Госы ответы

количествах орг.вещества. Твёрдая фракция минерализуется значительно медленнее, чем гомогенизированный навоз, и особенно его жидкая фракция. Внесение БН навоза на поля можно осуществлять по следующим технологическим схемам: прифермское хранилище – трубопровод – дождевальная установка – поле; прифермское хранилище – дождевальная установка – поле; прифермское хранилище – трубопровод – полевое хранилище – дождевальная установка; разделение навоза на твёрдую и жидкую фракции. Первая вносится , как подстилочный навоз, а вторая – по одной из указанной схем.

В районах, где имеется торф, приготавливают торфонавозные компосты.

БН также запахивают с измельчённой соломой, оставленной на поле после уборки, или с предварительно разбросанным торфом.

При дождевании БН предварительно в смесительной камере разбавляют водой в 8-10 раз в вегетационный период и в 2-3 раза – во вневегетационный. БН можно применять в качестве подкормок с\х культур.

Целесообразнее применение внутрипочвенного внесения навоза специальными машинами ( потери азота составляют не более 2-5%).

Дозы БН (92% влажности, содержание азота около 0,3%) в зависимости от вида с\х культур и их урожайности могут составлять от 30-50(под зерновые) до 100-150 т\га ( под высокоурожайные пропаш.культуры).

Внесение БН не рекомендуется проводить с использованием цистернразбрасывателей для подкормки озимых и яровых зерновых культур и под 1-й укос многолетних трав первого года пользования ввиду возможного сильного механического повреждения посевов, а также образования навозной корки при применении гомогенизированного удобрения. В данном случае лучше проводить дождевание посевов жидкой фракции БН. По сан.-гиг. соображениям не разрешается применять БН навоз под овощные культуры.

38. Действие внешних факторов и доступность элементов питания растениям и приемы их регулирования.

Поглощение питательных веществ растениями зависит от: особенностей растения, свойств почвы, в том числе от уровня потенциального плодородия, прежде всего связанного с органическим веществом, отмех, состава, температуры, влажности, аэрации, реакции и концентрации почвенного раствора, освещенности и т.д.

1.Концентрация почвенного раствора.

Является важным фактором внешней среды. При недостаточной концентрации питательного раствора растения растут и страдают от недостатка элементов минерального питания. Повышенная концентрация питательного раствора также неблагоприятно действует на рост и может

91

вызвать угнетение растений. Оптимальная концентрация питательного раствора (та, при которой в данных условиях обеспечивается наибольшая продуктивность растений) сильно варьирует и постоянно изменяется в различные периоды онтогенеза для данного вида и сорта. В естественных условиях концентрация почв.раствора незасоленных почв колеблется от 0,02 до 0,2%. Лучше усваиваются ионы элементов питания из растворов умеренно повышенных концентраций. Повышение концентрации солей в растворе увеличивает его осмотическое давление и затрудняет поступление воды и пит.веществ в растение.

2.Соотношение макро – и микроэлементов в пит.среде.

При питании растений из раствора более существенную роль играет не концентрация, а соотношение элементов и их взаимное влияние. В случае резкого избытка любого элемента питания защитная реакция растений может проявиться в увеличении поглощения других элементов. Таким образом, одни и те же ионы положительно или отрицательно могут действовать на поглощение других. При этом направленность действия изменяется в зависимости от условий. Синергизм – поглощение одних ионов стимулирует поглощение других. Антагонизм – ионы обладающие сходными хим. свойствами и радиусом конкурируют за место на поверхности корня.

3.Влажность почвы.

Содержание влаги является необходимым условием нормального развития растений и оказывает большое влияние на поступление в них элементов питания. При дефиците влаги усвоение растением элементов питания затрудняется. Отрицательное влияние избыточной влажности почвы на поглощение элементов питания может проявиться в одностороннем повышении доступности некоторых ионов, накопление которых достигает токсичного уровня.

4.Аэрация и питание растений.

Аэрация почвы резко меняет интенсивность поглощения пит.веществ растениями. Процесс поглотительной деятельности корней у большинства с/х культур может осуществляться только в условиях достаточной аэрации. Исследованиями установлена неодинаковая чувствительность к условиям аэрации при поглощении элементов питания, а именно: К<Са<Мg<N<Р.

