регистрация / вход

Агрохимия

В какой форме поступают основные питательные вещества в растение. Агрохимическая характеристика основных подтипов чернозёмов (выщелоченных, типичных, обыкновенных, южных). Эффективность удобрений на почвах. Роль бора, молибдена, марганца для растений.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Дисциплина «Агрохимия»


Содержание

1.В какой форме поступают основные питательные вещества в растение;

2. Агрохимическая характеристика основных подтипов чернозёмов (выщелоченных, типичных, обыкновенных, южных). Эффективность удобрений на этих почвах;

3. Источники фосфора для растений. Вынос фосфора с урожаем;

4. Роль бора, молибдена, марганца для растений.


1.В какой форме поступают основные питательные вещества в растение

Азот и зольные элементы поглощаются из почвы деятельной поверхностью корневой системы растений в виде ионов (анионов и катионов). Так, азот может поглощаться в виде аниона и катиона (только бобовые растения способны в симбиозе с клубеньковыми бактериями усваивать молекулярный азот атмосферы), фосфор и сера — в виде анионов фосфорной и серной кис лот—калий, кальций, магний, натрий, железо — виде катионов, а микроэлементы — в виде соответствующих анионов или катионов.

Растения усваивают ионы не только из почвенного раствора, но и поглощенные коллоидами. Более того, растения активно (благодаря растворяющей способности корневых выделений, включающих угольную кислоту, органические кислоты и аминокислоты) воздействуют на твердую фазу почвы, переводя необходимые питательные вещества в доступную форму.

В процессе поступления питательных веществ в растения проявляется синергизм ионов, когда поглощение одних ионов способствует лучшему поглощению других.

физиологическая уравновешенность легче всего восстанавливается при введении в раствор солей кальция. При наличии в растворе кальция создаются нормальные условия для развития корневой системы, поэтому в искусственных питательных смесях катион кальция должен преобладать над всеми другими ионами. Особенно сильно ухудшаются развитие корней и поступление в них питательных элементов при высокой концентрации ионов водорода, т.е. при повышенной кислотности раствора.

Корни растений имеют очень высокую усвояемую способность и могут поглощать питательные элементы из сильно разбавленных растворов. Большинство растений нормально развивается при содержании N и К2 0 по 20—30 мг и Р2 Оз 10—15 мг на 1 л раствора и даже при значительно более низкой концентрации, если она поддерживается на том же уровне.

Для нормального развития корней важное значение имеет также соотношение солей в растворе, его физиологическая уравновешенность. Физиологически уравновешенным называется раствор, в котором отдельные питательные элементы находятся в таких соотношениях, при которых происходит наиболее эффективное использование их растением. Раствор, представленный какой-либо одной солью, физиологически не уравновешен.

Поступившие в растения элементы минерального питания в виде катионов и анионов используются на синтез органических соединений и обеспечение различных физиологических функций. С увеличением уровня питания каким-либо ионом его концентрация в растениях в минеральной форме также возрастает в определенных пределах. Так, поступивший в растения нитратный азот восстанавливается уже в корневой системе, а аммо­нийный азот быстро используется на синтез органических азотистых соединений. Значительные количества нитратов обнаруживается в надземные органах растений обычно лишь при повышенном уровне снабжения азотом. Поглощенный корнями фосфор также интенсивно включается в состав органических соединений и накапливается в тканях растений в минеральной форме только при обильном питании. Концентрация других минеральных ионов в растительных тканях отражает степень обеспеченности растений соответствующими элементами.

Повышенное содержание минеральных соединений отдельных элементов в растениях может наблюдаться и при ограничении синтеза органических веществ вследствие недостатка других элементов питания, прочих неблагоприятных условий для роста и развития растений.

2. Агрохимическая характеристика основных подтипов чернозёмов (выщелоченных, типичных, обыкновенных, южных). Эффективность удобрений на этих почвах

Черноземы. Агрохимические свойства основных подтипов черноземов характеризуются показателями, приведенными в таблице

Черноземы от других почв отличаются более высоким естественным плодородием, имеют мощный гумусовый горизонт, значительно больше содержат гумуса и общего азота (0,2—0,5 %) в пахотном горизонте с постепенным снижением их по профилю. Валовой запас гумуса и азота в слое 0—20 см составляет соответственно 60—220 и 3—15 т/га, а в метровом слое — в 3—4 раза больше. Общее содержание фосфора колеблется от 0,1 до 0,3%, а валовой запас его составляет 2—4,5 т/га. Все подтипы черноземов богаты калием, общее содержание его составляет 2,5—3 %, а валовой запас— 75—90 т/га. Черноземы имеют высокие емкость поглощения и степень насыщенности основаниями.

