земледелье готово. Генетические признаки почв. Профиль почвы. Морфологические признаки почв 2 Профиль почвы. 3
 Скачать 360.25 Kb.
|
Содержание.Генетические признаки почв. Профиль почвы. Морфологические признаки почв 2 Профиль почвы. 3 Фосфор в почвах; группы фосфатов и доступность фосфора растениям; градации по содержанию подвижного фосфора. Фосфатный режим почв. 6 Сорняки и их вредоносность. Экономический порог вредоносности. 10 Отношение сельскохозяйственных культур к повторным посевам. Выводные поля. 13 Корневое питание растений. Современные представления о поступлении питательных веществ в растения. Механизмы передвижения элементов питания в почве к корневой системе. 16 Фосфоритная мука. Их состав, свойства и особенности применения. Фосфоритование почв 21 Список литературы. 28 Генетические признаки почв. Профиль почвы. Морфологические признаки почвГенетические признаки служат основанием для выделения подтипов почв. Генетические признаки налагаются на центральный образ типа и образуют группы, отражающие особенности формирования почв. С известной долей условности можно различать: Переходные, которые позволяют выделить подтипы, являющиеся связующим звеном между типами и/или отделами.(рис №1) Рис.№1 Генетические признаки.  Группа процессных признаков отражает специфические процессы, не приводящие к формированию диагностических горизонтов. К ней прежде всего относятся признаки, связанные с внутригоризонтной миграцией и аккумуляцией оксидов железа в условиях временного переувлажнения. Процессы перераспределения железа могут приводить к локальной цементации, влияющей на водный режим, или к формированию конкреций, в которые концентрируется железо, что усиливает отбеливание элювиального горизонта. К этой же группе принадлежат признаки, связанные с миграцией и аккумуляцией гумусовых и гумусово-глинистых соединений, а также с формами карбонатных новообразований, отражающими особенности современных гидротермических режимов. Профиль почвы.Профилем почвы принято называть сложившуюся в ходе времени вертикальную последовательность специфических генетических горизонтов в рамках почвенного индивидуума, присущих каждому отдельному типу почвообразования. Генетическими почвенными горизонтами называют образовавшиеся со временем слои почвы, располагающиеся параллельно земной поверхности. Они образуют почвенный профиль и отличаются друг от друга составом, морфологическими признаками, физическими свойствами. Горизонты играют роль однородных в рамках профиля составных сегментов почвенного тела, сложность их устройства проявляется лишь при детальном изучении. Приводятся три основополагающих почвенных горизонта: А – гумусово-аккумулятивный поверхностного типа; В – переходящий в основополагающую материнскую породу; С – подпочва, первичная горная порода. Развитие почвоведения привело к усложнению классификации горизонтов(рис №2), к поверхностным, к примеру, относят Т – торфяные, О – лесные подстилки, К – корковый слой, S– солевой слой. Варианты подповерхностных горизонтов: Е – подзолистый, В – минеральный внутрипочвенный, G– глеевый. Профиль описывает изменение свойств грунта по вертикали, обусловленное неизбежным влиянием почвообразующих сил и явлений на материнскую горную породу. Здесь фиксируется закономерное изменение следующих свойств основы: гранулометрических, физических, биологических, химических, минералогических. Рис. №2 классификации горизонтов  Преобразование указанных свойств зависит от типа естественных процессов, простирается от поверхности грунта вглубь, остается незатронутой лишь структура материнской породы. Изменения протекают постепенно, что подтверждается плавным ходом кривых на составленных исследователями графиках распределения – такие схемы описывают разные параметры почвы, в частности, уровень присутствия гумуса, полуторных частиц, илистых включений. Кривые на графиках могут обладать выраженными максимумами и минимумами, они иллюстрируют горизонты аккумуляции и выноса определенных соединений, резкие скачки в свойствах и составе земли. Ключевыми условиями формирования почвенного профиля, то есть преобразования исходной породы на типичные генетические горизонты, являются две группы факторов: вертикально перемещающиеся потоки энергии и вещества. Они могут быть восходящими и нисходящими, что обуславливается типом почвообразования и его цикличностью – многолетней, годовой либо сезонной; вертикальное распространение органики. Здесь имеется в виду живое вещество – микроорганизмы, животные, обитающие в земле, и последствия их жизнедеятельности, корневые системы флоры. Строением профиля называют последовательность и специфику образующих его в сумме генетических горизонтов, оно индивидуально, типично для всех видов почвы и является базовой диагностической характеристикой. Ученые подчеркивают, что все горизонты, образующие единый профиль, имеют тесную связь и взаимозависимы. Отдельные горизонты, являющиеся составными частями разных типов земель, могут обладать созвучными свойствами и признаками, быть однотипными, то есть близкими в генетическом плане. Такое явление характерно, к примеру, для глеевых и гумусовых горизонтов, наблюдающихся в разных типах почв. Но нужно помнить, что каждая конкретная почва всегда представляет собой совокупность тесно взаимосвязанных горизонтов с перемежающимися характеристиками, а