Tápanyagutánpótlás, műtrágyával

A műtrágyák a növények táplálására alkalmas anyagok, melyek a természetben előforduló nyersanyagokból kémiai szintézissel vagy átalakítással készülnek. Összetételük alapján, az alábbi csoportokba soroljuk:

• Egyszerű műtrágyák, melyek a három fő tápelem közül csak egyet tartalmaznak, (N-, P- és K- trágyák)
   
• Összetett és kevert műtrágyák, melyek legalább két, esetenként több tápelemet is tartalmaznak

A műtrágyák lehetnek szilárd vagy folyékony halmazállapotúak.

Megkülönböztetünk ezen kívül makro-, illetve mikroelem trágyákat is. A több tápelemet tartalmazó műtrágyák megjelölésére használják a komplex műtrágya megnevezést is. Ehhez tartoznak az összetett, kevert és többkomponensű folyékony műtrágyák, valamint a makro- és mikroelemeket tartalmazó műtrágyák.
 

Nitrogénműtrágyák

A szilárd halmazállapotú nitrogénműtrágyák lehetnek: ammónium sók, fémnitrátok, amid nitrogént tartalmazó műtrágyák, ezekből folyékony műtrágyák is készíthetők.

Ammónium sók

Az ammónium sókat ammóniából és különböző szervetlen savakból állítják elő. Az előállításhoz felhasznált sav nagymértékben meghatározza a műtrágya tulajdonságait és felhasználási területét.

• Ammónium-nitrát: a legelterjedtebben használt nitrogénműtrágya, előnye, hogy a nitrogént kb. fele-fele arányban ammónium-, illetve nitrátion formájában tartalmazza. A növény mindkét iont hasznosítja, alap- és fejtrágyaként egyaránt használható. Az ammónium-nitrát kémiai reakció oldatban játszódik le, ebből a műtrágya bepárlás után kristályosítással nyerhető ki. A műtrágya minőségét, higroszkóposságát a hűtés sebessége határozza meg, mivel különböző kristály módosulatok képződhetnek. A műtrágya 170 Celsius fok felett robbanásszerű hevességgel bomlik, ezért tárolás során óvni kell a hőhatásoktól és attól, hogy szerves anyaggal érintkezzen. Műanyag zsákokban hozzák forgalomba, ezekből legfeljebb 6 réteg helyezhető egymásra, mivel ütésre és nyomásra robbanhat.
   
• Mészammon-salétrom: ammónium-nitrát és mészkőpor keveréke, az egyik legfontosabb N-műtrágya. A kalcium-karbonát hozzákeverése a következő előnyökkel jár: csökkenti a termék robbanási veszélyét, csökkenti a műtrágya higroszkóposságát, mérsékli a műtrágya savanyító hatását. A műtrágyák hatóanyaga tartalma függ az ammónium-nitrát és kalcium-karbonát keverési arányától.
   
• Ammónium- szulfát: felhasználása nagymértékben csökkent, mivel a N teljes mennyisége ammóniumion formájában van jelen, és savanyítja a talajt. Használata csak lúgos kémhatású talajok esetében javasolt, ebben az esetben is alaptrágyaként. Szintetikus ammóniából és kénsavból gyártják.

Fémnitrátok

A műtrágyáknak ebbe a csoportjába a nátrium-nitrát és kálcium-nitrát tartozik. Viszonylag kisebb hatóanyagtartalmuk miatt gyártásuk és felhasználásuk erősen csökkent, pedig a lúgos kémhatásuk következtében, különösen savanyú talajokon előnyösen használhatók.

• Nátrium-nitrát: a chilei salétromból állítható elő, átkristályosítással. A termék általában 95-96% nátrium-nitrátot tartalmaz, N-tartalma 16%. Répafélék trágyázására alkalmazzák általában.
   
• Kálcium-nitrát: kalcium-karbonátból és salétromsavból állítható elő. A kalcium-nitrátváltozó kristályvíztartalommal kristályosodhat és ennek megfelelően a N-tartalma változó.

