Importanța azotului în natură

Circuitul azotului în natură
Îngrășăminte cu azot

Îngrășăminte naturale
Îngrășăminte artificiale

 

Plantele au nevoie de azot pentru dezvoltarea lor, după cum au nevoie și de fosfor, potasiu, calciu, magneziu, fier și alte elemente. Cele mai multe dintre aceste elemente se găsesc în pământ în cantități suficient destul de mari cât să acopere nevoile plantei; numai azotul, fosforul și potasiul nu se găsesc în cantități suficiente. Lipsa de azot cauzează la plante o reducere a creșterii rădăcinii, tulpinii și frunzelor. De asemenea, din lipsă de azot, semințele și fructele apar prea timpuriu și sunt nedezvoltate. 

 

Plantele nu pot asimila azotul din aer, ci îl iau din pământ, sub formă de săruri. Toate sărurile necesare plantelor fiind solubile în apă, sunt ușor absorbite de rădăcina plantelor. Pe calea proceselor celor mai complicate care se petrec în organism, plantele creează proteine din diferite săruri, din apă și din dioxid de carbon. 

 

Animalele și omul nu pot asimila azotul nici ca atare, nici sub formă de compuși minerali; organismele lor primesc azotul sub formă de proteine sintetizate de plante. În corpul animal, azotul din aceste substanțe este transformat și eliminat apoi prin urină (sub formă de uree), care ajunge din nou în pământ, unde este supus altor transformări. După moartea plantelor și animalelor, prin putrezire, azotul din ele trece în compuși de amoniu, care, după oxidare, se transformă din nou în azotați, etc. În acest proces, numit nitrificare, un rol important îl au anumite bacterii. Datorită activității lor are loc circuitul natural al azotului în natură. 

 

Circuitul azotului în natură cuprinde: fixarea azotului din atmosferă cu formarea de proteine; transformarea acestor proteine din organismele moarte (animale și vegetale) până la amoniac; nitrificarea amoniacului, adică oxidarea lui la azotiți și apoi la azotați; denitrificarea parțială a azotului din azotați la azot molecular, care se degajă în atmosferă. 

 

Deci, azotul din pământ trece în plante, apoi la animale și apoi iar în pământ, descriind astfel un circuit, după cum este ilustrat în figura de mai jos:

 

Dar nu toată cantitatea de azot urmează acest circuit. În timpul descompunerii corpurilor animalelor și vegetalelor, o parte din azot se degajă în aer, reprezentând astfel o pierdere pentru hrana plantelor. Altă pierdere de azot este cauzată de anumite bacterii existente în pământ care descompun azotații: azotul eliberat se împrăștie, sărăcind astfel pământul în azot. Aceste bacterii se numesc denitrifiante, iar procesul însuși, denitrificare. Sub influența descărcărilor descărcărilor electrice din atmosferă, azotul din aer este însă recombinat în parte sub formă de acid azotic, care, cu ajutorul apei de ploaie, ajunge din nou în pământ. Apa de ploaie poate să introducă în sol pe această cale, 2-20 kg de azot la hectar într-un an.

O altă parte din azotul din aer este fixat de unele bacterii existente în terenuri agricole bogate în humus (azobacterii). S-a calculat că pe această cale, pe hectar, se asimilează anual, în medie, 48 kg azot din aer. Și bacteriile îngrămădite la rădăcinile plantelor leguminoase, în celulele unor bulbi, rețin azotul atmosferic și îl combină sub formă de substanțe organice cu azot, complexe, solubile, care după moartea bacteriilor sunt asimilate de plante. După veștejirea plantelor leguminoase, substanțele cu azot conținute în ele îmbogățesc solul. Din această cauză, pe terenurile cultivate este bine să se cultive, rând pe rând, într-o ordine stabilită de știința agrotehnică, cereale care consumă azot, apoi leguminoase care redau azot pământului. 