не просто набор прослоек. Взаимосвязь и генетическая целостность профиля являются ключевыми свойствами почвенного тела, сущности земли, формирующейся благодаря естественному почвообразованию на базе исходной материнской породы. Это единое целое из слоев, совместно развивающихся с течением времени. Морфология почв. В процессе развития почва приобретает ряд внешних признаков, которые отличают ее от горной породы. В ней выделяются генетические горизонты, образуются новые вещества и соединения. Морфологические признаки – это внешние признаки почвы, по которым ее можно судить о направленности почвообразовательного процесса. Главные морфологические признаки почвы: строение почвенного профиля, мощность почвы и ее горизонтов, структура, гранулометрический состав, сложение, влажность, окраска, новообразования и включения, характер перехода в нижележащий горизонт и форма границы. Фосфор в почвах; группы фосфатов и доступность фосфора растениям; градации по содержанию подвижного фосфора. Фосфатный режим почв.Фосфор является одним из основных элементов питания растений. Его содержание в растениях значительно ниже, чем азота, калия, и кальция. Недостаточное содержание в почве усвояемых фосфатов обусловливает низкие урожаи. Вместе с тем, на почвах с достаточно высоким содержанием легкорастворимых фосфатов внесение под культуры суперфосфата при посеве обеспечивает существенный прирост урожайности. В отличие от минеральных форм почвенного азота, которые неустойчивы и легко теряются в результате улетучивания и вымывания почвенные фосфаты весьма устойчивы. Причиной недостатка фосфора для растений является низкая растворимость фосфорных соединений Недостаток фосфора вызывает последствия, которые аналогичны последствиям недостатка азота. Стебли бывают тонкими, листья мелкими, боковое ветвление ограниченное. Развитие почек весной задерживается, цветение скудное, происходит преждевременное опадение листьев. Так же, как и азот, фосфор реутилизируется в растении. Он оттекает из взрослых листьев в молодые. Формы фосфора в почве, их доступность растениям Основной формой минерального фосфора в почве являются апатиты - природные и вторичнообразованные. Минеральные формы находятся преимущественно в виде соединений ортофосфорной кислоты с ионами кальция, магния, железа и алюминия. Значительная доля ионов фосфора адсорбируется на положительно заряженной части почвенного поглощающего комплекса (базоидами). Адсорбированные ионы фосфора удерживаются прочнее катионов. В почве одновременно протекают разнонаправленные процессы. Происходят иммобилизация органическим веществом фосфора почвенного раствора и минерализация органических веществ, которая сопровождается поступлением фосфора в почвенный раствор. В почвенный раствор поступает фосфор в результате десорбции его из минеральных соединений, и происходит сорбция (осаждение) фосфатов почвенного раствора минеральной частью почвы. Уровень фосфорного питания растений зависит от растворимости минеральных форм фосфора. Характер реакции почвенного раствора обусловливает преобладание одного из трех ионов фосфора. В интервале кислых и нейтральных почв преобладает монофосфат – одновалентный ортофосфат – H2PO4, в щелочной среде – при pH выше 7,2 доминирует двухвалентный ион HPO4. Ион PO4 появляется при pH выше 10. Наиболее легко абсорбируется растениями монофосфат. Количество фосфора в почвенном растворе (H2PO4, H2PO4), как правило не превышает 1 кг/га пахотного слоя почвы. Считается, что растения почти весь необходимый для них фосфор извлекают из почвенного раствора. На формирование урожая 1ц/га зерна яровой пшеницы затрачивается около одного килограмма фосфора. Следовательно, содержание фосфатов в почвенном растворе постоянно восполняется. Адсорбированный и другие твердые формы фосфора находятся в равновесном состоянии с фосфором почвенного раствора и между собой. Концентрация почвенного раствора сохраняется. При этом фосфору свойственна более низкая концентрация в почвенном растворе, чем азоту и калию, а также и низкая скорость диффузии. Поскольку основное перемещение фосфора к корням растений осуществляется при диффузии ионов, то в сухой почве, когда расстояние перемещения иона превышает 5-10мм, поглощение фосфора растением замедляется (Томпсон, Троу,1982). Лучше всего растениями усваивают воднорастворимые фосфаты. Но воднорастворимых солей фосфорной кислоты в почвах обычно так мало, что по их количеству нельзя судить о степени обеспеченности растений фосфором. В связи с этим определение количества фосфатов, переходящих в водную вытяжку из почвы, не дает правильного ответа на то, сколько фосфора находится в почве в форме, доступной для растений. Для оценки уровня обеспеченности растений фосфором используются показатели экстракции фосфатов из почвы различными растворителями: кислотными, щелочными разной концентрации, а также растворами солей, которые извлекают из почвы воднорастворимые фосфаты и часть соединений фосфора не растворяющихся в воде. Агрохимической службой используются: на нейтральных почвах (черноземного типа) 0,5н уксуснокислую вытяжку по Чирикову, на почвах элювиального ряда (серые лесные, дерново-подзолистые) – 0,2 н солянокислую вытяжку по Кирсанову, на карбонатных почвах (черноземах южных, обыкновенных, каштановых почвах) в 1% растворе углекислого аммония по