Агрохимия методические указания для студентов, обучающихся по направления подготовки 35.03.04 Агрономия очной и заочной форм обучения

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГБОУ ВО КОСТРОМСКАЯ ГСХА

Кафедра агрохимии, биологии и защиты растений

АГРОХИМИЯ

методические указания

для студентов, обучающихся по направления подготовки 35.03.04 Агрономия очной и заочной форм обучения

КАРАВАЕВО Костромская ГСХА

2019

3

Введение

Агрономическая химия — наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ и использовании удобрений для увеличения урожая, улучшения его качества и повышения плодородия почвы. Применение удобрений должно быть экономически и энергетически обоснованным и экологически безопасным.

Целями освоения дисциплины «Агрохимия» является формирование представлений, теоретических знаний, умений и практических навыков по агрономической химии, являющейся научной основой интенсификации сельскохозяйственного производства за счет экономически обоснованного, ресурсосберегающего и экологически безопасного применения удобрений.

Задачи дисциплины:

–изучить закономерности минерального питания растений;

–освоить основные биохимические анализы растительных проб

ипочвенные агрохимические анализы;

–уметь пользоваться агрохимическим паспортом сельскохозяйственных угодий.

В результате освоения учебной дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями:

ОПК-1 — способностью решать типовые задачи профессиональной деятельности на основе знаний основных законов математических и естественных наук с применением информационно- коммуникационных технологий;

ОПК-4 — способностью реализовывать современные технологии и обосновывать их применение в профессиональной деятельности;

ПКос-8 — способностью разработать системы применения удобрений с учетом свойств почвы и биологических особенностей растений;

ПКос-12 — способностью определять общую потребность в семенном и посадочном материале, удобрениях и пестицидах.

В результате освоения дисциплины студент должен:

знать:

–основные приемы воспроизводства плодородия почвы;

–методы лабораторного анализа образцов растений и продукции растениеводства;

4

–виды органических и минеральных удобрений;

–способы расчета доз органических и минеральных удобрений на планируемый урожай, определение способов и технологий их внесения под сельскохозяйственные культуры;

уметь:

–проводить лабораторные анализы образцов растений и продукции растениеводства;

–рассчитывать дозы органических и минеральных удобрений на планируемый урожай, определять способ и технологию их внесения под сельскохозяйственные культуры;

владеть:

–способами распознавания основных видов минеральных и органических удобрений, обосновать направления их использования в технологиях возделывания зональных сельскохозяйственных культур;

–способностью к лабораторному анализу образцов почв, растений и удобрений;

–методами расчета доз органических и минеральных удобрений на планируемый урожай, определения способов и технологий их внесения под сельскохозяйственные культуры.

5

1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература:

1. Муравин, Э.А. Агрохимия : учебник для студ. учреждений высш. образования / Э.А. Муравин, Л.В. Ромодина, В.А. Литвинский. — М. : Издательский центр «Академия», 2014. — 304 с.

Дополнительная литература:

2.Минеев, В.Г. Агрохимия : учеб. для студ. вузов / В.Г. Минеев; Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. — М. : МГУ ; КолосС, 2004. — 719 с.

3.Муравин, Э.А. Агрохимия : учебник для студентов агрономических специальностей. — М. : КолосС, 2003. — 383 с.

4. Донских, И.Н. Система удобрений / И.Н. Донских, В.Н. Ефимов, В.П. Царенко. — М. : КолосС, 2003. — 320 с.

5.Практикум по агрохимии : учебное пособие для студентов вузов по агрономическим специальностям / В.В. Кидин, И.П. Дерюгин, В.И. Кобзаренко и др.; под ред. В.В. Кидина. — М. :

КолосС, 2008. — 599 с.

6.Агрохимия : методические указания по выполнению курсового проекта для студентов, обучающихся по направлению 110200 «Агрономия» очной и заочной форм обучения / Л.П. Обручникова; О.А. Караванова; Г.Н. Максимова. — Кострома : Костромская ГСХА, 2010. — 38 с.

