Îngrășăminte chimice

Plantele iau din sol apă și săruri minerale, iar recoltele repetate sărăcesc solul. Îngrășămintele sunt substanțe care restituie solului elementele de care plantele au nevoie în cantități mari: azotul (N), fosforul (P) și potasiul (K). Pe etichetă, ele sunt marcate prin simbolurile N, P și K.

Azotul intră în proteine și în clorofilă; lipsa lui face frunzele galbene și plantele mici. Fosforul intră în acizii nucleici și în moleculele care transportă energia în celule; ajută rădăcinile și înflorirea. Potasiul reglează apa din celule și face plantele rezistente la boli și la secetă.

Îngrășăminte cu azot: azotatul de amoniu, $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3$, și ureea, $\mathrm{CO}(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_2{)}_2$. Îngrășăminte cu fosfor: superfosfatul, care conține $\mathrm{Ca}({\mathrm{H}}_2\mathrm{P}{\mathrm{O}}_4{)}_2$. Îngrășământ cu potasiu: clorura de potasiu, $\mathrm{KCl}$. Îngrășămintele complexe NPK conțin toate cele trei elemente. Azotatul de amoniu se obține prin reacție de neutralizare: $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3+\mathrm{HN}{\mathrm{O}}_3\to \mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3$.

Pe saci, îngrășămintele complexe poartă trei numere, de exemplu $15$-$15$-$15$: ele arată conținutul procentual de azot, fosfor și potasiu al produsului, în ordinea N, P, K (în comerț, fosforul și potasiul se exprimă sub formă de ${\mathrm{P}}_2{\mathrm{O}}_5$ și ${\mathrm{K}}_2\mathrm{O}$). Fiecare îngrășământ simplu are un conținut procentual de azot: azotatul de amoniu are $28/80=35\%$ N, iar ureea $28/60=46,7\%$ N.

Exemplu rezolvat. Câți kg de azot primește solul din $50$ kg de azotat de amoniu și câți kg de uree dau aceeași cantitate de azot?

1. Masa molară: $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3=14+4+14+48=80$ g/mol, cu $2\cdot 14=28$ g azot în $80$ g sare.
2. Din $50$ kg se obțin $50\cdot 28/80=17,5$ kg azot.
3. Masa molară a ureei: $\mathrm{CO}(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_2{)}_2=12+16+2\cdot 14+4=60$ g/mol, cu $28$ g azot în $60$ g.
4. Pentru $17,5$ kg azot sunt necesare $17,5\cdot 60/28=37,5$ kg uree.

Ureea conține mai mult azot decât azotatul de amoniu, deci este nevoie de o masă mai mică.

Folosirea. Îngrășămintele solide se împrăștie pe sol înainte de semănat sau în timpul creșterii plantelor, iar cele solubile se dizolvă în apa de irigat. Doza se alege după cultură și după analiza solului. Pe lângă îngrășămintele chimice se folosesc și cele naturale, ca gunoiul de grajd, care aduc în sol și materie organică.

Impactul asupra mediului. Dacă se aplică prea mult îngrășământ, plantele nu îl folosesc pe tot. Ploaia spală nitrații în apele subterane și în râuri. Apa potabilă nu poate depăși $50$ mg nitrați pe litru, deoarece nitrații în exces sunt periculoși pentru sugari. Azotul și fosforul ajunse în lacuri hrănesc algele, care se înmulțesc foarte mult; după ce mor, descompunerea lor consumă oxigenul din apă și peștii mor. Fenomenul se numește eutrofizare.

Greșeli frecvente

• Greșit: $\mathrm{KCl}$ este îngrășământ azotat, fiindcă orice îngrășământ conține azot.
  Corect: $\mathrm{KCl}$ furnizează potasiu și nu conține azot.
• Greșit: O doză mai mare de azotat este întotdeauna benefică.
  Corect: excesul se pierde prin levigare și poluează apa.
• Greșit: Simbolul K de pe etichetă înseamnă calciu.
  Corect: K este potasiu, iar calciul se notează Ca.
• Greșit: Îngrășămintele chimice sunt pesticide, adică otrăvuri împotriva dăunătorilor.
  Corect: sunt substanțe nutritive pentru plante; pesticidele sunt altă categorie de produse.

Înainte și după