Мачигину. При расчете доз фосфорных удобрений необходимо учитывать обеспеченность почвы доступными для растений формами фосфатов. Таблица 1 - Содержание подвижного фосфора в почвах разных почвенно-климатических зон  При высокой доступности почвенного фосфора молодые растения быстро поглощают фосфор. При синтезе четверти органической массы они успевают поглотить до 50% всего нужного им количества фосфора за сезон. Зерновые культуры на 7-10 дней ускоряют наступление технологической спелости. Высокая обеспеченность фосфором начальной фазы роста яровой пшеницы обусловливает существенный прирост урожайности за счет повышения озерненности колоса. Фосфор противодействует влиянию азота на усиление поражения ячменя мучнистой росой. Поражение грибными гнилями корней значительно выше у растений недостаточно обеспеченных фосфором. Эта тенденция проявляется интенсивнее у растений в стадии проростков. Вместе с тем есть сведения и обратного порядка: восприимчивость к болезни проявляется больше при достаточном обеспечении фосфором, чем тогда, когда в почве складывается дефицит фосфора. Сорняки и их вредоносность. Экономический порог вредоносности.Сорными называются растения, засоряющие сельскохозяйственные угодья и наносящие вред культурным растениям. Растения, относящиеся к культурным видам, но не возделываемые на данном поле, относятся к засорителям. Сорняки, засоряющие отдельные с/х угодья называются спутниками, а при засорении отдельных видов культур – специализированными спутниками. Приспосабливаясь к жизни культурных растений, сорняки приобрели многие признаки и свойства, присущие культурным растениям: озимость, яровость, высоту стебля, размеры и форму семян, осыпаемость семян и т.д. На территории нашей страны насчитывается около 1400 видов сорняков, в Предуралье более 120 видов. Наиболее злостные: хвощ полевой, бодяк полевой, осот полевой, горец вьюнковый, василек синий, овсюг обыкновенный, пырей ползучий, марь белая, звездчатка средняя, пикульник зябра, вьюнок полевой и другие. Сорняки в борьбе за условия существования наносят большой ущерб сельскому хозяйству: 1. Снижается урожай сельскохозяйственных культур. Потери урожая с/х культур в мире от сорняков и других вредных организмов составляют у зерновых – 500-510 млн.т.; картофеля – 125-135 млн.т.; овощей – 78-79 млн.т. или 30 – 40%от общего сбора урожая и оценивается в 75 млрд.долларов. Снижение урожайности с/х культур происходит благодаря быстрому росту и развитию сорняков. Они потребляют большое количество питательных веществ и влаги. При наличии на 1 кв.м. 14 стеблей осота полевого в пахотном слое 0-20 см может находиться до 104 его корнеотпрысков, которые поглощают с гектара пашни почти 238 кг азота, 35 кг фосфора и более 160 кг калия (О.Н. Мирскова). А озимая рожь для создания 10 ц зерна потребляет всего 31 кг азота, 14 кг фосфора и 26 кг калия. В связи с этим эффективность удобрений резко снижается, так как на засоренных полях большая часть элементов питания усваивается сорняками. 2. Многие сорняки сильно затеняют культурные растения. Ослабляют фотосинтез. Температура почвы снижается на 2 – 4оС , что затрудняет микробиологическую деятельность и процессы разложения органического вещества. Все это ведет к снижению урожая и его качества. При этом культурные растения имеют тонкий стебель, легко полегают, что затрудняет уборку и увеличивает потери урожая. Опасность полегания увеличивается при засорении посевов сорняками, которые обвивают стебли культурных растений (вьюнок полевой, горец вьюнковый). При сильном засорении посевов уменьшается количество белка в зерне, крахмала в клубнях картофеля, выход волокна у льна и т.д. Кроме того, паразитные и полупаразитные сорняки непосредственно истощают культурные растения, питаясь за их счет. 3. Сорняки способствуют развитию вредителей и болезней с/х растений. Например, на листьях вьюнка полевого, мари белой, осотов откладывает яички озимая совка, гусеницы которой сильно повреждают посевы. Редька дикая, сурепица, пастушья сумка и некоторые сорняки из семейства капустных способствуют размножению земляной блохи и капустной тли, наносящих большой вред капусте, брюкве и другим культурам. Пырей ползучий способствует распространению проволочника, ржавчины зерновых культур. Сорняки из семейства капустных являются распространителями капустной килы, ложной мучнистой росы и т.д. 4. Многие сорняки снижают качество урожая и с/х продукции. Семена сорняков при сильном засорении посевов увеличивают влажность зерна, что приводит к самосогреванию и порче. Наличие в муке даже незначительного количества размолотых семян куколя обыкновенного, плевела опьяняющего, белены черной делает ее непригодной для человека и животных. Мука, полученная из заовсюженного овса, обладает терпким вкусом, имеет темный цвет. Примесь в сене лютика едкого, хвоща полевого и некоторых других сорняков может вызвать отравление животных, а наличие донника лекарственного, чеснока, полыни горькой придает молоку горький вкус. Зерна овсюга в не размолотом виде могут вызывать заболевание животных, и даже смерть. Жесткие ости, попадая во влажную среду, начинают раскручиваться и ввинчиваться в слизистую оболочку, вызывая у животных воспаление и повреждение слизистых оболочек органов пищеварения. 