|
|
|
 |
Основы агрохимии и почвоведения |
|
 |
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Основы агрохимии и почвоведения
Основы агрохимии и почвоведения
ОСНОВЫ АГРОХИМИИ И ПОЧВОВЕДЕНИЯ Содержание 1. Элементы рельефа: макро-, микро- и мезорельеф, их роль в формировании почвенного покрова2. Уравновешенность питательного раствора, синергизм и антагонизм ионов3. Микроудобрения. Ассортимент и способы примененияСписок использованной литературы 1. Элементы рельефа: макро-, микро- и мезорельеф, их роль в формировании почвенного покроваРельефом называют характер поверхности той или иной территории Земледелие с почвоведением / А.М. Лыков, А.А. Коротков, Г.И. Баздырев, А.Ф. Сафонов. - М.: Колос, 1999. - С.43.. Выделяют 3 группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф и микрорельеф.Макрорельефом называют самые крупные его формы -- возвышенности, плато, равнины, ущелья и др., которые определяют общий облик большой территории и являются чаще всего результатом проявления тектонических процессов.Мезорельеф -- это формы рельефа меньшего размера: холмы, комы, озы, речные долины, потяжины, лиманы, падины и т.д., которые образовались в результате экзогенных процессов.Микрорельефом называют формы, характеризующиеся незначительными площадью, глубиной или высотой: - блюдцеобразные западинки, образовавшиеся в результате просадочных явлений и имеющие площадь в несколько квадратных метров или в несколько десятков квадратных метров и глубину 10--40 см, - бугорки высотой 30--60 см и диаметром у основания около 1м -- результат жизнедеятельности землероев. Эти формы характерны для зоны сухих степей. В северных районах страны на лугах широко распространены кротовины.Рельеф оказывает большое влияние на характер почвообразования и свойства почв. От него зависит перераспределение влаги. Склоны из-за стока теряют часть влаги, в понижениях же накапливается избыточное ее количество. С рельефом тесно связан уровень грунтовых вод: на возвышенных местах он находится на значитель-ной глубине, в понижениях нередко подходит к поверхности. Близ-кое залегание грунтовых вод на пониженных участках приводит к образованию болот, а при их засоленности в условиях жаркого сухого климата -- к формированию солончаков. Во многом рельеф определяет степень эрозии почв, так как они сильнее разрушаются под действием воды в условиях пересеченной местности. Кроме того, он влияет на тепловой режим почв: северные склоны получают значительно меньше тепла, чем южные, поэтому хуже прогреваются, что, в свою очередь, отражается на водном режиме и характере растительности. Часто рельеф определяет интенсивность почвообразовательного процесса. Оподзоливание, например, сильнее происходит на плоских, хорошо промываемых участках, а не на склонах.Особенно велика роль рельефа в горных районах, где от абсолютной высоты зависит структура вертикальной зональности почва от экспозиции склонов -- наличие на одной и той же высоте различных типов почв. Микрорельеф определяет комплексность почвенного покрова, что особенно ярко выражено в сухих степях.2. Уравновешенность питательного раствора, синергизм и антагонизм ионовПитательный раствор представляет собой водный раствор веществ, необходимых растению для жизни и роста. Находясь в естественных условиях, растения получают их непосредственно из почвы, через корневую систему.Почвенный раствор можно определить также как жидкую фазу почв, включающую почвенную воду, содержащую растворенные соли, органоминеральные и органические соединения, газы и тончайшие коллоидные золи. В.И. Вернадский считал почвенные растворы одной из важнейших категорий природных вод, «основным субстратом жизни», «основным элементом механизма биосферы» Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение: Учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Март», Ростов н/Д.: Изд. центр «МарТ», 2004. - С.156.. Почвенным (питательным) раствором называют влагу, находящуюся в почве и содержащую в растворенном состоянии органические и минеральные вещества и газы Земледелие с почвоведением / А.М. Лыков, А.А. Коротков, Г.И. Баздырев, А.Ф. Сафонов. - М.: Колос, 1999. - С.102.. Почвенный раствор образуется в результате взаимодействия воды, поступающей в почву, с ее твердой фазой и растворения некоторых органических и минеральных веществ и их производных. По составу и концентрации почвенного раствора все почвы делят на две группы -- незасоленные и засоленные. Незасоленными называют такие почвы, в которых концентрация почвенного раствора невелика и сухой остаток водной вытяжки не превышает 0,25%. К засоленным относят почвы с высокой концентрацией почвенного раствора и сухим остатком водной вытяжки, превышающим 0,25%.