I granuli o granuli di urea sono bianchi e scorrevoli. A causa della natura igroscopica dell'urea, è necessario un imballaggio appropriato per ridurre la contaminazione da umidità. L'urea commerciale contiene il 46% di azoto, sotto forma di ammide.
L'urea viene convertita in carbonato di ammonio non appena viene applicata al terreno, portando ad alta concentrazione di ammoniaca nel terreno.
L'ammoniaca è trattenuta dai colloidi del terreno quando l'urea viene mischiata con il terreno. Ma quando l'urea viene applicata sul livello superficiale del suolo, quindi la maggior parte dell'ammoniaca potrebbe perdersi nell'atmosfera a causa della volatilizzazione. La quantità di ammoniaca persa dipende dal tipo di terreno , umidità e temperatura del suolo e precipitazioni.
Inoltre, l'urea danneggia le giovani piantine. Quindi l'urea dovrebbe essere usata con attenzione. L'urea è altamente solubile in acqua. Quindi, si consiglia di utilizzarlo in soluzione fertilizzanti o spray fogliari.
Ha una reazione acida nel terreno. 80 Kg di calcare riusciranno a compensare l'effetto acido di 100 Kg di urea.
Biureto, un'impurità tossica, si trova talvolta nell'urea. Poiché l'urea viene riscaldata a oltre 140°-170°C, due molecole di urea diventano biureto quando l'NH3 viene eluito. Se sono presenti acqua o ammoniaca, si forma più biureto. La tossicità del biureto è stata segnalata per più colture. L'urea ricca di biureto ha dimostrato di influenzare negativamente la germinazione e la crescita dei semi di grano e mais.
Quando l'urea è applicato in una banda in prossimità del seme, la germinazione dei semi di frumento e orzo è compromessa anche se il contenuto di biureto nell'urea è dell'1-2%. Però, nel metodo di trasmissione di applicazione, l'urea con anche il 10% di biureto non ha alcun effetto negativo. Se l'urea viene spruzzata , il contenuto di biureto non deve superare l'1%.
Il contenuto di biureto nell'urea provoca l'ingiallimento delle foglie e la crescita a coppa negli agrumi, caffè e ananas . Il biureto influenza anche il metabolismo delle proteine e provoca la proteolisi. È stato osservato che le piante hanno biureto per mesi. Perciò, l'urea commerciale è controllata e controllata di qualità in modo che il contenuto di biureto possa essere mantenuto al di sotto dei livelli di pericolo.
L'urea è adatta alla maggior parte delle colture e può essere utilizzata su tutti i tipi di terreno e può essere applicato alla semina o come condimento superiore.
Alcuni paesi asiatici, in particolare la Cina, utilizzare il bicarbonato di ammonio in misura limitata.
Il contenuto di azoto del fertilizzante bicarbonarte di ammonio è del 17%.
Può perdere parte della sua ammoniaca nell'atmosfera prima che possa essere assorbito dal suolo a causa della sua instabilità, in particolare se applicato come top dressing su terreni calcarei o alcalini.
Questo è un sale di calcio della cianammide (CN
2−
2 . ) anione. Il calciocianamide è anche conosciuto come nitrolime. Contiene il 21% di azoto.
È una sostanza polverosa bianco-grigiastra che si decompone in terreno umido, produzione di ammoniaca.
Oltre ad agire come fertilizzante azotato, uccide anche gli insetti, parassiti del suolo, e funghi nocivi, e quindi funziona anche come pesticida e fungicida efficace.
Anche, Il calciocianamide agisce come defoliante ed erbicida prevenendo la germinazione delle infestanti.
Nella maggior parte dei casi, aqua ammoniaca (ammoniaca disciolta in acqua) contiene il 20% di azoto, sebbene possa contenere fino al 26% di azoto in alcuni gradi commerciali.
L'ammoniaca acqua offre molti vantaggi rispetto all'ammoniaca anidra, compresi i suoi requisiti di manipolazione più semplici e la sua natura non pressurizzata, che elimina la maggior parte dei pericoli.
