02.11.2023
Тема програми: Вступ. Основи агрономії
Тема уроку №8 Живлення рослин та добрива. Хімічний склад і стан елементів живлення рослин у грунті.
Домашнє завдання:
Дати відповідь на запитання : 1. Назвіть основні елементи живлення рослин. Як вони впливають на ріст і розвиток сільськогосподарських культур? 2. Назвіть зовнішні ознаки, що свідчать про нестачу основних поживних елементів. 3. Як класифікують добрива за способом дії на рослини, за вмістом поживних речовин та способом виробництва? 4. Від чого залежать строки, норми і способи внесення добрив? 5. Коли і як вносять органічні добрива.
1. Агрохімія вивчає кругообіг поживних речовин у землеробстві, взаємодію між рослиною, ґрунтом і добривами в процесі живлення і є науковою основою правильного застосування і використання добрив. Ефективність добрив на різних ґрунтах неоднакова і залежить від певних природних умов, виду культур, норм і способів внесення. ЕЛЕМЕНТИ ЖИВЛЕННЯ РОСЛИН У ГРУНТІ ЇХ ЗНАЧЕННЯ У живленні рослин, крім головних елементів – азоту, фосфору, калію – беруть участь 76 елементів періодичної таблиці Менделєєва. До макроелементів належать хімічні елементи, вміст яких у ґрунті і рослинах становить від кількох відсотків до сотих часточок відсотку в перерахунку на суху речовину. Це азот, фосфор, калій, вуглець, кисень, водень, сірка, кальцій, магній, залізо, натрій. До мікроелементів належать хімічні елементи, вміст яких у ґрунті і рослинах становить не більше тисячних часток відсотку в перерахунку на суху масу (цинк, бор, мідь, молібден, кобальт, марганець та ін.). Азот (у ґрунті його до 0,6%) входить до складу білків, хлорофілу, стимулює фотосинтез, ростові процеси, пролонгує період вегетації рослин. Найбільша потреба в азоті спостерігається у рослин в початковий період їх розвитку, коли утворюються вегетативні органи, фотосинтетичний апарат. По мірі дозрівання рослин більша частина азоту переміщується з вегетативних органів в репродуктивні і відкладається там у виді запасних білків (протеїнів). При надлишку азоту спостерігається надмірний розвиток вегетативних органів, що шкодить репродуктивним органам; стебла рослин витягуються й полягають; затягується дозрівання. Недоїмка азоту приводе до зменшення кількості пагонів у рослин, зменшенню розмірів листів і їх опаданню. Зовнішнім показником недостатньої кількості азоту є блідо-зелений колір листя, слабке кущення у злаків, опадання зав’язі у овочевих та плодових культур. Азот у ґрунті буває у двох видах: 1 – органічний азот, який майже не засвоюється рослинами; 2 – мінеральний – який доступний рослинам. Фосфор (у ґрунті його міститься до 0,2%) входить до складу складних білків – нуклеопротеідів, які є основою ядра рослинної клітини, клейковини (у злакових), ліпоїдів – які поряд з білками являють собою основу живої протоплазми. Недоїмка фосфору зумовлює затримку росту і розвитку рослин, їх дозрівання, погіршення якості продукції і зниження врожаю, навіть може привести до загибелі рослин. Надмірна його кількість скорочує вегетаційний період, лімітує розвиток листової поверхні, що також призводить до недобору товарної продукції. Зовнішні ознаки недоїмки фосфору виявляються перш за все на старих листях рослин – вони набувають червонувато-фіолетовий або блакитнуватий відтінок. Калій (у ґрунті – до 3%) виграє важливу роль при поділенні (розмноженні) клітин, впливає на роботу ферментів, сприяє накопиченню цукрів, крохмалю, білків, посилює посухо-, холодо- та морозостійкість рослин. Недоїмка калію затримує обмін речовин, погіршує водообмін, що призводить до недобору урожаю. При недостатній кількості калію змінюється зовнішній вигляд рослин – їх листя мають жовто-коричневий колір, або мають “обпалені” краї. Кальцій необхідний для росту рослин, що утримують хлорофіл (для грибів він не потрібний). Він впливає на міцність клітинних стінок і стійкість всієї рослини взагалі. Він утворює сполуки, які запобігають розчиненню і надмірному набуханню клітин. З цим пов'язано “ослизнення” коренів із-за недостатньої кількості кальцію, корені зупиняють свій розвиток. Зовнішньою ознакою недоїмки кальцію є поява на молодих листях рослин світло-жовтих плям (хлороз) і подальше їх відмирання. Але надлишок кальцію викликає зменшення листової пластинки та скорочує тривалість життя рослин. Сірка входить до складу всіх білків рослинного організму, незамінних амінокислот, ферментів, вітамінів. Для зменшення втрат поживних речовин і підвищення родючості ґрунту вживають такі заходи: - вносять добрива у ґрунт; - проводять боротьбу з втратами внаслідок ерозії, денітрифікації, вимивання, засвоєння бур'янами; - меліоративні роботи. 