5.Тепло и питание растений.

Все проявления жизни растений возможны только в известных пределах температуры. Для большинства растений благоприятная температура воздуха 15 -30 0С. При пониженных температурах (10-11 0С) затрудняется использование растениями фосфора. Поступление азота ухудшается при температуре 5 – 6 0С. В условиях оптимального минерального питания температура около 5 – 6 0С является критической для поступления основных

92

элементов питания в растения. Низкие температуры (ниже +10 0С) тормозят поступление всех минеральных элементов в корни. Скорость поглощения элементов минерального питания возрастает с повышением температуры до определенного предела, неодинакового для разных растений.

6.Свет.

Растения начинают поглощать элементы питания при первых же лучах солнца. В случае затемнения снижается интенсивность фотосинтеза и поглощение питательных веществ корнями. При отсутствии света в течение длительного времени поступление элементов питания в растения полностью прекращается.

7.Реакция почвенной среды.

Реакция почвенной среды оказывает косвенное и прямое влияние на растительный организм. При косвенном среда влияет не на само растение, а на условия, от которых зависит его нормальное состояние. Среди этих условий влияние рН на доступность растениям элементов питания, проявление токсических свойств отдельных элементов в высоких концентрациях. В кислой среде увеличивается количество доступных для растений форм железа, марганца, кобальта меди и уменьшается количество доступных форм фосфора, молибдена, ванадия. Лучшей для роста и продуктивности большинства с/х растений является слабокислая реакция среды рН-6,5

Приемы регулирования поступления элементов питания в растения:

1.Внесение минеральных удобрений

2.Солнечная радиация, температура

3.Влажность почвы и воздуха

4.Концентрация СО2 в почвенном растворе

5.Внесение извести.

39. Действие органических и минеральных удобрений на плодородие почвы. Доступность растениям азота, фосфора, и калия из различных органических удобрений.

Плодородие, так же как и почвообразование, тесно связано с процессами превращения, аккумуляции и передачи вещества, что является причиной количественных и качественных изменений факторов и условий плодородия. Эти изменения могут протекать в благоприятном направлении для развития плодородия и приводить к его повышению ( накопление элементов питания, переход их в более дост. для растений формы, улучшение структуры и т.д.) или в неблагоприятном, приводя к уменьшению плодородия (вынос элементов питания, закрепление их в труднодоступных формах, разрушение структуры и т.д.). В условиях земледельческого использования почв воспроизводство их плодородия протекает под влиянием естественных

93

факторов и различных приёмов воздействия человека на почву. Воспроизводство плодородия в интенсивном земледелии осуществляется 2 путями: - вещественным и технологическим. Первый включает применение удобрений, мелиорантов, пестицидов, благоприятное в агрономическом отношении чередование культур (севооборот) - второй связан с улучшением свойств почвы путём применения механической обработки, приёмов осушительной мелиорации и др.Внесение удобрений должно решать в земледелии 2 осн. задачиудовлетворять потребности с/х растений в соответствующем элементе питания и предотвратить истощение его запасов в почве. Органические удобрения оказывают многостороннее действие на агрономические свойства почвы и при правильном использовании резко повышают урожайность с/х культур. В их составе в почву поступают все необходимые ( микро- и макро-) элементы. Внесение орг. удобр. на малогумусных, слабоокультуренных дерново-подзолистых почвах – важнейший приём повышения их плодородия. При систематическом применении больших норм органич. удобр. почвы обогащаются гумусом происходит улучшение биологических, физических, химических, физико-хим. свойств, водного и воздушного режимов. При этом возрастают ёмкость поглощения и степень насыщ. почвы основаниями, несколько снижается её кислотность, уменьшается подвижность Аl, Fe, Mg и повышается буферность. Например, почвы таёжно-лесной зоны бедны питательными ве-ми, но достаточно увлажнены, поэтому удобр. здесь высокоэф-ны. На удобренных почвах урожай зерновых, овощных, плодовых и др. культур увеличивается в 2-3 раза и более по сравнению с урожаем на неудобр. почвах.Под влиянием органических удобрений тяжёлые почвы становяться менее связными, а у лёгких повышается влагоёмкость и ёмкость поглощения. Но необходимо иметь ввиду, что значительная часть питательных веществ орг. удобр. становиться доступной растениям лишь по мере их минирализации. В связи с этим применением одних орг. уд. трудно обеспечить потребность растений в элементах питания в частности в первый период вегетации и в период максимального потребления ими питательных веществ. В отличии от орг. уд. многие минер-е уд. быстродействующие. Содержащиеся в них питательные вещества могут использоваться растениями с момента внесения их в почву. При помощи минеральных удобрений легче обеспечить меняющуюся потребность растений в питании в течение вегетации. Наибольшую потребность на подзолистых и дерново-подз. почвах растения испытывают в N-х и P-х удобрениях, а затем и в К-х. Подзол почвы и дерново-подз. бедны доступными формами фосфора. Особенно неблагоприятный фосфорный режим имеют сильнокислые почвы и почвы с сезонным поверхностным избыточным увлажнением. Такие почвы содержат повышенное кол-во

