Корневое питание растений. Питание растений корневое
МИНЕРАЛЬНОЕ КОРНЕВОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ 1 Значение изучения корневого
МИНЕРАЛЬНОЕ (КОРНЕВОЕ) ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ 1. Значение изучения корневого питания растений. История изучения. 2. Классификация элементов. Макро-и микроэлементы. Физиологическая роль. Внешние признаки дефицита. Особенности минерального питания растений. 3. Методы исследования минерального питания растений. 4. Поступление минеральных солей через корневую систему. 5. Почва как источник питательных веществ. 6. Физиологические основы применения удобрений.
1. Значение изучения корневого питания растений. История изучения. ПАЛИССИ Бернар ок. 1510 г. – 4 июля 1589 г. Подсечно огневая практика земледелия (1893, Финляндия) Утверждал, что минеральные соли необходимы для жизни растений, и рекомендовал примешивать растворимые соли и мергель к навозу и другим органическим удобрениям.
Экспериментальный этап Ян Баптист ВАН ГЕЛЬМОНТ 1579– 1644 Иоганн Рудольф ГЛАУБЕР ( 1604 (? ) – March 10, 1670) «растения черпают материалы, необходимые для своей организации, в воздухе, который их окружает, в воде, вообще в минеральном царстве» Антуан ЛАВУАЗЬЕ (1743 -1794)
Андрей Тимофеевич Болотов (1738 1833) писатель, мемуарист, философ моралист, учёный, ботаник и лесовод, один из основателей агрономии в России. Первый селекционер и помолог России, основоположник русского научного садоводства. «О рублении, поправлении и заведении лесов» , «О разделении полей» , «О удобрении земель» , «О разделении полей» , «Примечания о тартофеле и о делании из тартофеля муки» «Руководство к познанию лекарственных трав» , «Жизнь и приключения Андрея Болотова, описанные им самим, т. I – III» , «Изображения и описания разных пород яблок и груш, родящихся в Дворяниновских, а отчасти и в других садах» Комов Иван Михайлович (1750 1792) Афонин Матвей Михайлович (1739 …)
Либих Юстус (1803 — 1873), немецкий химик. В 1840 высказал теорию минерального питания растений, способствовавшую широкому внедрению минеральных удобрений в земледелии. Прянишников Дмитрий Николаевич (1865 — 1948) сформулировал теорию азотного питания растений, разработал научные основы фосфоритования почв, дал физиологическую характеристику калийных солей, апробированы различные виды азотных и фосфорных удобрений. Работал над вопросами известкования кислых почв, гипсования солонцов, применения органических удобрений. Усовершенствовал методы изучения питания растений, анализа растений и почв, вегетационного опыта. Сабинин Дмитрий Анатольевич(1889 — 1951) Основные труды по значению корневой системы в водном и минеральном питании растений. Показал активное участие корней в процессах метаболизма и влияние круговорота элементов минерального питания на рост и формообразование растений. Дал ряд практических рекомендаций по применению удобрений. Премия им. К. А. Тимирязева (1945, за монографию «Минеральное питание растений» ).
Минеральное питание – это та сторона жизнедеятельности, которая легче всего управляется человеком. • 17 век – водная теория питания • 18 век – гумусовая теория питания • 19 век – теория минерального питания
2. Классификация элементов. 1. Зольные и незольные элементы: • органогены (незольные) – С, О, Н, N – 95 % сух. массы тканей растений. • зольные P, S, К, Nа, Мg, Са, Fe, Si и др. - 5 % сухой массы 2. Необходимые и полезные элементы: • необходимые элементы, без которых организм не может завершить свой жизненный цикл. Оказывают прямое влияние на организм и являются незаменимыми. N, Р, S, К, Са, Mg и Fe. • полезные элементы, которые необходимы только в определенных условиях или для не которых видов растений ( a, Si, Co, Se, Al) N 3. Макро- и микроэлементы: • макроэлементы (содержание более 0, 01%) — N, P, S, К, Са, Mg, Fe • микроэлементы (содержание менее 0, 01%) —Мп, Си, Zn, В, Мо, Сl.
Классификация химических элементов по К. Менгелю (1987) Элемент питания Поглощение Биохимические функции Группа 1. N, S Из атмосферы в форме N 2, SO 2. Из почвенного раствора в форме ионов NO 3 , NH 4+, SO 42. Образуют важнейшие органические соединения, выполняющие структурную и ферментативную функцию. Участие в окислительно восстановительных реакциях. Группа 2. P, B, Si Из почвенного раствора в форме фосфатов, борной кислоты или боратов, силиката. Входят в состав веществ, выполняющих ключевую роль в энергетическом обмене и структурную функцию. Группа 3. К, Nа, Мg, Са, Mn, Cl Из почвенного раствора в форме ионов. Активируют ферменты, участвуя в конформационных изменениях. Регулируют осмотический потенциал вакуоли, электрический потенциал мембран и их проницаемость. Группа 4. Fe, Cu, Zn, Mo Из почвенного раствора в форме ионов, хелатов Входят в состав ферментов. Участвуют в транспорте электронов
Значение элементов. Особенности минерального питания растений. Значение питательных элементов: 1. Структурное 2. Участвуют в создании определенной ионной концентрации, стабилизации макромолекул и коллоидных частиц (электрохимическая роль потенциалообразующая, осмотические свойства) 3. Каталитическое. Особенность минерального обмена растений: 1. Накопление элементов в тканях в концентрациях значительно более высоких, чем во внешней среде. 2. Специфичность в потребности, накоплении и распределении по органам отдельных элементов у разных растений . Физиологическая роль макро-и микроэлементов. Внешние признаки дефицита. самостоятельно
Признаки дефицита минеральных элементов азота железа кальция меди фосфора магния серы цинка калия бора марганца
3. Методы исследования минерального питания растений. 1) 2) 3) 1859 г. – опыты И. Кнопа, Ю. Сакса метод водных или песчаных культур. вопрос о доступных формах питательных веществ был решен И. С. Шуловым в лаборатории Д. Н. Прянишникова в опытах, проведенных в стерильных условиях. Катионы и анионы поступают в растения независимо друг от друга с разной скоростью. Скорость поступления иона определяется быстротой его использования. Это было установлено путем определения изменения концентрации р. Н в водных культурах. Овес. Песчаные культуры. Сосуды: 1—чистый песок; 2— даны все питательные соли; 3— исключен азот; 4— исключен фосфор; 5— исключен калий
4. Поступление минеральных солей через корневую систему 4. 1. Корневая система как орган поглощения солей. Функции корня Особенности корня как органа поглощения. Строение корня. Эволюция корня. Синтетическая функция корня.
Строение корня Основной зоной поглощения питательных веществ, снабжающей и надземные органы растения, является зона растяжения клеток и зона корневых волосков. Поглощающие поверхности корня • Общая адсорбирующая поверхность (адсорбирует). • Рабочая адсорбирующая поверхность (адсорбирует и передает в сосуды ксилемы)
Эволюция корня Зеленые водоросли: 1 -2. Улотрикс. 3. Кодиум. 4. Ульва (морской салат). 5. Спирогира 1 этап – водоросли, лишайники поглощают всей поверхностью (у высших частично сохранилась). 2 этап – выход на сушу– формирование органов воздушного и почвенного питания. • Корень как специализированный орган появился не сразу. Начало ему дали клетки базальной части стебля, погруженного в субстрат. У древнейших растений суши, обитающих в условиях избыточной влажности, роль корня выполняли особые расширения или выросты (ризоиды) – функция закрепления и частично поглощения. В менее оводненных участках суши формирование корнеподобных выростов или настоящих корневищ с придаточными корнями. • Поглощающая система впервые появляется у мхов, затем плауны, хвощи, папоротники. Увеличение всасывающей способности. Метаболическая специализация корня сформировалась позже. Впервые настоящая корневая система – у саговниковых (голосеменные), но корни не ветвятся. Совершенные – у голосеменных и покрытосеменных. Синтетическая функция корня сложилась позже. Соответственно ей сформировалась и анатомическая структура корня. Фритчиелла клубневидная: а — стелющиеся нити; 6 — ризоиды
Синтетическая функция корня Какие вещества образуются в корне? 1) аминокислоты и амиды. Имеются данные, что 50 70% поступившего азота включается в метаболизм в корнях. 2) алкалоиды, порфирины, каучук, витамины (В 1, В 6, никотиновая кислота, аскорбиновая кислота). 3) фитогормоны цитокинины. Опыты К. Мотеса (1958). Установил, что если изолированные листья табака поместить в питательную среду и на них образуются корни, то они долгое время сохраняют зеленую окраску. Если корни обрывать, то при выдерживании на питательной смеси листья желтеют. Влияние корней оказалось возможным заменить нанесением на листья раствора кинетина.
4. 2. Особенности поступления солей в корневую систему. Влияние внешних условий на поступление солей. • Температура (при t близкой к 0°С поглощение солей идет медленно, до 40°С усиливается. Увеличение температуры на 10°С может вызвать возрастание поглощения в два и даже три раза). • Свет (в темноте поглощение солей замедляется и постепенно прекращается, под влиянием освещения ускоряется) • Кислород (при уменьшении содержания до 2— 3% интенсивность поступления солей остается на одном уровне, снижение ниже 3% вызывает падение поглощения примерно в два раза) • р. Н • Присутствие других ионов. Влияние внутренних факторов на поступление солей. • интенсивность дыхания. • транспирация
4. 3. Механизм и пути поступления минеральных солей через корневую систему Механизм поглощения солей клеткой
5. Почва как источник питательных веществ. Корни поглощают вещества из водной фазы (почвенный раствор) и твердой фазы почвы: при контакте с частицами ППК почвенного поглощающего комплекса. ППК — это мелкодисперсная коллоидная часть почвы, смесь минеральных (алюмосиликатных) и органических (гуминовых) соединений. Поглощенные ионы адсорбируются на поверхности клеточных оболочек ризодермы. Из адсорбированного состояния ионы могут по коре корня передвигаться двумя путями: по апопласту и симпласту.
Выделительная функция корней Слизистые вещества корня включают полисахариды, фенолы, аминокислоты, органические кислоты. Локализованы на самом окончании корешка, в зонах чехлика и растяжения, вплоть до корневых волосков Слизь, которую выделяют корни, способна изменять растворимость гумусовых веществ почвы. Количество растворенного органического углерода при выщелачивании чернозема, предварительно подвергшегося воздействию корневых выделений, повышается на 40, 4%. Полагают, что корневые выделения высвобождают катионы металлов из гумуса и тем самым меняют его структуру. Корневой экссудат принимает участие в связывании никеля, кадмия и других тяжелых металлов. Органические выделения корня хелатируют трехвалентное железо, необходимое для метаболизма растений, переводя его из нерастворимой формы в растворимую. Схема, показывающая действие корневых выделений: а — вода, омывающая корни одного растения, не попадает на корни другого, и оно развивается нормально; б — корневые выделения угнетают подопытное растение.