Lo stoccaggio dell'ammoniaca in acqua può essere ottenuto con serbatoi di stoccaggio ordinari rispetto ai serbatoi di stoccaggio in acciaio inossidabile nel caso di Anhydrous ammoniaca, che può essere costoso.
Anche l'ammoniaca acquatica deve essere applicata in profondità nel terreno per prevenire la perdita di azoto.
Esistono due tipi di soluzioni di azoto:non in pressione e a bassa pressione.
Generalmente, le soluzioni non in pressione sono prodotte da urea e nitrato di ammonio e contengono fino al 28-32% di azoto. Le soluzioni pressurizzate si ottengono combinando ammoniaca con nitrato di ammonio o urea o entrambi, e può contenere fino al 41 percento di azoto.
Il suo vantaggio è che ha un contenuto di nutrienti più elevato rispetto alle soluzioni non pressurizzate, ma è costoso a causa della necessità di pressurizzazione, apparecchiature di distribuzione e applicazione.
Il fosforo è un componente importante della crosta terrestre, ma si è concentrato nel tempo geologico in depositi di roccia fosfatica (formata principalmente da resti di organismi acquatici). È presente nella maggior parte dei terreni naturali e coltivati in quantità insufficienti per la piena crescita del raccolto.
Affinché il fosforo fertilizzante sia disponibile per le piante, deve essere rilasciato in forma ionica nella soluzione del suolo. Le piante assorbono il fosforo dalla soluzione del terreno sotto forma di ioni fosfato (HPO4 e H2PO4). I fertilizzanti contengono fosforo in una varietà di forme chimiche e fisiche, la cui disponibilità varia notevolmente.
perfosfato semplice, perfosfato concentrato, scorie e fosfato di roccia sono alcuni dei fertilizzanti a base di fosforo normalmente utilizzati. Di seguito viene fornita una breve descrizione di questi fertilizzanti.
Il primo fertilizzante al fosforo prodotto chimicamente era il perfosfato singolo (normale) (SSP). Sebbene sia ancora utilizzato in molti paesi, è stato e viene sostituito da fertilizzanti al fosforo più concentrati e da fertilizzanti complessi.
È realizzato in un recipiente di reazione appositamente progettato, il fosfato naturale finemente macinato viene miscelato con acido solforico concentrato. I fertilizzanti multinutrienti si ottengono essiccando e granulando il prodotto, a volte con fertilizzanti azotati e potassici.
SSP è grigio o marrone, tipicamente granulare per facilità di conservazione e applicazione. Il prodotto in polvere torte in deposito. Nel campo, Il granulato SSP può essere applicato facilmente e in modo uniforme senza problemi.
Nella SSP sono presenti quantità quasi uguali di fosfato monocalcico e solfato di calcio (gesso). Di solito contiene 17-20 percento totale P205 , di cui oltre il 90% è solubile in acqua; contiene anche circa il 16% di zolfo.
C'è una piccola quantità di acido libero in questo SSP, quindi l'imballaggio dovrebbe essere in grado di prevenire un attacco acido. Un buon materiale da imballaggio può essere polietilene o sacchi rivestiti in polietilene.
SSP è un fertilizzante al fosforo adatto per la maggior parte delle colture e suoli , ad eccezione dei terreni altamente acidi, dove fonti di fosfato insolubili in acqua, come il fosfato naturale, sono più adatti.
Un terreno privo di calcio e zolfo trarrà beneficio dal calcio e dallo zolfo che SSP contiene.
Quando il fertilizzante viene applicato a fasce vicino alla fila di semi, il fosfato idrosolubile contenuto in SSP sarà immobilizzato nel terreno più lentamente. Ciò ridurrà al minimo il contatto terreno-fertilizzante.
Il TSP (triplo perfosfato) viene prodotto facendo reagire la roccia fosfatica finemente macinata con acido fosforico concentrato (dal 52 al 54 percento di P2O5). I granuli sono generalmente granulati come fertilizzante autonomo o come componente di fertilizzanti multinutrienti.