Состав почвенного раствора в незасоленных почвах определяется характером и интенсивностью биологических процессов, особенностями материнских пород и почвообразования, составом обменных катионов почвы. В почвенном растворе этих почв находятся как минеральные, так и органические соединения. Из минеральных соединений наиболее распространены бикарбонаты кальция и магния -- Са(НСОз)2, Mg(HCO3)2, в меньшей степени встречаются КНСО3 и NaHCO3, сульфаты кальция, магния, калия и натрия, нитраты и фосфаты этих же катионов. Органические соединения почвенного раствора представлены различными кислотами (щаве-левой, винной и др.) и их солями, а также водорастворимыми гумусовыми веществами, ведущее место среди которых принадлежит фульвокислотам и фульватам одно- и двухвалентных катионов. В кислых почвах, кроме того, в состав раствора входят фульваты железа и алюминия.В засоленных почвах состав и концентрация почвенного раствора зависят от состава и количества легкорастворимых солей, находящихся в самой почве. Преобладающее значение в составе таких почв имеют минеральные соединения, из которых чаще всего присутствуют следующие: хлориды -- NaCl, CaCl2, MgCl2, КCl, сульфаты -- Na2SO4, MgSO4, CaSO4, карбонаты -- Na2CO3, и MgCO3; бикарбонаты -- NaHCO3, Mg(HCO3)2, Са(НСОз)2. Из органических соединений в незначительном количестве встречаются гуматы одновалентных катионов.Состав и концентрация почвенного раствора как в засоленных, так и в незасоленных почвах, непостоянны, и изменяются в течение вегетационного периода. Это объясняется динамикой микробиологических процессов, различной интенсивностью усвоения питательных веществ растениями в течение вегетации, вымыванием растворенных соединений осадками или, наоборот, подъемом их с грунтовыми водами.Физическое состояние почвенного раствора неоднородно: часть его находится в форме пленочной влаги и недоступна растениям, остальная часть -- в виде капиллярной и гравитационной влаги и легко усваивается растениями.Почвенный раствор обладает определенным осмотическим давлением. У незасоленных почв оно составляет 0,2-0,3 МПа, у засоленных часто превышает 1-2 МПа.Важное свойство почвенного раствора -- его реакция, по характеру которой выделяют кислые, нейтральные и щелочные растворы. Кислая реакция определяется наличием в растворе органических и минеральных кислот и кислых солей, щелочная -- карбонатами и бикарбонатами натрия, кальция и магния.Почвенный раствор служит основным и непосредственным источником элементов питания для растений, так как из него растения усваивают большинство питательных веществ. Он создает определенную среду, в которой развиваются микроорганизмы, и служит, поэтому основным регулятором микробиологической деятельности. Но в ряде случаев почвенный раствор может оказать и неблагоприятное воздействие на условия жизни организмов и почвообразовательный процесс.При высокой концентрации почвенного раствора наступает так называемая физиологическая сухость, когда имеющиеся в растворе элементы питания не могут быть усвоены микроорганизмами и растениями. Объясняют это тем, что осмотическое давление концентрированного почвенного раствора значительно превышает осмотическое давление сока в клетках корней или плазме микроорганизмов.Кислая и щелочная реакции почвенного раствора подавляют развитие и деятельность микроорганизмов. К этому же приводит и присутствие в почвенном растворе ряда соединений, которые даже при малой концентрации губительны для растения. К таким соединениям относятся сода, сероводород и закисные формы железа.Почвенный раствор играет большую роль в почвообразовании. Так, кислая его реакция способствует подзолообразованию, а высокая концентрация легкорастворимых солей приводит к образованию солончаков или солончаковатых почв.Концентрацию почвенного раствора уменьшают промыванием почвы пресными водами. Состав его изменяют внесением удобрений, а реакцию -- известкованием или гипсованием Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение: Учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Март», Ростов н/Д.: Изд. центр «МарТ», 2004. - С.158..Для выделения почвенного раствора используют методы: выжимание раствора под давлением на специальных прессах, центрифугирования и замещения (вытеснения) другой жидкостью. Количество выделяющегося почвенного раствора зависит от водоудерживающих свойств почвы и степени ее увлажнения. Получение почвенных растворов центрифугованием возможно лишь в почвах с влажностью, близкой к полной влагоемкости. Выделение почвенного раствора замещением его другой жидкостью заключается в том, что через колонку, заполненную исследуемой почвой с естественной влажностью, сверху просачивается вытесняющая жидкость. Наиболее удобен для этой цели этиловый спирт. Почвенный раствор собирается в приемник. Для улучшения фильтрационных свойств тяжелых почв их рекомендуется смешивать с хорошо отмытым кварцевым песком. При использовании указанных методов после выделения раствора в почве остается еще некоторое количество влаги.