5. Сорняки снижают производительность с./х. машин, затрудняют проведение ряда с./х. работ. На полях засоренных вьюнком полевым, пыреем ползучим, осотами приходится проводить дополнительные обработки почвы, при этом тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий повышается до 30%. На сильно засоренных полях возникает необходимость увеличивать число обработок, а многократные обработки приводят к иссушению, разрушению структуры почвы. Зеленые сочные сорняки забивают шнеки и элеваторы комбайнов, наматываются на звездочки, вызывают простои, поломки машин, затягивают уборку, увеличивают потери урожая. Экономический порог вредоносности — то минимальное количество сорняков, полное уничтожение которых обеспечивает получение прибавки урожая, окупающей затраты на истребительные мероприятия. На полях с низкой урожайностью экономический порог вредоносности сорняков определяется прибавкой урожая 8-12%. Для ряда технических культур истребительные мероприятия окупаются прибавкой урожая уже 2-4%. Отношение сельскохозяйственных культур к повторным посевам. Выводные поля.Повторные посевы – возделывание какой-либо сельскохозяйственной культуры на одном поле 2-3 года. Многие сельскохозяйственные культуры при их бессменном возделывании оказывают отрицательное воздействие на почву и резко снижают урожай, поэтому в практике сельскохозяйственного производства нашли применение лишь повторные посевы. Однако многие культуры не выносят даже повторных посевов. По отношению к повторным посевам сельскохозяйственные культуры разделяются на 3 группы: 1. Культуры, сильно снижающие урожаи при повторном посеве на одном поле уже на 2-ой год возделывания: лен, подсолнечник, сахарная свекла, клевер; 2. Культуры, не снижающие урожаи при повторном посеве 2 – 3 года в условиях высокой агротехники возделывания: озимая пшеница, ячмень, овес; 3. Культуры, не снижающие урожай при соответствующей агротехнике более продолжительное время 8 и более лет: картофель, кукуруза, хлопчатник. Выводное поле севооборота. Выводным полем называют поле севооборотов, временно выведенное из общего чередования и занятое несколько лет одной из культур севооборота. Необходимость в выводном поле определяется хозяйственной целесообразностью длительного использования посевов многолетних трав при структуре посевных площадей, позволяющей иметь только одно их. Например, при следующем чередовании: 1 - люцерна, 2 - озимая пшеница, 3 - кукуруза, 4 - ячмень, 5 - чистый пар, 6 - озимая пшеница с подсевом люцерны; для осуществления шестилетней ротации необходимо каждый год распахивать люцерну и каждый год подсевать ее под озимую пшеницу. Но люцерна имеет максимальную урожайность на 2-3-й год пользования, и ее распашка в первый год по этой причине нецелесообразна. Кроме того, ежегодный посев люцерны увеличивает расходы на ее семена. С другой стороны, при оставлении люцерны в севообороте, например, на три года, а значит, и на трех полях севооборота под нее требуется 50 % площади пашни, что противоречит структуре посевных площадей, которая предусматривает лишь 16,7 % площади пашни под люцерной. Выведение из севооборотного чередования поля с люцерной на несколько лет позволяет разрешить это противоречие. В нашем примере люцерна может быть выведена из севооборота в виде выводного поля на срок от 2 до 6 лет. Если, например, продолжительность использования люцерны три года, то каждые три года поля, занятые посевом люцерны, поочередно будут выводиться из севооборота. В течение этого времени ротация севооборота будет проходить на оставшихся пяти полях по схеме: 1 - озимая пшеница, 2 - кукуруза, 3 - ячмень, 4 - чистый пар, 5 - озимая пшеница. На третий год ротации на одном из полей пшеницы проводят подсев люцерны, и со следующего, четвертого года ротации это поле с люцерной выводят на три года из севооборота. Одновременно поле, которое как выводное три года было занято люцерной, распахивают под посев озимой культуры, и оно включается в ротацию без люцерны. Так поступают с каждым полем севооборота через каждые три года. Необходимо отличать выводное поле от запольного участка. Если выводное поле выводят из севооборота на несколько лет и потом обязательно возвращают в севооборотное чередование, то запольный участок по землеустроительному плану исключают из севооборотных площадей на длительный период. Запольные участки используют для длительных бессменных посевов кукурузы на силос, для возделывания многолетних кормовых культур - борщевика Сосновского, гречихи Вейриха, многолетнего люпина и др. Запольные участки часто дополняют кормовые прифермские севообороты и являются элементом зеленого конвейера. Травяные смеси, травостои из нескольких видов сеяных многолетних или однолетних бобовых и злаковых трав. По способу использования выделяют травосмеси пастбищные и укосные (одно-, двуукосные - преимущественно на сено и силос, или многоукосные - преимущественно на травяную муку и сенаж); по длительности пользования - краткосрочные (1-2 года), среднесрочные (до 5-7 лет) и долголетние (10 лет и более). Краткосрочные смеси многолетних трав высевают в полевых севооборотах, среднего срока пользования - в кормовых севооборотах и вне их (переменные луга), а также на выводных участках полевых севооборотов, долголетние - только на внесевооборотных землях. Смеси однолетних трав применяют в полевом и луговом травосеянии (в севооборотах и в качестве подготовительных