Cosa succede quando l’ammoniaca anidra viene iniettata nel suolo?
Diverse reazioni fisiche e chimiche avvengono in seguito all’iniezione di ammoniaca anidra: dissoluzione in acqua, reazione con materia organica del suolo e argilla e attacco di ioni ammonio sul complesso di scambio cationico del suolo. Tutte queste reazioni tendono a limitare il movimento dell’ammoniaca, con l’acqua che ha il maggiore effetto iniziale. La più alta concentrazione di ammoniaca è in corrispondenza / vicino al punto di iniezione, con una riduzione della concentrazione verso il bordo esterno della zona di ritenzione. Di solito la più grande concentrazione di ammoniaca si trova entro il primo pollice o due del punto di iniezione, con la zona di ritenzione complessiva fino a 3-4 pollici di raggio nella maggior parte dei terreni. La dimensione e la forma specifiche della zona di ritenzione dell’ammoniaca variano notevolmente a seconda della velocità di applicazione, della spaziatura dell’iniezione, del suolo e delle condizioni del suolo all’iniezione (struttura del suolo, struttura del suolo, materia organica e stato di umidità).
L’ammoniaca si muove più lontano all’iniezione in terreni a trama grossa e suoli a basso contenuto di umidità. Inoltre, se il sistema di iniezione provoca sbavature laterali (si verifica quando i terreni sono bagnati), l’ammoniaca può preferenzialmente risalire la fessura di iniezione. Il movimento verso la superficie del suolo può verificarsi per qualche tempo dopo l’applicazione se il terreno si asciuga e la pista di iniezione “si apre” mentre il terreno si asciuga (anche meno umidità del suolo per trattenere l’ammoniaca libera in soluzione con terreni essiccati). Un movimento simile all’interno del suolo può verificarsi se il terreno si rompe in zolle all’applicazione e ci sono grandi vuoti d’aria lasciati nel terreno. Queste condizioni possono comportare una maggiore concentrazione di ammoniaca verso la superficie del suolo e un maggiore potenziale di perdita nell’atmosfera a o dopo l’applicazione.
Quando l’ammoniaca viene iniettata nel terreno, la reazione iniziale al punto di rilascio è violenta. L’ammoniaca reagisce e si lega con i costituenti del suolo come la materia organica e le argille. Reagisce con l’acqua per formare ammonio (NH4+). Queste reazioni aiutano a trattenere l’ammoniaca nel punto di iniezione. Con l’alta affinità per l’acqua, l’umidità del suolo è importante per limitare il movimento dell’ammoniaca, ma l’acqua non determina in ultima analisi la ritenzione nel suolo. Dopo la conversione in ammonio, che è uno ion caricato positivamente, viene tenuto sul complesso di scambio del suolo e non si muove con l’acqua. Solo dopo la conversione in nitrato (NO3–), attraverso il processo di nitrificazione, può essere perso dal suolo per lisciviazione o denitrificazione.
Reazione chimica e biologica dell’ammoniaca anidra nel terreno
(1) NH3 + H2O = NH4+ + OH–
La reazione dell’ammoniaca con l’acqua (1) provoca un pH alcalino iniziale nella zona di ritenzione dell’ammoniaca (il pH può temporaneamente superare i nove nel punto di massima concentrazione). È ammoniaca libera (NH3) e non ammonio che può essere perso dal terreno all’applicazione ed è dannoso per i microrganismi e le radici/piantine delle piante. Poiché il pH supera 7,3, l’equilibrio tra ammonio e ammoniaca provoca un aumento dell’ammoniaca (la percentuale di ammoniaca sarebbe dell ‘ 1% a pH 7,3, del 10% a pH 8.3, e 50% a pH 9.3).
(2) 2NH4+ + 3O2 = 2NO2– + 2H2O + 4H+
(3) 2NO2– + O2 = 2 NO3–
Queste due reazioni (2 e 3) sono le fasi del processo di nitrificazione biologica che si verifica con l’ammonio nel suolo, e alla fine si traduce in un abbassamento del pH del suolo al pH originale o inferiore. La nitrificazione si verifica prima ai bordi esterni di una banda di ritenzione di ammoniaca e progredisce verso l’interno man mano che gli effetti iniziali dell’iniezione di ammoniaca diminuiscono e le condizioni del suolo diventano più favorevoli all’attività microbica.
L’ammoniaca anidra può essere applicata su terreni asciutti?
Il terreno asciutto può contenere ammoniaca. Anche il terreno essiccato all’aria contiene un po ‘ di umidità, sebbene il contenuto di umidità sia piuttosto basso. L’ammoniaca si dissolve facilmente in acqua, ma è trattenuta o trattenuta nel terreno da argilla e materia organica. Il problema con il terreno asciutto e la bassa umidità è che l’umidità del suolo è necessaria per trattenere temporaneamente (”andare in soluzione”) l’ammoniaca in modo che possa attaccarsi all’argilla o alla materia organica come ammonio. Se i terreni asciutti sono zolle e non sigillano correttamente all’applicazione, l’ammoniaca libera può essere persa all’iniezione o filtrare attraverso i pori dilatati tra le zolle dopo l’applicazione. Pertanto, la corretta profondità di iniezione e una buona copertura del suolo sono un must per l’applicazione in terreni asciutti. Inoltre, riducendo il tasso di applicazione o restringendo il gioco dell’iniezione riduce la concentrazione di ammoniaca in ogni banda dell’iniezione. I dischi di chiusura possono ridurre la perdita di ammoniaca coprendo la pista di iniezione con terreno che intrappola l’ammoniaca mentre si sposta sulla superficie del suolo.