Karbamid

A legkoncentráltabb szilárd N-műtrágya, N-tartalma 46,6 %. Tulajdonságai lehetővé teszik, hogy talajtrágyaként és permetező trágyaként egyaránt felhasználják. A karbamidot napjainkban szinte kizárólag ammóniából és szén-dioxidból állítják elő ammónium-karbamáton keresztül. A karbamid tartalmú oldatot bepárolják, és a terméket kristályosítják. A műtrágyát több rétegű papírzsákban, vagy műanyag zsákban hozzák forgalomba. Száraz helyen kell tárolni és a szemcsék összetapadásának elkerülésére a zsákok legfeljebb 6 rétegben helyezhetők egymásra.

Lassan ható nitrogénműtrágyák

A karbamidból különböző eljárásokkal lassan ható műtrágyák állíthatók elő. Három fő csoportba sorolhatók.

• Karbamid-aldehid kondenzátumok: karbamidból, aldehidekkel, különböző kondenzációs vegyületekből állíthatók elő. Ezek közül legismertebb a karbamid-formaldehid kondenzátum, mely különböző márkanéven: Ureaform, Nitroform stb. A termékek legalább 38 % N-t kell tartalmaznia. A karbamid-aldehid alapú műtrágyák előállítása költséges, ezért nem terjedt el. Előnyösen használhatók virágkertészetbe és az üvegházi termesztésben is, mivel N-szolgáltatásuk folyamatos, egyenletes és nagy adagjuk sem káros.
   
• Bevonatos műtrágyák: a karbamid oldhatósága csökkenthető a műtrágyaszemcsék bevonásával is. A bevonás következtében a műtrágya hatóanyagtartalma általában lényegesen kisebb, mint a tiszta karbamidé. A bevonattal szemben támasztott követelmény, hogy az oldódást lassítsa, de ugyanakkor a víz és az oldott részek diffúzióját lehetővé tegye.
   
• Inhibitoros műtrágyák: a karbamid hidrolízise a talajban ureáz-inhibitorok segítségével, az ammónia átalakulása nitrifikáció-gátlókkal lassítható. Régen ismert a dicián-diamid nitrifikációt gátló hatása, a vegyületet műtrágya és hígtrágya adalékként is használják. A nitrifikációgátlók segítségével csökkenthető a karbamid, a cseppfolyós ammónia, más folyékony N-trágya, és a hígtrágyák nagy adagjának környezetszennyező hatása.
   

Folyékony N-műtrágyák

Előállíthatók iparilag, illetve a mezőgazdasági üzemben. A folyékony műtrágyákkal szemben támasztott követelmények: nagy hatóanyag tartalom, alacsony kristályosodási hőmérséklet, megfelelő hatóanyag arányok az NP, illetve NPK oldatok esetében. A folyékony N-műtrágyákhoz a cseppfolyós ammónia, a vizes ammónia, a dúsított ammónia oldatok, valamint a karbamid- ammónium-nitrát oldatok tartoznak.

Cseppfolyós ammónia

82,2 % N-t tartalmaz. Gőznyomása nagy és rohamosan növekszik a hőmérséklet emelkedésével, emiatt tárolása és szállítása csak nyomásálló tartályokban történhet. A folyékony ammónia vasedényzetben tárolható és szállítható.

Vizes ammónia, ammóniakátok:

Vizes oldatban is használják, a gőztenzió ez esetben kisebb, de az oldat csak mintegy 20 % N-t tartalmaz. Ezért N-tartalmát oldható ammóniumsók és karbamid hozzáadásával növelik. A dúsított ammóniaoldatokat ammóniakátoknak nevezzük. N-tartalmuk 40-50 % között ingadozik. Az ammóniakátok előnye a cseppfolyós ammóniával szemben, hogy gőznyomásuk általában kicsi. Szállításukra, tárolásukra rozsdamentes acél, vagy tiszta alumínium tartályok, illetve műanyag- és üvegrost bevonatú tartályok használhatók.

Karbamid-ammónium-nitrát

Az oldatok szabad ammóniát nem tartalmaznak, ezért nincs számottevő gőznyomásuk. Az oldatokat az urea ammónium-nitrát megnevezése rövidítése alapján UAN oldatoknak is nevezik. Hatóanyagtartalmuk kisebb, mint az ammóniakátoké, de jól használhatók folyékony N-műtrágyaként.

