Известковые удобрения, классификация, состав, свойства, условия эффективного применения.

При известковании усиливается мобилизация фосфора и улучшается питание растений фосфором; влияет на подвижность в почве и доступность для растений микроэлементов: кислотность ухудшает доступность микроэлементов, кроме Мо.

Твердые известковые породы: 1) Известь – косвенное удобрение. Действует 10-12 лет, ее максимум приходится на 4 год использования. Практически нерастворима в чистой воде, но в воде, содержащей угольную кислоту, растворимость ее значительно увеличивается (примерно в 60раз). CaCO₃ = 1,5Нг. При внесении полной дозы извести устраняется актуальная и обменная кислотности, значительно снижается гидролитическая кислотность, повышается содержание кальция и степень насыщенности почвы основаниями. При известковании усиливается мобилизация фосфора и улучшается питание растений фосфором; влияет на подвижность в почве и доступность для растений микроэлементов: кислотность ухудшает доступность микроэлементов, кроме Мо. 2) Доломитовая мука СаСО₃ (54%) и МgСО₂ (46%) максимум приходится на 6-7 год и действует дольше извести. Всегда необходимо заделывать в почву. При большом содержании грубых частиц, крупнее 1мм, эффективность известняковой и особенно доломитовой муки заметно снижается, а при наличии большого количества переизмельченной фракции – сильно пылятся. При повышенной влажности ухудшается сыпучесть и рассеваемость. Для внесения используют разбрасыватели. 3) Жженная и гашеная известь - CaO = 0,84Нг; Ca(OH)₂ = 1,1Нг. Гашенная известь получается как отход на известковых заводах и при производстве хлорной извести. Быстро действующее удобрение – только в 1й год и все. Довольно хорошо растворяется в воде. Стоит дороже, чем CaCO₃ , а действие ее менее продолжительное вследствие быстрого вымывания Са.

Мягкие известковые породы – являются вторичными пресноводными известковыми отложениями. Не требуют размола, более эффективны и быстрее действуют, чем молотый известняк. Залежи расположены вблизи полей, нуждающихся в известковании, поэтому известкование проводится с меньшими затратами труда и средств: 1) Известковые туфы – 90-98% СаСО3. Рыхлая, пористая, легко рассыпающаяся масса. 2) Мергель – 25-50% СаСО3, некоторое количество MgCO3 и других примесей. По эффективности не уступает известняковой муке. 3) Тортуф – низинный торф, богатый известью. Содержит 10-70% СаСО3. Наиболее пригодно для известкования кислых почв, бедных органическим веществом.

Производственные отходы – цементная пыль, зола, все, что имеет Са и Мg; шлаки – в них микроэлементы+Р. Их необходимо размалывать, чтобы повысить растворимость.

 

33. Определение дозы извести и степень нуждаемости почв в известковании. Требования к качеству известковых удобрений. Степень нуждаемости определяем по степени насыщенности почвы основаниями - отношение суммы поглощенных оснований к ЕКО: менее 50% - сильно нуждается; до 70% - нуждается; 70-80% - слабо нуждается; более 80% не нуждается.

Определение дозы извести - два способа: 1) эмпирический – рНkcl+гранулометрический состав почвы. В тяжелых почвах больше буферность, чтобы сопротивляться кислотности, поэтому они будут менее нуждаться в известковании. 2) теоретический – по Нг (мг*экв/100г почвы): Например D _CaCO3 = (Нг*э*10(перевод в кг)*3000000 кг(переход к посевной площади))/1000*600000 = 1,5Нг т/га. CaO = 0,84Нг; Ca(OH)₂ = 1,1Нг.

Требования к качеству: должны быть хорошо сыпучими и рассеивающимися; относительно легки в применении и относительно мало затратными.