TSP contiene P2O5 nell'intervallo dal 44 al 52 percento, ed è quasi completamente solubile in acqua.
Il TSP in polvere tende ad addensarsi, ma il TSP granulato ha eccellenti proprietà di conservazione e manipolazione ed è scorrevole. Poiché il TSP può contenere acido fosforico libero, è richiesto un imballaggio adeguato.
Come fertilizzanti al fosforo, TSP e SSP hanno scopi simili, con la differenza che il TSP ha una concentrazione di nutrienti molto più alta e ha molto meno zolfo. Poiché contiene un'elevata quantità di sostanze nutritive, è particolarmente utile per la preparazione di fertilizzanti multinutrienti di alta qualità.
Come fertilizzante, il fosfato dicalcico puro è usato raramente a causa degli alti costi di produzione e della scomoda manipolazione e applicazione della sua forma in polvere. Viene prodotto facendo reagire il fosfato di roccia con l'acido cloridrico e aggiungendo calce per produrre un precipitato.
Il prodotto commerciale contiene circa il 35 percento di P205, un composto solubile in citrato ma insolubile in acqua. Il fosfato dicalcico è anche un ingrediente solubile in citrato di nitrofosfati e altri fertilizzanti composti.
Poiché il fosfato solubile in citrato del fosfato dicalcico non subisce l'immobilizzazione del suolo con la stessa rapidità del fosfato monocalcico, è considerato un'efficace fonte di fosforo fertilizzante per colture a lungo termine come la canna da zucchero o le colture di terreni acidi.
La scoria basica è un sottoprodotto dell'industria siderurgica. Però, la quantità di scorie ricche di fosfati è diminuita poiché l'industria siderurgica sta adottando tecnologie moderne e anche i minerali utilizzati per produrre acciaio.
Durante la fabbricazione dell'acciaio, elementi non ferrosi, compreso il fosforo, dal minerale vengono separati dal minerale come scoria insieme ai residui di calce aggiunti durante il processo di fabbricazione.
La scoria può contenere fino al 18% di P205, ed ha anche un notevole valore calcinante.
La scoria basica contiene fosfato insolubile in acqua ma solubile in acido citrico sotto forma di silicofosfati di calcio; è instabile e diventa disponibile lentamente, soprattutto in terreni acidi. La scoria è quindi più adatta per colture di lunga durata, soprattutto su terreni acidi; può fornire fosforo anche a terreni neutri e leggermente acidi.
Per il rilascio ottimale di fosforo nella soluzione del terreno, la scoria di base deve essere finemente macinata.
La scoria basica non è igroscopica e si conserva bene, ma l'applicazione della polvere può essere molto polverosa; può anche essere difficile ottenere un'applicazione uniforme.
Al fine di aumentare il contatto con il suolo e la dissoluzione, il fosfato di roccia è finemente macinato per l'applicazione diretta. Tipicamente, si consiglia che la finezza della macinazione sia tale che il 90% del fosfato naturale passi attraverso un setaccio da 100 maglie.
L'idoneità del fosfato naturale per l'applicazione diretta varia da fonte a fonte, con quelli dalla Tunisia e dal Marocco che sono i migliori.
Il fosfato di roccia finemente macinato è di colore grigio chiaro o marrone e di natura neutra. Il contenuto di fosforo del fosfato di roccia è compreso tra il 29 e il 37 per cento di P2O5.
Il fosfato di roccia è un fertilizzante al fosforo ad azione lenta.
Il contenuto di calcio del fosfato naturale varia dal 35 al 38 per cento, però, non ha alcun valore di calcinazione.
Il fosforo nel fosfato naturale è generalmente utilizzato al meglio in terreni con un pH inferiore a 5,5 o in terreni ricchi di materia organica. Su terreni neutri o alcalini, il fosforo del fosfato di roccia è quasi indisponibile per le colture.
