Агропрофи » Blog Archive » Безводный аммиак – альтернатива селитре?
Регистрация

Безводный аммиак – альтернатива селитре?

Инга Сысоева

Доля безводного аммиака в структуре потребления азотных удобрений в США и Канаде, по оценкам специалистов, достигает 60%, его применяют больше, чем аммиачную селитру. Неудивительно, ведь по сравнению с последней аммиак демонстрирует большую эффективность при равном количестве д.в. В некоторых случаях разница в приросте урожая достигает 40%. Однако перевозка и внесение аммиака – дело непростое, сопряженное с определенными трудностями и рисками. Как их минимизировать и получить максимальную отдачу, мы попросили рассказать наших экспертов.

Канадская «революция» докатилась до России

По прогнозу Минсельхоза РФ, к 2024 году приобретение минеральных удобрений в России может вырасти вдвое: с 4 млн т в текущем году до 8 млн т. Наибольший рост ожидается в сегменте эффективных форм, среди которых названы: карбамидно-аммиачные смеси, жидкие комплексные и сложные удобрения, а также безводный аммиак.

Объем применения безводного аммиака в настоящее время оценивается менее 4% общего объема внесения азотных удобрений. Но компании, поставляющие технику для внесения безводного аммиака в Россию и оказывающие услуги по его внесению, уже отмечают рост спроса на свои услуги. В ближайшие три года объемы применения безводного аммиака, по их оценкам, могут вырасти в 1,5 раза – до 100 тыс. т.

– Безводный аммиак является наиболее концентрированным источником азота – содержание этого элемента в нем составляет 82,2%, – рассказывает Николай Сергиенко, технический специалист по защите растений CNH Industrial. – Технология его внесения испытывалась в советское время и показывала хорошие результаты. Например, в Тимирязевской сельхозакадемии применение безводного аммиака на опытных участках позволило достичь прибавки к урожайности: кукурузы на силос – до 100 ц/га, сахарной свеклы – до 290 ц/га, зерна кукурузы – до 4,5 ц/га, пшеницы и рапса – до 3,5 ц/га.

Однако масштабное распространение безводный аммиак получил в странах с рыночной экономикой. Так, в Канаде в 70-х годах произошла настоящая технологическая революция в сельском хозяйстве.

– Земледельцы столкнулись с ростом цен на удобрения и топливо. Чтобы удержаться на плаву, они стали искать способы повышать урожайность и сокращать расходы. В ход пошли эксперименты, которые показали, что ленточный способ внесения жидких азотных удобрений, а также использование непосредственно безводного аммиака дали существенную прибавку урожайности пшеницы – от 2 до 7 ц/га, – продолжает эксперт.

– Лидером по объемам применения в мире сейчас является Северная Америка – США и Канада. Например, только в западной Канаде ежегодно вносится 500–600 тыс. т безводного аммиака, из них в провинции Саскачеван, где производится 45% всей канадской пшеницы, – 250 тыс. т. Для сравнения, на Украине применяют 90 тыс. т. По России официальной статистики нет, но приблизительные оценки – 63 тыс. т, – констатирует Борис Веледницкий, гендиректор «Гранд-М Трейд» (компания занимается поставками сельхозтехники, в том числе для внесения жидких удобрений и безводного аммиака).

Ключевой партнер предприятия – «Центрсельхозхимии», оказывающая услуги по внесению безводного аммиака, – при общих объемах внесения безводного аммиака в стране свыше 60 тыс. т оценивает свои объемы в 30 тыс. т.

– Доля безводного аммиака в структуре потребления азотных удобрений в США и Канаде достигает 60%, его применяют больше, чем аммиачную селитру и другие виды азотных удобрений, – сообщает представитель «Центрсельхозхимии» Марат Нигматуллин.

По его словам, в советское время был заложен фундамент этой технологии, но в западных странах сейчас наладили выпуск современного оборудования, которое значительно повышает эффективность и безопасность работы.