 

34. Влияние известкования и гипсования почв на св-ва почвы. При внесении извести нейтрализуются свободные органические и минеральные кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе, т. е. устраняется актуальная и обменная кислотность, значительно снижается гидролитическая кислотность, повышается насыщенность почвы основаниями. Устраняя кислотность, известкование оказывает многостороннее положительное действие на свойства почвы, ее плодородие. Замена поглощенного водорода кальцием сопровождается коагуляцией почвенных коллоидов, в результате чего уменьшаются их разрушение и вымывание, улучшаются физические свойства почвы — структурность, водопроницаемость, аэрация. Снижается содержание в почве подвижных соединений алюминия и марганца, они переходят в неактивное состояние, поэтому устраняется вредное действие их на растения. В результате снижения кислотности и улучшения физических свойств почвы под влиянием известкования усиливается жизнедеятельность микроорганизмов и мобилизация ими азота, фосфора и других питательных веществ из почвенного органического вещества. В известкованных почвах интенсивнее протекают процессы аммонификации и нитрификации, лучше развиваются азотфиксирующие бактерии (клубеньковые и свободноживущие), обогащающие почву азотом за счет азота воздуха, в результате чего улучшается азотное питание растений. Известкование способствует переводу труднодоступных растениям фосфатов алюминия и железа в более доступные фосфаты кальция и магния. Улучшение питания растений азотом и зольными элементами связано с тем, что на известкованных почвах растения развивают более мощную корневую систему, способную больше усваивать питательных веществ из почвы.

Гипсование применяется для окультуривания и повышения плодородия солонцов. Почвенный комплекс солонцов и солонцеватых почв в избытке содержит катионы натрия, который в поглощенном состоянии обусловливает плохие физические свойства почвы. Щелочная реакция солонцовых почв и солонцов губительна для растений. При внесении в почву гипса ионы кальция вытесняют из почвенного поглощающего комплекса ионы натрия, вследствие чего почва приобретает структурное состояние, улучшаются ее физические и биологические свойства. Одновременно с гипсованием почву промывают водой для удаления из пахотного слоя сернокислого натрия, который образуется при внесении гипса. Одновременное применение орошения, внесения навоза и минеральных удобрений, резко повышают эффект гипсования. Действие гипсования проявляется в течение 10 лет. Доза вносимого гипса рассчитывается по содержанию в почве поглощенного натрия.

 

35. Значение удобрений для повышения урожайности с/х культур и качества продукции.

Повышение урожайности с/х культур напрямую связано с минеральными удобрениями, правильное применение которых, кроме того, улучшает качество продукции. Так, внесение азотных удобрений повышает содержание белка в зерне на 1-3%. Внесение фосфорных и калийных удобрений способствует повышению накопления крахмала в картофеле, сахара в корнях сахарной свеклы, увеличивает выход волокна в прядильных и жира в масличных культурах. Однако неправильное (несбалансированное) применение удобрений чревато ухудшением качества растениеводческой продукции. Минеральные удобрения и известкование стабилизируют содержание гумуса в почве, способствуя увеличению количества пожнивных и корневых остатков. Удобрение почвы положительно влияет на водный ее режим, создает условия для более продуктивного использования растениями влаги.

 

36. Аммонификация азота в почве. Нормальное обеспечение растений азотом зависит от скорости минерализации азотистых органических в-в. Разложение органич.азотистых соединений: белки, гуминовые к-ты -> аминокислоты, амиды -> аммиак -> нитриты -> нитраты. Аммонификация - процесс разложения содержащих азот органических веществ с выделением аммиака. Аммонификация имеет большое значение в круговороте азота в природе и питании растений. В процессе аммонификация трудно-усвояемый азот органических соединений почвы (гумуса, органических удобрений, растительных остатков, отмерших тел животных и микроорганизмов) переходит в доступную для растений форму. Аммонификация белков осуществляется широко распространёнными в почве гнилостными бактериями, а также некоторыми актиномицетами и грибами. Выделяющийся при аммонификация аммиак частично используется самими микроорганизмами, а большая часть его нейтрализуется в почве органическими и неорганическими кислотами с образованием аммонийных солей. Остатки молодых растений аммонифицируются быстрее, чем старых, одревесневших. Аммонификация происходит как при свободном доступе воздуха, так и при его недостатке; в анаэробных условиях аммонификация приводит к образованию вредных для растений восстановленных промежуточных продуктов. На скорость влияют температура, влажность.

