Применение удобрений в сельском хозяйстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Биологический и хозяйственный вынос элементов питания. Анализ растений для оценки качества урожая в зависимости от условий внешней среды

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. В практических целях потребность сельскохозяйственных культур в питательных веществах характеризуют, как правило, размером их выноса с урожаем, т. е. хозяйственным выносом. Вынос питательных элементов с урожаем сельскохозяйственных культур и соотношение потребляемых элементов питания сильно различаются. Это обусловлено особенностями химического состава растений, колебаниями уровня формируемого урожая и изменением его структуры. Агрохимический анализ растений проводят в целях: оценки качества урожая сельскохозяйственных культур, сертификации продукции растениеводства и кормов, оценки изменений химического состава, питательной, кормовой и технологической ценности растениеводческой продукции в зависимости от условий выращивания, в том числе применения удобрений. Определения размеров выноса элементов питания с урожаем и динамики их потребления в течение вегетации, диагностики питания растений и определения потребности в удобрениях. Изучения использования культурами питательных элементов из удобрений.

Критический период в питании растений. Роль предпосевного внесения удобрений

Основой для расчета норм удобрений под сельскохозяйственные культуры служат их физиологические потребности в элементах питания. В поглощении элементов питания растениями выделяют критический и максимальный периоды. Под критическим понимают период, когда недостаток какого-либо элемента особенно отрицательно влияет на рост растений, и при этом последующая оптимизация питания этим элементом не исправляет полностью это влияние. Это особенно важно для питания растений азотом и фосфором. Критический период для большинства сельскохозяйственных культур в питании азотом и фосфором - 10-15 дней после всходов. Резкий недостаток калия в первые фазы развития растений тоже снижает урожай, но улучшение питания калием в последующие фазы позволяет существенно исправить это отрицательное влияние и значительно повысить урожайность культур.

Предпосевное внесение удобрений. Осуществляют весной под предпосевную культивацию в том случае, если осенью не вносилось основное удобрение. Предпосевное внесение удобрений обеспечивает растение питательными веществами на протяжении всего периода вегетации. В зоне недостаточного увлажнения этот способ внесения удобрений не дает желаемого результата и не может подменить основное удобрение. В зонах достаточного и избыточного увлажнения на почвах легкого механического состава этот способ может быть применен, особенно при использовании нитратных форм азотных удобрений, которые при основном удобрении вымываются из почвы.

Роль магния и серы для растений. Признаки недостатка этих элементов у растений

Магний входит в состав хлорофилла, что определяет его важное значение в жизни растений: он участвует в углеводном обмене, действии ферментов и в образовании плодов. При недостатке магния наблюдается характерная форма хлороза -- у краев листа и между жилками зеленая окраска изменяется на желтую, красную, фиолетовую. Между жилками в дальнейшем появляются пятна различного цвета вследствие отмирания тканей. При этом крупные жилки и прилегающие к ним участки листа остаются зелеными. Кончики листьев и края загибаются, в результате чего листья куполообразно выгибаются, края листьев морщинятся и постепенно отмирают. Признаки недостатка появляются и распространяются от нижних листьев к верхним. У плодовых растений наблюдается ранний листопад, начинающийся с нижних побегов даже летом, и сильное опадение плодов.

Недостаток магния. Хлороз на краях листьев пуансеттии -- признаки недостатка магния. При избытке магния, у растения начинают отмирать корни, растение перестает усваивать кальций, и наступают такие симптомы, которые характерны при недостатке кальция.

Сера (S) Сера входит в состав белков, витаминов, необходима для нормального роста и развития растения. При недостатке серы образуются мелкие, со светлой желтоватой окраской листья на вытянутых стеблях, ухудшаются рост и развитие растений. У плодовых культур листья и черешки становятся деревянистыми. В отличие от азотного голодания при серном голодании желтеют верхние листья растения и не опадают, хотя имеют бледную окраску.