6. Физиологические основы применения удобрений. Внесение удобрений как важнейший фактор управления продуктивностью и качеством урожая сельскохозяйственных растений. Особенности потребления минеральных веществ растениями. Физиологические свойства удобрений.
Контрольные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. Какие основные признаки определяют необходимость данного элемента для жизни растения? Как это можно установить? Какие основные функции выполняют питательные элементы? Какая особенность фосфора прежде всего определяет его физиологическую роль? В состав каких необходимых соединений для жизни растений входит сера? Каковы особенности физиологической роли металлов? Приведите примеры влияния отдельных металлов на активность ферментов. Назовите физиологические процессы, которые связаны с присутствием К+. В чем специфическая роль Са для зеленых растений? Почему при недостатке Мg нарушается процесс фотосинтеза? Недостаток железа вызывает хлороз молодых листьев, а недостаток азота — старых. Объясните. Что такое антагонизм ионов? Как он проявляется? Каковы его причины? Почему поступление солей через корневую систему зависит от присутствия кислорода; интенсивности дыхания; света? Какой вывод можно из этого сделать? Что такое апопласт и симпласт? Каковы пути и особенности передвижения ионов от поверхности корня до сосудов ксилемы? Где находятся пояски Каспари и как они влияют на передвижение ионов по сосудам ксилемы? Что вызывает десорбцию ионов в сосудах ксилемы? Каково соотношение процессов пассивного и активного поступления ионов в клетки корневой системы в зависимости от возраста растений? Какова физиологическая роль корневой системы? Какие существуют доказательства этого? Какие свойства почвы и растения необходимо учитывать при внесении удобрений?
present5.com
Корневое питание растений
1. Корневое питание растений. Избирательное поглощение элементов питания растениями.
Питание растений - процесс поглощения и усвоения из окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизни. Одни питательные элементы растения поглощают из воздуха в форме углекислого газа и молекулярного кислорода, другие - из почвы в форме воды и ионов минеральных солей. Соответственно различают воздушное (фотосинтез) и почвенное (корневое) питание. Усложнение растений, увеличение их размеров сопровождалось появлением различных органов и тканей, выполняющих функцию поглощения и передвижения веществ. Большинство растений поглощает воду и минеральные вещества из почвы корнями. Корень называют нижним концевым двигателем веществ у растений Почвенное питание у папоротников и семенных растений осуществляется с помощью корня. Строение корня приспособлено к поглощению воды и элементов питания из почвы. В этом процессе участвует зона поглощения (всасывания), которая имеет корневые волоски. При рассматривании корневого волоска под микроскопом видно, что он представляет собой молодую клетку, которая покрыта оболочкой, имеет ядро, цитоплазму и органоиды. На 1 мм2поверхности корня может располагаться от 200 до 400 корневых волосков. За счет этого всасывающая поверхность корня увеличивается примерно в 18 раз. Корневые волоски недолговечны, живут в среднем 10 - 12 суток, но ежедневно по мере роста корня на молодом его участке образуются новые корневые волоски. Клетка корневого волоска поглощает воду благодаря тому, что содержащиеся в ней неорганические и органические вещества создают высокую концентрацию раствора, превышающую концентрацию почвенного раствора, окружающего корневой волосок. Вода (по законам осмоса) передвигается из менее концентрированного почвенного раствора в более концентрированный раствор, который находится в корневом волоске. В засуху концентрация почвенного раствора возрастает, и поглощение воды корневыми волосками затрудняется. Большое значение в поглощении элементов питания играют корневые выделения, которые растворяют труднодоступные минеральные вещества. Растворяющим действием обладает выделяемая корнями углекислота. Некоторые растения выделяют органические кислоты (яблочную, щавелевую и др.), которые обладают большой растворяющей способностью. За зоной всасывания расположена проводящая зона корня. В нее из зоны всасывания поступают поглощенные корневыми волосками вода и минеральные вещества. По проводящей ткани они передвигаются вверх по растению. Всасывание воды корнем и ее передвижение можно обнаружить по "плачу" растений и гуттации. "Плачем" растений называют выделение сока (пасоки) из перерезанного стебля. Особенно интенсивно выделяется пасока весной. Гуттация - это выделение капелек воды неповрежденным растением по краям листа у окончания листовых жилок. Гуттацию можно увидеть рано утром у многих растений, например, у садовой земляники, манжетки, розы и др. "Плач" и гуттация свидетельствуют о том, что вода поступает из корня в стебель под давлением. Это корневое давление. Вместе с водой в растение из почвы поступают растворенные в ней минеральные соли. В период интенсивного роста здоровые, с хорошо развитыми корнями растения нуждаются в усиленном питании для формирования зеленых побегов, цветков и плодов. Поглощение элементов питания корнями является сложным физиологическим процессом, связанным с обменом веществ. Для поглощения питательных веществ и нормальной жизнедеятельности корней необходимы доступ воздуха к корням, благоприятная температура окружающей среды, оптимальные кислотность (рН) раствора, состав и концентрация солей в почве. Гидропонный способ выращивания растений, или гидропоника (от греч. hidros - "влажный" и ропео - "работать", "трудиться"), позволил установить, что все минеральные вещества растения получают из их водных растворов. Разные растения нуждаются в разных количествах минеральных веществ. Так, растения пшеницы на площади 1 га поглощают более 40 кг азота, 20 кг фосфора, 25 кг калия, при урожае в 30 ц/га рожь вынесет из почвы 75 кг азота, 45 кг фосфора и 90 кг калия. А картофель использует питательных веществ больше, чем зерновые, многолетние и однолетние травы. Поиск путей наиболее полного и рационального использования растениями элементов минерального питания удобрений и почвы во все времена оставался одной из главных задач науки и практики. Столь пристальное внимание к данной проблеме обусловлено тем, что уровень и качество минерального питания растений во многом определяют их урожай и его качество. Потребление растениями элементов питания в онтогенезе определяется многими факторами. Наиболее значимыми из них являются неравномерность роста и развития, обусловленная генетическими особенностями культур и сортов, почвенно-климатические условия произрастания. Из последних наиболее важным для потребления элементов питания является уровень обеспеченности растений влагой и теплом. С целью повышения доступности элементов питания разработаны разнообразные приемы обработки почвы, накопления и сохранения влаги в почве. Важное место в решении этого вопроса отводится дробному применению минеральных удобрений, приуроченности их внесения к периоду наибольшей потребности растений в элементах питания, особенно азота Установлено также, что одни минеральные вещества требуются растениям в относительно больших количествах (соли калия, азота, кальция, фосфора, магния и прочие макроэлементы), другие вещества и элементы требуются в ничтожных количествах (микроэлементы цинк, молибден, медь, железо, бор и др.). Концентрация питательных веществ может колебаться в довольно широких пределах. Организм растения, извлекая эти вещества из внешней среды, создает в тканях их необходимую концентрацию. Если этих веществ в воде и грунте достаточно, растение развивается правильно, быстро растет, цветет и плодоносит. При недостатке одного или нескольких необходимых веществ отмечается отставание в росте, изменение формы растения, прекращается размножение. Иногда наблюдается избыток тех или иных химических элементов, что также может вызвать нарушение развития растений. Если удобрения вносят в количествах, превышающих потребности растений, то урожайность не увеличивается, а качество продукции может даже ухудшиться. Так, избыточное азотное питание капусты приводит к недостатку в ней сахаров, капуста плохо хранится. При избытке в почве солей азота в клубнях картофеля снижается содержание крахмала, у многих растений в клетках накаливаются нитраты. Употребление в пищу овощей, картофеля и других продуктов, содержащих избыток нитратов, оказывает вредное влияние на здоровье человека.2. Важнейшие периоды в питании растений. Значение послойного внесения удобрений
В разные фазы роста и развития потребность растений в элементах питания неодинакова. Во время роста растения в большей степени нуждаются в повышенном содержании азота, а декоративно-лиственным этот элемент в большом количестве необходим на протяжении всей жизни. В фазах цветения и плодоношения растения потребляют больше фосфора и калия Сельскохозяйственные растения различаются общей величиной потребления элементов питания для формирования урожая, темпами их поглощения на протяжении неодинакового по длительности периода вегетации, а также по соотношению усвоения основных элементов—азота, фосфора и калия. Для культур, более требовательных к элементам питания (сахарная свекла, кукуруза, картофель и др.), при прочих равных условиях необходимы более высокие дозы удобрений. Разные сорта одной и той же культуры могут сильно различаться по требовательности к питательному режиму и отзывчивости на внесение удобрений. Скороспелые сорта характеризуются более коротким периодом поглощения питательных веществ и более требовательны к условиям питания по сравнению с позднеспелыми. При разработке системы удобрения, определении доз, сроков и способов применения удобрений должны быть учтены различия в чувствительности отдельных культур (особенно в молодом возрасте) к концентрации питательных веществ в почвенном растворе, в усваивающей способности корневой системы и характере ее развития (мощности, глубине проникновения и т.