Компания работает с применением канадских технологий на оборудовании американского производства Blu-Jet.

– В структуре предприятия представлены три дивизиона: «Волго-Вятский», «Черноземье» и «Юг». Лидерами по объемам внесения сегодня являются Центральный федеральный округ и Поволжье, но все больше и больше сельхозтоваропроизводителей готовы применять технологию на Кубани, в Ставропольском крае, Ростовской области, – рассказывает Марат Нигматуллин.

Ammiak 2

Вокруг заводов строится

По мнению Николая Сергиенко, главным препятствием для развития этой технологии в России является то, что безводный аммиак отнесен по ГОСТу к 4-му классу опасных веществ, законодательство предъявляет существенные требования и ограничения к работе с ним.

– Перевозка и внесение аммиака – дело непростое, сопряженное с большой работой и рисками. Аммиак – это токсичный газ. Он может находиться в двух состояниях: жидком и газообразном. Аммиак в чистом виде называют жидким аммиаком. Хранение, транспортировка и внесение безводного аммиака осуществляются только под давлением, как правило, в сосудах с рабочим давлением до 16 атмосфер, – поясняет Сергиенко. – Передвижение аммиаковозов разрешается только по заранее согласованным с Ростехнадзором маршрутам, водители должны пройти специальное обучение и аттестацию. Автобочки и навесное оборудование к ним регулярно подвергаются поверке (в том числе клапаны, рукава и т.д.), на каждую бочку ведется технический паспорт с внесением в него всех данных о ремонтах, заменах, переоборудованиях. Примерно так же обстоит дело с внесением прицепными агрегатами.

Как сообщает Борис Веледницкий, сегодня инфраструктура привязана к заводам, выпускающим безводный аммиак, и пунктам отгрузки его на трубопроводах. В советское время строили хранилища, но в настоящее время все они заброшены.

– Безводный аммиак производят все заводы, которые работают с аммиачным сырьем, он возникает у них в процессе производства как побочный продукт. По некоторым данным, сегодня в России известно 16 заводов, основная масса сосредоточена в ЦФО, – приводит данные эксперт.

С них газ транспортируется по трубопроводам, в авто- или ж/д цистернах. Крупнейшие предприятия находятся в Тольятти и Кемерово. Существенный объем, по словам Веледницкого, идет на экспорт в Украину, а также в страны Европы и другие.

Кандидат экономических наук, гендиректор
«НИИТЭХИМ» Салават Аминев в статье в «Российской газете» привел данные, что в 2019 году экспорт безводного аммиака составил 4,8% в товарной структуре всех экспортных поставок. Данных об общих объемах производства безводного аммиака в стране в открытых источниках нет.

На аутсорсинг или самим?

– В современном оборудовании для внесения безводного аммиака в почву используется электронный контроль процессов, усовершенствованы приспособления, перекачивающие газ из транспортного сосуда в полевой, импортные насосы и холодильники значительно снижают риски применения этого удобрения. Однако есть много факторов, которые необходимо учитывать, чтобы не нарушались требования техники безопасности, в частности не образовалось токсичное облако, – рассказывает Веледницкий.

Он добавляет, что в Северной Америке использование этой технологии вошло в традицию, и фермеры работают самостоятельно. В России же таких хозяйств пока крайне мало – в основном это либо крупные холдинги, которые могут себе позволить строительство хранилищ и обучение персонала, либо фермеры, чьи угодья находятся в радиусе доступа к газопроводу.

– В основном же для применения безводного аммиака сельхозпроизводителю требуется привлекать компании, профессионально оказывающие комплекс услуг по транспортировке и внесению удобрения, – констатирует Сергиенко.

Плечо доставки каждая из них рассчитывает самостоятельно. Например, у компании «Современные технологии земледелия», которая работает на территории Курской, Брянской, Орловской, Белгородской, Воронежской, Липецкой, Ростовской областей, а также в Краснодарском крае, оно не превышает 150 км от ближайшей ж/д станции. А «Центрсельхозхимии» готов рассматривать расстояние без ограничений в зависимости от объемов поставки в конкретный регион.

