55. Доступность растениям азота, фосфора и калия из минеральных удобрений. Действие и последействие удобрений.

N один из основных элем-в, необходимых для раст. Главный источник N для питания раст.-соли азотной к-ты и соли аммония. Основные источники доступного азота-газообразный азот из атмосферы и нитратный и аммонийный азот из почвы. Нитратный N способен накапливаться в растениях, не причиняя им вреда, в значительных кол-х. содержание нитратов в кормах, овощах и растит.прод-х выше определённого предела вредно действует на организм животных и человека. Чрезмерное накопление NH3 при недостатке углеводов- отравление растений. Значительное количество азота удобрений не используется растениями в год внесения, часть его теряется из почвы, а часть закрепляется в ней в органической форме. Биологическое закрепление азота больше из аммиачных удобрений и мочевины (около 40 % от внесенного), чем из нитратных (20 %). Закрепившийся в почве в органической форме азот удобрений медленно минерализуется и слабо используется последующими культурами: 2—3 % от внесенного и 5—10 % от закрепившегося в первый год последействия и соответственно 1—2 и 3—6 % — во второй год и еще меньше — в последующие годы, постепенно приближаясь со временем к степени усвоения азота почвенного гумуса. Часть внесенного азота удобрений теряется из почвы в газообразной форме (в виде N2 и N2O) в результате денитрификации. Газообразные потери азота больше из нитратных удобрений, чем из аммиачных и мочевины. При движении с севера на юг и с запада на восток эффективность применения N удобрений снижается.

Главный источник Р для растений-соли ортофосфорной к-ты. Будучи трёхосновной, она может отдиссоциировать 3 аниона: Н2РО4(-),НРО4 (2-), РО;(3-).Наиболее распространён первый. В почве только соли ортофосфорной к-ты, но в современных сложных удобрениях могут быть соли мета- пиро- и полифосфорных к-т. Досткпность раст.полифосфатов завизит от степени их гидролиза в п. В почве полифосфаты медленнее чем ортофосфаты, образуют нерастворимые соединения с железом, алюминием, марганцем. Они быстро вступают во взаимодействие с кальцием и магнием, образуя содержащие аммоний комплексные соединения, являющиеся источником изота и фосфора для растений. Доступность раст.азота, Р и К из нитрафосок намного выше, чем из суперфосфатав смеси с аммиачной селитрой и хлористым калием.

20.Минеральная и органическая часть тв.фазы п-вы. Жидкая фаза. Твердая ф.п.содержит основной состав питат.в-в для раст. Состоит из минеральной и органич.части, которая играет важную роль в ее плодородии. Почти половина тв.ф.п.приходится на O2, 1/3 на Si, более 10% на Al,Fe и только 7% на ост-е эл-ты. Минеральная ч.п. – I (кварц, пол.шпаты, слюды, рогов.обманки, пироксены- песок, пыль, ил, колл.част.) и II минералы (каолинит, монтмориллонит, гидрослюды – ил, колл.частицы). По хим.сост.: кремнекислородные соед-я или силикаты – SiO2 и алюмокремнекислородные соед-я (алюмосиликаты) – полевые шпаты, слюда. Крупные частицы – больше Si и мало Al,Fe. Мелк.частицы – б.Al, Fe, K,Ca и мало Si. Илистая <0,001мкм и коллоидная <0,25 фракции имеют наибольшее значение как источник пит. в-в для растений, обуславливают адсорбционные пр-сы в п-ве, ее поглот-ю способность. Более тяжелые глинистые и суглинистые п-вы богаче эл-ми пит-я, чем песчаные и супесчаные. Органическое в-во: 1) негумифицированные орг.в-ва раст.и жив-го происх-я – отмершие, но еще не разложившиеся или полуразл.раст остатки(раст опад, корни).Некоторые из них, напр.органические кислоты, уч-т в разложении почв минералов, др оказывают стимулирующее или угнет-е действие на рост и развитие раст. 2) Гумусовые в-ва – 85-90%: гуминовые к-ты, фульвак-ты, гумины. Под дейст-м гуминовых, фульвок-т и др к-т, а также угольной к-ты, обр-ся при разложении органич-х в-в, происходят постепенное разрушение силикатных и алюмосиликатных минералов, растворение карбонатов Ca и Mg, фосфатов и др.слабораств-х солей. В рез-те сод-ся в них эл-ты пит-я – Ca, Mg, K, P – переходят в доступную форму. Орг.в-во уч-т в адсорбционных пр-х, чем больше их в п-ве, тем выше ее Погл.Спос. и буферность; оказ-т полож-е влияние на стр-ру п-вы, влагоемкость, водо- и воздухопроницаемость, тепловой режим. Жидкая фаза почвы – наиболее подвижная и активная часть почвы, в которой совершаются разнообразные хим. процессы и из которой растения непосредственно усваивают питат.в-ва.(соли). В зависимости от типа почв и других условий содержатся анионы: HCO₃^-, OH^-, Cl^-, NO₃^-, H₂PO₄^- и др., катионы: H⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ и др., а также водорастворимые органические в-ва и растворенные газы (кислород, углекислый газ, аммиак). Поступление солей происходит в результате выветривания, разрушения минералов, разложения органич-х в-в микроорганизмами, внесение удобрений. Общее количество солей колеблется от сотых долей до процента. Содержание и состав солей зависит от взаимодействия с твердой фазой, от обменных реакций между раствором и почвенными коллоидами.