6

2.Содержание отдельных разделов и тем

2.1.История науки агрохимии. Пути интенсификации сельскохозяйственного производства

Значение химизации сельского хозяйства в решении продовольственной проблемы в мире и России. Состояние и перспективы производства и применения минеральных и органических удобрений в России и мире. Инновационные методы применения удобрений. Удобрения и охрана окружающей среды. Экологические аспекты, связанные с применением удобрений. Работы Ж. Бусенго, Ю. Либиха, Г. Гельригеля. Роль русских ученых М.В. Ломоносова, М.Г. Павлова, Д.И. Менделеева, А.Н. Энгельгардта. Роль К.А. Тимирязева, К.К. Гедройца, Д.Н. Прянишникова, Д.А. Сабинина в разработке учения о питании растений и применении удобрений. Развитое Д.Н. Прянишниковым физиолого-биохимическое направление — основа агрохимической науки. Достижения современной агрохимии. Сущность науки агрохимии, предмет и методы агрохимии, ее цели и задачи. Связь агрохимии с другими дисциплинами. Основные агрономические законы внесения удобрений.

2.2. Питание растений и пути его регулирования

Химический состав растений

История развития теории питания растений. Химический состав растений, содержание важнейших химических веществ и основных элементов питания в сельскохозяйственных растениях. Изменение состава растений в связи с возрастом и условиями питания. Содержание основных органических веществ в растениях. Влияние удобрений на содержание белков, жиров, углеводов.

Макро- и микроэлементы, их роль в жизни растений. Биологический и хозяйственный вынос питательных веществ, понятие о круговороте и балансе веществ.

Воздушное, корневое и некорневое питание растений

Современные представления о механизме поступления питательных веществ через корни и их усвоение растениями. Динамика потребления питательных веществ растениями в течение вегетации, критические периоды питания. Значение концентрации раствора, реакции среды, антагонизма и синергизма ионов, других факторов в поступлении питательных веществ в растения. Критический период и период максимального потребления питательных веществ растениями. Понятие об избирательном

7

поглощении питательных веществ. Физиологическая реакция солей (удобрений). Усвоение растениями питательных веществ из труднорастворимых соединений. Применение удобрений как важнейший приём воздействия на обмен веществ растений, их рост, развитие, урожай и его качество.

Диагностика питания растений — самый надежный метод определения потребности их в удобрениях. Виды диагностики: визуальная, тканевая, листовая. Их сущность, преимущества и недостатки. Возможность использования диагностики питания у различных культур в течение вегетации.

Задачи для самостоятельного изучения материала

1.С поля площадью 120 га собрали 350 т зерна яровой пшеницы. Влажность зерна при уборке составила 19 %. Определить урожайность пшеницы с 1 га при стандартной влажности.

2.Пересчитать урожай 100 т зеленой массы трав при влажности 75 % в урожай сена с базисной влажностью (11 %).

3.Влажность картофеля при уборке составила 76 %, а через две недели хранения уменьшилась на 1,5 %. Определить количество картофеля, засыпанное на хранение, если исходная масса составляла

180 т.

4.При доработке 100 т семян яровой пшеницы влажность снизилась с 18 до 16 %, при этом 7 % массы семян оказалось некондиционными. Определить выход кондиционных семян после подработки.

5.Содержание азота в зерне ячменя составило 1,75 % при влажности 16 %. Определить количество азота на абсолютно сухую массу, если масса зерна 220 ц.

6. Влажность картофеля составляет 77 %, содержание крахмала — 14,5 %. Как изменится содержание крахмала, если при хранении влажность клубней снизится до 75 %?

7.Урожайность зелёной массы кукурузы составила 330 ц/га, содержание Р2О5 в сухой массе — 0,36 %. Определить вынос фосфора урожаем, если влажность при уборке была 67 %.

8.При переработке 15 т картофеля на крахмал получено 2,3 т сухого крахмала. Определить процент выхода крахмала, если его содержание в клубнях было 16,5 %.

9.При внесении N60 под пшеницу урожайность её повысилась на 3,5 ц/га и составила 21 ц/га. Содержание азота в зерне на неудобренном участке было 1,83 %, на удобренном — 2,15 %, в соломе, соответственно, 0,55 и 0,62 %. Определить вынос и

8

коэффициент использования азота удобрений.

10.Определить хозяйственный вынос NPK урожаем озимой ржи 33 ц/га, если влажность зерна при уборке составила 19 %, соломы —

22 %.

11.Содержание фосфора в зерне овса 0,65 %, в соломе — 0,33 %. Определить хозяйственный (кг/га) и относительный (кг/т) вынос фосфора, если отношение зерна и соломы равно 1:1,6.