У типичного чернозема наибольшая мощность гумусового го­ризонта, более высокое относительное содержание гумуса и общего азота, а также фосфора и валовые их запасы (соответственно 120—220; 7—15 и 3,5—4,5 т/га) и емкость поглощения. К северу у выщелоченного чернозема и к югу у обыкновенного и особенно у южного черноземов значения этих показателей снижаются. У выщелоченного чернозема реакция почвы слабокислая, обменная кислотность, как правило, отсутствует, но гидролитическая кислотность может достигать значительных величин. У обыкновенного и южного черноземов реакция нейтральная или слабощелочная.

Несмотря на высокое потенциальное плодородие черноземов, обеспеченность их усвояемыми формами азота и подвижным фосфором


(особенно старопахотных и слабо удобрявшихся черноземов) очень часто невысокая. Поэтому здесь эффективны фосфорные удобрения, а при более благоприятных условиях увлажнения и азотные. На старопахотных и слабо удобрявшихся черноземах по сравнению с целинными уменьшаются запасы общего и обменного калия. На таких почвах, особенно под калиелюбивые культуры (сахарная свекла, картофель, подсолнечник и др.), целесообразно вносить калийные удобрения (вместе с азотными и фосфорными). Применение минеральных удобрений дает наилучшие результаты в более увлажненных западных районах Черноземной зоны, в восточных районах (параллельно с ухудшением условии увлажнения) эффективность удобрений снижается.

3. Источники фосфора для растений. Вынос фосфора с урожаем

Из органических соединений фосфора наиболее важную роль в растениях играют нуклеиновые кислоты — сложные высокомолекулярные вещества, состоящие из азотистых оснований, молекулы углеводов (рибозы или дезоксирибозы) и фосфорной кислоты. Они участвуют в самых важных процессах жизнедеятельности организмов — синтезе белка, росте и размножении, передаче наследственных свойств. Нуклеиновые кислоты образуют комплексы с белками — нуклеопротеиды, участвующие в построении цитоплазмы и ядра клеток. Фосфор входит в состав фосфатидов (фосфоглицеридов), которые образуют белково-липидные клеточные мембраны и регулируют их проницаемость для различных веществ. Значительное количество фосфора в растениях находится в составе фитина — запасного вещества семени, используемого как источник этого элемента во время прорастания. Важная группа фосфорорганических соединений в тканях растений — сахарофосфаты, образующиеся в процессах фотосинтеза, синтеза и распада углеводов. Фосфор входит также в состав витаминов и многих ферментов.

Минеральные фосфаты присутствуют в тканях растений обычно в небольших количествах, но играют важную роль в создании буферной системы клеточного сока и служат резервом для образования органических фосфорсодержащих соединений.

Фосфор имеет большое значение в энергетическом обмене и о разнообразных процессах обмена веществ в растительных организмах. Он участвует в углеводном и азотном обмене, в процессах фотосинтеза, дыхания и брожения. Энергия солнечного света в процессе фотосинтеза и энергия, выделяемая при окислении в процессе дыхания ранее синтезированных органических соединений, аккумулируется в растениях в виде энергии фосфатных связей макроэргических соединений. Важнейшее из таких соединений — АТФ. Накопленная в АТФ энергия используется для всех жизненных процессов роста и развития растения, в том числе для поглощения питательных веществ из почвы, синтеза органических соединений, их транспорта. При недостатке фосфора нарушается обмен энергии и веществ в растениях.

Фосфора, как и азота, больше всего содержится в репродуктивных и молодых растущих органах и частях растения, где интенсивно идут процессы синтеза органического вещества. Из более старых листьев фосфор может передвигаться к зонам роста и использоваться повторно, поэтому внешние признаки его недостатка проявляются у растений, прежде всего на нижних листьях.

Растения наиболее чувствительны к недостатку фосфора в самом раннем возрасте, когда их слаборазвитая корневая система обладает низкой усвояющей способностью. Отрицательное действие недостатка фосфора в этот период не может быть исправлено последующим даже обильным фосфорным питанием.

Важную роль играет обеспечение растений фосфором и в период формирования репродуктивных органов. Его недостаток в этот период тормозит развитие и задерживает созревание растений, вызывает снижение урожая и ухудшение качества продукции.

При недостатке фосфора растения резко замедляют рост, листья их приобретают (сначала с краев, а затем по всей поверхности) серо-зеленую, пурпурную или красно-фиолетовую окраску. У зерновых злаков при дефиците фосфора уменьшаются кущение и образование плодоносных стеблей. Признаки фосфорного голодания обычно проявляются уже в начальный период развития растений, когда они имеют слаборазвитую корневую систему и не спо­собны усваивать труднорастворимые фосфаты почвы.

Вынос питательных веществ с урожаем — важный показатель, который необходимо учитывать при определении потребности культур в удобрениях, расчете доз удобрений в конкретных условиях.