Недостаток серы проявляется в замедлении роста стеблей в толщину. При избытке серы листья постепенно желтеют с краев и скукоживаются, подворачиваясь внутрь. Затем буреют и отмирают. Иногда листья принимают не желтый, а сиреневато-бурый оттенок.

Значение работ К.К.Гедройца о поглотительной способности почвы в связи с химизацией земледелия

Наиболее важные исследования К.К. Гедройца в области коллоидной химии почв. Он разработал учение о почвенных коллоидах и их роли в образовании почвы и ее плодородии. Гедройц открыл т. н. «почвенный поглощающий комплекс» -- совокупность высокодисперсных минеральных, органоминеральных и органических частиц, обладающих ионообменной способностью. Для почвы характерно преобладание отрицательного поверхностного заряда, поэтому её способность к поглощению катионов выражена ярче, чем для анионов. Обменные катионы, находящиеся на поверхности почвенных частиц, обуславливают такие свойства почвы, как её структура, pH и солевой состав почвенного раствора, её способность к поддержанию роста растений, а также влияют на динамику многих почвенных процессов. Гедройц разработал принципы новой классификации почв, основанной на составе их обменных катионов. Им было предложено деление всех почв на насыщенные и ненасыщенные основаниями, а также выделено четыре главных почвенных типа: латеритный, подзолистый, чернозёмный и солонцовый. Гедройц объяснил природу солонцеватости почв, установив, что свойства солонца обусловлены находящимся в ППК ионом натрия. Им была предложена схема эволюции почв засолённого ряда, включающая стадии солончака, солонца и солоди. Идеи Гедройца нашли применение не только в почвоведении, но и геохимии, агрохимии, а также в разработке вопросов мелиорации почв и др. Изучение поглощающего комплекса и законов ионного обмена позволило Гедройцу подвести точную количественную базу под способы химической мелиорации почв: гипсование и известкование. Им было создано значительное количество методов химического анализа почв.

Влияние минеральных и органических удобрений на реакцию и буферную способность почвы

Минеральные удобрения - сильное средство воздействия на физические, химические и биологические свойства почвы и сами растения. В почве минеральные удобрения подвергаются разнообразным превращениям, которые влияют на растворимость содержащихся в них питательных веществ, на способность к передвижению в почве и доступность растениям. Характер и интенсивность этих превращений зависят от свойств почвы. Минеральные удобрения обогащают почву питательными элементами, изменяют реакцию почвенного раствора, влияют на микробиологические процессы и др.Так как питание растений осуществляется главным образом через корни, то внесение минеральных удобрений в почву позволяет активно воздействовать на рост и развитие растений, а следовательно, на общую биологическую продуктивность поля, луга и т. п.Правильное использование минеральных удобрений - наиболее эффективное средство повышения урожайности сельскохозяйственных культур и качества продукции (технологических свойств волокна прядильных культур, сахаристости сахарной свеклы, плодов и ягод, белковости зерна, масличности подсолнечника и др.).

Органические удобрения содержат питательные вещества в форме органических соединений растительного или животного происхождения. Органические удобрения оказывают многостороннее агрономическое действие на свойства почвы. При разложении их в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов образуются доступные растениям минеральные соединения N, Р, К, Са, S и других элементов и перегной, или гумус. Выделяющийся при этом углекислый газ насыщает почвенный воздух и приземной слой атмосферы, улучшая углеродное питание растений. При систематическом внесении органических удобрений улучшаются физико-химические и химические свойства почвы, ее водный и воздушный режимы, активизируется жизнедеятельность полезных микроорганизмов (азотфиксирующих бактерий, аммонификаторов и др.). Через органические удобрения в основном осуществляется круговорот питательных веществ по схеме: почва - растения - животные - почва. Применение органических удобрений позволяет вносить минеральные удобрения в больших дозах и получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