Борис Веледницкий рассказывает, что в США и Канаде также существуют кооперативы фермеров, которые берут на себя услуги по доставке и внесению безводного аммиака. Но несмотря на очевидные преимущества этого вида деятельности, в России пока перспективным ему видится развитие технологий за счет сервисных компаний и самостоятельного внесения сельхозпроизводителями.

Вредители гибнут

По словам Николая Сергеенко, безводный аммиак вносят под зерновые, технические культуры, овощи, сахарную свеклу. На эффективность и безопасность влияют такие условия, как ветер и температура воздуха. Он уточняет, что работы по внесению удобрения целесообразно проводить за две-три недели до посева весной либо поздней осенью на глубину не менее 12–15 см. Рекомендуется вносить безводный аммиак до начала посева сельскохозяйственных культур, поскольку он способен повреждать корневую систему растений и подавлять жизнедеятельность почвенной микрофлоры.

– Такое действие аммиака кратковременно и продолжается до 10–15 суток, то есть до тех пор, пока он не перейдет в аммонийную форму или благодаря нитрификационным процессам под воздействием микроорганизмов из рода Nitrozomonas не превратится в нитратную форму азота, – поясняет Сергеенко.

– Период внесения безводного аммиака в почву начинается ранней весной и заканчивается глубокой осенью. Стандартная схема весеннего применения – после закрытия влаги. Последующие этапы почвоподготовки и сева можно проводить через один-два дня после внесения безводного аммиака, – рассказывает Нигматуллин. – Осенью удобрение можно вносить как перед посевом озимых, так и под зябь. При этом нет необходимости в дополнительных азотных подкормках. Пролонгированное действие безводного аммиака позволяет растению оставаться «сытым» на протяжении всего периода вегетации. Избытка азота в почве можно не опасаться, когда температура почвы снижается, работа микроорганизмов тормозится, переход азота из аммонийной формы в нитратную приостанавливается. Внесенный с осени безводный аммиак начинает работать только весной. Осеннее внесение помогает аграриям выиграть время, снимает весеннюю полевую нагрузку, позволяет спокойно готовиться к посевной.

Что касается воздействия на почвенную микрофлору, а также инсектицидного действия безводного аммиака, Марат Нигматуллин отмечает следующее: в первые дни после внесения безводного аммиака в ленте происходит депрессия микробного ценоза, и численность микроскопических грибов, актиномицетов, а также микроорганизмов, ассимилирующих минеральные и органические формы азота, снижается, но лишь на некоторое время.

– Опыт использования безводного аммиака на Кубани, по данным Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, показывает, что он значительно повышает общую биогенность почвы. Уже на десятый день за счет улучшения азотного статуса количество микроорганизмов в ней увеличивается в 6–23 раза. Спустя две – четыре недели после внесения микрофлора почвы восстанавливается полностью. Также необходимо отметить, что немаловажным преимуществом выращенной на безводном аммиаке продукции является меньшее содержание нитратов в конечном продукте, – сообщает Нигматуллин.

При этом безводный аммиак, по его словам, воздействует и на почвенных вредителей, таких как проволочник, мыши, нематоды, подавляя их. И в этом еще одно его полезное свойство.

– Мы видим большой потенциал для развития технологии внесения безводного аммиака одновременно с использованием сухих гранулированных удобрений по технологии Strip-Till, – говорит Нигматуллин. – Ее активно используют в Северной Америке, а в этом году впервые применили в одном из передовых хозяйств ЦФО. Результаты эффективности этой технологии будут получены в этом году.