д.), в требовательности к реакции среды. Гетерогенное распределение удобрений в почве оказывает большое влияние на трансформацию элементов питания, рост и развитие растений, функциональную активность корневой системы. Все это, естественно, должно находить отражение и в степени использования элементов питания удобрений и почвы растениями. Свидетельством тому являются многочисленные исследования, проведенные на различных культурах в самых разнообразных почвенно-климатических условиях. Наблюдения показали, что ленточное внесение нитроаммофоса на выщелоченном черноземе наряду с положительным влиянием на ростовую функцию растений пшеницы в начале онтогенеза также повышало содержание в надземной части общего азота и фосфора. Большее содержание этих элементов в листьях по сравнению с разбросным внесением сохранялось до фазы колошения. К фазе цветения растения яровой пшеницы накапливают основное количество элементов питания. В дальнейшем с началом формирования и налива зерна происходит снижение относительного их содержания в вегетативных органах. Из данных следует, что на фоне локального размещения удобрения процесс реутилизации идет более интенсивно, чем при разбросном способе. К фазе кущения растения яровой пшеницы при разбросном и локальном внесении, как правило, заметно различаются и по абсолютному количеству накопленных элементов питания. Ко времени наступления фазы кущения при ленточном размещении удобрения растения накапливали в надземной части на 20 % больше азота и на 41 % фосфора, чем при разбросном способе. При внесении половинной нормы нитроаммофоса растения накапливали почти такое же количество элементов питания, что и при полной дозе вразброс. Сравнимые результаты по данным вариантам были получены и в фазу восковой спелости зерна. Однако наличие очага высокого содержания элементов питания в почве на самых ранних этапах онтогенеза растений может тормозить их потребление растениями. На уровень потребления элементов питания удобрений на начальных фазах роста и развития растений оказывает влияние как объем почвы, с которым перемешивается удобрение при разбросном его внесении, так и глубина расположения очага при локальном способе. В опытах на яровой пшенице наиболее интенсивное потребление 15N-мочевины, внесенной совместно с фосфором и калием до начала кущения, отмечалось при перемешивании удобрений со слоем почвы 0-10 см. Перемешивание удобрения со слоем почвы 0-25 см тормозило поглощение азота удобрения до начала интенсивного роста надземной части растения. Наиболее длительная депрессия в потреблении растениями азота удобрения в начале онтогенеза наблюдалась при внесении его сплошным экраном на глубине 25 см. Представляется, что основной причиной этого было ухудшение позиционной доступности элементов питания корневым системам растений. Перспективным является послойно-ленточное внесение удобрений под сахарную свеклу. Сущность этого приема состоит в том, что полное минеральное удобрение или только гранулированный суперфосфат вносятся непрерывной лентой на глубину 12-15 и 25-28 см. В результате этого растения сахарной свеклы в течение всего вегетационного периода обеспечены необходимым количеством элементов питания в нужном соотношении. При этом особую роль играет тот факт, что во вторую половину вегетации растения обеспечены достаточным количеством доступного фосфора и калия, усиливающим сахаронакопление. В одном из опытов полное минеральное удобрение вразброс под культивацию вносилось в дозах: N - 90, P2O5 - 60 и K2O - 100 кг/га. На делянках с локальным внесением дозы были снижены на 1/3. Несмотря на это, ленточное двухъярусное размещение туков было более эффективным, чем разбросное: повышался не только урожай, но и сахаристость корней. Локализация только PK и NK при равномерном перемешивании азота и фосфора оказала меньшее влияние на урожай, чем локализация всех трех элементов питания. Годовую дозу удобрений под отдельные культуры можно вносить в разные сроки и различными способами. Сроки и приемы внесения удобрений должны обеспечивать наилучшие условия питания растений в течение всей вегетации и получение наибольшей окупаемости питательных веществ урожаем. Различают три способа внесения удобрений: допосевное (или основное), припосевное (в рядки, гнезда, лунки) и послепосевное (или подкормки в период вегетации). В основное удобрение до посева вносят навоз (и другие органические удобрения) и, как правило, большую часть общей дозы применяемых под данную культуру минеральных удобрений. Припосевное удобрение, рассчитанное главным образом на обеспечение растений легкодоступными формами элементов питания в начальный период их жизни, имеет важное значение и для последующего развития растений. Благоприятные условия питания с начала вегетации способствуют формированию у молодых растений более мощной корневой системы, что обеспечивает в дальнейшем лучшее использование питательных элементов из почвы и основного удобрения. Благодаря рядковому удобрению растения быстрее развиваются и легче переносят временную засуху, меньше повреждаются вредителями и поражаются болезнями, лучше подавляют сорняки. Подкормки в течение вегетации применяют в дополнение к основному и припосевному удобрению для усиления питания растений в периоды наиболее интенсивного потребления ими питательных элементов.3. Основные месторождения калийных руд. Сырые калийные удобрения, их использование
Месторождения стран ближнего зарубежья: Прикарпатское (Украина), Старобинское (Белоруссия), наиболее крупные месторождения стран дальнего зарубежья: Верхнерейнское (Франция, Германия), Делавэрское (США), Саскачеванское (Канада). Россия обладает богатейшими запасами сырья для производства калийных удобрений, сосредоточенными в Верхнекамском месторождении калийных солей в Пермской области. Верхнекамское месторождение разрабатывается с 1933 года. Общие запасы составляют 150 млрд. т. (сильвинит, карналлит и др. соли), содержание КCl в руде – 18-34%. Добыча ведется подземным способом. Разработка ведется двумя предприятиями в Пермской области – ОАО «Уралкалий» (г. Березники) и ОАО «Сильвинит» (г. Соликамск), мощности которых позволяют выпускать до 6,5 млн. т. продукции ежегодно. ОАО «Сильвинит» - одно из крупнейших предприятий России по производству минеральных удобрений. В его состав входят три рудоуправления с законченным циклом производства, шахтостроительное управление, промышленный порт. На предприятии работает опытная станция, проводящая агрохимические исследования эффективности калийных удобрений. На сегодняшний день калий хлористый гранулированный, производимый ОАО «Сильвинит», является одним из лучших по качеству в России и странах СНГ. Он имеет самый низкий уровень гигроскопичности и самые высокие прочностные показатели, что гарантирует сохранение качественных характеристик продукта при транспортировке и хранении. Основные виды деятельности ОАО «Сильвинит» – производство и реализация высококонцентрированных, экологически чистых, высококачественных калийных удобрений, применяемых под любые сельскохозяйственные культуры и на различных типах почв; производство и реализация различных видов солей для промышленности и сельского хозяйства. ОАО «Уралкалий» является единственным в Российской Федерации производителем белого (галургического) хлористого калия с содержанием К2О не менее 62% в мелкокристаллической и стандартной (обеспыленной) формах. Только здесь в промышленных масштабах выпускается хлористый калий реактивной чистоты с содержанием полезного компонента не ниже 99,8 процента для фармацевтической промышленности. На предприятии налажен выпуск комплексных минеральных удобрений и удобрительных смесей (NPK – удобрения), которые используются в личных подсобных хозяйствах. Месторождения калийных руд имеются также в Волгоградской, Оренбургской областях. Зона БАМа располагает крупным сырьевым потенциалом калийных солей (Сакунское месторождение сынныритов в Читинской области и Непское месторождение хлористых калийных солей в Иркутской области). Калийные удобрения являются вторым по объему производства видом удобрений в России: в 2000 г. на их долю приходилось 32,8% общего выпуска. Сырые калийные соли представляющие собой размолотые природные калийные руды (сильвинит, карналлит, каинит) эффективны на различных почвах при внесении под картофель, корнеплоды, лен, табак и другие культуры, потребляющие много калия. Промышленное содержание К2О в руде 12-13%. Используются также калийные соли, получаемые путем смешения сырых калийных солей с концентрированными, обычно с хлористым калием - 30-ти и 40%-ные калийные соли. Содержание натрия (в калийной соли и сильвините) ухудшает физико-химические свойства многих почв, особенно черноземных, каштановых и солонцовых. Все калийные удобрения в почвах глинистых и суглинистых закрепляются в том месте, куда они внесены, глубоко вниз с водой они не проходят. На легких песчаных почвах они не закрепляются или закрепляются слабо. Поэтому если на глинистых почвах калийные удобрения можно вносить и с осени, то на легких песчаных почвах этого делать нельзя. Могут быть большие потери калия. Калийные удобрения на глинистых почвах надо заделывать глубоко - ближе к корням. Удобрения, содержащие хлор (в частности, калийную соль) в повышенных дозах, лучше вносить осенью (хлор вымывается из почвы, калий остается). В обычных дозах эти удобрения можно вносить и осенью и весной, но все же осеннему внесению, особенно под красную смородину, малину, виноград и землянику, надо отдать предпочтение.4. Нитрофоска. Производство и применение
НИТРОФОСКА – это сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение для применения под все выращиваемые культуры на всех типах почв. Состав: фосфор-10%, азот-11%, калий-11%. Агрегатное состояние - твердый гранулированный продукт. Назначение – для основного внесения, для припосевного внесения, для подкормки. Способ применения: Основное внесение: при перекопке почвы осенью или весной под картофель и овощные культуры 40-60 г/м2 на окультуренных почвах и 80-120 г/м2 на неокультуренных. Под землянику и малину весной вносят 30-40 г/м2. При посадке плодово-ягодных и декоративных деревьев и кустарников вносят 70-300 г на посадочную яму, после внесения грунт тщательно перемешивают. Подкормки в период вегетации растений: 2-3 раза за сезон по 30-40 г/м2, с последующим поливом. При внесении в сухом виде удобрения равномерно распределяют по поверхности почвы с последующей заделкой (перекопка или рыхление) во влажный слой почвы или при необходимости поливом. В лабораторных опытах с яровой пшеницей Саратовская 46 нитрофоску перемешивали со всем объемом почвы или вносили лентой на глубину 10 см. В оба срока определения растения по локально внесенному удобрению характеризовались более высоким, чем при перемешивании удобрения с почвой, содержанием не только общего, но и белкового азота. Наиболее значимые различия по содержанию небелкового азота в листьях по вариантам опыта наблюдались в начале активного накопления растениями биомассы, т.е. в период трубкования. При ленточном распределении нитрофоски оно было почти в два раза ниже, чем при перемешивании со всем объемом почвы. Меры безопасности: При работе следует соблюдать общие требования и правила личной гигиены, пользоваться резиновыми перчатками. После работы вымыть руки и лицо водой с мылом. Меры первой доврачебной помощи: При попадании на кожу - смыть водой с мылом. При попадании в глаза промыть большим количеством воды. При попадании в желудок дать выпить несколько стаканов воды, вызвать рвоту и немедленно обратиться к врачу (при себе иметь тарную этикетку или инструкцию по применению). Освободившуюся тару сжигают или утилизируют с бытовым мусором в специально отведенных местах. Просыпанные удобрения собирают и используют по прямому назначению. Хранить в сухом закрытом помещении, отдельно от продуктов, лекарств и кормов; местах недоступных для детей и животных.5. Комплексное использование бобовых сидератов. Удобрение сидератов