культур при создании долголетних лугов). Подбор видов и сортов трав основывается на знании их биологических свойств и агроэкологических требований. По сравнению с посевом трав в чистом виде травосмеси дают более высокие урожаи, меньше засоряются и повреждаются вредителями, дают корм с более правильным соотношением питательных веществ, лучше поедаются животными. В полевых севооборотах высевают, как правило, смеси из 2 трав, реже из 3-4: клеверозлаковые, люцернозлаковые или эспарцетозлаковые. Злаковые компоненты - тимофеевка, овсяница луговая (в зоне возделывания клевера), костёр безостый, райграс высокий, пырей бескорневищный (в зоне возделывания люцерны), житняк, регнерия, волосенцы (в засушливой зоне) и др. В луговых севооборотах обычны смеси из 3-5 видов трав - бобово-злаковые или чисто злаковые. Кроме перечисленных трав, в зависимости от условий местообитания высевают лисохвост луговой, канареечник тростниковидный, полевицу белую, ежу сборную, клевер розовый, лядвенец рогатый, люцерну желтую; при пастбищном использовании, кроме того, - райграс многолетний (в районах с мягкими зимами), мятлик луговой и др. В Т. долголетних культурных пастбищ ведущие злаковые компоненты - ежа сборная, овсяница луговая, лисохвост луговой, мятлик луговой; бобовые - клевер белый и др. Корневое питание растений. Современные представления о поступлении питательных веществ в растения. Механизмы передвижения элементов питания в почве к корневой системе.Синтетические процессы, как в корнях, так и в листьях связаны с затратой энергии. Листьям ее дают кванты света, поглощаемые хлорофиллом и накапливаемые благодаря не только образованию органических веществ, но и фотосинтетическому фосфорилированию. В корнях источником энергии является окислительное фосфорилирование углеводов, ведущее к накоплению энергии в форме АТФ. Первым, стартовым этапом поглощения ионов из наружной среды является их связывание на внешней поверхности поглощающих клеток корня. Механизм первого этапа поглощения катионов является электростатическая адсорбция, происходящая в обмен на ионы H+ и HCO3 -, продуцируемые при дыхании. Корни и мельчайшие корешки густой сетью опутывают почву и ее коллоидные частички. Питательные соли растение поглощает корнями из почвенного раствора, где они диссоциируют на ионы. Заряженные «+»– катионы, « -» – анионы. Часть солей может не распадаться, оставаясь в молекулярном виде. В результате дыхательного процесса корень выделяет углекислый газ, он растворяется в пленочке воды с образованием угольной кислоты. Поскольку она является слабой кислотой, то распадается на ионы H+ и HCO3-. На поверхности корневых волосков появляются ионы H+ и HCO3- Питательные вещества в виде ионов из раствора поглощаются коллоидами, находящимися на поверхности корневых волосков. При этом происходит обменная адсорбция: ионы поглощаемых солей вытесняют ионы ранее адсорбированные. Таким образом, катионы почвенного раствора (NH4, K+, Mg2+) поглощаются в обмен на катионы H+, Ca2+, а анионы – в обмен на HCO3- и другие анионы поверхности корней. Вторым этапом поглощения является проникновение ионов в цитоплазму корневых клеток через окружающую их поверхностную мембрану с помощью простой диффузии и требует затрат метаболической энергии. Следующий этап – дальнейшее передвижение ионов через ткани коры, эндодермы, и центрального цилиндра к сосудисто-проводящим пучкам. Радиальное передвижение ионов в корне происходит по протопластам клеток коры, связанным между собой цитоплазматическими мостиками – плазмадесмами в единую систему, называемую симпластом. Входящие в ее состав белки, содержат и кислотные (карбоксильные группы) и основные (аминогруппы), могут заряжаться и положительно и отрицательно. Поэтому, ток ионов через корневые системы осуществляется путем ряда последовательных «перескоков» с одного полярного участка цитоплазматической структуры на другой по градиенту физиологических свойств. Между тем ионный поток сталкивается в корне со встречным потоком сахаров, притекающих сюда из листьев по ситовидным трубкам флоэмы. При окислении этих сахаров в процессе дыхания не только выделяется энергия, необходимая для транспорта веществ, но и образуются акцепторы, связывающие поглощенные ионы в органические комплексы и тем самым открывающие дорогу для их вовлечения в общий метаболизм. При этом важно отметить, что растениям присуща избирательная способность поглощения, которая выражается в увеличении концентрации по сравнению с содержанием элементов во внешней среде, определенных макро- и микроэлементов в теле организма или в отдельных его органах. Т.е. растения поглощают больше тех элементов, в которых нуждаются и меньше тех, которые ему не нужны. Это объясняется физиологическими законами живого организма. Например, при внесении в почву селитры растение больше поглощает нитрат-анион и меньше катиона натрия. При внесения сульфата аммония растение больше поглощает катион аммония и меньше сульфат – анион. Вещества, физиологически необходимые растению, по мере поступления через корни тут же подвергаются процессам синтеза и ассимилируются (усваиваются), переходят в другие соединения, в частности органические, т.