37. Нитрификация и ее значение. В анаэробных условиях соли аммония окисляются до нитратов. Нитрификация осуществляется группой специфических бактерий, для которых это окисление является источником энергии (Nitrobacter, nitrosomonas, nitrosospira). Является многоэтапным процессом. 1)NH₄⁺ -> NH₂OH -> (HNO)₂ -> NO₂ Nitromonas; 2) 2NO₂^- + O₂ -> 2NO₃^- (HNO₃) Nitrobacter. Opt условия: рН=7-8, t=20-30С, O₂ = 20-23%. Обработка почв, особенно тяжелых, усиливает нитрификацию. На скорость окисления аммиака до нитратов влияют также известкования и удобрение. NH4+ более «вкусный» для растений, если много, то токсичен, а для нитратов нет токсичности, откладываются в вакуолях. Однако процесс нитрификации наряду с положительным значением играет и отрицательную роль, так как нитраты не только накапливаются в почве, но вследствие своей подвижности могут и вымываться (от 3 до 5%), а также подвергаться денитрификации с образованием газообразных форм азота, в результате чего азот выделяется из почвы.

 

38. Денитрификация и ее значение. Пути снижения потерь азота. Денитрификация – процесс восстановления нитратного азота до газообразных форм (NO, N₂O, N₂), в результате чего происходят потери азота из почвы, что крайне нежелательно для с/х производства. Осуществляется обширной группой бактерий – денитрификаторами. Особенно интенсивно процесс осуществляется в условиях, когда отсутствует воздух, почва имеет щелочную реакцию среды и в избытке органическое в-во. Процесс восстановления нитратов носит эндогенный характер(т.е.с затратами энергии). Восстановление нитратов до нитритов происходит при участии фермента нитратредуктазы, а дальнейшее восстановление нитритов – нитритредуктазы. Снизить потери денитрификации из нитратов нельзя, но можно остановить процесс нитрификации, вследствие чего не пойдет и дальнейший процесс денитрификации. Для этого используются ингибиторы нитрификации и в почве остается лишь NH₄⁺, который не теряется: усваивается растениями (коэф-т использования) 40-50%, Уходит в ППК, закрепление – иммобилизация 25-30% и может постепенно повторно использоваться.

 

39. Диагностика обеспеченности элементами питания с/х культур (почвенная и растительная). Почвенная диагностика – агрохимическое обследование почв на содержание доступных растениям элементов питания (N, P, Ca, Mg, S, B, Mn, Zn, Cu, Mo), гумуса, реакцию почвенного раствора. Основным методом определения доз удобрений под запланированный урожай служит проведение долговременных полевых работ. По данным этих опытов разработана система деления почв на группы по содержанию в них доступных для растения питательных в-в. Большое внимание уделяется эффективности азотных удобрений. Для учета всего доступного раст минерального азота определяют его запас в слое почвы 0,180см. Результатов почвенных анализов недостаточно для подготовки прогноза обеспеченности растений элементами минерального питания. Более точные данные дает анализ растений.

Растительная диагностика – включает визуальную, химическую (тканевая и листовая) и физиологическую. Визуальная – недостаток необходимых элементов питания, как и избыток приводит к изменениям окраски листьев, может происходить потеря тургора, появляться пятна. Нарушение биохимических и физиологических процессов. При избыточном поступлении в раст N, Cl, Mn, Al появляется хлороз листьев и отмирают ткани, задержка роста. N,P, K, Mg – растения способны использовать повторно, недостаток их появляется сначала на нижних, более старых листьях. S – частично реутилизируется. Са, Fe и почти все микроэлементы – на молодых листьях сначала и в точках роста. Исправить в текущем году можно только частично, полностью – только в след.вегетационный период.

Тканевая – основана на определении содержания неорганических соединений в тканях, соке или вытяжке растений NO₃, PO₄^2-, SO₄^2-, K⁺, Mg²⁺ . Для быстрого контроля за питанием. Используется полевой прибор ОП-2. На свежих срезах определяют концентрацию N, Р и К по интенсивности цветных реакций.