Nitrogéntrágyázás

A nitrogéntrágyák növelik legnagyobb mértékben a termést, optimális adagban alkalmazva javítják a minőséget, túladagolásuk azonban számos veszélyt rejt magában, kárt okozhat. A szükségesnél nagyobb mennyiségű nitrogén termésdepressziót, káros nitrát felhalmozódást okoz, rontja egyes termékek minőségét és tárolhatóságot. A felesleg fokozza a kultúrák gombabetegségekkel szembeni fogékonyságát.

A műtrágyák kiválasztása

Az ammónium sók és a karbamid savanyítják a talajt, savanyító hatásuk eltérő mértékű. Ezért savanyú és savanyodásra hajlamos talajokon kerülni kell az ammónium sók használatát, ugyanis az ammónium sók nitrifikációja és savanyú fiziológiás kémhatása fokozza a savanyúságot. Az ammónium-nitrát alap- és fejtrágyázásra egyaránt alkalmas. A gabonák tavaszi fejtrágyázásánál előnye más műtrágyákkal szemben, hogy jól és gyorsan hasznosul.

A karbamid alkalmazásának előnyei: 1. A műtrágya szállítási, raktározási és kiszórási költsége kisebb, mint az egyenértékű pétisóé vagy ammónium nitráté. 2. A növények levélen keresztül is képesek hasznosítani. Vizes oldata kevésbé perzseli a növényeket, mint más nitrogénműtrágyák azonos hatóanyagú oldata. 3.Különböző növényvédő szerekkel együtt is kipermetezhető. 4.Kémiailag semleges anyag, ezért a műtrágyaszóró és permetező berendezéseket sem szilárd, sem oldat formában nem károsítja. A kedvező tulajdonságok ellenére a karbamid káros hatású lehet, ha nem tartjuk be használatának szabályait.

A karbamid alkalmazásának szabályai: 1. A karbamidot kiszórás után azonnal be kell munkálni a talajba, mert a bomlás a talajfelszínen is megindul és N-veszteséget okozhat. 2. A karbamidot egy-két héttel a vetés előtt kell kijuttatni, ugyanis a lebomlás során képződő ammónia- különösen nagy adagok esetén csírázás gátló hatást fejthet ki. A vetés előtti kijuttatás azért is indokolt, mivel a karbamidból a talajoldatban ammóniun-cianát képződhet, ami mérgező a növényekre nézve. A N-műtrágya adagok nagysága elsősorban a növényfaj N-igényétől és a talaj N-háztartásától függ. Fontos, hogy a N-ellátása folyamatos legyen, vagyis a vegetációs periódus minden szakaszában megfelelő N álljon rendelkezésre. Száraz időben, permetező trágyázással pótolható a növény aktuális igénye. A N-adagok megosztása csökkenti a dőlésveszélyt, és kedvező hatással van a termés minőségére. A környezetszennyezés elkerülésére az őszi adagot minimálisra kell csökkenteni.

Foszforműtrágyák

A nyersfoszfátok különböző apatitokból állnak, melyek közös jellemzője a nehezen bontható apatitstruktúra. Az apatitok két nagy csoportba oszthatók:

• Primer eredetű apatitok, melyek kristályos szerkezete szabad szemmel, vagy mikroszkóppal felismerhető. A legtöbb magmatikus kőzetben primer ásványként fordulnak elő.
   
• Szekunder eredetű apatitok, más néven foszforitok, melyekre a mikrokristályos szerkezet jellemző. Tengeri üledékek, melyek a foszforvegyületeken kívül kalcium-karbonátot, homokot és agyagot tartalmaznak. A hasznosulás mértéke függ az őrlés finomságától és az ásvány geológiai korától.