Ammiak 3

Глубина внесения зависит от типа почв

– Внесение аммиака происходит внутрипочвенно после выполнения предпосевной и основной обработок почвы, одновременно со вспашкой, во время подкормки пропашных культур, а также на сенокосах и пастбищах, – рассказывает Николай Сергиенко. – Применение безводного аммиака допускается только при температуре не ниже 3 °С и влажности воздуха 20-40%. Такие погодные условия достаточно часто устанавливаются поздней осенью, то есть после окончания всех осенне-полевых работ, когда внесение жидкого аммиака особенно актуально для современных фермеров.

По его словам, немаловажным моментом при этом является физическая спелость почвы. Интенсивность нитрификации снижается в сухой почве из-за дефицита доступной влаги для реакции с избытком аммиака. Фиксация аммиака в почве также зависит от свойств почвы (гранулометрического состава, содержания гумуса, нитрификационной почвенной способности, влажности, температуры). Но все это можно регулировать изменением таких параметров применения удобрений, как глубина внесения и ширина междурядий.

– С другой стороны, нельзя вносить аммиак в сильно переувлажненную почву, поскольку она налипает на рабочие органы техники, что приводит к потерям азота, – продолжает специалист. – Важен для дальнейших микробиологических процессов и тот факт, что переувлажненная почва сильно уплотняется в местах прохода колес и самого агрегата. Влажность почвы должна соответствовать ее физической спелости, которая наступает при 60% полевой влагоемкости. Так, для различных по механическому составу почв оптимальные показатели влажности находятся в следующих пределах: супесчаные – 16–18%, легкосуглинистые – 20–22%, среднесуглинистые – 22–24%, тяжелосуглинистые – 24–26%, глинистые – 22–28%.

Другим важным моментом, как отмечает Сергиенко, является глубина внесения: на легких почвах безводный аммиак целесообразно вносить ленточным способом на глубину 14–16 см, на средних и тяжелых – на 10–12 см. На недостаточно разработанных участках, а также после известкования почвы глубину внесения удобрения увеличивают на три – пять сантиметров. Объемы потерь снижаются при увеличении глубины внесения от 7,5 до 15 см.

Из опыта специалистов «Центрсельхозхимии», оптимальная влажность почвы для внесения безводного аммиака составляет 15–20%, температура воздуха – от пяти до 15 градусов. Глубина внесения удобрения зависит от типа почв: для черноземов – до 16 см, супесчаных почв – порядка 20 см. При этом технология обработки почв существенного значения не имеет: можно вносить как по традиционной, так и по нулевой.

Экономические расчеты

– Есть один нюанс: как известно, азотные удобрения любят менее кислые почвы, так как азот сам по себе закисляет среду. Но именно безводный аммиак сглаживает этот процесс, – рассказывает Марат Нигматуллин. – На первом этапе после внесения безводного аммиака происходит подщелачивание почвы, и часть калия и фосфора, которая находилась в почве в недоступной для растений форме, становится доступной на фоне снижения кислотности среды. Далее азот переходит в нитратную форму, кислотность повышается, но не так сильно, как при внесении других форм азотных удобрений.

По словам специалиста, этим и обусловлена рекомендация работать безводным аммиаком на кислых почвах, это один из приемов подщелачивания.

При грамотном применении и использовании качественных агрегатов потери азота при использовании безводного аммиака не превышают 3–5%, в то время как для селитры этот показатель составляет 30%.

– Ощутимую выгоду от применения этой формы удобрений можно увидеть уже на стадии использования, – считает Марат Нигматуллин. – Во-первых, аутсорсинг сокращает затраты сельхозпредприятий на внесение удобрений. Во-вторых, в сравнении с другими азотными удобрениями безводный аммиак показывает большую эффективность и прирост урожайности. Так, по сравнению с селитрой продуктивность выше до 25% по рапсу, до 30% – по кукурузе, по озимой пшенице было выявлено увеличение урожайности до 40% (при равном количестве д.в.).

«Центрсельхозхимии» приводит следующие расчеты: дозировка определяется хозяйством исходя из множества различных факторов, в среднем она варьируется от 80 до 160 кг д.в. В 2020 году стоимость 1 кг д.в./га (включая стоимость самого аммиака и услуги по его внесению) составляла 50 руб.