 

Prin urmare, azotul din sol provine pe două căi:

Așadar există un echilibru între procesele de combinare și de pierdere a azotului din pământ. În acest proces a intervenit și omul. Împreună cu recolta plantelor omul scoate din sol o cantitate enormă de azot, cantitate care întrece cu mult cantitatea de azot care este redată solului pe diferite căi. De exemplu, s-a constatat că plantele de cultură (cereale) extrag din pământ la un hectar: 80 kg azot, 50 kg pentoxid de fosfor, 60 kG de calciu, 160 kg oxid de potasiu, 1000 kg carbon, sub formă de dioxid de carbon, provenit din putrefacții, căruia i se adaugă încă 1000 kg dioxid de carbon din aer. Pentru a reda subsolului elementele care îi lipsesc, îmbunătățind astfel pământul pentru cultură, se folosesc îngrășăminte. 

 

Îngrășămintele, după proveniența lor, pot fi naturale sau artificiale. 

 

Dintre îngrășămintele naturale, cel mai întrebuințat este îngrășământul de la fermă (gunoiul de grajd, compostul, etc), care conține azot, fosfor și potasiu, fiecare element în proporție sub 1% (cantități insuficiente, astfel încât la o utilizare îndelungată a acestor îngrășăminte, pământul totuși sărăcește). Marele avantaj, însă, al gunoiului de grajd este că încălzește solul, îl afânează și îi aduce unele substanțe care lipsesc din îngrășămintele artificiale. 

 

Alte îngrășăminte naturale organice sunt: gunoaiele orașelor (resturi de legume, pește, carne, hârtii), făina de oase și de coarne animale, guano-ul (rămășițe de excremente de păsări și animale). Un bun îngrășământ natural este și salpetrul de Chile (azotatul de sodiu), dar rezervele bogate în salpetru încep să se micșoreze, așa încât s-a pus problema înlocuirii lui cu alte îngrășăminte. 

 

Întrucât îngrășămintele naturale nu mai sunt suficiente pentru a reda pământului puterea lui de rodire, se obțin pe cale artificială diferiți compuși care, introduși în sol, îl fertilizează. 

 

În îngrășămintele artificiale, azotul este conținut sub formă de azotați, săruri de amoniu sau amoniac lichefiat. 

 

Azotații de potasiu și de sodiu sunt asimilați de plante, însă din cauza marii lor solubilități și nefiind absorbiți de pământ, sunt ușor spălați de ploaie. Sărurile de amoniu au o acțiune mai lentă decât azotații, astfel încât solul trebuie tratat întâi cu azotați. 

 

Nitrocalcarul, care este un amestec de azotat de amoniu și carbonat de calciu, conține azotul, jumătate sub formă de amoniu, iar jumătate sub formă de azotat. Alt îngrășământ cu azot este cianamida de calciu. Folosită ca atare, ea este otrăvitoare pentru plante și animale; de aceea se introduce în pământ cu mult înainte de însămânțare. Acolo suferă o serie de transformări chimice, în urma cărora se formează săruri de amoniu și azotați. 

 

În cadrul preocupării principale în domeniul îngrășămintelor chimice, de a lărgi sortimentele, o importanță deosebită este acordată îngrășămintelor lichide, care conțin o proporție mai mare de azot în comparație cu alte tipuri de îngrășăminte cu azot și prezintă avantajul că toate lucrările de manipulare și împrăștiere sunt complet mecanizate. 

 

Ca îngrășăminte lichide cu azot se menționează: apele amoniacale, amoniacul anhidru (lichefiat sub presiune) și, mai ales, amoniacații și carboamoniacații. 

 

Amoniacații sunt soluții apoase ale îngrășămintelor minerale cu azot. Ca îngrășăminte cu azot din această categorie, largă utilizare au azotatul de amoniu și ureea, cu sau fără adaos de amoniac. Unii amoniacați pot conține peste 40% azot total. 

 

Prin carboamoniacați se înțeleg îngrășămintele lichide cu azot pe bază de amoniac-azotat de amoniu, sau pe bază de amoniac-azotat de amoniu și uree, în care amoniacul liber este neutralizat cu dioxid de carbon. Întrebuințarea îngrășămintelor cu azot este însă numai o latură a problemei generale a îngrășămintelor. Alegerea și întrebuințarea îngrășămintelor nu se fac la întâmplare, ci trebuie să se țină seama de natura solului și de felul culturilor. De exemplu, un pământ uscat are nevoie în primul rând de îngrășăminte cu fosfor și apoi de cele cu azot. Un pământ umed are nevoie atât de azot cât și de fosfor.