Fra Havlin, Beaton, Tisdale og Nelson (1999)
Vannfri NH3
Vannfri NH3 inneholder 82% N, den høyeste mengden av alle N-gjødsel. I noen henseender NH3 oppfører seg som vann, siden de både har faste, flytende og gassformige stater. Den store affinitet av vannfri NH3 for vann er tydelig fra sin løselighet. Som et resultat, NH3 absorberes raskt av vann i menneskelig vev. Fordi NH3 er svært irriterende på øyne, lunger og hud, sikkerhet forholdsregler skal alltid tas med vannfri NH3 bruk., Vernebriller, gummihansker, og en NH3 gassmaske er nødvendig sikkerhetsutstyr. En stor beholder med vann festet til NH3-tanken er også nødvendig for vask huden og øynene utsatt for NH3. Under normale atmosfæriske forhold, vannfri NH3 i et åpent kar koker og slipper ut i atmosfæren. For å hindre rømning, er det lagret under press og/eller kjøling (-28F), som er ofte gjort på store, moderne bulk-lagring av kjemikalier. Når væske-NH3 er gitt ut fra en trykksatt beholder, er det utvider seg raskt, fordamper, og produserer en hvit sky av vanndamp., Denne skyen dannes ved kondensering av vann i luften rundt væske NH3 som den fordamper.
Fordi vannfri NH3 er en gass ved atmosfærisk trykk, noen kan være tapt for over bakken atmosfære under og etter programmet. Hvis jorda er vanskelig eller full av klumper under påføring, splitten bak applikatoren blad vil ikke lukke eller fylle, og noen NH3 vil flykte til atmosfæren. Vannfri NH3 omformere er ofte brukt til å redusere behovet for dype injeksjon og pre-programmet jordbearbeiding., Den omformere tjene som depressurization kamre for komprimert vannfri NH3 lagret i applikatoren eller sykepleier tank. En – hydrous NH3 fryser som det utvider seg i omformere, skille væske NH3 fra damp og å sterkt redusere trykket. Temperaturen på væsken NH3 er om -32C (-26F). Omtrent 85% av vannfri NH3 blir til væske, resten forblir i gass form. Væsken renner med selvfall gjennom regelmessig bruk utstyret i jord. Damp samlet på toppen av omformeren er injisert inn i jorda på vanlig måte.
OPPBEVARING SONER., Umiddelbart etter injeksjon av NH3 i jord, en lokalisert sone høy i både NH3 og NH4 Er opprettet. Den horisontale, omtrent sirkulære til ovale sone er om jeg-X 5 i. i diameter, avhengig av metode og pris av programmet, avstand, jord-struktur, og fuktighet i jordsmonnet innhold. Vertikal bevegelse er normalt ca 2 i. de fleste av den rettet mot overflaten. En rekke midlertidige ennå dramatiske endringer oppstår i NU3 oppbevaring soner som markant innflytelse jord kjemiske, biologiske og fysiske forhold i oppbevaring sone., Noen av de forholdene som utvikler inkluderer
1 .Økt konsentrasjon av NH3 og NH4+ (i 1 000 til 3 000 ppm).
2. pH øker til 9 eller nyere.
3. N02 – øker til 100 ppm eller mer.
4. Osmotisk oppsuging av jord løsning som overstiger 10 bar.
5. Lavere bestander av jord mikroorganismer.
6. Solubilization OM.
Gratis NH3 er svært giftige for mikroorganismer, planter og dyr. Det kan lett trenge inn i cellemembranene, som er relativt ugjennomtrengelig for N»4+. Det er en svært nær sammenheng mellom pH og konsentrasjon av gratis eller ikke-ionisert NH3 og NH4+., Mellom pH 6.0 og 9.0 er det en 500-fold økning i NH3-konsentrasjon (Fig. 4.35). Figur 4.42 oppsummerer skjematisk effekten av pH, osmotisk inntaks -, og/eller NH4+ konsentrasjon på dannelsen av N02 – og N03– påvirkning av høyt osmotisk inntaks-eller NH4+ i jorda løsningen er først og fremst på Nitrosomonas bakterier. Aktivitet er tilbakestående ved pH-verdier over 8.0, spesielt i nærvær av store mengder NH3. N02 – akkumuleres ved pH-verdier på mellom 7 og 8, mens under pH 7, N03 – blir rikelig., NH3 er tapt til atmosfæren hvis den gjør opprør reagerer raskt med vann og ulike organiske og uorganiske jord komponenter. Mulig NH3 oppbevaring mekanismer er som følger:
1. Kjemiske
en. NH3 + H+ —NH4+
b. NH3 + H20 — NH4+ + OH-
c. Reaksjon av NH3 med OH – grupper og tett bundet vann av leire mineraler.
d. Reaksjon med vann av fuktighet rundt utskiftbare kationer på exchange-komplekset.
e. Reaksjon med OM.