Сидераты – это растения или смесь растений, посеянные с целью обогатить почву органикой и питанием. Сидераты - могучие восстановители почвенного плодородия, истинные зеленые лекарства для почвы. В качестве сидератов выращивают культуры, дающие быстро и много зеленой массы. Бобовые сидераты более ценны. Преимущество их в том, что они обогащают почву не только органическим веществом (гумусом), но и азотом, усвоенным бактериями непосредственно из воздуха. Бобовые (горох, нут, у нас – бабий, или пупатый горох, бобы, фасоль, соя, чечевица, и травы: вика, однолетний люпин, эспарцет, мышиный горошек, сачевичник, люцерна и клевер) содержат на корнях колонии бактерий - азотофиксаторов – и сильно обогащают почву азотом. Если бобовое растение использовано как сидерат, то в почве будет создан запас азота на 2-3 года. Все они холодостойки и рано всходят. Корни их мощно рыхлят землю. В качестве сидератов часто используют сочетания бобовых и зерновых культур (рожь, овес). Например, при подготовке участка под малину, при недостатке органических удобрений можно высевать, бобовые сидераты в междурядьях молодой малины. На плантациях с расстоянием между рядами 2,5 м сидераты можно выращивать только первые 2-3 года. В дальнейшем, когда корневая система кустов малины разрастется и займет все междурядья, сидераты не высевают. Высевают сидераты во второй половине лета (конец июня - начало июля). Полосы по рядам шириной 1 м оставляют свободными от сидератов. На 1 м2 площади междурядий требуется семян: люпина синего 18-20 г, викоовсяной смеси 15 г (10 г вики и 5 г овса), гороха 12,5 г и горчицы 1-1,5 г. Перед посевом междурядья необходимо прокультивировать, а в зоне достаточного увлажнения и тяжелых почв мелко перепахать (вскопать). Одновременно с этим почву надо заразить клубеньковыми бактериями, специфическими для данного бобового растения (разбрасывание влажной почвы, взятой с участка, где ранее возделывался указанный сидерат или обработка семян нитрагином - культурой клубеньковых бактерий). Для лучшего развития сидератов следует внести минеральное удобрение; под бобовые - фосфорно-калийные (суперфосфата 2,5 г и 40-процентной калийной соли 7,5 г). Семена высевают вразброс и заделывают боронованием. Перед запашкой их желательно повторно внести фосфорные удобрения. Семена обрабатывают нитрагином (или земляной суспензией, приготовленной из почвы с участка, где раньше возделывали люпин). Сидераты, высеянные во второй половине лета, успевают дать к концу осени большую зеленую массу, которую заделывают в почву. Для более равномерного распределения зеленой массы по всей площади междурядные сидераты перед заделкой подкашивают. Люпин и другие бобовые на зеленое удобрение запахивают в стадии образования бобиков. После сбора урожая бобов их ботву можно закопать как удобрение в приствольных кругах плодовых деревьев. С сидератами в почву вносится большое количество органических веществ. В среднем их запашка эквивалентна внесению 30-50 т/га навоза. Навоз - классическое органическое удобрение, его иногда называют жемчужиной земледелия. И, тем не менее, сидераты превосходят его во многих отношениях. Во-первых, они обходятся дешевле. Их не надо транспортировать на поле. Во-вторых, они не содержат семян сорных растений в таком количестве, как это свойственно навозу. И если в качестве сидератов используют бобовые растения, то за один сезон почва дополнительно получает от 100 до 400 кг/га биологически чистого азота. После сидератов качество растениеводческой продукции всегда выше: белковость зерна повышается, а нитраты не накапливаются. У картофеля сидераты повышают крахмалистость, у сахарной свеклы - сахаристость. По сравнению с другими способами борьбы с дегумификацией почв сидераты отличаются еще одним важным преимуществом. Как и сорные растения, за счет более глубоких корневых систем большинство сидеральных культур способно активизировать геохимический обмен между подпочвой и ее пахотным горизонтом. Особенно важен этот процесс для таких элементов, как фосфор, кальций, микроэлементы. Только по фосфору одногодичная культура сидератов заменит внесение его в количестве 25 кг. Классическим способом использования сидеральных культур является отведение для них особого поля в севообороте. Этот способ дает наибольшую зеленую массу, но экономически в условиях максимизации отдачи земли выгоден не всегда. Поэтому в настоящее время отдельные поля под сидераты не отводят. Чаще их просто впихивают в севооборот за счет уплотнения. Подсевные сидераты. Сидеральную культуру начинают выращивать путем подсева ее семян под полог основной культуры. Конечно, посев ведут одновременно, культурное растение используют быстрорастущее, а в качестве сидерата берут культуры с медленным развитием: многолетний люпин, озимую или яровую вику, сераделлу или однолетний райграс. Развиваясь под пологом основной культуры, эти сидераты как бы доедают остатки азота и углекислого газа и тем самым повышают общую эффективность солнечной батареи. Живут они, таким образом, в своей экологической нише и особо вредного влияния на основную культуру не оказывают. Если и происходит некоторое снижение ее урожайности, то оно с лихвой окупается урожаем следующего года, когда скажется плодотворный эффект сидерального удобрения. После уборки основной культуры сидеральная культура продолжает расти и успевает накопить значительную массу. Запахивают такие сидераты обычно весной следующего года.6. Использование агрохимических картограмм в хозяйствах
Агрохимическая картограмма показывает обеспеченность почв питательными элементами или потребность в известковании и гипсовании. Агрохимическая картограмма - своеобразная визитная карточка поля. Она дает представление о кислотности почвы, содержания в ней фосфора, калия и других веществ. Эффективность удобрений зависит от многих факторов, однако, основой рационального использования удобрений служат картограммы, отражающие количественную характеристику агрохимических показателей. Они позволяют правильно разместить полевые культуры с учетом их агрохимических особенностей по полям севооборотов, установить дозы удобрений, необходимость проведения химической мелиорации почв и т. д. На основе картограмм можно вести планомерную работу по повышению плодородия почв сельхозугодий, что в конечном итоге способствует росту урожая. Без таких картограмм невозможна высокая культура земледелия. На основе агрохимических картограмм разрабатываются научно обоснованные проекты и планы применения средств химизации для землепользователей. Руководствуясь ими, многие хозяйства добились резкого повышения плодородия полей, получают высокие и устойчивые урожаи. В 1991 г. РосНИИЗемпроект разработал "Методические рекомендации по почвенному и агрохимическому обследованию крестьянских (фермерских) хозяйств". В соответствии с этой методикой для проведения обследования земель, подготовки почвенных карт и агрохимических картограмм фермерских земельных участков, необходима топографическая основа местности в масштабе 1:5000. Ученые ряда университетов США (штатов Иллинойс, Висконсин, Миннесота, Айова) предложили новый подход к отбору почвенных образцов и оформлению агрохимических картограмм при проведении агрохимического обследования почв. Поле независимо от пестроты почвенного покрова (что учитывалось в прежней методике отбора образцов) предлагается делить с помощью маркировочных флажков на квадраты средней площадью от 0,4 до 2,4 га (в зависимости от конкретных условий). С каждого квадрата поля берется от 6 до 12 почвенных проб для составления смешанного образца. Почвенные образцы анализируют, а результаты анализа используют при составлении агрохимических картограмм, выполненных также в виде сетки квадратов. Агрохимическое картирование проводят раз в три года. Внесение удобрений в соответствии с агрохимическими показателями почв осуществляют разбрасывателями "Soilection rig" с электронным монитором, регулирующим внесение удобрений по квадратам картограммы. Пользуясь новыми картограммами, имеется возможность выравнивать на полях запасы доступных питательных веществ, что гарантирует получение однородного урожая по всему полю и значительный экономический эффект.baza-referat.ru
Корневое питание растений
1. Корневое питание растений. Избирательное поглощение элементов питания растениями.
Питание растений - процесс поглощения и усвоения из окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизни. Одни питательные элементы растения поглощают из воздуха в форме углекислого газа и молекулярного кислорода, другие - из почвы в форме воды и ионов минеральных солей. Соответственно различают воздушное (фотосинтез) и почвенное (корневое) питание. Усложнение растений, увеличение их размеров сопровождалось появлением различных органов и тканей, выполняющих функцию поглощения и передвижения веществ. Большинство растений поглощает воду и минеральные вещества из почвы корнями. Корень называют нижним концевым двигателем веществ у растений Почвенное питание у папоротников и семенных растений осуществляется с помощью корня. Строение корня приспособлено к поглощению воды и элементов питания из почвы. В этом процессе участвует зона поглощения (всасывания), которая имеет корневые волоски. При рассматривании корневого волоска под микроскопом видно, что он представляет собой молодую клетку, которая покрыта оболочкой, имеет ядро, цитоплазму и органоиды. На 1 мм2 поверхности корня может располагаться от 200 до 400 корневых волосков. За счет этого всасывающая поверхность корня увеличивается примерно в 18 раз. Корневые волоски недолговечны, живут в среднем 10 - 12 суток, но ежедневно по мере роста корня на молодом его участке образуются новые корневые волоски. Клетка корневого волоска поглощает воду благодаря тому, что содержащиеся в ней неорганические и органические вещества создают высокую концентрацию раствора, превышающую концентрацию почвенного раствора, окружающего корневой волосок. Вода (по законам осмоса) передвигается из менее концентрированного почвенного раствора в более концентрированный раствор, который находится в корневом волоске. В засуху концентрация почвенного раствора возрастает, и поглощение воды корневыми волосками затрудняется. Большое значение в поглощении элементов питания играют корневые выделения, которые растворяют труднодоступные минеральные вещества. Растворяющим действием обладает выделяемая корнями углекислота. Некоторые растения выделяют органические кислоты (яблочную, щавелевую и др.), которые обладают большой растворяющей способностью. За зоной всасывания расположена проводящая зона корня. В нее из зоны всасывания поступают поглощенные корневыми волосками вода и минеральные вещества. По проводящей ткани они передвигаются вверх по растению. Всасывание воды корнем и ее передвижение можно обнаружить по "плачу" растений и гуттации. "Плачем" растений называют выделение сока (пасоки) из перерезанного стебля. Особенно интенсивно выделяется пасока весной. Гуттация - это выделение капелек воды неповрежденным растением по краям листа у окончания листовых жилок. Гуттацию можно увидеть рано утром у многих растений, например, у садовой земляники, манжетки, розы и др. "Плач" и гуттация свидетельствуют о том, что вода поступает из корня в стебель под давлением. Это корневое давление. Вместе с водой в растение из почвы поступают растворенные в ней минеральные соли. В период интенсивного роста здоровые, с хорошо развитыми корнями растения нуждаются в усиленном питании для формирования зеленых побегов, цветков и плодов. Поглощение элементов питания корнями является сложным физиологическим процессом, связанным с обменом веществ. Для поглощения питательных веществ и нормальной жизнедеятельности корней необходимы доступ воздуха к корням, благоприятная температура окружающей среды, оптимальные кислотность (рН) раствора, состав и концентрация солей в почве. Гидропонный способ выращивания растений, или гидропоника (от греч. hidros - "влажный" и ропео - "работать", "трудиться"), позволил установить, что все минеральные вещества растения получают из их водных растворов. Разные растения нуждаются в разных количествах минеральных веществ. Так, растения пшеницы на площади 1 га поглощают более 40 кг азота, 20 кг фосфора, 25 кг калия, при урожае в 30 ц/га рожь вынесет из почвы 75 кг азота, 45 кг фосфора и 90 кг калия. А картофель использует питательных веществ больше, чем зерновые, многолетние и однолетние травы. Поиск путей наиболее полного и рационального использования растениями элементов минерального питания удобрений и почвы во все времена оставался одной из главных задач науки и практики. Столь пристальное внимание к данной проблеме обусловлено тем, что уровень и качество минерального питания растений во многом определяют их урожай и его качество. Потребление растениями элементов питания в онтогенезе определяется многими факторами. Наиболее значимыми из них являются неравномерность роста и развития, обусловленная генетическими особенностями культур и сортов, почвенно-климатические условия произрастания. Из последних наиболее важным для потребления элементов питания является уровень обеспеченности