Преимущество указанных методов -- возможность получения растворов при влажности, характерной для почв в вегетационный период, поэтому практически динамику почвенного раствора можно изучить лишь этими методами.Состав жидкой фазы почвы в почвоведении также изучают лизиметрическим методом. Этот метод основан на исследовании просачивающихся через определенную толщу почвы дождевых или талых вод, которые собирают в специальный приемник. Недостаток всех лизиметрических установок -- возможность получения растворов лишь в периоды сильного увлажнения почв.Все методы выделения почвенных растворов трудоемки и не получили широкого распространения в практике научных исследований, кроме лизиметрических стационаров.Некоторое приближение к познанию состава почвенных растворов дает метод извлечения солей из почвы водной вытяжкой в соотношении почва: вода = 1:5. Простота и доступность метода водной вытяжки сделала его массовым при определении засоленности почв и содержания водорастворимых элементов питания растений.Сравнительное представление о составе почвенного раствора и водной вытяжки из солончака дают следующие данные в м.-экв. на 100г почвы (табл. 1).Таблица 1|
| Вытяжка | Раствор | | Cl- | 39,4 | 42,4 | | SO42- | 14,1 | 7,0 | | Na+ | 37,0 | 36,4 | | Mg2+ | 12,0 | 12,6 | | Ca2+ | 4,6 | 0,6 | | |
3. Микроудобрения. Ассортимент и способы примененияНа фоне высоких доз минеральных удобрений при их длительном применении на разных почвах начинается ощущаться недостаток микроэлементов. Так, потребность в микроэлементах проявляется у растений особенно после полного их удовлетворения азотом, фосфором, калием, магнием.Особенно часто такая ситуация складывается на бедных элементами питания песчаных и супесчаных почвах, в орошаемых севооборотах, на осушенных торфяниках. В таких условиях растения положительно реагируют на микроудобрения. Микроудобрения широко используют в овощеводстве, особенно в защищенном грунте.В культурах закрытого грунта роль микроэлементов возрастает. Микроудобрения -- удобрения, содержащие микроэлементы, вещества, потребляемые растениями в небольших количествах. Иными словами, растительные организмы потребляют микроэлементы в небольших количествах, но без них невозможны нормальные рост и развитие растений, поскольку замедляются ферментативные реакции, что приводит к ухудшению обмена веществ, уменьшению интенсивности дыхания, фото- и биосинтеза и др. Высокая эффективность микроудобрения достигается только при достаточном обеспечении растительных организмов основными питательными веществами, входящими в состав азотных, калийных и фосфорных удобрений; вместе с тем использование микроудобрения повышает эффективность действия макроудобрений на 10-12%. Наибольший эффект в возрастании урожаев сельскохозяйственных культур и улучшении их качества (например, увеличение содержания сахара в корнях сахарной свеклы и крахмала в клубнях картофеля) достигается при сбалансированном применении микроудобрения и макроудобрений.Питательными веществами микроудобрений являются микроэлементы (бор, медь, молибден, цинк, кобальт и др.), потребляемые растениями в небольших количествах. Все элементы участвуют в сложных преобразованиях органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза. Растения для образования своих органов - стеблей, листьев, цветков, плодов, клубней - используют минеральные питательные элементы в разных соотношениях.В соответствии с этим, традиционно в земледелии нашей страны применяются борные, марганцевые, молибденовый, кобальтовые, медные и цинковые удобрения. Также используют полимикроудобрения, в составе которых 2 и более микроэлементов. Перечень наиболее широко употребляемых микроудобрений приведем в таблице 1.Таблица 1 - Наиболее распространенные микроудобрения|
Элемент | Название удобрения | Содержание действующего вещества, % | | Бор (В) | Борная кислота | 17 | | | Борат натрия (бура) | 11 | | Молибден (Мо) | Молибденовая кислота | 53 | | | Молибдат аммония | 52 | | | Молибдат аммония-натрия | 36 | | Медь (Cu) | Сульфат меди (медный купорос) | 24 | | Марганец (Mn) | Сульфат марганца | 21 - 24 | | | Марганцовокислый калий (марганцовка) | 35 | | Кобальт (Со) | Сульфат кобальта | 18 - 20 | | Железо (Fe) | Сульфат железа (железный купорос) | 21 - 24 | | | Хелат железа | | | |