La capacità delle colture di utilizzare il fosfato di roccia per il fosforo varia leggermente a seconda del tipo di terreno su cui vengono coltivate. Rape , dolce trifoglio, mostarda, Tè, gomma, e caffè sono gli utilizzatori più efficienti di fosfato naturale, mentre il cotone, Riso, Grano, orzo, e patate sono i meno efficienti.
È fondamentale massimizzare il contatto con il suolo, quindi i fosfati di roccia dovrebbero essere trasmessi, non posizionato. L'applicazione del fosfato di roccia prima della semina dà anche un po' di tempo per la solubilizzazione.
Il potassio (K) è un nutriente essenziale per la crescita delle piante. Il contenuto di potassio dei fertilizzanti è comunemente espresso in termini di ossido di potassio (K2O) o “potassa”.
I fertilizzanti di potassio vengono estratti e purificati da depositi naturali contenenti sali di potassio presenti in vari paesi, compreso Cavada, gli Stati Uniti, l'ex Unione Sovietica, Francia, Germania, e Spagna. ALCUNI dei principali minerali di potassio sono la silvinite (una miscela di silvite (KCl) e halite (NaCl)), carnallite (KC1.MgCl2::6H2O), cainite (KCl.MgSO4.3H2O), langbeinite (K2SO4.2MgSO4, ) e nitro (KNO3).
I fertilizzanti di potassio comuni sono il cloruro di potassio (muriato di potassio), solfato di potassio (solfato di potassa), e potassio magnesio solfato.
Il cloruro di potassio contiene circa il 60% di potassio (K2O).
Il cloruro di potassio è un sale bianco cristallino, ma il colore del cloruro di potassio per fertilizzanti varia dal bianco al rosso a seconda della quantità di impurità nei minerali di potassio. Il colore non influisce sull'effetto fertilizzante.
The crystallized potassium chloride is free-flowing and does not pose any problems in handling and storing. Formally, the fertilizer used to cake up, but this problem can be removed by mixing anti-caking agents.
The potassium chloride salt is 100% soluble in water. When applied to soil, the potassium ion is adsorbed and retained by soil colloids, so there is little possibility of leaching. Plant roots take up the ionic form of the nutrient.
Potassium chloride is neutral in nature and does not produce acidity or alkalinity in the soil.
The chlorine content of potassium chloride is about 47 per cent.
Although potassium chloride is suitable for most crops and soils, potassium sulfate is preferred for crops such as tobacco and potatoes, where excess chloride affects quality.
In genere, the entire potassium requirement can be applied as a basal dose, but in sandy soils, high rainfall areas, and wetland rice, a split application is preferred.
The most common potassium fertilizer is potassium chloride, but potassium sulphate is used to a lesser extent for specific crops.
In nature, potassium sulphate occurs as langbeinite, a double salt with magnesium (K2SO4.2MgSO4), but it can also be manufactured by the action of sulfuric acid on potassium chloride.
White crystalline salt, potassium sulphate is free-flowing and contains 48 to 52 per cent potash (K2O) and 18 per cent sulfur. Normalmente, handling and storing crystalline potassium sulfate does not pose any problems.
Potassium sulphate is soluble in water, and when applied to the soil, the potassium ions are retained by soil colloids and do not easily leach out.
It is an excellent fertilizer that can be applied to all soil types and crops. Però, since it is more expensive, it is usually used only in cultivating chloride-sensitive crops.
Potassium sulphate is soluble in water, and when applied to the soil, the potassium ions are retained by soil colloids and do not easily leach out. It is an excellent fertilizer that can be applied to all soil types and crops.
Due to its sulphur content, it is a two-nutrient fertilizer. It can be used for tobacco, potatoes, fruits and vegetables.
Inoltre, it may be a good choice for saline soils as well as in poly house where chloride accumulation can be a problem.
There are several fertilizers that contain both potassium and magnesium in the sulphate form, such as the above-mentioned langbeinite or schoenite (K2S04.MgSO4.6H20).
Potassium magnesium sulphate is commercially produced in Europe and the United States.
Potassium magnesium sulphate has 22-30 per cent K2O, 10-19 per cent MgO, 16-23 per cent Sulphur.