A foszforműtrágya-gyártás célja a nehezen oldható foszforvegyületek átalakítása vízben, vagy gyenge savakban oldható vegyületekké. A nyersfoszfátok savas feltárással, vagy hőkezeléssel alakíthatók át oldható foszfátokká, savfelesleg hatására foszforsav keletkezik. Ennek megfelelően az alábbi eljárásokat illetve termékeket különböztetjük meg: kénsavas feltárás- szuperfoszfát, foszforsavas feltárás-hármas szuperfoszfát, salétromsavas feltárás-nitrofoszfátok, termikus feltárás-termofoszfátok. A nyersfoszfátokat feldolgozás előtt aprítják, majd durva és finom őrlésnek vetik alá.
 

Foszfortrágyázás
 

A P elősegíti a virág és magképződést, javítja a minőséget. A foszfortrágyázás növeli a talaj termékenységét, csökkenti a termésingadozást. A P-trágyázásnál figyelembe kell vennünk, hogy a talaj 300-600 kg ha nagyságrendű könnyen oldható P készletéből mindössze 1-2 kg van oldott formában jelen a talajoldatban. A növények ellátását éppen ezért a tartalékok oldódási sebessége határozza meg. A műtrágyák foszforvegyületeinek oldhatósága rohamosan csökken a talajban, a kedvezőtlen átalakulási folyamatok következtében. Éppen ezért, még azokon a talajokon is, melyek a talajvizsgálatok alapján jól ellátottak, célszerű valamennyi foszfort pótolni, hogy friss, könnyen oldható foszfátok legyenek jelen. Az adagok megállapításánál a talaj P-ellátottságot is figyelembe kell venni. A foszforműtrágya-adagok megállapításánál figyelembe kell vennünk a talajok kémhatását, karbonátosságát is. Szélsőségesen savanyú talajokon, továbbá nagy kalcium-karbonát tartalmú talajokon a lekötődés nagyobb. A foszforműtrágyát alaptrágyaként adjuk, a trágyaadagok megosztása általában nem szokásos. A műtrágya ésszerűbb felhasználása érdekében egyes kultúráknál sortrágyázást is alkalmaznak. A sortrágyázás helyileg nagy tápanyag-koncentrációt okoz, és ezzel elősegíti a növények kezdeti fejlődését. A tartalékoló trágyázás lényege, hogy több év adagját egyszerre adják ki. A feltöltő trágyázás célja a gyengén ellátott talajok ellátottságának növelése egyszeri nagy adaggal, vagy többszöri emelt adagokkal. A foszfor túladagolásának közvetlen káros, vagy kedvezőtlen hatása nincs, nem okoz termésdepressziót. A foszforműtrágyák nem savanyítják jelentős mértékben a talajt.

Káliumműtrágyák

A kálium primer forrásai a magmatikus kőzetek, melyek a káliumot leucit, ortoklász és biotit formájában tartalmazzák. A káliumtartalmú szilikátok mállása során vízoldható káliumvegyületek keletkeznek. Ezek egy része a növény és ezen keresztül az állatvilág tápanyagául szolgál, másik része a tengervízbe jut. A műtrágyagyártás nyersanyagai az úgynevezett nyerskálisók, melyek a tengervíz bepárlódása illetve só telepek kialakulása révén képződnek. Az egyes kálisó rétegek változó mennyiségű kősót is tartalmaznak, mivel a kiválás nemcsak a sók oldhatóságának, hanem ezek koncentrációjának is függvénye. A só telepeken a következő fontosabb ásványok fordulnak elő: kloridok, szulfátok, klorid-szulfát.

Káliumműtrágyák előállítása, nyersanyagok

A káliumműtrágyák előállítása nyers kálisókból különböző módszerekkel történhet: tisztítás átkristályosítással, flotálás, fajsúly szerinti osztályozás. Valamennyi módszer célja a nyers kálisókban jelenlevő kísérő sók leválasztása, a nagy hatóanyagú K-műtrágyák előállítása. Az átkristályosítás útján történő dúsítást az teszi lehetővé, hogy a különböző sók oldhatósága eltérő és az egyes sók oldhatósága a hőmérséklet változásával különböző mértékben változik. Az átkristályosítás a legelterjedtebb hagyományos módszer. A flotálás, vagy úsztató-ülepítő eljárás ércek és ásványok dúsítására használt előkészítő módszer. A flotálás az egyes komponensek különböző nedvesíthetőségét használja ki az elválasztáshoz. Elsősorban finomszemcsés, vagy finomra őrölt nyersanyag feldolgozására alkalmas. A fajsúly szerinti osztályozással karnallitos kőzetből nagy tisztaságú karnallitot állítanak elő. A kis fajsúlyú karnallitszemcsék vibrációs szitákon választhatók el a kísérő sóktól.