растений влагой и теплом. С целью повышения доступности элементов питания разработаны разнообразные приемы обработки почвы, накопления и сохранения влаги в почве. Важное место в решении этого вопроса отводится дробному применению минеральных удобрений, приуроченности их внесения к периоду наибольшей потребности растений в элементах питания, особенно азота Установлено также, что одни минеральные вещества требуются растениям в относительно больших количествах (соли калия, азота, кальция, фосфора, магния и прочие макроэлементы), другие вещества и элементы требуются в ничтожных количествах (микроэлементы цинк, молибден, медь, железо, бор и др.). Концентрация питательных веществ может колебаться в довольно широких пределах. Организм растения, извлекая эти вещества из внешней среды, создает в тканях их необходимую концентрацию. Если этих веществ в воде и грунте достаточно, растение развивается правильно, быстро растет, цветет и плодоносит. При недостатке одного или нескольких необходимых веществ отмечается отставание в росте, изменение формы растения, прекращается размножение. Иногда наблюдается избыток тех или иных химических элементов, что также может вызвать нарушение развития растений. Если удобрения вносят в количествах, превышающих потребности растений, то урожайность не увеличивается, а качество продукции может даже ухудшиться. Так, избыточное азотное питание капусты приводит к недостатку в ней сахаров, капуста плохо хранится. При избытке в почве солей азота в клубнях картофеля снижается содержание крахмала, у многих растений в клетках накаливаются нитраты. Употребление в пищу овощей, картофеля и других продуктов, содержащих избыток нитратов, оказывает вредное влияние на здоровье человека.2. Важнейшие периоды в питании растений. Значение послойного внесения удобрений
В разные фазы роста и развития потребность растений в элементах питания неодинакова. Во время роста растения в большей степени нуждаются в повышенном содержании азота, а декоративно-лиственным этот элемент в большом количестве необходим на протяжении всей жизни. В фазах цветения и плодоношения растения потребляют больше фосфора и калия Сельскохозяйственные растения различаются общей величиной потребления элементов питания для формирования урожая, темпами их поглощения на протяжении неодинакового по длительности периода вегетации, а также по соотношению усвоения основных элементов—азота, фосфора и калия. Для культур, более требовательных к элементам питания (сахарная свекла, кукуруза, картофель и др.), при прочих равных условиях необходимы более высокие дозы удобрений. Разные сорта одной и той же культуры могут сильно различаться по требовательности к питательному режиму и отзывчивости на внесение удобрений. Скороспелые сорта характеризуются более коротким периодом поглощения питательных веществ и более требовательны к условиям питания по сравнению с позднеспелыми. При разработке системы удобрения, определении доз, сроков и способов применения удобрений должны быть учтены различия в чувствительности отдельных культур (особенно в молодом возрасте) к концентрации питательных веществ в почвенном растворе, в усваивающей способности корневой системы и характере ее развития (мощности, глубине проникновения и т.д.), в требовательности к реакции среды. Гетерогенное распределение удобрений в почве оказывает большое влияние на трансформацию элементов питания, рост и развитие растений, функциональную активность корневой системы. Все это, естественно, должно находить отражение и в степени использования элементов питания удобрений и почвы растениями. Свидетельством тому являются многочисленные исследования, проведенные на различных культурах в самых разнообразных почвенно-климатических условиях. Наблюдения показали, что ленточное внесение нитроаммофоса на выщелоченном черноземе наряду с положительным влиянием на ростовую функцию растений пшеницы в начале онтогенеза также повышало содержание в надземной части общего азота и фосфора. Большее содержание этих элементов в листьях по сравнению с разбросным внесением сохранялось до фазы колошения. К фазе цветения растения яровой пшеницы накапливают основное количество элементов питания. В дальнейшем с началом формирования и налива зерна происходит снижение относительного их содержания в вегетативных органах. Из данных следует, что на фоне локального размещения удобрения процесс реутилизации идет более интенсивно, чем при разбросном способе. К фазе кущения растения яровой пшеницы при разбросном и локальном внесении, как правило, заметно различаются и по абсолютному количеству накопленных элементов питания. Ко времени наступления фазы кущения при ленточном размещении удобрения растения накапливали в надземной части на 20 % больше азота и на 41 % фосфора, чем при разбросном способе. При внесении половинной нормы нитроаммофоса растения накапливали почти такое же количество элементов питания, что и при полной дозе вразброс. Сравнимые результаты по данным вариантам были получены и в фазу восковой спелости зерна. Однако наличие очага высокого содержания элементов питания в почве на самых ранних этапах онтогенеза растений может тормозить их потребление растениями. На уровень потребления элементов питания удобрений на начальных фазах роста и развития растений оказывает влияние как объем почвы, с которым перемешивается удобрение при разбросном его внесении, так и глубина расположения очага при локальном способе. В опытах на яровой пшенице наиболее интенсивное потребление 15N-мочевины, внесенной совместно с фосфором и калием до начала кущения, отмечалось при перемешивании удобрений со слоем почвы 0-10 см. Перемешивание удобрения со слоем почвы 0-25 см тормозило поглощение азота удобрения до начала интенсивного роста надземной части растения. Наиболее длительная депрессия в потреблении растениями азота удобрения в начале онтогенеза наблюдалась при внесении его сплошным экраном на глубине 25 см. Представляется, что основной причиной этого было ухудшение позиционной доступности элементов питания корневым системам растений. Перспективным является послойно-ленточное внесение удобрений под сахарную свеклу. Сущность этого приема состоит в том, что полное минеральное удобрение или только гранулированный суперфосфат вносятся непрерывной лентой на глубину 12-15 и 25-28 см. В результате этого растения сахарной свеклы в течение всего вегетационного периода обеспечены необходимым количеством элементов питания в нужном соотношении. При этом особую роль играет тот факт, что во вторую половину вегетации растения обеспечены достаточным количеством доступного фосфора и калия, усиливающим сахаронакопление. В одном из опытов полное минеральное удобрение вразброс под культивацию вносилось в дозах: N - 90, P2O5 - 60 и K2O - 100 кг/га. На делянках с локальным внесением дозы были снижены на 1/3. Несмотря на это, ленточное двухъярусное размещение туков было более эффективным, чем разбросное: повышался не только урожай, но и сахаристость корней. Локализация только PK и NK при равномерном перемешивании азота и фосфора оказала меньшее влияние на урожай, чем локализация всех трех элементов питания. Годовую дозу удобрений под отдельные культуры можно вносить в разные сроки и различными способами. Сроки и приемы внесения удобрений должны обеспечивать наилучшие условия питания растений в течение всей вегетации и получение наибольшей окупаемости питательных веществ урожаем. Различают три способа внесения удобрений: допосевное (или основное), припосевное (в рядки, гнезда, лунки) и послепосевное (или подкормки в период вегетации). В основное удобрение до посева вносят навоз (и другие органические удобрения) и, как правило, большую часть общей дозы применяемых под данную культуру минеральных удобрений. Припосевное удобрение, рассчитанное главным образом на обеспечение растений легкодоступными формами элементов питания в начальный период их жизни, имеет важное значение и для последующего развития растений. Благоприятные условия питания с начала вегетации способствуют формированию у молодых растений более мощной корневой системы, что обеспечивает в дальнейшем лучшее использование питательных элементов из почвы и основного удобрения. Благодаря рядковому удобрению растения быстрее развиваются и легче переносят временную засуху, меньше повреждаются вредителями и поражаются болезнями, лучше подавляют сорняки. Подкормки в течение вегетации применяют в дополнение к основному и припосевному удобрению для усиления питания растений в периоды наиболее интенсивного потребления ими питательных элементов.3. Основные месторождения калийных руд. Сырые калийные удобрения, их использование
Месторождения стран ближнего зарубежья: Прикарпатское (Украина), Старобинское (Белоруссия), наиболее крупные месторождения стран дальнего зарубежья: Верхнерейнское (Франция, Германия), Делавэрское (США), Саскачеванское (Канада). Россия обладает богатейшими запасами сырья для производства калийных удобрений, сосредоточенными в Верхнекамском месторождении калийных солей в Пермской области. Верхнекамское месторождение разрабатывается с 1933 года. Общие запасы составляют 150 млрд. т. (сильвинит, карналлит и др. соли), содержание КCl в руде – 18-34%. Добыча ведется подземным способом. Разработка ведется двумя предприятиями в Пермской области – ОАО «Уралкалий» (г. Березники) и ОАО «Сильвинит» (г. Соликамск), мощности которых позволяют выпускать до 6,5 млн. т. продукции ежегодно. ОАО «Сильвинит» - одно из крупнейших предприятий России по производству минеральных удобрений. В его состав входят три рудоуправления с законченным циклом производства, шахтостроительное управление, промышленный порт. На предприятии работает опытная станция, проводящая агрохимические исследования эффективности калийных удобрений. На сегодняшний день калий хлористый гранулированный, производимый ОАО «Сильвинит», является одним из лучших по качеству в России и странах СНГ. Он имеет самый низкий уровень гигроскопичности и самые высокие прочностные показатели, что гарантирует сохранение качественных характеристик продукта при транспортировке и хранении. Основные виды деятельности ОАО «Сильвинит» – производство и реализация высококонцентрированных, экологически чистых, высококачественных калийных удобрений, применяемых под любые сельскохозяйственные культуры и на различных типах почв; производство и реализация различных видов солей для промышленности и сельского хозяйства. ОАО «Уралкалий» является единственным в Российской Федерации производителем белого (галургического) хлористого калия с содержанием К2О не менее 62% в мелкокристаллической и стандартной (обеспыленной) формах. Только здесь в промышленных масштабах выпускается хлористый калий реактивной чистоты с содержанием полезного компонента не ниже 99,8 процента для фармацевтической промышленности. На предприятии налажен выпуск комплексных минеральных удобрений и удобрительных смесей (NPK – удобрения), которые используются в личных подсобных хозяйствах. Месторождения калийных руд имеются также в Волгоградской, Оренбургской областях. Зона БАМа располагает крупным сырьевым потенциалом калийных солей (Сакунское месторождение сынныритов в Читинской области и Непское месторождение хлористых калийных солей в Иркутской области). Калийные удобрения являются вторым по объему производства видом удобрений в России: в 2000 г. на их долю приходилось 32,8% общего выпуска. Сырые калийные соли представляющие собой размолотые природные калийные руды (сильвинит, карналлит, каинит) эффективны на различных почвах при внесении под картофель, корнеплоды, лен, табак и другие культуры, потребляющие много калия. Промышленное содержание К2О в руде 12-13%. Используются также калийные соли, получаемые путем смешения сырых калийных солей с концентрированными, обычно с хлористым калием - 30-ти и 40%-ные калийные соли. Содержание натрия (в калийной соли и сильвините) ухудшает физико-химические свойства многих почв, особенно черноземных, каштановых и солонцовых. Все калийные удобрения в почвах глинистых и суглинистых закрепляются в том месте, куда они внесены, глубоко вниз с водой они не проходят. На легких песчаных почвах они не закрепляются или закрепляются слабо. Поэтому если на глинистых почвах калийные удобрения можно вносить и с осени, то на легких песчаных почвах этого делать нельзя. Могут быть большие потери калия. Калийные удобрения на глинистых почвах надо заделывать глубоко - ближе к корням. Удобрения, содержащие хлор (в частности, калийную соль) в повышенных дозах, лучше вносить осенью (хлор вымывается из почвы, калий остается). В обычных дозах эти удобрения можно вносить и осенью и весной, но все же осеннему внесению, особенно под красную смородину, малину, виноград и землянику, надо отдать предпочтение.4. Нитрофоска. Производство и применение