е. уходят с адсорбционной поверхности корневого волоска. А те вещества, в которых растения не нуждаются, не подвергаются изменению, остаются в нем в минеральной, легкорастворимой форме в том же виде, в каком были до поступления в растение. После выравнивания их концентрации в клеточном и почвенном растворах на поверхности корневого волоска и на поверхности почвенных коллоидных частиц они перестают поступать в растение, так как поступление ионов из почвы происходит по принципу адсорбции-десорбции (адсорбируется столько, сколько десорбируется, согласно закону действующих масс). Нужные же растению питательные элементы усваиваются благодаря синтезу из них органических соединений, т.е. исчезать с поверхности волосков. И, следовательно, равновесие нужных ионов постоянно нарушается до тех пор, пока усваиваются эти питательные элементы. Так как растения избирательно поглощают ионы, то минеральные удобрения (соли) могут быть или физиологически кислыми, или физиологически щелочными. Если растение больше поглощает катионы соли, а анионы ее больше накапливаются в почвенном растворе, то такая соль характеризуется как физиологически кислая. Если же растение больше поглощает анион соли, а катион ее накапливается в почвенном растворе, то такая соль будет физиологически щелочной. Поступление питательных веществ в растение происходит избирательно и зависит от интенсивности дыхательных процессов и прежде всего от энергии дыхания корней. Важную роль играет степень развития корневой системы, увеличение ее поглощающей поверхности и усвояющей способности. Химизм проявления физиологической реакции питательной соли состоит в том, что в водных растворах соли не остаются в виде молекулярных соединений, а в большей степени подвергаются электролитической диссоциации, т. е. распадаются на ионы. Примером физиологически кислой соли может служить сернокислый аммоний. И основная (аммиачная), и кислотная (серная кислота) части этой соли содержат необходимые для растения элементы питания – азот и серу. Корневая система растения гораздо больше и быстрее поглощает аммиак, чем серу, поэтому происходит накопление серной кислоты в почвенном растворе и его подкисление При поглощении корневыми волосками катионов в почвенном растворе образуется кислота, возникает физиологическая кислотность: При поглощении анионов в почвенном растворе образуется сода, возникает физиологическая щелочность: Поглощение катионов и анионов, в почвенном растворе образуется вода, устанавливается нейтральная физиологическая реакция: Таким образом, и почва оказывает влияние на реакцию, однако физиологическая реакция солей обусловлена растением. Физиологическая реакция питательных солей и удобрений имеет значение при выборе удобрений, определении сроков и способов внесения, чтобы устранить негативное их воздействие. Поглощенные соли входят в соприкосновение с жизнедеятельной и непрерывно движущейся протоплазмой корневых волосков, вступают в непрочные соединения с белками, далее попадают в проводящие сосуды, по которым довольно быстро достигают листьев, где соединяются с продуктами фотосинтеза. 5. Условия питания растений Различают: внутренние и внешние условия питания растений. Внутренние условия питания растений – наследственные особенности организма, обусловливающие характер анатомического и морфологического строения, темпы роста, наступление фаз развития, химический состав урожая, стойкость к изменениям среды. Носителями наследственной информации являются нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК). Что касается роли каждого типа нуклеиновых в организме, то ДНК является механизмом записи и передачи наследственности в целом, а РНК непосредственно участвует в синтезе белковых веществ, характерных для определенного вида растений. Наибольшее количество их обнаружено в пыльце, зародышах семян и в кончиках корней Внешние условия питания и жизнедеятельности растений включают воду, свет, тепло и питательные вещества. Вода и питание растений: все растительные органы и ткани, начиная с основного вещества клетки – протоплазмы, сохраняют свою жизнедеятельность лишь при достаточном содержании воды. Основной запас воды живой клетки сосредоточен в клеточном соке. Влага необходима для осуществления процесса фотосинтеза. Она расходуется растением на испарение и охлаждение надземных органов, а также на передвижение питательных элементов по сосудам. Дефицит влаги резко снижает интенсивность фотосинтеза и роста. Усиливаются процессы гидролиза и распада органических соединений. Следует добавить, что только 0,2% поглощаемой корнями воды расходуется на построение тела растения, свыше 99% ее испаряется в воздух. Опытами Д.Н.Прянишникова, К.А.