26. Состав поглощенных катионов в разных почвах и его значение. Влияние состава твердой части почвы и реакции среды на емкость катионного обмена (ЕКО). Макс сод-ние обменно-поглощенных катионов в почве наз-ют ЕКО. Разные почвы наряду с ЕКО различаются и по составу поглощенных катионов. Все почвы ы обменно-поглощ состоянии содер-т Са и Mg, причем в выщелочн, обыкн, мощн черноземах доля этих катионов достиг 80-90% и небольш кол-во Н и Al,в южн черноземах, кашт почвах и сероземах в еко преобладают Са и Mg, имеется немного Na и нет Н. В солонцах и солончаках в обм-поглощ сост наряду с Ca,Mg много Na. В краснозем, желтозем, подзол и дерн-подз много Ca,Mg,Al,H,Fe.ЕКО и состав погл катионов играют огром роль в питании раст и превращении удобр, определяют реакцию и буферные св-ва твердой и жидкой фаз.Составт кол-во поглощ катионов влияют на дисперность ппки на св-ва почвы, пит-ие раст и трансформацию удобр и мелиоранов.

27.Буферность – способность почвы противостоять изменению рН впочвенного раствора в кислую иил щелочную сторон. Зависит от буферных свойств твёрдой и жидкой фаз. Обусловлено содержанием слабых кислот ( угольная, водорастворимые органические) и их солями . Кислоты дают буферность против подщелачивания, а их соли против подкисления. Также буферность зависит от содержания и состава обменныъ катионов в ППК. Чем больше ёмкость поглощения и степень насыщенности основаниями, тем больше буферность. (степень насыщ. осн. обуславливает буферность против подкисления) Дерново-подзолистые почвы имеют высокую буферность против подщелачивания. Также чем выше гигроскопическая кислотность тем ывше буферность против подщелачивания. На почвах обладающих низкой буферностью (песчаные супесчаные дерново-подзолистые) при внесении кислых удобрений возможны резкие сдвиги рН и как следсвие неблагоприятное воздействие на растение и на микроорганизмы. Систематическое внесение органических удобрений с известкованием повышают ёмкость поглощения и степень насыщенности основаниями и как следствие повышают буферность.

30. Емкость поглощения и степень насыщенности почвы основаниями, их значение при применении удобрений. Общее количество способных к обмену поглощенных катионов в почве называется емкостью поглощения. Ее выражают в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы. Величина емкости поглощения характеризует обменную поглотительную способность почвы.Емкость поглощения катионов зависит от механического состава почвы, общего содержания в ней мелкодисперсной фракции и ее состава. Почвы тяжелого механического состава с высоким содержанием мелкодисперсных частиц (глинистые и суглинистые) имеют более высокую емкость поглощения, чем легкие песчаные и супесчаные почвы.Емкость поглощения зависит также от минералогического состава мелкодисперсной фракции почвы и связанного с ним строения адсорбирующих частиц. Чем больше в минеральной части почвы минералов монтмориллонитовой группы и гидрослюд, тем выше емкость поглощения. При большом количестве в составе мелкодисперсной фракции минералов типа каолинита и аморфных гидроокисей железа и алюминия она значительно меньше.Величина емкости поглощения зависит от содержания в почве гумуса. Чем выше содержание гумуса в почве, тем больше емкость поглощения катионов. В богатых гумусом черноземах емкость поглощения катионов в большой степени обусловлена их органической частью, тогда как в дерново-подзолистых почвах — минеральной. Органические и большинство минеральных почвенных коллоидов, обладающих отрицательным зарядом, проявляют его сильнее в условиях нейтральной и щелочной реакций. Поэтому чем ниже концентрация Н+ ионов в растворе, тем выше емкость поглощения катионов.Кислая реакция, наоборот, уменьшает отрицательный заряд почвенных коллоидов, и емкость поглощения катионов снижается. Если почва богата полутораоксидами, которые при рН ниже 7—8 имеют положительный заряд, то они будут вступать в соединения с отрицательно заряженными коллоидами (ацидоидами), например с кремниевой кислотой и гуминовой кислотой, и частично связывать их отрицательные заряды, тем самым снижая величину емкости поглощения катионов. Реакция почвенного раствора зависит не только от размеров обменной и гидролитической кислотности, но и от степени насыщенности почвы основаниями. Если величину гидролитической кислотности почвы обозначить буквой H, а суммарное количество поглощенных оснований (Са, Мg, К, Nа и др.) — буквой S, то сложение их дает общую емкость поглощения почвы (Т) в мг*экв. на 100 г: S + Н = T Сумма поглощенных оснований (S), выраженная в процентах от емкости поглощения (Т), называется степенью насыщенности почвы основаниями и обозначается V: V = (S/T)*100, или V = S\(S+H)*100 Степень насыщенности показывает, какая часть общей емкости приходится на поглощенные основания и какая — на гидролитическую кислотность. Величина степени насыщенности основаниями — важный показатель для оценки степени кислотности почв и нуждаемости их в известковании.Поглотительна способность сильно влияет на превращение в ней минеральных удобрений, определяет их степень подвижности. На почвах с низкой емкостью поглощения при внесении легкорастворимых уд.возможны вымывание пит.эл.и излишнее повышение концентрации раствора. Поэтому азотные и калийные удобрения на таких почвах лучше вносить небольшими дозами незадолго до посева.

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.

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.