Общая потребность сельскохозяйственных культур в элементах минерального питания характеризуется размерами биологического выноса — количеством этих элементов во всей формируемой биомассе растений, т. е. в надземных органах и корнях. Следовательно, биологический вынос включает содержание питательных веществ как в отчуждаемой с поля основной и побочной продукции (хозяйственный вынос), так и в корневых и пожнивных остатках, листовом опаде (остаточный вынос). Если нетоварную часть урожая (солому или ботву) оставляют в поле, то содержащиеся в ней питательные элементы не учитывают в хозяйственном выносе. Остаточная часть выноса составляет значительную долю от биологического выноса, особенно у многолетних трав (50—60 %) и овощных культур (40—60 % у капусты белокочанной и огурца, 70—80 % у капусты цветной). У зерновых культур, картофеля, кукурузы на силос на остаточную часть выноса обычно приходится 20—35 % общего, т. е. биологического выноса этими культурами. Питательные элементы из пожнивно-корневых остатков, опавших листьев вновь вовлекаются в круговорот и в дальнейшем частично используются растениями.


4. Роль бора, молибдена, марганца для растений

Бор. Сильно влияет на углеводный, белковый, нуклеиновый обмен и другие биохимические процессы в растениях. При его недостатке нарушаются синтез и особенно передвижение углеводов, формирование репродуктивных органов, оплодотворение и плодоношение. Бор не может реутилизироваться в растениях поэтому при его недостатке страдают прежде всего молодые растущие органы, происходит отмирание точек роста.

Более требовательны к бору и чувствительны к его недостатку корнеплоды, подсолнечник, бобовые культуры, лен, картофель и овощные растения. У сахарной, кормовой и столовой свеклы дефицит бора вызывает поражение гнилью сердечка и появление дуплистости корнеплодов. Лен при недостатке бора поражается бактериозом. Отмирание верхушечной точки роста приводит к усиленному образованию боковых побегов, которые также останавливаются в росте, резко снижаются выход и качество волокна. У подсолнечника острый дефицит бора вызывает полное отмирание точки роста, при более позднем проявлении недостатка бора наблюдаются ненормальное развитие цветков, пустоцвет и снижение урожая семян. При борном голодании бобовых культур нарушается развитие клубеньков на корнях и снижается симбиотическая фиксация молекулярного азота из атмосферы, замедляются рост и формирование репродуктивных органов. Картофель при недостатке бора поражается паршой, у плодовых деревьев появляется суховершинность, развиваются наружная пятнистость и опробковение тканей плодов. Недостаток бора чаще проявляется на известкованных дерново-подзолистых и серых лесных, дерново-глеевых и темноцветных заболоченных почвах.

Молибден. Ему принадлежит исключительная роль в азотном питании растений: он участвует в процессах фиксации молекулярного азота (бобовыми в симбиозе с клубеньковыми бактериями и свободноживущими почвенными азотфиксирующими микроорганизмами) и восстановления нитратов в растениях. В растениях содержится молибден (мг на 1 кг сухого вещества): в зерне овса и пшеницы — 0,16—0,19, в корнеплодах и листьях сахарной свеклы — 0,16—0.6, в сене клевера —0,91, в зеленой массе люпина— 1,12.

Особенно требовательны к наличию молибдена в почве в доступной форме бобовые культуры и овощные растения (капуста, листовые овощи, редис).

Внешние признаки недостатка молибдена сходны с признаками азотного голодания — резко тормозится рост растений, вследствие нарушения синтеза хлорофилла они приобретают бледно-зеленую окраску (листовые пластинки деформируются, и листья преждевременно отмирают).

Дефицит молибдена также ограничивает развитие клубеньков на корнях бобовых культур, резко снижает урожай и содержание белка в растениях. Недостаток молибдена при больших дозах азота может приводить к накоплению в растениях, особенно в овощных и кормовых, повышенных количеств нитратов, токсичных для человека и животных. Растениям не хватает молибдена обычно на кислых почвах, особенно легкого гранулометрического состава.

Марганец. Входит в состав окислительно-восстановительных ферментов, участвующих в процессах дыхания, фотосинтеза, углеводного и азотного обмена растений, играет важную роль в усвоении растениями нитратного и аммонийного азота. Наиболее чувствительны к недостатку марганца и требовательны к его наличию в доступной форме в почве свекла и другие корнеплоды, картофель, злаковые, а также яблоня, черешня и малина.

Характерный симптом марганцевого голодания — точечный хлороз листьев. На листовых пластинках между жилками появляются мелкие желтые хлоротичные пятна, затем пораженные участки отмирают. Недостаток марганца бывает, как правило, на болотных, нейтральных и щелочных, а также на легких почвах.

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ [можно без регистрации]

Ваше имя:

Комментарий