Листовая – основана на валовом анализе листьев. Полученные данные по химическому составу сопоставляют с таблицей. Образцы отбирают в определенной фенофазе.

Физиологическая (функциональная) – позволяет оценить не содержание того или иного элемента, а потребность растений в нем. Можно установить благодаря интенсивности физиолого-биохимических реаций.

 

40. Назначение, сроки и способы применения удобрений, их роль в питании растений в различные периоды роста. Удобрения прямого(улучшают питание растений элементами N,P,K и микроэлементами) и косвенного (для улучшения св-в почвы, мобилизации имеющихся в ней питательных в-в) действия. По химическому составу делятся на: органические (навоз, компосты, солома, сапропелит) и минеральные (N,P,K, известнковые Ca, Mg, микроудобрения). Назначение удобрений: 1) допосевное – основные удобрения, для обеспечения растений элементами питания в период вегетации. 2) припосевное 3) подкормки (исключить недостаток допущенный при внесении основного) – в подкормках нельзя вносить Р, т.к.не передвигается по почве и калийные тоже. Способы внесения: распространение по профилю: сплошной и локальные (глубина 10-15см; для Р и К, локальный N, но азот почти не локализуется, кроме аммонийного). Сроки внесения: ранней весной – подкормка озимых культур, многолетних трав 1 и 2 года пользования. Осенью под основную вспашку вносят навоз, компосты. Сидераты можно заделывать в почву в любое время, если имеется вода для полива вслед за внесением. Аммонийные и нитратные удобрения нельзя вносить с осени.

Поглощение эл-в питания в течение вегетации осущ-ся неравномерно. Особенно важно обеспечить в критический период – не может быть потом восстановлен. В начальный период роста раст-е нуждается в больших кол-вах Р (2недели), по сравнению с N и К. Усиление N и от части Р питания в период бутонизации и цветения способствует увеличению урожая зерновых. Повышенное азотное питание в период образования листовой массы и усиление Р-К в дальнейшем – хорошие урожаи корнеклубнеплодов. Потребность в N уменьшается к началу плодообр-я, но возрастает роль Р и К. В целом в период плодообр-я размеры потр-я пит-х в-в снижаются, в конце вегетации пр-сы жизн-ти в раст-х осущ-ся за счет реутилизации ранее накопившихся эл-в(N,P,K,Mg). Недостаток N у зерновых злаков в период закладки и дифференциации репрод-х орг-в приводит к уменьшению числа колосков, снижению урожая(последующее норм питание не исправит этого ущерба). Травы, сах.св.(повыш-й уровень К в период сахарообр-я) отличаются длительным периодом поглощ-я пит-х в-в. У конопли – короткий – 75% их кол-ва потр-ся от фазы бутонизации до цветения. Капуста усв-ет наиб-ее кол-во во время формир-я кочана. Основное удоб-е должно обеспечивать пит-е раст на протяжении всей вегетации, поэтому до посева, применяют все подлежащие внесению орган-е уд-я и почти все кол-во минер-х. Для обеспечения раст питательными веществами, особенно Р, в начальный период прим-ют припосевное удобрение (в рядки, при посадке – в лунки, гнезда).Направленное воздействие на величину и кач-во ур-я возможно при помощи подкормок в различные периоды вегетации.

 

Содержание и формы азота в растениях. Динамика потребления азота различными с/х культурами.

Азот - один из основных элементов, необходимых для жизнедеятельности растений (органогенный и биофильный). Он входит в состав белков (которые являются главной составной частью цитоплазмы раст. клеток), ферментов, нуклеиновых кислот (РНК, ДНК), хлорофилла, витаминов, алкалоидов, фосфатидах и других соединений, Уровень азотного питания определяет размеры и интенсивность синтеза белков и других азотистых органических соединений в растении, которые существенно влияют на процессы роста. Азот играет одну из важных ролей в обмене веществ, несмотря на то, что в сухой массе растительных тканей его содержится всего 1–3%.В среднем по растениям его содержание равно 0,3 %. Больше всего азота содержится в зерне чем в соломе (пшеница – 2,5; 0,5 соответственно; овёс – 2,1; 0,65; горох – 4,5; 0,65; свекла сах. (корни) – 0,24; картофель(клубни) – 0,32; Капуста (кочаны) – 0,33; % - на воздушно-сухое вещество).