94

подвижных форм Al, Fe, которые связывают фосфор-ю к-ту в труднорастворимые соеденения. В этом случае необх. вносить фосфорные уд. На кислых почвах положительный результат дает применение фосфоритной муки, в кот-й Р наход-ся в форме труднорастворимого 3-хзамещённого Са3(РО4)2. Под влиянием потенциальной кислотности он переходит в растворимое состояние [ СаНРО4 или Са (Н2РО4)2] и используется растениями. Содержание подвижного К-я в большей степени связано с мех. составом. Для лёгких почв хара-но низкое и оч. низкое содержание подвижного К-я. Калий гл. образом находится в минер. части почвы (в почве

Ксодержится в сос-ве кристаллической решётки первичных и вторичных минералов – основное его кол-во; в обменно и необмено-поглощённом состоянии в коллоидных частицахзнач. часть ; в виде минер. солей почвенного раствора, в составе ПКО.) Наиболее высокое кол-во подвижного

Ксодержиться в обыкн., южных чернозёмах, кашт. и бурых почвах. В наименьшем кол-ве К содержиться в песчаных и супесчаных ДПП, желтозёмах, краснозёмах, пойменных и особенно торфяно-болотных почвах. Поэтомунеоб. внесение К-х уд. Условия N-го питания сильно влият на рост и развитие растений. При его недостатке ухудш. рост и качество. основная часть N-х удобрений содержится в почве в различных органических соединениях. Поэтому почвы малогумусированные требуют внесения повышенных доз N-х удобрений как минер-х так и органических. Использование только минеральных удобрений нередко приводит к ухудшению некоторых свойств почвы. Так при систематическом применении физиологически кислых удобрений в ДПП увеличивается кис-ть, содержание подвижного Al, усиливается хим. закрепление фосфатов. При использовании только минер. удоб. Вероятность образования вредной для растений концентрации почвенного раствора гораздо больше, чем при сочетании мин-х и орган-х удобр. Поэтому действие органич. удобр. всегда положительное, а минеральных может быть как положительное так и отрицательное. Применение орган. и минер. удобрений совместно способствует повышению плодородия земель и увеличению урожайности с/х культур. По данным опытов ВИУА, провед-х на окультуренной ДПП, при совместном внесении мин-х и орг-х уд. их действие не просто суммируется, а возрастает на 10%.К орган. удобрениям относиться навоз, навозная жижа, торф, фекалии, птичий помёт, компосты сапропель, зелёное удобрение. Навоз - полное орган. удобрение, содержащее все необходимые пит-е элементы для растений. Доступность для растений N-та и зольных элементов навоза зависит от его состава , степени разложения перед внесением и скорости минерализации после заделки в почву. Из 3-х элементов питания в навозе больше всего содержится К-я, кот-й находиться в нём в наиболее подвижной форме.

95

Усвояемость Р-ра навоза растениями в 1-й год действия удобрения бывает выше чем Р-ра мин-х удобрений.N-т содержится во всех составных частях навоза (твёрдых и жидких). Однако лишь N-т жидких выделений непосредственно доступен растениям. Азотные вещества и фосфорные твёрдых выделений и подстилки становятся доступными только после минерализации. На коэ-т использования азота сильное влияние оказывает степень разложения навоза. Из слаборазложившегося-7,8%, полуперепревшего-23,4, перепревшего-17,5.