12.Урожай зерна озимой ржи 24,5 ц/га при влажности 17,8 %. Определить относительный вынос азота и калия на 1 т основной продукции.

13.Определить вынос фосфора на 1 т основной продукции при урожае корнеплодов кормовой свеклы 330 ц/га.

14.Какой сорт кукурузы выгоднее выращивать, если сорт А при урожае 275 ц/га содержал 0,27 % азота, сорт Б при урожае 180 ц — 0,43 %? Влажность зеленой массы сорта А — 72 %, сорта Б — 65 %.

15.Дать сравнительную оценку двух сортов картофеля, если урожайность сорта А — 330 ц/га, сорта Б — 290 ц/га, содержание крахмала у сорта А — 15,4 %, сорта В — 17,6 %.

2.3.Почва как источник питания растений

Состав и поглотительная способность почвы. Современные проблемы снижения почвенного плодородия, ее охрана и рациональное использование. Формы химических соединений, в которых находятся элементы питания растений. Гумус почвы и его значение для питания растений и применения удобрений. Потенциальные и эффективные запасы питательных веществ в различных почвах. Химические и биологические процессы в почве. Их роль в превращении питательных веществ и повышении эффективного плодородия почвы. Учение К.К. Гедройца о поглотительной способности почв. Состав почвы как физического тела. Газовая, жидкая и твердая фазы почвы. Минеральная и органическая части почвы как источник элементов питания растений. Содержание элементов питания в различных фракциях минеральной части почвы. Система агрохимических показателей плодородия почвы. Виды поглотительной способности почвы, их роль во взаимодействии почвы с удобрениями и в питании растений. Сущность биологической, механической, физической и химической поглотительной способности почвы.

9

Задачи для самостоятельного изучения материала

1.В паровом поле содержание нитратного азота составило для слоя 0-25 см 15 мг/кг почвы, для слоя 25-50 см — 17 мг/кг.

Определить запас нитратного азота в почве, если плотность пахотного слоя 1,12 г/ см3, подпахотного — 1,28 г/ см3.

2.Определить общий запас азота в почве, если его содержание в слое 0-27 см составляет 0,33 %. Плотность почвы — 1,23 г/ см3.

3.По данным агрохимического обследования в пахотном слое

почвы содержание доступного Р2О5 — 45 мг/кг почвы, К2О — 133 мг/кг. Определить запас этих элементов питания в слое 0-22 см, если плотность почвы составляет 1,17 г/ см3.

4.К какому классу обеспеченности относится почва, если содержание доступного фосфора, по Чирикову, составляет 49 мг/кг, а содержание обменного калия — 115 мг/кг почвы?

5.Запас минерального азота перед посевом в почве (слой 0-60 см) составляет 65 кг/га. Определить возможный уровень урожайности яровой пшеницы, если коэффициент использования азота из почвы равен 60 %.

6.В почве содержится 65 мг/кг доступного фосфора. Коэффициент использования фосфора из почвы составляет 12 %. Определить возможную урожайность зелёной массы кукурузы без применения удобрений.

7.Урожайность ячменя составила 2,7 т/га при содержании обменного калия в пахотном слое 110 мг/кг почвы. Определить коэффициент использования калия из почвы.

8.Содержание гумуса в слое 0-25 см составляет 4,5 %, коэффициент минерализации гумуса под растениями равен 0,015 %. Определить возможную урожайность яровой пшеницы, если на 1 т зерна потребляется 35 кг азота, а коэффициент использования минерального азота из почвы составляет 50 %.

9.Перед посевом кукурузы в корнеобитаемом (0-60 см) слое почвы среднее содержание нитратного азота составило 12 мг/кг.

Плотность пахотного слоя (0-25 см) 1,15 г/ см3, подпахотного — 1,30 г/см3. Нужно ли вносить азотные удобрения, если планируется получить 300 ц зелёной массы кукурузы? Коэффициент использования азота из почвы равен 0,75 (75 %).

10.Урожай озимой пшеницы составил 2,7 т/га, содержание азота

взерне — 2,35 %, в соломе — 0,47 %. В корнеобитаемом слое почвы содержалось 87 кг/га нитратного азота и 34 кг/га аммонийного. Определить коэффициент использования азота озимой пшеницей.

10