2. Fysisk
en. NH4+ fiksering ved å utvide leire mineraler.
b. Adsorpsjon av leire mineraler og organiske komponenter gjennom H-binding.,
Den relative betydningen av disse mekanismene varierer fra jord til jord og er også påvirket av miljømessige forhold. Kapasiteten på jord å beholde NH3 øker med fuktighet i jordsmonnet innhold, med maksimal NH3 oppbevaring skjer på eller i nærheten feltet kapasitet. Som jord blitt tørrere eller våtere enn feltet kapasitet, de mister evnen til å holde NH3. Størrelsen av den opprinnelige NH3 oppbevaring sonen avtar med økende fuktighet i jordsmonnet. Spredning av NH3 fra injeksjon sone er hindret ved høy fuktighet i jordsmonnet, være årsak til den sterke affinitet av NH3 for vann., Den NH3-kapasitet av jord øker med leire innhold. NH3 Bevegelse er større i sandete jord enn i leire jord siden NH3 kan spre mer fritt i større porer i grov struktur jord. Jord rik forskjeller i NH3 oppbevaring er ofte skjult av andre egenskaper, for eksempel OM og fuktighetsinnhold. Som kan forventes, NH3 oppbevaring øker med økende dybde av injeksjon og varierer betydelig, avhengig av jord egenskaper og forhold., Studier har vist at injeksjon dybde på 5 cm var effektivt for en silt loam jord, men plassering på 10 cm som var nødvendig i en fin, sandy loam jord. I tørr jord, NH3 tap avtar med økende dybden (Fig. 4.43). På en gitt rente, NH3 brukt per enhet volum av jord avtar med synkende injeksjon mellomrom. Med større oppbevaring oppnådd med smale spacings, er det mindre sjanse for NH3 tap, spesielt i sandholdig jord med begrenset kapasitet til å holde NH3 – OM komponenten av jordsmonnet bidrar betydelig til NH3 oppbevaring., Minst 50% av NH3-kapasitet i av jord er tilskrevet OM. Arten og omfanget av endringer i jord egenskaper med NH3-programmer kan ha en viktig betydning for avlingen svar på N-gjødsel. Høy konsentrasjon av NH3 og NH4+, som produserer høy jord pH og høyt osmotisk potensial, resulterer i en delvis og midlertidig sterilisering av jord innenfor oppbevaring sone (Tabell 4.24). Bakteriell aktivitet er trolig påvirket mest av gratis NH3, mens sopp er deprimert av høy pH., Delvis sterilisert forhold på midten av oppbevaring sone er kjent for å vare så lenge som opp til flere uker. En rask utvinning i aktivitet av bakterier og actinomycetes vanligvis oppstår. Som en konsekvens av redusert mikrobiell aktivitet, nitrification av NH4+ til N02 – og N03 – vil bli redusert til forholdene tilbake til det normale. Høye konsentrasjoner av NH3, NH4+, og N02 – kan forårsake alvorlig skade germinating frøplanter (Fig. 4.44). Konsentrasjoner i overkant av 1 000 ppm av NH3 i nærheten frøet var forbundet med betydelige reduksjoner i korn planter., Dypere injeksjon av kvoter de skadelige effektene av høy forekomst av NH3 mer enn utvide tiden for NH3 effekter til å forsvinne. Nærmere avstand av NH3-injeksjon vil også redusere den skadelige effekten av store mengder NH3 – OH – produsert av reaksjon av vannfri NH3 i jord vil oppløse eller solubilize jord OM. De fleste av disse effektene på OM er bare midlertidig. Solubilization OM kan midlertidig øke tilgjengeligheten av næringsstoffer som er forbundet med OM. Kontrasterende fordelaktige og skadelige virkninger på jord struktur har vært rapportert etter bruk av vannfri NH3., Flere langsiktige studier har ikke vist noen forskjell mellom N kilder på jord fysiske egenskaper. Nedskrivning av jord-strukturen forventes ikke å være alvorlig eller varig, bortsett fra i situasjoner som involverer lav-OM jord, der enhver endring eller tap av OM det ville trolig være skadelig.