2. ДОБРИВА Застосування добрив повинне забезпечувати збільшення врожаю, покращення його якості, поліпшення родючості ґрунту та не допускати забруднення навколишнього середовища. Збільшується роль органічних добрив, які не тільки постачають рослинам поживні речовини, але й є засобом покращення структури ґрунту, його повітряного, водного і теплового режиму, зменшення несприятливої дії ґрунтової кислотності на ріст рослин, активізує життєдіяльність мікроорганізмів. Важкі ґрунти при внесенні органічних добрив стають більш пухкі, легкі - зв'язані, збільшується їхня вологоємкість та поглинаюча здатність. Основні види органічних добрив – гній, торф, компости, зелені добрива (сидерати), фекалії. Вони утримують азот, фосфор, калій, кальцій та інші елементи живлення, а також необхідну ґрунту органічну речовину. Органічні добрива використовують на місці їхнього одержання і називають місцевими добривами. Мінеральні добрива утримують поживні речовини у вигляді мінеральних солей. Фосфорні і калійні – виробляються хімічною промисловістю шляхом переробки природних руд, виробництво азотних добрив базується в основному на синтезі аміаку при взаємодії азоту з воднем. КЛАСИФІКАЦІЯ ДОБРИВ За органічним складом органічні (гній, торф, компост та ін.) мінеральні (азотні, фосфорні, калійні) За способом дії на рослину прямої дії (безпосередньо використовується рослинами) непрямої (для покращення властивостей ґрунту – вапно, гіпс, бактеріальні) За способом виробництва промислові місцеві (різні відходи) За фізичним станом кристалічні порошковидні гранульовані рідкі За кількістю необхідних макродобрива (N, P, K) для рослин речовин мікродобрива (Mg, Cu, Br) За вмістом поживних речовин прості (1 поживний елемент) комплексні (2 і більше поживних елементів) змішані складні комбіновані (механічна суміш 2 (2 або декілька поживних (декілька поживних або декілька простих елементів, що знаходяться елементів знаходяться добрив) в 1 хімічному з’єднанні – не в одному хімічному KNO3, амофос, інші.) з’єднанні, але в одній гранулі (нітрофоски). СТРОКИ, СПОСОБИ І НОРМИ ВНЕСЕННЯ ДОБРИВ. Під системою удобрення розуміють комплекс заходів по ефективному використанню добрив. Вона передбачає встановлення норм, строків, способів внесення добрив під кожну культуру сівозміни, правильне сполучення органічних і мінеральних добрив, а також заходів по накопиченню, правильному зберіганню і внесенню органічних добрив. Система удобрення сполучається з системою обробітку ґрунту у сівозміні. Добрива вносять в основне, припосівне удобрення і під час вегетації (підживлення). Основне внесення добрив забезпечує рослини поживними речовинами на протязі всієї вегетації та передбачає внесення всіх органічних і біля 60 – 70% загальної кількості мінеральних добрив під час основного обробітку ґрунту. Припосівне удобрення забезпечує рослини поживними речовинами на початку їх життя, проводиться безпосередньо при посіві або садінні культур і складає біля 15 – 20% від загальної кількості добрив. У припосівне удобрення використовують легко-водорозчинні добрива. Підживлення проводять на протязі вегетації рослин для регулювання та посилення їх живлення (часто поєднуючи з внесення пестицидів). Для підживлення використовують водорозчинні добрива. Які саме – виявляють по зовнішньому вигляду рослин. Грунтово-кліматичні умови, рівень забезпечення рослин поживними речовинами значною мірою визначають способи внесення добрив. Як правило, застосовують розкідний і локальний способи внесення добрив. При розкідному способі внесення добрива рівномірно розподіляються по поверхні ґрунту чи посіву з обов'язковим наступним заробленням при основному, припосівному обробітку фрунту та боронуванні. При локальному внесенні добрива розміщуються екраном (суцільним шаром), суцільною або пунктирною стрічкою, розрізненими гніздами. Локальний спосіб порівняно з розкидним дає можливість зменшити площу взаємодії добрива з ґрунтом, що сприяє підвищенню коефіцієнта використання рослинами поживних речовин, особливо з фосфорних добрив. Локально добрива вносять в основне удобрення, припосівне і підживлення за допомогою сіялок, плоскорізів, культиваторів-підживлювачів, комбінованих агрегатів та інших механізмів. Норми удобрення сільськогосподарських культур визначають різними методами: 1 – використовуючи результати польових дослідів з добривами; 2 – балансово-розрахунковим методом: а) розрахунки норм добрив за запасами поживних речовин у ґрунті на запланований врожай; б) розрахунок норм добрив на приріст врожаю; 3 – комплексний та економіко-математичний метод.
Живлення – це обмін речовин між рослиною і навколишнім природним середовищем, перехід речовин з ґрунту і повітря в рослину до складу органічних сполук, які синтезуються в рослинному організмі, та виведення частини їх із нього.
За повітряного живлення рослини на відміну від кореневого живлення, зазвичай рівномірно забезпечуються вуглекислим газом (С02). Для фотосинтезу рослині потрібні світло, волога, мінеральні елементи. Цими чинниками та біологічними особливостями культур і визначається його інтенсивність.
