ce se întâmplă atunci când amoniacul anhidru este injectat în sol?
Mai multe reacții fizice și chimice au loc după injectarea amoniacului anhidru: dizolvarea în apă, reacția cu materia organică din sol și argila și atașarea ionilor de amoniu pe complexul de schimb de cationi din sol. Toate aceste reacții tind să limiteze mișcarea amoniacului, apa având cel mai mare efect inițial. Cea mai mare concentrație de amoniac este la/aproape de punctul de injectare, cu o conicitate a concentrației spre marginea exterioară a zonei de retenție. De obicei, cea mai mare concentrație de amoniac se află în primul centimetru sau doi din punctul de injecție, zona totală de retenție fiind de până la 3-4 inci în rază în majoritatea solurilor. Dimensiunea și forma specifică a zonei de retenție a amoniacului variază foarte mult în funcție de rata de aplicare, distanța de injecție, solul și condițiile solului la injecție (textura solului, structura solului, materia organică și starea de umiditate).amoniacul se deplasează mai departe la injectare în soluri cu textură grosieră și soluri cu umiditate scăzută. De asemenea, dacă sistemul de injecție provoacă pete laterale (apare atunci când solurile sunt umede), atunci amoniacul se poate deplasa preferențial înapoi în fanta de injecție. Mișcarea spre suprafața solului poate apărea o perioadă de timp după aplicare dacă solul se usucă și pista de injecție „se deschide” pe măsură ce solul se usucă (de asemenea, mai puțină umiditate a solului pentru a reține amoniacul liber în soluție cu soluri uscate). O mișcare similară în sol poate apărea dacă solul se rupe în bulgări la aplicare și există goluri mari de aer rămase în sol. Aceste condiții pot duce la o concentrație mai mare de amoniac spre suprafața solului și la un potențial mai mare de pierdere a atmosferei la sau după aplicare.
când amoniacul este injectat în sol, reacția inițială la punctul de eliberare este violentă. Amoniacul reacționează și se leagă de constituenții solului, cum ar fi materia organică și argilele. Reacționează cu apa pentru a forma amoniu (NH4+). Aceste reacții ajută la reținerea amoniacului la punctul de injectare. Cu afinitatea ridicată pentru apă, umiditatea solului este importantă pentru limitarea mișcării amoniacului, dar apa nu determină în cele din urmă retenția în sol. După conversia în amoniu, care este un ion încărcat pozitiv, acesta este ținut pe complexul de schimb de sol și nu se mișcă cu apă. Numai după conversia în nitrat (NO3–), prin procesul de nitrificare, se poate pierde din sol prin levigare sau Denitrificare.
reacția chimică și biologică a amoniacului anhidru în sol
(1) NH3 + H2O = NH4+ + OH–
reacția amoniacului cu apa (1) determină un pH alcalin inițial în zona de retenție a amoniacului (pH-ul poate crește temporar peste nouă în punctul cu cea mai mare concentrație). Este amoniac liber (NH3) și nu amoniu care poate fi pierdut din sol la aplicare și dăunează microorganismelor și rădăcinilor/răsadurilor plantelor. Pe măsură ce pH-ul depășește 7,3, echilibrul dintre amoniu și amoniac are ca rezultat creșterea amoniacului (procentul ca amoniac ar fi de 1% la pH 7,3, 10% la pH 8.3 și 50% la pH 9,3).
(2) 2nh4+ + 3O2 = 2NO2– + 2H2O + 4H+
(3) 2NO2– + O2 = 2 NO3–
aceste două reacții (2 și 3) sunt etapele procesului de nitrificare biologică care are loc cu amoniul în sol și, în cele din urmă, rezultă o scădere a pH-ului solului înapoi la pH-ul inițial sau mai mic. Nitrificarea are loc mai întâi la marginile exterioare ale unei benzi de retenție a amoniacului și progresează spre interior pe măsură ce efectele inițiale ale injecției de amoniac scad și condițiile solului devin mai favorabile activității microbiene.
amoniacul anhidru poate fi aplicat pe solurile uscate?
solul uscat poate conține amoniac. Chiar și solul uscat cu aer conține o anumită umiditate, deși conținutul de umiditate este destul de scăzut. Amoniacul se dizolvă ușor în apă, dar este reținut sau reținut în sol de argilă și materie organică. Problema cu solul uscat și umiditatea scăzută este că umiditatea solului este necesară pentru a ține temporar („intra în soluție”) amoniacul, astfel încât să poată deveni atașat de argilă sau materie organică ca amoniu. Dacă solurile uscate sunt aglomerate și nu se sigilează corespunzător la aplicare, amoniacul liber poate fi pierdut la injecție sau se poate scurge prin porii mari dintre bulgări după aplicare. Prin urmare, adâncimea adecvată a injecției și o bună acoperire a solului sunt o necesitate pentru aplicarea în soluri uscate. De asemenea, reducerea ratei de aplicare sau îngustarea distanței de injecție reduce concentrația de amoniac în fiecare bandă de injecție. Discurile de închidere pot reduce pierderile de amoniac prin acoperirea pistei de injecție cu sol care captează amoniacul pe măsură ce se deplasează la suprafața solului.