Динамика потребления: Бобовые – в начале развития необходима небольшая норма азотного удобрения (30-40 кг/га) так как ещё не до конца сформировались клубеньки, и нужен источник усвояемого азота (на окультуренных почвах после применения навоза, необходимости применения азотных удобрений нет). Зерновые (норма 30-60) особо интенсивное нуждаемость в ранние периоды жизни (оз. пш. в фазе кущения 50%, а к каолошению 2/3 всего необходимого азота; у яровых ещё короче – фаза кущения- молочная спелость) Оз-м после зимы также требуется подкормка (в связи с интенсивным ростом, и низкой степенью мобилизации азота) Кук, просо, гречиха, овёс, рис – имеют растянутый период питания(кук, до восковой спелости, просо –до цветения и созревания).

Хлопчатник(150-200) требует значительно больше азота, чем зерновые, особенно во второй половине вегетации- с конца бутонизации до массового раскрытия коробочек.

Лён (70-90) крит. Период – фаза <<ёлочки>> и до бутонизации. Сах. свекла (120-150) в период прорастания семян требует умеренное количество азота (много азота, особенно аммонийного, ослабляет всходы) далее при интенсивном образовании корней и ботвы потребление азота увеличивается. А в период накопления сахаров снова падает.

Картофель (60-90) интенсивное поглощение NPK после начала цветения (вполне развита ботва, происх. интенсивный рост клубней). При избытке азота период вегетаиии удлиняется, усиливается рост ботвы, но снижается клубней = снижение урожая.

Овощи (60-120) высокие требования к азоту в течении всей вегетации (Критические периоды: капуста – июнь-август; морковь – конец августа- сентабрь; огурцы- постепенно увеличивается потребность, максимум в период роста завязей, потом резко снижается.

Плодовые, ягодные, кормовые злаковые травы – чрезвычайно отзывчивы на внесение азота, но нельзя вносить избыток (у плодовых и ягодных тимулироваться развитие вегетативной массы в ущерб плодам, а вот для кормовых это то что нужно).

 

Содержание и формы азота в различных почвах, доступность его растениям.

Содержание азота в пахотном слое почв колеблется в среднем от 0,05 до 0,5 %. Поскольку основная часть почвенного азота входит в состав гумуса, существует определенное соотношение между содержанием гумуса и азота в почве. В большинстве почв азот составляет 5–8 % от общего содержания гумуса. В почвах естественных ценозов (лес) содержание легкогидролизуемой фракции азота в перегнойном горизонте составляет около 10 % от общего азота. При антропогенном воздействии на почву содержание легкогидролизуемого азота в пахотном слое суглинистых почв возрастает от 76,1 до 154,2 мг/кг почвы, что составляет 4,9–8,0%. При сельскохозяйственном использовании содержание трудногидролизуемой фракции азота в пахотном слое суглинистых почв составляет 7,8–11,9% от общего азота. Наиболее высокое содержание трудногидролизуемого азота – в окультуренной почве. Велико соотношение между фракциями легко- и трудногидролизуемого азота, которое может быть одним из диагностических показателей окультуренности почв: в слабоокультуренных почвах оно составляет 1,3 и выше, среднеокультуренных 0,8–1,3, повышенной окультуренности и окультуренных – менее 0,8. Содержание азота в почве сильно различается также в пределах одной и той же зоны. Например почвы Нечернозёмной зоны европейской части: супесчаная – 0,05-0,07%, суглинистая – 0.1-0.2; глинистая – 0.1-0.23; торфяная – 0.6-1.0%. Общий состав азота в пахотном слое разных почв колеблется от 1.5(супесчаная дерново-подзолистая) до 15 т (мощный чернозём). Азот содержится в органическом веществе (94-95%) или в форме аммония необменно фиксированного глинистыми минералами(3-5%), тоесть 99% недоступно растениям, и лишь около 1 % остаётся на легко усвояемые NO₃ и NH₄.