НИТРОФОСКА – это сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение для применения под все выращиваемые культуры на всех типах почв. Состав: фосфор-10%, азот-11%, калий-11%. Агрегатное состояние - твердый гранулированный продукт. Назначение – для основного внесения, для припосевного внесения, для подкормки. Способ применения: Основное внесение: при перекопке почвы осенью или весной под картофель и овощные культуры 40-60 г/м2 на окультуренных почвах и 80-120 г/м2 на неокультуренных. Под землянику и малину весной вносят 30-40 г/м2. При посадке плодово-ягодных и декоративных деревьев и кустарников вносят 70-300 г на посадочную яму, после внесения грунт тщательно перемешивают. Подкормки в период вегетации растений: 2-3 раза за сезон по 30-40 г/м2, с последующим поливом. При внесении в сухом виде удобрения равномерно распределяют по поверхности почвы с последующей заделкой (перекопка или рыхление) во влажный слой почвы или при необходимости поливом. В лабораторных опытах с яровой пшеницей Саратовская 46 нитрофоску перемешивали со всем объемом почвы или вносили лентой на глубину 10 см. В оба срока определения растения по локально внесенному удобрению характеризовались более высоким, чем при перемешивании удобрения с почвой, содержанием не только общего, но и белкового азота. Наиболее значимые различия по содержанию небелкового азота в листьях по вариантам опыта наблюдались в начале активного накопления растениями биомассы, т.е. в период трубкования. При ленточном распределении нитрофоски оно было почти в два раза ниже, чем при перемешивании со всем объемом почвы. Меры безопасности: При работе следует соблюдать общие требования и правила личной гигиены, пользоваться резиновыми перчатками. После работы вымыть руки и лицо водой с мылом. Меры первой доврачебной помощи: При попадании на кожу - смыть водой с мылом. При попадании в глаза промыть большим количеством воды. При попадании в желудок дать выпить несколько стаканов воды, вызвать рвоту и немедленно обратиться к врачу (при себе иметь тарную этикетку или инструкцию по применению). Освободившуюся тару сжигают или утилизируют с бытовым мусором в специально отведенных местах. Просыпанные удобрения собирают и используют по прямому назначению. Хранить в сухом закрытом помещении, отдельно от продуктов, лекарств и кормов; местах недоступных для детей и животных.5. Комплексное использование бобовых сидератов. Удобрение сидератов
Сидераты – это растения или смесь растений, посеянные с целью обогатить почву органикой и питанием. Сидераты - могучие восстановители почвенного плодородия, истинные зеленые лекарства для почвы. В качестве сидератов выращивают культуры, дающие быстро и много зеленой массы. Бобовые сидераты более ценны. Преимущество их в том, что они обогащают почву не только органическим веществом (гумусом), но и азотом, усвоенным бактериями непосредственно из воздуха. Бобовые (горох, нут, у нас – бабий, или пупатый горох, бобы, фасоль, соя, чечевица, и травы: вика, однолетний люпин, эспарцет, мышиный горошек, сачевичник, люцерна и клевер) содержат на корнях колонии бактерий - азотофиксаторов – и сильно обогащают почву азотом. Если бобовое растение использовано как сидерат, то в почве будет создан запас азота на 2-3 года. Все они холодостойки и рано всходят. Корни их мощно рыхлят землю. В качестве сидератов часто используют сочетания бобовых и зерновых культур (рожь, овес). Например, при подготовке участка под малину, при недостатке органических удобрений можно высевать, бобовые сидераты в междурядьях молодой малины. На плантациях с расстоянием между рядами 2,5 м сидераты можно выращивать только первые 2-3 года. В дальнейшем, когда корневая система кустов малины разрастется и займет все междурядья, сидераты не высевают. Высевают сидераты во второй половине лета (конец июня - начало июля). Полосы по рядам шириной 1 м оставляют свободными от сидератов. На 1 м2 площади междурядий требуется семян: люпина синего 18-20 г, викоовсяной смеси 15 г (10 г вики и 5 г овса), гороха 12,5 г и горчицы 1-1,5 г. Перед посевом междурядья необходимо прокультивировать, а в зоне достаточного увлажнения и тяжелых почв мелко перепахать (вскопать). Одновременно с этим почву надо заразить клубеньковыми бактериями, специфическими для данного бобового растения (разбрасывание влажной почвы, взятой с участка, где ранее возделывался указанный сидерат или обработка семян нитрагином - культурой клубеньковых бактерий). Для лучшего развития сидератов следует внести минеральное удобрение; под бобовые - фосфорно-калийные (суперфосфата 2,5 г и 40-процентной калийной соли 7,5 г). Семена высевают вразброс и заделывают боронованием. Перед запашкой их желательно повторно внести фосфорные удобрения. Семена обрабатывают нитрагином (или земляной суспензией, приготовленной из почвы с участка, где раньше возделывали люпин). Сидераты, высеянные во второй половине лета, успевают дать к концу осени большую зеленую массу, которую заделывают в почву. Для более равномерного распределения зеленой массы по всей площади междурядные сидераты перед заделкой подкашивают. Люпин и другие бобовые на зеленое удобрение запахивают в стадии образования бобиков. После сбора урожая бобов их ботву можно закопать как удобрение в приствольных кругах плодовых деревьев. С сидератами в почву вносится большое количество органических веществ. В среднем их запашка эквивалентна внесению 30-50 т/га навоза. Навоз - классическое органическое удобрение, его иногда называют жемчужиной земледелия. И, тем не менее, сидераты превосходят его во многих отношениях. Во-первых, они обходятся дешевле. Их не надо транспортировать на поле. Во-вторых, они не содержат семян сорных растений в таком количестве, как это свойственно навозу. И если в качестве сидератов используют бобовые растения, то за один сезон почва дополнительно получает от 100 до 400 кг/га биологически чистого азота. После сидератов качество растениеводческой продукции всегда выше: белковость зерна повышается, а нитраты не накапливаются. У картофеля сидераты повышают крахмалистость, у сахарной свеклы - сахаристость. По сравнению с другими способами борьбы с дегумификацией почв сидераты отличаются еще одним важным преимуществом. Как и сорные растения, за счет более глубоких корневых систем большинство сидеральных культур способно активизировать геохимический обмен между подпочвой и ее пахотным горизонтом. Особенно важен этот процесс для таких элементов, как фосфор, кальций, микроэлементы. Только по фосфору одногодичная культура сидератов заменит внесение его в количестве 25 кг. Классическим способом использования сидеральных культур является отведение для них особого поля в севообороте. Этот способ дает наибольшую зеленую массу, но экономически в условиях максимизации отдачи земли выгоден не всегда. Поэтому в настоящее время отдельные поля под сидераты не отводят. Чаще их просто впихивают в севооборот за счет уплотнения. Подсевные сидераты. Сидеральную культуру начинают выращивать путем подсева ее семян под полог основной культуры. Конечно, посев ведут одновременно, культурное растение используют быстрорастущее, а в качестве сидерата берут культуры с медленным развитием: многолетний люпин, озимую или яровую вику, сераделлу или однолетний райграс. Развиваясь под пологом основной культуры, эти сидераты как бы доедают остатки азота и углекислого газа и тем самым повышают общую эффективность солнечной батареи. Живут они, таким образом, в своей экологической нише и особо вредного влияния на основную культуру не оказывают. Если и происходит некоторое снижение ее урожайности, то оно с лихвой окупается урожаем следующего года, когда скажется плодотворный эффект сидерального удобрения. После уборки основной культуры сидеральная культура продолжает расти и успевает накопить значительную массу. Запахивают такие сидераты обычно весной следующего года.6. Использование агрохимических картограмм в хозяйствах
Агрохимическая картограмма показывает обеспеченность почв питательными элементами или потребность в известковании и гипсовании. Агрохимическая картограмма - своеобразная визитная карточка поля. Она дает представление о кислотности почвы, содержания в ней фосфора, калия и других веществ. Эффективность удобрений зависит от многих факторов, однако, основой рационального использования удобрений служат картограммы, отражающие количественную характеристику агрохимических показателей. Они позволяют правильно разместить полевые культуры с учетом их агрохимических особенностей по полям севооборотов, установить дозы удобрений, необходимость проведения химической мелиорации почв и т. д. На основе картограмм можно вести планомерную работу по повышению плодородия почв сельхозугодий, что в конечном итоге способствует росту урожая. Без таких картограмм невозможна высокая культура земледелия. На основе агрохимических картограмм разрабатываются научно обоснованные проекты и планы применения средств химизации для землепользователей. Руководствуясь ими, многие хозяйства добились резкого повышения плодородия полей, получают высокие и устойчивые урожаи. В 1991 г. РосНИИЗемпроект разработал "Методические рекомендации по почвенному и агрохимическому обследованию крестьянских (фермерских) хозяйств". В соответствии с этой методикой для проведения обследования земель, подготовки почвенных карт и агрохимических картограмм фермерских земельных участков, необходима топографическая основа местности в масштабе 1:5000. Ученые ряда университетов США (штатов Иллинойс, Висконсин, Миннесота, Айова) предложили новый подход к отбору почвенных образцов и оформлению агрохимических картограмм при проведении агрохимического обследования почв. Поле независимо от пестроты почвенного покрова (что учитывалось в прежней методике отбора образцов) предлагается делить с помощью маркировочных флажков на квадраты средней площадью от 0,4 до 2,4 га (в зависимости от конкретных условий). С каждого квадрата поля берется от 6 до 12 почвенных проб для составления смешанного образца. Почвенные образцы анализируют, а результаты анализа используют при составлении агрохимических картограмм, выполненных также в виде сетки квадратов. Агрохимическое картирование проводят раз в три года. Внесение удобрений в соответствии с агрохимическими показателями почв осуществляют разбрасывателями "Soilection rig" с электронным монитором, регулирующим внесение удобрений по квадратам картограммы. Пользуясь новыми картограммами, имеется возможность выравнивать на полях запасы доступных питательных веществ, что гарантирует получение однородного урожая по всему полю и значительный экономический эффект.
