Jag trodde att sekvensen av reaktioner som äger rum när vattenfri ammoniak tillsätts till jorden förstås av grödproducenter och de som råder dem.
men att döma av telefonsamtal och e-postmeddelanden som uppstod i höstas finns det fortfarande viss förvirring om vad som händer när denna populära källa till N läggs till jorden. För att klara upp en del av förvirringen kan det vara bra att beskriva och diskutera de kemiska reaktioner som uppstår när vattenfri ammoniak appliceras.
kemin är inte komplicerad. Ur växtproduktionens synvinkel finns det tre reaktioner som uppstår. Dessa reaktioner listas nedan.vattenfri ammoniak lämnar öppningen i applikatorns skaft som en gas (NH3). Gasen absorberas snabbt av vatten i jorden (se ekvation nr 1). Detta är en standardreaktion som styrs av kemireglerna. Mikrooganismer är inte inblandade. Om det finns tillräckligtär markfuktighet, det finns ingen förlust av NH3.
om markfuktigheten är kort eller mycket begränsad som hösten 0f 2011, finns det inget som hindrar rörelsen av NH3 tillbaka i atmosfären som en gas. Mängden n som förloras av denna förångningsprocess är nästan omöjlig att förutsäga. Det finns flera faktorer som påverkar mängden NH3 som förloras på detta sätt.
dessutom finns det ingen allmän överenskommelse om storleken på denna förlust. Viss forskning vid Kansas State University tyder på att förlust av N från förångningsförluster kan vara betydande när marken är torr vid appliceringstillfället. Förlusten minskade när tillämpningsdjupet ökade. Att döma av markförhållandena hösten 2011 applicerades vattenfri ammoniak troligen på ett grunt djup igen vilket ökade risken för förlust.
det är ingen fråga. Förångning av NH3 var ett stort problem hösten 2011. Marken var mycket torr. Dessutom var jordbearbetning mycket svår. Användning av en mejsel plog producerade stora klumpar och jordar var inte fyllig efter denna jordbearbetning operation. På grund av dessa två faktorer kunde förlust av NH3 som tillämpades förra hösten ha ägt rum utan upptäckt. Så odlare bör ägna stor uppmärksamhet åt tidig majstillväxt i dessa fält under den tidiga delen av växtsäsongen.
efter absorption med vatten omvandlas NH3 till ammonium(NH4+) och OH-(hydroxyljon) såsom visas i ekvation #1. OH-orsakar en tillfällig ökning av markens pH som sjunker tillbaka till det ursprungliga värdet på kort tid. Bakterier, inklusive de som är involverade i nitrifikationsreaktionen, växer inte och reproducerar normalt vid de höga pH-värdena. Därför kan vattenfri ammoniak fungera som sin egen nitrifikationshämmare.
Efter att N är i ammoniumformen (NH4) sker nitrifikationsreaktionen (se ekvationerna 2 och 3). I reaktion nr 2 omvandlas ammonium-N till nitrit-N (NO2-N). Denna reaktion kan inte äga rum utan närvaron av Nitrosomonas-bakterierna. Reaktion # 3 är det andra steget i nitrifikationsprocessen. Med syre omvandlas nitrat-kvävet till nitrat-kväve (NO3-N). Nitrobacterbakterierna är nödvändiga för att slutföra denna reaktion.
Vi vet att vi kan minska risken för förlust av kväve på grund av utlakning eller denitrifikation genom att fördröja omvandlingen av ammoniumkväve till nitrat-kväve. Eftersom produkterna n-Serve och instinkt minskar populationen av Nitrosomonas-bakterierna, saktar de nitrifikationsreaktionen. Men kan vi använda dessa produkter för att minska förlusten genom förångning? Bra fråga.
i en perfekt värld skulle det vara trevligt att ha en sådan produkt som kan användas när marken är mycket torr (hösten 2011). Tyvärr finns det inga produkter som kan användas för detta ändamål.
Kväveförlust genom förångning påverkas inte av användningen av varken N-Serve eller Instinct. Produkten, Agrotain, påverkar omvandlingen av urea-N till ammonium-N och påverkar inte förångningsförlusten av NH3. Produkten, Nutrisphere, har ingen effekt på någon av de diskuterade reaktionerna. Därför finns det ingen motivering för användningen av denna produkt när jorden är torr.
Jag är inte säker på att vi någonsin har upplevt markförhållanden som de som var närvarande hösten 2011. Förhoppningsvis beslutade många växtproducenter att försena n-ansökningarna till växtsäsongen 2012. Om inte, var uppmärksam på de fält som befruktades med vattenfri ammoniak förra hösten.