Fontosabb nyerskálisó típusok:

• Szilvinit: szilvinit és kősó keveréke, ezen kívül anhidritet, valamint kísérő ásványokat tartalmaz.
   
• Karnallit: karnallitot, kősót tartalmaz.
   
• Keménysó: szilvint, kősót, és kieseritet tartalmaz egyéb kísérő ásványokon kívül.
   
• Kainitos kőzet: kősó es kaint változó arányú keveréke.
•  

Kálium- klorid-tartalmú műtrágyák előállítása

• Szilvinit feldolgozása: a hagyományos eljárás során a kálium-kloridot frakcionált kristályosítással választják el a nátrium kloridtól. Az elválasztást az teszi lehetővé, hogy a két só oldhatósága alacsony hőmérsékleten közel azonos, a hőmérséklet növekedésével a kálium-klorid oldhatósága növekszik, míg a nátrium-klorid oldhatósága alig változik.
   
• Karnallit feldolgozása: a karnalitt feldolgozásánál a kálium-kloridot magnézium-kloridtól kell elválasztani.
   

Keménysó
 

A fő összetevői a kősó és szilvin, így feldolgozása hasonló a szilvinit feldolgozásához. A kísérő sók leválasztásától függően különböző hatóanyag tartalmú műtrágyák állíthatók elő, melyekben a kálium-klorid a domináló vegyület.

Kálium-szulfát-tartalmú műtrágyák előállítása
 

A kősótelepeken sokkal nagyobb mennyiségben fordulnak elő klorid tartalmú ásványok, mint szulfátok, ezért a szulfáttartalmú műtrágyák előállítása is többnyire kloridokból történik, kémiai módszerekkel.
 

Magnéziumtartalmú K-műtrágyák
 

Régebben a nyers kálisókat közvetlenül is felhasználták trágyázásra. Az ipar fejlődésével egyre nagyobb hatóanyag tartalmú műtrágyák előállítása vált lehetővé. A tisztított káliumműtrágyák szállítása, tárolása gazdaságosabb, azonban a kísérő sók közül a Mg-sóknak is fontos szerepük van a növénytáplálkozásában, így ezek leválasztása nem minden esetben célszerű.
 

Káliumtrágyázás
 

A kálium kedvezően hat a termés mennyiségére és minőségére. Elősegíti a szénhidrátok képződését, javítja a szalmásgabonafélék és a kukorica szárszilárdságát. Véd a stresszhatásokkal szemben, fokozza a növények fagytűrő-képességét, javítja a vízháztartást és fokozza a betegségekkel szembeni ellenállóságot. A káliumtrágyázás elengedhetetlen része a növények harmonikus tápanyagellátásának. A terméssel elvont kálium mennyisége viszonylag nagy. A káliumadagok megállapításánál, a növény igényén kívül figyelembe kell venni a talaj K ellátottságát, az agyagtartalmat és agyagminőséget. Minél nagyobb a talaj agyagtartalma, annál több K-ot kell tartalmaznia, azonos ellátottság eléréséhez. A káliumtrágyázásra K-klorid és K-szulfát műtrágyákat használunk. Egyes növényfajok kloridra érzékenyek, ezért trágyázásukra a kálium-szulfát használata javasolt. Klorid érzékeny növények a dohány, a burgonya, gyümölcsfélék és a szőlő. A gabonafélék, répa, vöröshere, lucerna, továbbá rétek és legelők növénytársulásai nem érzékenyek, így trágyázásukra kálium-klorid használható. A klorid kedvezőtlen hatása nagy adagban alkalmazva a szerre nem érzékeny növényeknél is jelentkezhet.

Készítette: Bákai Gabriella-Dóra falugazdász

Forrás: Dr.Loch Jakab-Dr. Kiss Szendille Agrokémia