Кореневе живлення залежить не лише від біологічних особливостей культур і забезпечення продуктами фотосинтезу, а й від інтенсивності росту кореневої системи, структури і вологості ґрунту, реакції середовища, вмісту та співвідношення рухомих сполук елементів живлення, діяльності ґрунтової біоти, кореневих виділень .
На якість і кількість органічних речовин у рослинах значно впливають умови живлення. Достатні кількості азоту й сірки у ґрунті сприяють утворенню в рослинах білків. Оптимальне фосфорне і калійне живлення забезпечує накопичення вуглеводів – цукрів, крохмалю, клітковини, а також жирів. Мікроелементи сприяють поліпшенню якості врожаю.
Між хімічним складом ґрунту і хімічним складом рослин немає прямої залежності. Деяких хімічних елементів у ґрунті може бути багато, але в рослини вони або зовсім не надходять, або потрапляють у дуже невеликих кількостях, а інших хімічних елементів, яких у ґрунті мало, в рослинах накопичується велика кількість – рослини немовби вибирають, вичерпують ці речовини з ґрунту. Отже, поглинання мінеральних речовин має вибірковий характер який успадковується генетично і водночас залежить від їх концентрації в живильному середовищі.
Різні вили рослин здатні накопичувати у своїх тканинах переважно різні хімічні елементи, наприклад буряк і картопля в розрахунку на суху речовину накопичують до 50 % оксиду калію, всі капустяні – до 25 % оксиду сірки, злаки – до 40 % оксиду силіцію. Такі розбіжності вмісту елементів живлення пов'язані з механізмом вибіркового поглинання та акумулювання, притаманного рослинам. Зазвичай за обсягами акумулювання в рослинах чільні місця посідають азот, фосфор і калій, іноді силіцій. Так, жито вирощене на тому самому ґрунті, що й пшениця, накопичує менше мангану, молібдену й міді, але значно більше бору. Кожен вид рослин характеризується вибірковою здатністю до засвоєння елементів і ставить свої вимоги до навколишнього середовища, що унеможливлює існування більшої кількості видів рослин, ніж у випадку однакових потреб. Сукупність, у тому числі сівозміна, повніше використовує природні ресурси і є стійкішою порівняно з монокультурою.Хімічні елементи, необхідні для росту і формування врожаю, називають біогенними. Інші елементи живлення потрапляють у рослини випадково, пасивно і фактично не потрібні для їх росту й розвитку. Тому такі хімічні елементи називають абіогенними, хоча практично іноді вони можуть бути доволі важливими. Наприклад, астрагал та інші бобові рослини, що ростуть на ґрунтах, багатих на селен, накопичують його в такій кількості, що стають отруйними для сільськогосподарських тварин.
Вуглець, кисень, водень і азот називають органогенними елементами, оскільки з них складаються органічні речовини, вони формують близько 95 % маси сухої речовини рослин ( вуглець 45 %, кисень – 42, водень – 6,5, азот – 1,5 %). Вони надходять у рослини переважно у вигляді СO2, O2 і Н20. Решту 5 % становлять зольні елементи (залишаються після спалювання рослин – калій, кальцій, магній, фосфор та ін.). Проте окремі тканини й органи істотно відрізняються за вмістом золи. Так, зерно містить 3 % золи від маси сухої речовини, листки – 10–15, трав'янисті стебла і коріння – 4–5 %. Кількість золи в рослинах великою мірою залежить від складу ґрунту та умов зволоження: чим багатший ґрунт на солі й чим сухіший клімат, тим більше золи накопичується в рослині. Водяні рослини містять більше золи, ніж суходільні (у водоростів – до 50 % і більше). У складі рослин виявлено більшість елементів періодичної таблиці Д. І. Менделєєва. Нині в агрохімії найповніше вивчено фізіологічну роль тільки 27 із них.
Усі елементи, що входять у групу "необхідних", фізіологічно незамінні, а їх функції в рослинах чітко специфічні. Нестача будь якого з них призводить до глибокого порушення обміну речовин і фізіолого-біохімічних процесів у рослинах, їх росту і розвитку, зниження врожаю та його якості. За гострого дефіциту елементів цієї групи у рослин виявляються характерні ознаки голодування. Проте кількісні потреби рослин у тому або іншому елементі досить різні.
Нині чітко встановлено, що життєва необхідність хімічних елементів визначається не скільки їх кількісним умістом в організмі, стільки активністю участі в процесах утворення органічної речовини. А це зазвичай визначається властивостями елемента (атомна маса, порядковий номер, потенціал іонізації, іонний потенціал, полярність та ін.).
Ймовірно, що сучасні й нові методи досліджень розширять список елементів, необхідних для рослин у дуже малих кількостях.
Загальна кількість хімічних елементів, залучених у біологічний колообіг, та їх співвідношення великою мірою залежать від групи організмів (рослини, мікроорганізми, тварини, людина). Хімічний склад живих організмів визначає характер обміну речовин між організмом і середовищем. Один і той самий хімічний елемент різні рослини утилізують у різних кількостях (табл. 2.1).
Комментариев нет:
Отправить комментарий