Буферная способность почвы в основном зависит от содержания и состава обменных катионов в почвенном поглощающем комплексе. Чем больше емкость поглощения почвы, тем выше ее буферность. Против подкисления буферное действие оказывают поглощенные основания (Са, Мg и др.). Если в почве, насыщенной основаниями, появляется кислота, то ионы водорода кислоты обмениваются с катионами поглощающего комплекса (водород переходит в поглощенное состояние, а в растворе образуется нейтральная соль) и реакция почвенного раствора изменяется мало. Чем больше гидролитическая кислотность почвы, тем больше буферное действие против изменения реакции в сторону подщелачивания, но почвы, слабо насыщенные основаниями, малобуферны против подкисления, так как образующиеся в них кислоты не будут полностью нейтрализоваться основаниями. Способность почвы противостоять изменению реакции почвенного раствора имеет большое значение при внесении минеральных удобрений. На почвах, обладающих низкой буферностью (песчаных и супесчаных, многих дерново-подзолистых, бедных гумусом), при внесении кислых удобрений возможны резкие сдвиги реакции, которые могут оказать неблагоприятное влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов. На тяжелых и богатых гумусом почвах, обладающих высокой емкостью поглощения и значительным буферным действием, реакция раствора смещается слабо даже при систематическом внесении высоких норм кислых или щелочных минеральных удобрений. Против подкисления раствора особенно устойчивы почвы с высокой степенью насыщенности основаниями, а против подщелачивания -- почвы с низкой степенью насыщенности. Систематическое внесение органических удобрений в сочетании с известкованием повышает емкость поглощения и степень насыщенности почвы основаниями, а следовательно, увеличивает и ее буферность.

Оценка почвенных фосфатов по доступности растениям. Определение потребности в фосфорных удобрениях

земледелие химизация урожай удобрение

Фосфатное состояние почв является одним из важнейших параметров оценки их плодородия. Оптимизация фосфорного питания растений играет важную роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур. Под влиянием фосфора улучшается корневое питание растений, усиливается фотосинтез, ускоряются процессы синтеза углеводов, белков, жиров, ферментов, снижается величина транспирационного коэффициента, повышается зимостойкость и засухоустойчивость растений. Доступность остаточных фосфатов варьирует в зависимости от свойств почвы, количества внесенных фосфатов, времени взаимодействия фосфорных удобрений с почвой, биологических особенностей культур и других факторов. Среди указанных факторов способность почвы «поглощать» фосфаты имеет особое значение. Наибольшей способностью трансформировать внесенные фосфаты в труднорастворимые и малодоступные формы обладают кислые почвы с высоким содержанием полуторных окислов алюминия и железа и с низким содержанием подвижного фосфора.

Разработан способ определения ежегодной потребности зерновых культур в фосфорном удобрении для широкого ряда почв южной части Западной Сибири (дерново-подзолистые -- чернозем южный). Способ определения потребности сельскохозяйственной культуры в фосфорном удобрении включает ежегодное определение содержания легкоподвижного фосфора (по методу Карпинского?-Замятиной) в слое почвы 0--20 см и влажности почвы (осенью при переходе температуры воздуха через +5 °С) в слое 0--100 см, а также периодическое (один раз в 5 лет) -- органического углерода в слое почвы 0--20 см. Расчет доз фосфорных удобрений под урожай будущего года проводится с помощью компьютерной программы FEDOS, основными входными параметрами которой являются содержание легкоподвижного фосфора, общего органического углерода, мощность гумусово-аккумулятивного горизонта, соотношение С : Р в почвенном органическом веществе, крутизна склона, уровень продуктивности предшествующей сельскохозяйственной культуры, зимние осадки, прогнозируемая влагообеспеченность первой половины будущего вегетационного сезона. Точность расчета доз удобрений имеет принципиальное значение для повышения эффективности использования и окупаемости фосфорных удобрений сельскохозяйственной продукцией, а также для снижения негативного воздействия неоправданно высоких доз удобрений на окружающую среду.

Размещено на Allbest.ru