Литература
1. Земледелие/С. А. Воробьев, А.Н. Каштанов, А.М. Лыков, И. П. Макаров; Под ред. С. А. Воробьева. — М.: Агропромиздат, 1991.—527 с.: ил.—(Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). 2. Смирнов П. М., Муравин Э. А. Агрохимия.—3-е изд., перераб. и доп.—М.: Агропромиздат, 1991.—288 с.: ил.— (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учебн. заведений). 3. Трапезников В.К., Иванов И.И, Тальвинская Н.Г.. ЛОКАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ. Издательство "Гилем". УФА – 1999 - 260 с.www.coolreferat.com
Корневое питание растений
Корни поглощают только !—5% необходимой растению СО2, остальное же количество ее усваиваемся листьями. Углекислота, поступившая через корни, частично фиксируется при карбоксилировании с образованием органических кислот — яблочной, щавелевой, янтарной и фумаровой (больше всего — двух первых), а частично передвигается в неизмененном состоянии до листьев. Разумеется, фиксация С02, отмечавшаяся в тканях корнеплодов, клубней и корней, может идти лишь при использовании энергии других процессов. А это означает, что от такого усвоения углекислоты потенциальная энергия, накопленная урожаем, не возрастает.[ ...]
Постоянный приток :воды и питательных веществ из почвы — непременное условие воздушного питания растений. Поглощение элементов пищи и воды из почвы корнями, в свою очередь, зависит от воздушного питания листьев. Обе эт стороны жизни высших растений связаны между собой теснейшим образов, взаимно обусловливая друг друга и определяя как уровень урожая, так и его качество.[ ...]
Доказано, например что поглощение корнями ионов аммония немедленно вызывает усиление; притока углеводов из листьев в корни.[ ...]
Примечательно, что многие культуры усваивают не только легко доступные ионы, находящиеся в почвенном растворе, но и активно взаимодействуют с твердой фазой почвы, переводя в растворимую форму новые количества питательных элементов. При этом происходит как вытеснение обменнопоглощенных почвенными коллоидами катионов и анионов в раствор, так и разложение минералов и гумуса, содержащих некоторые безусловно требующиеся всем растениям труднорастворимые питательные вещества твердой части почвы.[ ...]
Основным средством воздействия растений на труднорастворимые соединения почвы являются, по общему признанию, корневые выделения. Последние включают и продукт дыхания — угольную кислоту, и продукты распада — органические кислоты, аминокислоты. На поверхности корней находятся и многочисленные ферменты, способные минерализовать некоторые органические вещества.[ ...]
В принципе все высшие растения нуждаются для своего нормального роста и развития в тех же минеральных элементах. Имеются, однако, очень существенные различия как в количестве того или иного элемента, необходимом для конкретного растительного вида и даже сорта, так и в динамике его поступления и использования культурами разных физиологических особенностей и биологических свойств.[ ...]
Соотношения, в которых те же самые минеральные вещества поглощаются из почвы различными культурами, сильно варьируют. Далеко не одинакова и способность их к усвоению элементов пищи из труднодоступных источников. Поэтому большое значение для практики применения удобрений имеет научное освещение не только общих основ питания растений через корни, но и конкретных особенностей этих процессов, применительно к главнейшим группам возделываемых культур с учетом почвенно-климатических условий их выращивания.[ ...]
Задача состоит в том, чтобы при минимальных затратах питательных веществ получать наиболее высокие урожаи, характеризующиеся хорошим химическим составом. Однако качество урожая не может быть одинаково хорошим при различном его использовании (для пищевых, кормовых, технических и других целей). Поэтому при разработке основных приемов удобрения какой-нибудь культуры речь должна идти о том, как будет использоваться ее продукция, чтобы направить влияние удобрения не только на создание намеченного количества продукции, но, и на обеспечение заданного химического состава ее, причем последнее требование еще труднее выполнить, чем первое. Подробнее этот вопрос будет изложен в специальном разделе, посвященном влиянию удобрений на качество урожая.[ ...]
Аналогичные главы в дргуих документах:
Вернуться к оглавлениюru-ecology.info
Корневое питание растений - Справочник химика 21
КОРНЕВОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ [c.45]
Природный известняк и гашеную известь Са(0Н)2 применяют для известкования почв, которое благоприятно действует на почву, повышая ее плодородие. Благоприятное действие извести на почву основано на том, что кальций, взаимодействуя с почвенными коллоидами, способствует приданию почве прочной мелкокомковатой структуры, что, в свою очередь, обеспечивает лучший приток влаги и воздуха к корням растений. Кроме того, известь реагирует с почвенными кислотами, уменьшает избыточную кислотность почв, создавая более благоприятные условия для корневого питания растений. Наконец, кальций, заключающийся в извести, служит элементом питания растений. [c.414]
Обычно загрязнения нефтью и нефтепродуктами приводят к значительным изменениям физико-химических свойств почв. Так, разрушение слабых почвенных структур и диспергирование почвенных частиц сопровождается снижением водопроницаемости почв. За счёт загрязнения нефтью в почве резко возрастает соотношение между углеродом и азотом, что ухудшает азотный режим и нарушает корневое питание растений. Кроме того, нефть, попадая на поверхность земли и впиваясь в грунт, сильно загрязняет почву и подземные воды, в результате чего плодородный слой земли в течение длительного времени не восстанавливается. Почва самоочищается очень медленно, путём биологического разложения нефти. [c.293]
Процесс листового питания называют фотосинтезом. Он неразрывно связан с корневым питанием растений так как для синтеза аминокислот и белков необходимо поступление из почвы азота, фосфора и других элементов. Масштабы фотосинтеза велики (рис. 78), ежегодно растения связывают 150 млрд. т углерода и 25 млрд. т водорода, а выделяют в атмосферу 400 млрд. т кислорода. [c.392]
В растениях непрерывно идут процессы синтеза и распада, которые принято называть обменом вег еств. Преобладание синтеза над распадом позволяет создавать урожай, что и является целью возделывания сельскохозяйственных культур. Но синтез невозможен без непрерывного притока ряда веществ, которые поступают в растение или через корни из почвы, или поглощаются листьями нз атмосферы. В связи с этим различают воздушное и корневое питание растений. [c.14]
Все важнейшие физиологические жидкости (кровь, лимфа, отделения многочисленных желез и т. д.) представляют собой растворы. Процессы пищеварения и усвоения пищи в организме человека и животных неразрывно связаны с переводом питательных веществ в раствор. Наконец, вопрос о растворах имеет исключительно большое значение для растениеводства в связи с особенностями корневого питания растений растительный организм в состоянии воспринимать питательные вещества из почвы только в виде водных растворов очень малой концентрации. [c.216]
Внутри растительной клетки осмотическое давление создает напряженное состояние растительных тканей (явление тургора). Благодаря этому травянистые органы растений приобретают устойчивость, эластичность. При наступлении засухи количество воды, испаряемой растением, превышает поступление воды тургор падает, растение вянет. Если увядшее растение получает необходимое количество воды, то тургор восстанавливается, растение вновь приобретает свежий вид. Осмотическое давление почвенного раствора оказывает большое влияние на протекание корневого питания растений. [c.226]
Ризосферные микроорганизмы и корневое питание растений [c.86]
Для изучения многих вопросов корневого питания растений почва как среда малопригодна, так как состав ее слишком сложен и не все условия питания в ней могут быть строго учтены. [c.550]
Существует множество естественных полупроницаемых перегородок животного или растительного происхождения оболочки растительных клеток, стенки кровеносных сосудов, пищеварительного тракта, эритроцитов и др. Поэтому осмос имеет исключительно важное значение в биологических явлениях, регулируя процессы всасывания и выделения влаги, корневого питания растений и т. д. [c.148]
Проблема корневого питания растений принадлежит к числу наиболее сложных в агрономической науке. По современной теории, растения питаются почти исключительно неорганиче- [c.14]
Что такое корневое питание растений и какие Элементы поступают через корни [c.46]
В ходе корневого питания растения поглощают простые минеральные соли из почвы, используя поступившие из листьев углеводы, частично осуществляют уже в корнях синтез ряда довольно сложных органических соединений и передвигают их в надземные органы. Однако значительная и нередко большая част , необходимых для минерального питания ионов, поглощенных корневой сйстемой, передвигается вместе с током воды по ксилеме в растущие побеги й листья. Там они либо непосредственно участвуют в фотосинтезе, либо способствуют его нормальному протеканию, усиливая отток его продуктов по флоэме в ниже.пежащие органы, до корней включительно. Катионы, поступившие через корни, нейтрализуют органические [c.45]
Роль органических и минеральных соединений в корневом питании растений. [c.46]
В итоге можно сказать, что было бы неправильным отрицать вообще роль некоторых органических соединений, проникающих в растения через корни, в питании сельскохозяйственных культур. Часть этих веществ, несомненно, может быть продуктами выделения микроорганизмов ризосферы. Однако ни в коем случае нельзя умалять основной роли в корневом питании растений изученных минеральных соединений. Да и странно было бы считать, что выспие растение — основной цех природы по синтезу органического вещества -- само нуждается в нем для питания. Кто бы синтезировал эти вещества для растений Следовательно, нельзя принижать космическую роль зеленых растений, которую подчеркивал К. А. Тимирязев. [c.89]
Как можно регулировать корневое питание растений [c.46]
Приведенные в таблице 1 данные показывают, что на пахотных почвах склонов под влиянием систематически проявляющихся эрозионных процессов происходит обеднение верхних горизонтов смытых почвенных разностей гумусом и элементами корневого питания растений. Этот процесс усиливается по мере увеличения степени [c.150]
Круг вопросов, занимающих агрохимию, можно в основном свести к четырем большим проблемам корневое питание растений, химизм плодородия почвы, круговорот веществ в земледелии, рациональное применение удобрений. Кроме того, пятая проблема — химическая защита растений — разрабатывается вместе с представителями других научных дисциплин — земледелия, энтомологии, фитопатологии. [c.8]
Другим неправильным советом В. Р. Вильямса было надуманное ут- верждение не удобрять почву, а кормить растение. Однако при полевой куль- туре корневое питание растений не может миновать почву, так как при внекорневой подкормке (через листья) невозможно предоставить им в необходимой дозе ни одно из веществ, потребляемых в больших количествах. [c.17]
Вследствие разрушения почвенных структур и диспергирования почвенных частиц снижается водопроницаемость почв, В зафязненных почвах резко возрастает соотношение между углеродом и азотом за счет углерода нефти, что ухудшает азотный режим почв и нарушает корневое питание растений. [c.73]