В первый год из навоза используется 20-25%N, 25-30%Р, 50-60%К, на 2ой - 20, 10-15, 10-15 соответственно.

Торф. Торф бывает нормальной зольности (верховой до 12%) и высокозольный (низинный > 12%).Иногда в низинном торфе количество золы достигает 30 и более %-в Среди зольных элементов торфа наибольшее агрономическое значение имеют

Ca и P.Исключительно ценен низинный торф, содержащий известь или вивианит.Такой торф можно применять в качестве удобрения без предварительного компостирования. Азот менее доступен, т.к. большая часть его находится в органической форме, а минерализация проходит намного медленнее по сравнению с навозом.(Содержание аммиачного азота в сух. массе хорошо разложившегося торфа не превыш. 0,09 %)Торф становится источником питания азотом для растений лишь после биологического воздействия, в частности при компостировании его с навозом.Фосфор в торфе нормальной зольности содержится 0,05(верх.)-0,6(низ.) % от сух.массы.Этот элемент находится в более доступном для растений состоянии.Торф с содержанием P2O5 более 3% называют вивианитовым. Это хорошее фосфорорган. Соединение.Дозу его внесения рассчитывают по фосфору. Калия в торфе мало, в абс. сух.массе 0,05-0,2%.Менее половины этого количества хор. Растворимо в воде и находится в легкодоступной форме для растений, остальное количество содержится в необменной форме. В целом торф нормальной зольности богат азотом, беден фосфором и оч. беден калием и микроэлементами, особенно медью.

Навозная жижа. В среднем содержится фосфора – 0,03-0,06%, азота – 0,25- 0,3% и калия – 0,4-0,5%.Все питательные вещества в ней находятся в легкодоступной форме для растений , поэтому она считается быстродействующим удобрением.По использованию азота и калия (70-60%) она приближается к минеральным удобрениям.

Куриный помёт. Из сухого куриного помёта с/х культурами в первый год используется 30-40% азота, 35-45% фосфора и 60-80% калия от общего содержания каждого элемента.Но содержание самих питательных элементов сильно колеблется в зависимости от скармлимоего птицам кормов.

96

Сапропель. Это органические и минеральные донные отложения пресноводных водоемов.В сапропелях содержатся главным образом труднодоступные для растений азотсодержащие соединения.Содержание в них доступного фосфора – низкое, а калия – оч. низкое.Усвояемых азота и фосфора в сапропеле как правило в 2-3 раза меньше чем в навозе, что обуславливает относительно невысокую эффективность егокак органического удобрения.

Зелёное удобрение (Сидераты). В зелёном удобрении мало фосфора и калия, но коэ-т использования растениями азота ( в год действия) почти вдвое больше, чем азота навоза.Процесс разложения зелёного удобрения в почве протекает значительно быстрее, чем других органических удобрений, богатых клетчаткой.

Содержание основных питательных вещ-в в зелен. массе сидератов и в навозе.

В навозе смешанном (плотного хранения) – N – 0,5; P – 0,24; K – 0,55; Ca – 0,7%, в зеленой массе (люпин) – N – 0,45; P – 0,1; K – 0,17; Ca – 0,47%, в зеленой массе (донник) - N – 0,77; P – 0,05; K – 0,19; Ca – 0,97%.

40. Значение различных видов поглотительной способности почв в питании растений и применении удобрений.

Способность почвы поглощать ионы и молекулы различных веществ из раствора и удерживать их называется ее поглотительной способностью. Различают пять видов поглотительной способности: биологическую, механическую, физическую, химическую, физико-химическую. Биологическая поглотительная способность почвы. Она связана с наличием в почве живых корней растений и микроорганизмов, которые избирательно поглощают из почвенного раствора азот и зольные элементы и переводят их в различные органические соединения своих тел. Вещества предохраняются от выщелачивания из почвы. В результате биологической деятельности в почве накапливается органическое вещество. Используя в качестве источника пищи и энергетического материала органические вещества, микроорганизмы разлагают их, переводят содержащиеся в них элементы питания в минеральную, доступную для растений форму. В то же время они сами потребляют некоторое количество питательных веществ (N, Р, S и др.) для построения своих тел, переводят их в органическую форму и в этом смысле являются конкурентами культурных растений. Биологическое поглощение играет особенно большую роль в превращении азотных удобрений в почве.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ. Этот вид поглощения обусловлен свойством почвы, как всякого пористого тела, задерживать мелкие твердые частицы, взвешенные в воде и фильтрующиеся через нее.