The use of potassium magnesium sulphate is especially recommended for acidic soils and soils deficient in magnesium. Inoltre, it is recommended for crops with high magnesium requirements, such as potatoes, fruits, la verdura, and forest trees.
Kainite is a naturally occurring mineral.
Pure kainite has the chemical composition kcl.MgSO4.3H2O, but in nature, it rarely occurs as such.
Kainite, a commercially available product, is largely composed of potassium chloride, magnesium sulphate, and magnesium and sodium chlorides.
Kainite contains 14-22 percent K2O.
It is alkaline in nature and contains 46 per cent chlorine.
Unlike most other potassic fertilizers, it may cake in storage and need to be broken up before use.
It can be beneficial for crops that use sodium, such as sugarbeet.
As a result of the high nutrient content of complex fertilizers, the cost of packing, handling, and transport per unit of nutrient is lower than that of many straight fertilizers.
Complex fertilizers are available in granular form and are free-flowing, making them easy to handle and apply.
Complex fertilizers have the advantage of ensuring balanced fertilization of crops, especially in developing countries. The production and use of complex fertilizers is therefore on the rise and accounts for a considerable proportion of world fertilizer consumption.
Complex fertilizers can broadly be classified into (IO) ammonium phosphates, (II) nitrophosphates and (III) NPK fertilizers.
Generalmente, ammonium phosphates are satisfactory for all crops and soils. It exhibits the characteristics of nitrogen fertilizers containing ammonium as well as highly water-soluble phosphate.
It is possible that, in some circumstances, nitrogen from urea ammonium phosphate will be less effective.
Crops are not immediately able to utilize the polyphosphate in ammonium polyphosphates, però, it is quickly transformed to the available orthophosphate form in soil.
Due to its high phosphorus content, DAP is used more extensively and in crops where the phosphate requirement is relatively high; d'altra parte, MAP is usually mixed with additional nitrogen and potassium intermediates due to its wide N:P205 ratio.
Monoammonium phosphate (MAP) is a high-analysis fertilizer that is almost completely soluble in water. It contains 52 to 55 per cent P2O5 and 11 to 12 per cent nitrogen.
Because it is non-hygroscopic and compatible with most other fertilizer materials, it is widely used in the manufacture of multi-nutrient fertilizers. Produced by reacting ammonia with wet phosphoric acid at a concentration of 45-52%, maintaining an NH3:H3PO4 ratio of 1:1.
Spray-drying of the concentrated MAP solution yields powdered material which is later granulated for application in the fields.
DAP (diammonium phosphate) is produced in large quantities. Commercial DAP is mostly water-soluble, free flowing and granular and contains 18 per cent nitrogen and 46 per cent P2O5.
The manufacturing process of diammonium phosphate requires a mole ratio of 2:1 between NH3 and H3PO4, which involves an additional step of ammoniation.
The slurry thus produced is granulated, dried, screened, cooled and conditioned by a coating agent.
Approximately 60% of ammonium phosphate sulphate is ammonium phosphate, while 40% is ammonium sulphate. It contains 16 percent nitrogen and about 20% P2O5.
Nitrogen content can be increased by adding urea, and a variety of N:P2O5 analysis products can be obtained.
Ammonium phosphate sulphate is a free-flowing substance that is usually not difficult to handle and store.
The chemical reaction between ammonia and phosphoric acid produces urea ammonium phosphate (UAP).
In the granulator, additional ammonia and urea are added to the ammonium phosphate slurry. A coating agent is applied to prevent caking after the material has been dried, screened and cooled.
There are various N:P2O5 analyses available. Anche, it is possible to produce liquid (solution) UAP directly, thereby avoiding drying costs.
Almost all the phosphorus is water-soluble, while some nitrogen is in the form of ammoniacal and some in the form of urea.
Free-flowing granules and good physical properties make the fertilizer an excellent choice for soil, although it may cake when humid.
By reacting ammonia with superphosphoric acid, ammonium polyphosphates (APP) are produced. Both liquids and solids are made of them.