Тимирязева установлено, что расход воды на единицу сухого вещества на удобренном фоне ниже на 37% при низкой влажности почвы и на 20% при высокой. Поэтому к числу внешних воздействий, при помощи которых человек может уменьшить непроизводительную трату влаги растением, относятся, прежде всего, удобрения. Фосфоритная мука. Их состав, свойства и особенности применения. Фосфоритование почвФосфоритная мука представляет собой тонкоразмолотый фосфорит. Применяют в качестве удобрения на кислых дерново-подзолистых, серых лесных и торфянистых почвах, на оподзоленных и выщелоченных черноземных почвах и красноземах. На типичных, обыкновенных и южных черноземах действие фосфоритной муки слабее и нестабильно. Фосфоритная мука — самое дешевое удобрение. По объему производства и применения занимает второе место после суперфосфата. Производство сводится к отделению от фосфатного сырья грубых примесей (песок, глина), измельчению на куски размером 1-З см и размалыванию до тонкой муки. Тонина помола фосфоритной муки влияет на её эффективность. Согласно требованиям технических условий не менее 80% массы фосфоритной муки должно иметь размер частиц не более 0,17 мм. В качестве сырья используют желваковые, чаще низкопроцентные фосфориты, без выраженной кристаллической структуры. При размоле такого сырья получается мука, пригодная для непосредственного внесения, но малопригодная для химической переработки. К таким фосфоритам относится сырье, получаемое на Егорьевском, Щигровском, Сещинском, Крыловецком, Кинешемском месторождениях. Фосфоритная мука представляет собой порошок серого, темно-серого или коричневого цвета. Содержание Р2O5 в удобрении первого сорта составляет 28-30%, второго — 22-24%, третьего — 19-21%. Удобрение негигроскопично, не слеживается, хорошо рассеивается, сильно пылит. Фосфор в фосфоритной муке содержится в виде фторапатита — [Са3(РO4)2]3СаF2, который нерастворим в воде, плохо растворим в слабых кислотах, поэтому малодоступен для большинства растений. На эффективность фосфоритной муки влияет происхождение и состав фосфоритов, тонина помола, биологические особенности культур, свойства почвы и кислотность сопутствующих удобрений. Фосфоритная мука взаимодействует с почвой, обладающей актуальной и потенциальной кислотностью, с постепенным разложением фосфата кальция, его трансформацией в дикальцийфосфат: Ca3(PO4)2 +2H2О+ 2СO2 → 2CaHPO4 + Ca(HCO3)2. Согласно исследованиям, почвы с гидролитической кислотностью менее 2,5 мг⋅экв/100 г, плохо разлагают фосфорит, поэтому его эффективность на таких почвах низкая. Напротив, чем выше гидролитическая кислотность, тем эффективнее действие фосфоритной муки. Этим объясняется положительное действие фосфоритной муки на деградированных и выщелоченных чернозёмах, на которых обменная кислотность небольшая, а гидролитическая высокая. Почвы с небольшой емкостью поглощения при гидролитической кислотности 3-3,5 ммоль/100 г почвы и насыщенностью основаниями 50-60%, как правило, имеют кислую реакцию (5,0-5,5), которая обусловлена обменной кислотностью. При большой емкости поглощения, гидролитической кислотности равной 6-7 ммоль/100 г почвы и степени насыщенности 75-85% реакция близка к нейтральной (6,0-6,5). Поэтому, высокое действие фосфоритной муки будет проявляться при высокой кислотности и меньшей степени насыщенности почв основаниями. На действие фосфоритной муки влияет емкость поглощения и степень насыщенности основаниями почвы. При одинаковой гидролитической кислотности эффективность повышается с уменьшением емкости поглощения. С повышением тонины помола возрастает суммарная поверхность взаимодействия фосфоритной муки с почвой. Эффективность действия фосфоритной муки зависит от биологических особенностей растений. Результаты опытов Д.Н. Прянишникова, П.С. Коссовича и других ученых позволили разделить выделить сельскохозяйственные культуры на группы по их способности усваивать фосфор из труднорастворимых фосфатов. К растениям с хорошей способностью усваивать труднорастворимые фосфаты относятся люпин, гречиха, горчица; несколько меньше горох, эспарцет, донник и конопля. Все злаки, лен, свекла, картофель, вика могут усваивать фосфор из фосфоритной муки только после взаимодействия с кислыми почвами. Не усваивают фосфор фосфоритной муки ячмень, яровая пшеница, лен, просо, томат, репа. 92. Смешанные удобрения. Хранение и смешивание минеральных удобрений. Эти удобрения представляют собой механическую смесь удобрений, содержащую два и более питательных элементов. Смешивают удобрения в том случае, если необходимо одновременно внести на одно поле несколько видов питательных веществ. Смеси удобрений разнообразны по составу, и их легко приспособить к требованиям различных сельскохозяйственных культур и почвенно-климатическим условиям, как по концентрации, так и по соотношению питательных веществ. Этим они отличаются от сложных удобрений, имеющих постоянный состав. Важным фактором развития производства смесей минеральных удобрений являются их высокое качество, хорошие физико-механические и физико-химические свойства. Для получения однородных по составу смесей и снижения сегрегации (расслоения) при их внесении в почву необходимо, чтобы все гранулированные удобрения имели выровненный и единый для всех форм гранулометрический состав. В процессе приготовления и хранения компоненты смесей удобрений могут проявлять высокую реакционную способность и вступать в химическое взаимодействие друг с другом; происходят реакции обменного разложения. Качество получаемых смесей, их химический состав и физические свойства во многом определяются теми химическими процессами, которые имеют место при смешивании удобрений. Поэтому при приготовлении смесей нужно правильно подходить к выбору односторонних удобрений, учитывая их взаимодействие между собой. Можно сформулировать следующие основные правила смешивания удобрений. 1. Нельзя смешивать удобрения, если при этом они теряют питательные вещества или превращаются в плохую по физическим свойствам массу, не поддающуюся механизированному внесению. 2. Ввиду высокой гигроскопичности получающейся смеси не следует смешивать между собой, а также включать одновременно в смесь аммиачную селитру и мочевину. 