Фосфатные и нитратные удобрения
Полезное питание требует согласовать химическую форму, дозу, время, место и безопасность с измеренной потребностью.
Цели: объяснять функции N и P; определять доступные ионы; рассчитывать массовую долю элемента; прогнозировать нитрификацию, вымывание, фиксацию фосфатов и сток; применять безопасное управление питанием.
1. Формы и биологические роли
Азот нужен для аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и хлорофилла. Корни поглощают его главным образом как $NO_3^-$ и $NH_4^+$. Фосфор входит в АТФ, нуклеиновые кислоты, фосфолипиды и реакции фосфорилирования. Корни поглощают преимущественно $H_2PO_4^-$ и $HPO_4^{2-}$; их соотношение зависит от pH.
Превращения и доступность
При подходящих аэробных условиях микроорганизмы окисляют $NH_4^+$ через нитрит до нитрата. Нитрат подвижен и уходит с водой ниже корней. Фосфат менее подвижен: адсорбируется на минералах или образует малорастворимые вещества.
2. Количественные расчёты
Формулу или маркировку переводят в фактическую массу элемента. Для чистого вещества $w=\frac{\text{масса атомов элемента в моле}}{\text{молярная масса вещества}}$, затем $m_{элемента}=w\,m_{удобрения}$. Элементарный P нельзя путать с условным оксидным эквивалентом, а массу N — с массой нитрат-иона.
- Запишите формулу и молярную массу.
- Сосчитайте атомы целевого элемента.
- Найдите массовую долю.
- Умножьте на массу материала.
- Сравните с измеренной потребностью и учтите эффективность и потери.