The typical APP solutions in the USA have analyses of 11-33-0, 10-34-0, 12-40-0, and 8-27-0; però, granular products can be produced with nutrient contents of up to 15-61-0, depending on the acid purity used. APP is completely soluble in water.
In APP, nitrogen is entirely in the form of ammoniacal nitrogen, and phosphate is present as monoammonium phosphate (NH4H2PO4) and orthoammonium polyphosphates.
In addition to their high analysis, APP solutions allow for the addition of large quantities of micronutrients without precipitation. Ammonium polyphosphates are mainly manufactured and used in the United States.
Nitrophosphates are fertilizers made by nitrifying phosphate rock with nitric acid or a mixture of nitric and sulphuric acids, followed by ammoniating the resulting slurry. Dopo, the slurry is granulated or prilled. Additional nitrogen can then be added, in the form of ammonium nitrate, along with potassium chloride or sulphate, to achieve the desired NPK analysis.
Granulation characteristics of nitrogen phosphates are good, and they are coated to minimize moisture absorption. When properly packaged and stored, cakes do not form.
Solubility of the phosphate determines the agronomic performance of nitrophosphates. Most phosphate is citrate-soluble, però, its solubility in water varies (0-80%) based on the ammoniation process.
Generalmente, all crops and soils are suitable for nitrophosphates containing 60 per cent or more water-soluble phosphate. Però, low water-solubility phosphates are suitable only for long duration crops such as sugarcane or grassland, and for acid soils.
Short duration crops like cereals and potatoes are less suitable for Nitrophosphates.
Nitrogen, phosphorus, and potassium are contained in varying proportions in solid NPK fertilizers. In genere, they are easy to handle and apply, free flowing and granular in structure. Various grades are produced and marketed depending on soil and crop needs.
They can be prepared either by the ammonium phosphate or nitrophosphate routes by adding potassium. The production process used determines the ratio of ammonium, nitrate and urea nitrogen. The production process also determines the the content of water-soluble and citrate-soluble phosphorus.
The best way to apply them is as a basal dressing. In spite of the extensively wide range of available NPK analyses, most factories limit their output to a few products for operational reasons.
The main benefit of NPK complex fertilizers is their ease of use, including ease of handling and application of all three nutrients in just one operation. Inoltre, they can include calcium, magnesium, phosphorus, and micronutrients.
There may, però, be some situations where the farmer might need to apply additional amounts of these nutrients separately, as the available grades of NPK might not always meet those requirements.
Compound fertilizers, also known as mixed fertilizers, differ from complex fertilizers primarily in their method of preparation.
(i) single nutrient or two-nutrient intermediates granulated together
(ii) Using straight fertilizers or intermediates mixed together to form a blend, each granule maintaining its original composition
(iii) A mixture of powders
Compound fertilizers perform essentially the same as their components.
The physical characteristics, storage, handling, and application characteristics of granular compound fertilizers are influenced by the manufacturing process. Tuttavia, compound fertilizers are generally safe to use as long as the coating, packaging, and storage conditions are good.
It’s also critical that the components of granular mixtures are homogenous in size and shape to avoid segregation.
Compared to granulated fertilizers, powdered fertilizers have poor storage properties and are difficult to apply uniformly. Distributors are limited in their ability to apply them.
Compound fertilizers are usually produced in factories using straight nitrate, phosphorus and potassium fertilizers, sometimes using two-nutrient intermediate fertilizers such as MAP.
The intermediates are usually in powder form or are slurries that are fed into a granulating plant, typically a large rotating drum.
Water or steam is added as needed, and rotation causes the formation of granules which are dried, screened for size, and bagged or bulk stored. The composition of granular compound fertilizers depends mainly on their agronomic suitability and availability. Using urea and superphosphate together can cause the phosphorus to lose water solubility and hence it is not preferred to mix such substances to make compound fertilizers.
Multinutrient fertilizers are made by mixing powdered (or crystalline) straight fertilizers together on the farm, thereby reducing the number of fertilizer applications needed per field.