– За счет более высокого содержания азота и низких потерь количество усвоенного почвой азота выше при использовании безводного аммиака в сравнении с аммиачной селитрой, поэтому экономия сельхозпроизводителей составляет, по нашим оценкам, 21%, – сообщает Марат Нигматуллин.

Перспективы развития

В планах компании в ближайшие три года увеличить объемы обработки полей почти втрое: если в текущем году работы выполнили на площади 300 тыс. га, в следующем планируется довести показатель до 550 тыс. га, к 2022 году – до 670 тыс. га и к 2023 году – более 800 тыс. га.

– В России опыт использования безводного аммиака пока еще крайне мал: емкость рынка, по разным оценкам, составляет 40–50 тыс. т в европейской части России, включая Поволжье, около 13 тыс. т в Сибири и на Дальнем Востоке. Однако показатели эффективности использования удобрения и темпы наращивания потребления, в том числе в соседних странах – Белоруссии и на Украине, вызывают высокий интерес у аграриев и создают предпосылки для увеличения емкости рынка в России до 100 тыс. т в ближайшие три года, – прогнозирует Николай Сергиенко.

Борис Веледницкий согласен с такими оценками. Он сообщил, что в 2020 году, несмотря на пандемию коронавируса, создавшую логистические сложности, и колебания курсов валют, компания продала на российском рынке 30 машин для внесения безводного аммиака – это достаточно большой объем для России. Средняя производительность агрегатов Blu-Jet с шириной захвата 9–14 м, с которыми работает «Гранд-М Трейд», 150–250 га в сутки.

Компания CNH Industrial под брендом Case IH поставляет на российский рынок прицепные агрегаты Nutri-Placer 930 и 930 HSLD для внесения безводного аммиака ленточным способом в корневую зону.

– Машины разработаны для высокоскоростной обработки с минимальным воздействием на почву и точным внесением питательных веществ, что способствует получению высоких урожаев. Использование жидких азотных удобрений, в том числе безводного аммиака, в Германии позволяет получать до 120 ц/га пшеницы. В Канаде и США – до 200 ц/га кукурузы. Но здесь следует сделать важную поправку: при комплексном подходе к выращиванию урожая, – уточняет Николай Сергиенко.

Специалисты называют технологию применения безводного аммиака перспективной. Так, в 2021 году CNH Industrial планирует заложить опыты в Оренбургской области с одним из дилеров. А компания «Гранд-М Трейд» проводит эксперименты по дифференцированному внесению безводного аммиака совместно с партнерами «Агроноут» и «Диджитал Агро».

Комментарий практика

ООО «Землемер» (Воронежская область)

Александр Серохин, главный инженер:

– В этом году приобрели агрегат для внесения безводного аммиака (культиватор) LandRunner II, успели осенью обработать 200 га, весной планируем засеять их кукурузой. Всего у нас в обработке 3000 га. Обработать большую площадь не получилось из-за плохих погодных условий: полгода не было осадков, почва сухая, большие комья. В день успевали внести удобрения только на 30 га, хотя производительность агрегата – 50 га.

Внесение безводного аммиака обходится нам дешевле, чем селитры, примерно на 30–40% за счет того, что мы находимся в 30 км от трубопровода и нам недорого обходится доставка. До покупки собственного агрегата пользовались услугами сервисных компаний, видели эффективность, но сравнительные исследования не проводили.

Другие ближайшие точки, где можно купить безводный аммиак, находятся в Белгороде, Курске, раньше их было больше, но многие закрываются.

Мы вносим 100 кг д.в./га. Планируем проводить обработки и весной. Хранилища у нас нет, но в нем и нет необходимости: безводный аммиак нам привозят в поле, заправка агрегата занимает 1,5–2 часа, емкость 5 т, этого хватает на обработку 50 га.

Отправить ссылку другу
Оставить отзыв