3. Нельзя смешивать аммиачные формы азотных удобрений (аммиачную селитру, сульфат аммония, фосфаты аммония - аммофос, диаммофос) с удобрениями, обладающими активными щелочными свойствами (фосфатшлаками, термофосфатами, цианамидом кальция, цементной пылью, содержащей калий в карбонатной форме, поташем) во избежание потерь азота в виде аммиака. 4. Содержание влаги в удобрениях не должно превышать предельно допустимую величину. Повышенная влажность удобрений значительно снижает сыпучесть и не обеспечивает равномерного внесения в почву. Предельно допустимое содержание влаги должно быть в аммиачной селитре не более 0,2-0,3%, в мочевине - 0,2-0,25, в суперфосфатах (простом и двойном) - не более 3,5%. При повышенном содержании влаги в минеральных удобрениях их гранулы теряют прочность. Для аммиачной селитры это состояние наблюдается при влажности 1,7-2,0%, мочевины - около 1, хлористого калия - свыше 3%. Содержание влаги в удобрениях резко возрастает с повышением температуры хранения. Например, смесь мочевины с двойным суперфосфатом и хлористым калием при исходной влажности 0,2% через месяц хранения при температуре 4°С содержала 6,6 % влаги, при 20°С - 8,3, при 40°С - 24,9 %. 5. Кислотность или щелочность минеральных удобрений, предназначенных для смесей, не должна быть выше показателя, предусмотренного стандартом. Удобрения, содержащие свободную кислоту или обладающие щелочной реакцией, химически активно взаимодействуют как между собой, так и при смешивании с другими удобрениями. Действующими стандартами предусмотрено содержание свободной фосфорной кислоты в простом гранулированном суперфосфате не более 2,5%, в двойном - 5%. Смеси на основе двойного суперфосфата увлажняются значительно сильнее, чем на основе простого. Отрицательное действие высокой кислотности двойного суперфосфата особенно отчетливо проявляется при хранении смесей в увлажненных условиях. С повышением температуры воздуха окружающей среды влажность смесей возрастает. В связи с этим двойной суперфосфат является нежелательным компонентом смесей, поэтому нецелесообразно их заблаговременное приготовление. 6. При добавлении к смесям нейтрализующих материалов (известняковой, доломитовой муки и др.) отмечаются потери аммиака. 7. Смеси хорошего качества можно приготовить на основе фосфоритной муки. Эффективность смесей, приготовленных на основе суперфосфата и фосфоритной муки в соотношении 1:1 и внесенных в занятом пару или под зябь на кислых дерново-подзолистых почвах и выщелоченных черноземах, не уступает смесям, приготовленным на чистом суперфосфате. Для кислых почв целесообразно готовить смесь калийных удобрений с фосфоритной мукой. Смесь из аммиачной селитры и фосфоритной муки вполне можно готовить и вносить под зяблевую вспашку. Она не слеживается и хранится долгое время. Присутствие NH4NO3 и КС1 способствует повышению растворимости Р2О5 фосфоритной муки. При добавлении к фосфоритной муке 10% смеси аммиачной селитры и мочевины благодаря повышенной гигроскопичности последней резко снижается распыляемость фосфоритной муки при сохранении стабильности работы высевающего аппарата разбрасывателя. 8. Нельзя смешивать суперфосфат, особенно порошковидный, непосредственно с аммиачной селитрой, так как смесь очень быстро превращается в липкую массу из-за образования более гигроскопичной кальциевой селитры. 9. Смешивание суперфосфата с мочевиной способствует выделению кристаллизационной воды, которая увеличивает влажность смесей. Так, вследствие взаимодействия компонентов смесей из стандартных форм NM, Рсд.в. и Кхвыделялось в свободном состоянии от 12,2 до 64,7 г кристаллизационной воды (на 1 кг смеси), а при смешивании подсушенных продуктов количество высвободившейся кристаллизационной воды снизилось до 7,2-13,5 г (на 1 кг смеси). 10. Смесь из суперфосфата с сульфатом аммония цементируется в плотную массу, которую перед внесением в почву необходимо измельчать и просеивать. Это создает организационные трудности, требует дополнительных затрат, удорожает работы по внесению удобрений. Рис.№3 Смешивание удобрении.  Хранение и смешивание удобрений. Минеральные удобрения хранятся в заводской упаковке или насыпью в сухих (относительная влажность не выше 60%), оборудованных вентиляцией складах с устройством дощатых закромов. Каждый вид удобрений размещают в отдельных закромах с этикетками, в которых указывают вид и количество удобрения, время его поступления. Список литературы.1. Агроэкологические основы воспроизводства плодородия почв / А.С. Башков и др. – Ижевск: Удмуртия, 1999. – 176 с. 2. Адаптивно-ландшафтная система земледелия / Ижевская ГСХА; под ред. В.М. Холзакова. – Ижевск : Ижевская ГСХА, 2002. – 479 с. 3. Ефимов, В.Н. Система удобрения / В.Н. Ефимов, И.Н. Донских, В.П. Царенко. – М. : КолосС, 2002. – 320 с. 4. Муравин, Э.А. Практикум по агрохимии / Э.А. Муравин, Л.В. Обуховская, Л.В. Ромодина. – М. : КолосС, 2005. – 285 с. 5. Обработка почвы (Энергосберегающие технологии и технические средства). Практическое руководство. – М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2004. – 104 с. 6. Орманджи, К.С. Контроль качества полевых работ / К.С. Орманджи. – М. : Росагропромиздат, 1991. – 191 с. 7. Практикум по агрохимии / Под ред. И.В. Пустового. – М. : Колос, 1995. – 336 |