It is possible to formulate powder mixtures with a wide range of nutrient ratios by combining and adjusting ingredients. Per esempio, an 8-8-8 fertilizer can be prepared by mixing Ammonium sulphate, 20.6% N + SSP, 16.5% P205 + Potassium chloride, 60% K2O ( 39% + 48% + 14% =100%) .
Compared to granular compound fertilizers, powder compound fertilizers are more affordable. Però, it has some disadvantages such as:it has short term storage capabilities, the application is more time consuming and less uniform and some of the more concentrated intermediates such as ammonium nitrate and urea cannot easily be used.
By mixing or blending granular intermediates such as CAN, MAP, and potassium chloride, the cost of re-granulation can be avoided. Bulk blending involves blending granular intermediates with compatible properties. The compatible properties such as granule size, surface properties, and density should match so that there is no segregation during storage, handling and application.
Bulk blending eliminates bagging costs, and since bulk-blended fertilizer is prepared and sold immediately before application, storage factors are no longer relevant.
The bulk blending of fertilizer is primarily developed in the United States. It is typically applied by the suppliers on contract basis, thus, the farmer’s operations are simplified as large capacity equipment belonging to the contractor can be used for application.
There are two types of liquid mixed fertilizers:clear liquids and suspension fertilizers.
Clear liquids are solutions in water that contain primary nutrients and are designed to not precipitate or salt out at prevailing temperatures since such deposits are hard to remove.
Ammonium nitrate, urea, ammonium phosphate or phosphoric acid, and potassium chloride are the most common nutrient sources. Concentrations achievable are considerably lower than with solid fertilizers, for example about 9-9-9 compared with 17-17-17.
Suspension fertilizers contain a small quantity of special clay, which delays the settling from the suspension of any salts that crystallize out. Così, it is possible to achieve a higher level of concentration than clear liquids, but not as high as solids, and even high-quality ingredients are not required. Però, suspension fertilizers require continuous agitation in storage and specialized application equipment.
Over solid fertilizers, fluid mix fertilizers have several advantages, namely reduced labor requirements, contract application options, and the ability to combine herbicides with fertilizers.
The secondary major nutrients are calcium (Ca), sulphur(S) and magnesium(Mg). Although the uptake of calcium, sulphur, and magnesium by plants is quite substantial, it is rarely as large as those of nitrogen, phosphorus, and potassium.
In soils, plants, and liming materials, calcium content may be expressed as calcium oxide (CaO) or as elemental calcium, with a factor of 0.72 between the two.
Total calcium content in soils varies greatly depending on the parent material and can be substantial in soils formed from limestones, igneous rocks such as granites, syenites, diorites, gneisses and schists.
In contrast to this, soils derived from sandstones and shales that are noncalcareous in humid areas may contain little calcium.
A liberal application of sodium nitrate over time or repeated applications of irrigation water with a high sodium chloride content may produce an alkaline soil in which sodium is the dominant cation instead of calcium.
Regardless of the total amount of calcium in the soil, the calcium present in the soil’s base exchange complex provides readily available calcium to plants. The lower the pH value (i.e. the higher the acidity) and the lower the exchange capacity value, the less calcium is exchangeable. Calcium deficiency is particularly harmful to fruits and vegetables.
It is almost completely water soluble and contains 15% calcium. Because of its highly water soluble nature, it is a good candidate for foliar nutrient application.
Calcium nitrate, also knon as Norgessalpeter , is also a highly water soluble calcium ferltilizer. It contains 26.5% calcium in the form of calcium oxide and 15.5% Nitrogen.
The magnesium content in soil, plants, or materials containing magnesium is usually expressed either as magnesium oxide (MgO) or as elemental magnesium, with a conversion factor of 0.61.
The soil magnesium content ranges from a trace to as much as 1 per cent. Magnesium is well supplied to arid areas or soils with high clay content, while sandy soils in high rainfall areas tend to have a low magnesium content because leaching removes it. Excessive potassium application can worsen magnesium deficiency. The soil exchange complex normally provides magnesium to the crop.