97

Механической поглотительной способностью обусловливается сохранение в почве наиболее ценной коллоидной фракции. Вносимые в почву тонкоразмолотые удобрения (например, фосфоритная мука) не вымываются из ее верхнего слоя вследствие их механического поглощения.

ФИЗИЧЕСКАЯ ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ. Это положительная или отрицательная адсорбция частицами почвы целых молекул различных веществ. Физическое поглощение зависит главным образом от суммарной поверхности твердых частиц почвы. Общая поверхность частиц резко увеличивается с уменьшением их размера. Чем больше в почве мелкодисперсных частиц, тем больше суммарная поверхность, на которой происходит поглощение. Если молекулы растворенного вещества притягиваются частицами почвы сильнее, чем молекулы воды, то у самой поверхности частиц, в пленке окружающего их раствора, создается повышенная концентрация этого вещества, а на некотором расстоянии от поверхности частиц концентрация будет ниже. В этом случае отмечается положительная молекулярная адсорбция, положительное физическое поглощение. Так поглощаются молекулы, многих органических соединений — спиртов, органических кислот и оснований, высокомолекулярных органических веществ. Из минеральных соединений почва положительно поглощает физически только щелочи. Для растворимых минеральных солей и неорганических кислот характерна, наоборот, отрицательная молекулярная адсорбция. При взаимодействии раствора минеральных солей с частицами почвы к их поверхности сильнее притягиваются молекулы воды, поэтому в растворе, непосредственно прилегающем к поверхности почвенных частиц, концентрация солей будет ниже, чем в окружающем растворе. Отрицательное физическое поглощение наблюдается при взаимодействии почвы с растворами хлоридов и нитратов. Отрицательное физическое поглощение хлоридов и нитратов обусловливает их высокую подвижность в почве. Они легко передвигаются в ней вместе с почвенной влагой. При повышенной влажности из почвы, не занятой растительностью, возможно вымывание хлоридов и нитратов в нижележащие слои и даже в грунтовые воды, что необходимо учитывать при внесении удобрений. Такое вымывание С1~-иона имеет положительное значение, так как избыток его вреден для растений. Поэтому, например, удобрения, содержащие много хлора, предпочтительно вносить с осени, чтобы к посеву произошло хотя бы частичное вымывание хлора из пахотного слоя почвы. Для нитратов такое вымывание нежелательно, и, следовательно, нитратные удобрения лучше вносить весной, незадолго до посева или в подкормку.

ХИМИЧЕСКАЯ ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ. Это способность почвы переводить и удерживать растворимые элементы питания в нерастворимые (недиссоциированные).Механизмы:1. Образование нерастворимых

98

соединений. Металл2+: Ca, Mg, Sr, Ba, Fe, Cr, Ni, Pb, Cd, Cu, Zn, Mo, Mn.

Анион: CO32-, SO42-, HPO42-.2. Хемосорбция3. Хелатированиеобразование комплексных хелатных соединений металлов, характерных для органических в-в.