Наиб, трудным оказался вопрос о корневом питании растений. Представления о том, что растения поглощают из почвы минер, соли (Б. Палисси, 1563 А. Лавуазье, 1761 А. Т. Болотов, 1770), долгое время наталкивались на сопротивление сторонников т. наз. гумусной теории питания растений (И. Валериус, 1761) и окончательно утвердились лишь в 19 в. после работ Ж. Буссенго (1836) и Ю. Либиха (1840) и особенно после разработки метода гидропоники (в. Кноп, Ю. Сакс, 1859), в к-ром растения выращиваются без участия почв. [c.29]
Удобрение АМБ-комплексный препарат т. наз. автохтонной микрофлоры Б, включающей большое кол-во разл. микроорганизмов, к-рые играют важную роль в корневом питании растений. Его применяют для создания грунта в теплицах и парниках при выращивании овошных культур и рассады. Для получения этого удобрения в кислый торф вносят известковый материал, минер, добавки, содержащие Р и К, и маточную культуру бактерий АМБ (1-2 кг/т). В приготовленной массе грунта после тщательного его перемешивания при 18-30°С активно происходит микробиологическая минерализация перегноя, в результате чего нек-рая часть труднодоступных для растений питательных веществ превращается в легкоусвояемые соединения. [c.238]
Круг вопросов, занимающих агрохимию, можно в основном свести к четырем большим проб лемам корневое питание растений, химизм плодо- [c.7]
ЗОЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. Питательные вещества растений, остающиеся после сгорания органических веществ в растительной золе. Троретячески зола должна бы содержать все макро- и микроэлементы корневого питания растений, кроме азота, улетающего при сжигании растений. Но вследствие высоких температур при сгорании частично улетают и другие элементы — фосфор, сера, калий. Кроме того, в золе содержится больше углекислых солей, чем их имеется в растениях, потому что минеральные катионы связываются с угольной кислотой. Таким образом, зола не полностью отражает содержание 3. э. в растениях. [c.104]
Гидролитическая адсорбция имеет большое значение в почвенных условиях, а также в корневом питании растений. На основе представлений об обменной адсорбции К. К. Гедройц создал свое учение о почвенном поглощающем комплексе, которое имеет важное значение для разрешения проблемы повышения плодородия почв. На основании полученного им большого экспериментального материала Гедройц установил, что поглощение иона почвой из раствора сопровождается выходом из нее другого иона в строго эквивалентных количествах. По Гедройцу, носителем обменной адсорбции в почве является почвенный поглощающий комплекс, который представляет собой высокодисперсную смесь нерастворимых в воде алюмосиликатных, органических и органоминеральных уединений. Многочисленными экспериментами Гедройц доказал, что в таком обмене участвуют только катионы, причем обменная способность их тем выше, чем больше валентность (в пределах ионов одной валентности тем выше, чем боль ше атомный вес). В качестве примера в табл. 84 приведены данные полученные Гедройцем при исследовании образца черноземной почвы насыщенной барием. Почва была обработана 0,1 н. растворами хлори дов перечисленных катионов при отношении раствора к почве 10 1 Поскольку вытесненные количества бария эквивалентны адсорби рованным количествам катионов, ясно, что адсорбционная способность катионов возрастает при переходе от лития к железу, а для кйтионов одинаковой валентности возрастает с увеличением атомного веса. [c.453]
Определение обменных катионов, емкости поглощения, солонцеватости и кислотности представляют собой методы исследования катионообменной (поглотительной) способности почв. Катионообменная способность почв обусловливает направление почвенных процессов и играет важную роль в корневом питании растений. Поэтому содержание обменных катионов в почве, а также состав их и общая емкость поглощения считаются важными показателями химических и физических свойств почвы. [c.264]
chem21.info
Корневое питание растений
Анализ элементарного состава растений показывает, что они в среднем содержат С — 45%, О — 42%, Н — 6,5%, N — 1,5% сухую массу. В процессе сжигания эти элементы окисляются и улетучиваются. Остается зола. Растения черпают углерод из С02 воздуха, кислород и водород из воды. Кислород также вовлекается в обмен в процессе дыхания. Азот и элементы, входящие в состав золы, поступают в растения через корневую систему из почвы в основном в виде минеральных соединений. Зеленые растения — автотрофы потому, что источником углерода у них является С02 и для построения органических веществ они используют другие элементы в форме минеральных соединений. 'Питание растений азотом и другими необходимыми элементами издавна привлекало внимание. Наши современные представления основаны на результатах, добытых усилиями многих ученых, в том числе таких крупных русских исследователей, как А.Т. Болотов, А.Н. Энгельгардт, Д.И. Менделеев, Д.Н. Прянишников, Д.А. Сабинин и др. Управление питанием растения через корневые системы с помощью внесения удобрений в почву значительно легче по сравнению с регулированием поступления С02 из воздуха. Именно поэтому ни в одном разделе физиология растений так тесно не соприкасается с земледелием, как в разделе корневого питания.
В этом разделе:
Физиологическая роль элементов минерального питания:
- Элементы, необходимые для растительного организма
- Физиологическое значение макро- и микроэлементов:
- Макроэлементы
- Микроэлементы
- Признаки голодания растений
- Антагонизм ионов
Поступление минеральных солей через корневую систему:
- Корневая система как орган поглощения солей
- Особенности поступления солеи в корневую систему:
- Влияние внешних условий на поступление солей
- Влияние внутренних факторов на поступление солей
- Механизм и пути поступления минеральных солей через корневую систему
- Роль корней в жизнедеятельности растений
Поступление и превращение соединений азота в растениях:
- Особенности усвоения молекулярного азота
- Питание азотом высших растений. азотный обмен растений
Растения с уклоняющимся типом питания:
- Насекомоядные растения
- Паразиты и полупаразиты
- Микотрофный тип питания
Почва как источник питательных веществ:
- Питательные вещества в почве и их усвояемость
- Значение кислотности почвы
- Значение почвенных микроорганизмов
- Физиологические основы применения удобрений
fizrast.ru
Корневое питание растений - Справочник химика 21
из "Агрохимия"
Образовавшиеся в корнях из углеводов органические кислоты, в которые входит поглощенная из почвы углекислота, со скоростью 2—4 м в час движутся с восходящим током веществ в зеленые плоды, точки роста, в листья и другие органы и там под влиянием декарбоксилирующих ферментов вновь освобождают ее, и она утилизируется в процессе фотосинтеза. Таким образом, ассимиляция СОг, Даже если она поглотилась через корни, происходит в зеленых частях растений. [c.45] Постоянный приток воды и питательных веществ из почвы— непременное условие воздушного питания растений. Поглощение элементов пищи и воды из почвы корнями, в свою очередь, зависит от воздушного питания листьев. Обе эти стороны жизни высших растений связаны между собой теснейшим образом, взаимно обусловливая друг друга и определяя как уровень урожая, так и его качество. [c.45] Помимо воды, корневая система берет из почвы различные минеральные вещества азот (аммонийный и нитратный ионы), фосфор (моно- и дифосфаты), калий, кальций, магний, серу (сульфатный ион), железо, марганец, медь, молибден, бор (борная кислота), цинк и другие микроэлементы. [c.45] Живым организмам и растениям присуща избирательная поглотительная способность, которая выражается в увеличении концентрации, по сравнению с содержанием элементов во внешней среде, определенных макро- и микроэлементов в теле организма или в отдельных его органах. [c.45] Легко объяснить накопление в растениях тех элементов, которые входят в органическое вещество азота, фосфора, серы, магния они выводятся из раствора, что смещает его равновесие. Но для калия аналогичного объяснения дать нельзя, ибо, за исключением части его, адсорбированной коллоидами протоплазмы и необменно поглощенной митохондриями, все основное количество калия остается в растениях в воднорастворимой форме и поглощение осуществляется против градиента концентрации. [c.45] Ярким проявлением избирательности в поглощении веществ корнями растений из внешней среды является так называемая физиологическая реакция солей, о которой подробнее будет сказано при рассмотрении физиологически кислых и физиологически щелочных удобрений. [c.46] Примером физиологически кислой соли может служить сернокислый аммоний. И основная (аммиак) и кислотная (серная кислота) части этой соли содержат необходимые для питания растений элементы — азот и серу. Но аммиак из сернокислого аммония поглощается растением быстрее и в относительно больших количествах, чем кислота. Поэтому раствор сернокислого аммония под воздействием корней растения становится кислым. Есть случаи, когда растение усваивает быстрее кислотную часть соли и медленнее, в меньших количествах, — основание (например, азот и кальций из нитрата кальция). Тогда раствор под воздействием корней растения становится щелочным, и такая соль называется физиологически щелочной. [c.46] Избирательность поглощения веществ растениями из внешней среды сочетается с определенным влиянием ее на питание и обмен веществ у растений. [c.46] Прянишников сформулировал положение о тесной взаимной зависимости между внешними условиями питания растений и внутренними процессами обмена веществ в них (1947). Оно вполне созвучно с принципом, развитым И. В. Мичуриным, о единстве организма и среды. [c.46] Поглощение из почвы воды и питательных веществ корнево системой растений может быть как положительным, так и отрицательным. Иногда растения теряют через корни и питательные вещества и воду. Речь идет о случаях, когда сухая почва отнимает у растения влагу, или о потерях растением ионов (например, кальция), если насыщенность ими почвенных коллоидов чрезмерно низка. Подобные явления неоднократно наблюдались даже у молодых растений, способность которых удерживать поглощенные ионы особенно велика. [c.46] На засоленных почвах с осмотическим давлением раствора, превышающим давление клеточного сока растений, выделение корнями наружу воды и солей не только нарушает нормальную жизнедеятельность организма, но и может привести его к гибели. В неменьшей мере проявляется важность единства растения и среды при рассмотрении влияния климатических условий (режим тепла, влаги, освещения) на рост, развитие и обмен веществ у растений. [c.46] Если схематически изобразить массу корней в пахотном слое и их деятельную поверхность, то надо начертить два конуса один, обращенный основанием вверх, покажет вес корневой системы, другой — основанием вниз —представит ее поверхность. Это характерно для всех культур, хотя но размерам, весу, глубине распространения в почве и морфологическим признакам корневые системы растений разных семейств сильно различаются. Каждый корень вверху утолщается, а внизу становятся все тоньше и тоньше. Верхняя часть его снаружи покрывается опробковевшей тканью и теряет способность к поглощению питательных веществ. Растет самая нижняя часть корня, его кончик, наружные клетки которого отделяют своеобразную защитную ткань — корневой чехлик, предохраняющий нежную растущую, зону от повреждения при соприкосновении с почвой. [c.46]Вернуться к основной статье
chem21.info