As compared with potassium and calcium, magnesium uptake by crops is much lower. Up until the last two decades, magnesium deficiency was rare, but now it is readily apparent in many crops, particularly potatoes, sugarbeets, brassicas, and maize.
It is best to correct magnesium deficiencies before plant establishment, using a variety of soil application treatments such as dolomitic limestone, kieserite, and various potassium magnesium fertilizers. Magnesium-containing NPK fertilizers are also available.
Considering economic factors and whether liming is needed determines the choice of magnesium fertilizer. Magnesium deficiency being observed during crop growth may be alleviated with foliar sprays of magnesium sulfate (Epsom salts) .
This magnesium fertilizer contains 5-20% magnesium in the form of MgO (magnesium oxide). It also contains 20-45% calcium oxide (CaO)
This contains 16% MgO and 13% Sulphur
This contains 7% MgO and 20% Nitrogen and 15% Sulphur
This contains 9-33% MgO and 26-58% calcium oxide (CaO)
This contains 10-18% MgO, 22-30% potassium oxide (K2O) and 16-22% sulphur(S)
This contains 20% MgO
This contains 27% MgO and 22% sulphur
This contains 33% MgO and 26.5% sulphur
This contains 45% MgO
Sulphur is a highly mobilized element in soils. When soil biomass breaks down, it is mineralized into the sulfate form that crops can absorb. It is very easy for sulphate to leach from soil. Sulfur is dissolved in rainfall and deposited in soil by dry deposition but amounts vary depending on rainfall and fossil-fuel burning.
Precipitation amounts range from a few kilograms per hectare per year to over 100 kilograms. Sulphur deficiency may occur at the lower end of this spectrum.
Among brassica crops and legumes, sulphur uptake can reach 40-60 kg/ha. There is a prevalence of sulphur deficiency among these crops on every continent.
The following methods can be used to correct sulphur deficiency:
Micronutrients, such as iron, zinc, copper, manganese, boron, molybdenum, and chlorine, are used by plants in very small amounts, usually in terms of grams per hectare. Però, even a few grams can mean the difference between high yields and crop failure.
Some elements are beneficial but not essential for crop growth, including cobalt, selenium, vanadium, nickel, lithium, silicon, and aluminum. These elements are not mentioned here.
Plants with micronutrient deficiencies display characteristic symptoms, but corrective measures may be too late once the symptoms appear, since the damage has already been done. When micronutrients are applied at this stage, they may not fully compensate for earlier deficiencies, resulting in a lower yield.
In order to ensure proper growth and development of the crop, it is necessary to determine whether the soil which the crop will be grown on contains sufficient micronutrients or if it is deficient in one or more micronutrients, and then to take corrective measures accordingly. Micronutrients should not be recommended as a blanket treatment in all soils and cropping situations; such an approach might actually cause more harm than good because of toxicity.
The amount or level of nutrients required for optimum growth of the plant is called the critical level . Different soils, different species, and even different varieties will have different critical levels of nutrition requirement.
| Micronutrient | Form and amount required / Ha | Spray Application Proportion |
|---|---|---|
| Ferro da stiro | Ferrous sulphate (FeSO4 7H2O), 10 kg/ha | 0.4 percent ferrous sulphate + 0.2 percent lime |
| Zinc | Zinc sulphate (ZnSO4 7H2O) , zinc oxide (ZnO) , 10-50 kg/ha | 0.5 percent zinc sulphate + 0.25 percent lime |
| Manganese | Manganese sulphate ( MnSO4 7H2O) , 10-50 kg/ha | 0.6 percent manganese sulphate + 0.25 percent lime |
| Rame | Copper sulphate (CuSO4), 10-50 kg/ha | 0.1 percent copper sulphate + 0.05 percent lime |
| Boron | Borax (Na2B4O 10H2O), 5-20 kg/ha | 0.2 percent borax |
| Molybdenum | Sodium molybdate (Na2MoO42H2O) , 0.1-0.5 kg/ha | 0.1-0.2 percent solution of ammonium molybdate |