При взаимодействии твердой фазы почвы с почвенным раствором происходит физико-химическое, или обменное, поглощение. Наиболее отчетливо оно проявляется при поглощении твердой фазой катионов. Физико-химическое, или обменное, поглощение катионов — это способность мелкодисперсных коллоидных частиц почвы, как минеральных, так и органических, несущих отрицательный заряд, поглощать различные катионы из раствора. При этом поглощение одних катионов сопровождается вытеснением в раствор эквивалентного количества других (Са2+, Мg2+ и др.), ранее поглощенных твердой фазой почвы. Так, если почву, насыщенную кальцием (чернозем), обработать раствором хлористого калия, то катионы калия из раствора поглотятся почвой и одновременно из твердой фазы ее перейдет в раствор эквивалентное количество катионов кальция; в растворе вместо КС1 появится СаС12:(почва) Са + 2КС1 → (почва) КК+ СаС12.Поскольку в данном случае происходит обмен катионов, то поглощение такого типа называют обменным, а способность почвы к реакциям обменного поглощения называют обменной поглотительной способностью. Вследствие двойственного характера реакций обменного поглощения, обусловленных физическими и химическими причинами, этот вид поглотительной способности называют также физикохимической, или коллоидно-химической, поглотительной способностью. При химическом поглощении в результате реакций между отдельными солями образуются нерастворимые соединения, изменяются состав и общая концентрация раствора, тогда какпри обменном поглощении концентрация раствора не меняется, но изменяется его состав (в растворе уменьшается количество одних и увеличивается количество других катионов, а концентрация анионов остается почти неизменной).Физико-химическое, или обменное, поглощение катионов играет существенную роль в почвенных процессах, определяет важные физические и физико-химические свойства почвы — ее структурное состояние, реакцию, буферность, имеет особенно большое значение при взаимодействии почвы с удобрениями. Превращение в почвах легкорастворимых удобрений, в особенности азотных и калийных, в значительной степени определяется процессами физико-химического, или обменного, поглощения. Каждая почва в естественном состоянии содержит определенное количество обменно-поглощенных катионов: Са2+, Мg2+, Н+, Nа+, К+, NH4+, А13+ и др. В большинстве почв среди них преобладает Са2+, второе

99

место занимает Мg2+, в некоторых почвах в поглощенном состоянии в значительном количестве содержится Н+ и обычно немного Nа+, К+, NH4+.В обменном поглощении катионов принимают участие главным образом высокодисперсные частицы почвы, как минеральные, так и органические. Всю совокупность высокодисперсных почвенных частиц, обладающих обменной поглотительной способностью, К. К. Гедройц назвал почвенным поглощающим комплексом (сокращенно ППК).

41. Значение показателей рНсол., Т, S при использовании минерал, органических удобрений и мелиорантов.

Р-ция почвы оказ-ет больш влияние на развит растен и почв-ых микрооргмов, на скорость и направле-сть происход в ней химич и биохимич процессов. Усвоен растен питат ве-в, деят-ть почв-ых микроорг-мов, минер-ция орган вещ-в, разлож почвен мине-ов и раств-ие труднораств соед-ий, коагуляция и пептизация коллоидов и др физикохим-ие проц-ы в сильной степени зависят от р-ции почвы. Она оказ-ет влияние на эфф-ть вносимых в почву удоб-ий. Удоб-ия, в свою очередь, могут изм-ть р-цию почв р-ра, подк-ть или подщ-ть ее.

Различ следующ виды почвен кисл-ти:

Актуальная (активную) кисл-ть

Потенциальная (скрытую) кисл-ть, которая подразд-ся, в свою очередь, на обменую и гидролитическую Актуальная кислотность- кислотность почвен р-ра, обусл-ая повышен конц-

цией в нем ионов Н по сравнению с ионами ОН.

В почве потоянно образ-ся СО2. При раствор-ии углек газа в почвен влаге образ-ся Н2СО3, которая диссоц-ет на ионы Н+ и НСО3-. Чем конц-ция СО2 в почвен воздухе, тем его раствор-ся в почвен влаге и тем сильнее подкис-ся р-р.

Актуальная кислотность – это кислотность почвен р-ра, создаваем ион Н+, водорастворимыми орг к-ми и гидролитич кислыми солями. Она оказ-ет непосредственное влияние на развит растен и почвен микроорг-ов.

Потенциал (скрытая) кислот-сть почвы, обусловл налич ионов Н+ или Аl в поглощен состоянии. Часть поглощен почвой ионов H+ может быть вытеснена в р-р катион нейтраль солей. Так, если почву обработать р-ми KCl, то катионы Са поглот почвой, а из поглощ комплек перейдут в р-р ионы Н:

(ППК)Н+KCl=(ППК)К+HCl.

В резул такого вытесн ионов Н почвен р-р подкис. Этот вид кисл-ти почвы назыв обменной. Кроме поглощ Н, в сильнокислых минер почвах нах-ся поглощ AL, также способн переход в р-р при взаимод-ии почвы с нейтральн солями(ППК)Al+3KCl=(ППК)ккк+AlCl3.

100