Эти вещества содержат микроэлементы в концентрированном виде, все они хорошо растворимы в воде, поэтому используют их чаще всего в виде внекорневых подкормок или для предпосевной обработки посевного материала. Лучшим способом применения микроудобрений является введение их в состав обычных или комплексных минеральных удобрений. Таким образом, изготовляют боратовый, марганизованный, молибденовый и цинковый суперфосфаты, нитрофоски и другие удобрения.Предпосевную обработку семян проводят опрыскиванием или опудриванием. Опрыскивают семена растворами; концентрация микроудобрений при этом для каждого микроэлемента особая. Опудривают семена сухими порошками, причем часто совмещают этот прием с протравливанием семян ядохимикатами.Однако микроудобрения вносят и под основную вспашку и при посеве, используя в таких случаях другие удобрения. Таким образом, в качестве микроэлементов применяют соли микроэлементов, отходы промышленности (шлаки, шламы), фритты (сплавы солей со стеклом), хелаты (соединения органических веществ с металлами, например Zn, Cu, B, Mo, Fe, Co) и др. Микроэлементы содержатся также в органических удобрениях.Остановимся несколько подробнее на использовании борных удобрений.В борных удобрениях растения больше всего нуждаются на дерново-подзолистых, дерново-глееевых, красноземах и других почвах, периодически подвергающихся известкованию. Известкование провоцирует перевод бора в труднодоступную для растений форму. Эффективны эти удобрения и на других почвах, характеризующихся низким содержанием подвижного бора. В частности, растения испытывают недостаток бора на легких почвах, в которых обычно мало содержится водорастворимой формы бора. В орошаемых почвах, где возможны потери водорастворимого бора, потребность в борных удобрениях также увеличивается. В почвах, формирующихся в условиях недостаточного увлажнения, растет потребность растений в боре в засушливые годы, а во влажные - снижается. Наиболее отзывчивы на бор сахарная свекла, овощные растения, кормовые корнеплоды, лен, клевер, люцерна, подсолнечник, гречиха, зернобобовые, хлопчатник. Очень хорошо реагируют на бор и плодово-ягодные культуры. Причем, повышается не только общая урожайность, но и качество продукции. В растениях увеличивается содержание белка, сахаров, крахмала, витаминов. Особенно важен бор при выращивании растений на семена: в них увеличивается содержание масел, улучшается всхожесть и энергия прорастания.Опрыскивание семян перед посевом проводят 0,05% раствором борной кислоты. Для получения такого раствора 1 г борной кислоты растворяют в 2 литрах воды. Этого количества хватает для обработки 1 ц семян. Для некорневой подкормки используют раствор борной кислоты -- 100-150 г на 300-400 л воды (хватает для обработки 1 га пашни). Подкормку проводят, когда растения хорошо разовьют вегетативную массу. Бор способствует активизации фотосинтеза и углеводному обмену в растениях, усиливая отток сахаров в репродуктивные органы, поэтому потребность в этом элементе у растений возрастает в период бутонизации - цветения. Перед наступлением этого периода и проводят борную подкормку. Обработку лучше всего производить в сухую безветренную погоду в утренние или вечерние часы. Для предпосевного внесения под большинство культур рекомендуют дозу 1 кг д.в. на 1 га пашни, под лен, землянику и огурцы - 0,5 кг/га. Ниже приводим список борсодержащих удобрений, используемых для предпосевного внесения.Гранулированный боросуперфосфат - содержит 18,5-19,3% Р2О5 и 1% Н3ВО3 (борная кислота). Светло-серые гранулы содержат бор в виде хорошо растворимой в воде борной кислоты.Двойной боросуперфосфат - содержит 40-42% Р2О5 и 1,5% Н3ВО3.Бормагниевое удобрение - содержит до 13% борной кислоты и 15-20% оксида магния. Удобрение представляет собой отход производства борной кислоты - тонкий порошок светло-серого цвета. Целесообразно использование этого удобрения на легких почвах, характеризующихся низким содержанием не только бора, но магния. Рекомендуемые дозы для предпосевного внесения 100 - 150 кг/га. Применяют его и для опудривания семян из расчета 300 - 500 г на 1 ц семян.Борнодатолитовое удобрение - содержит 12-13% борной кислоты. Порошок светло-серого цвета, полученный обработкой датолитовой породы серной кислотой. Можно использовать не только для внесения в почву, но и для предпосевной обработки семян.Борацитовая мука - представляет собой мелко размолотую борную руду, содержит около 10% бора.Медные удобрения применяют в виде пиритных огарков (0,3-0,5% Cu) и сульфата меди (около 23% Cu) главным образом на торфянистых и песчаных дерново-подзолистых почвах под зерновые (пшеница, ячмень, овёс; повышают урожай зерна на 2-3 ц с 1 га), овощные, лён, зернобобовые и др. Внесение их ускоряет созревание урожая и улучшает качество -- в овощах накапливается больше сахаров, витаминов, у льна волокно становится более тонким и крепким. Марганцевые удобрения -- марганцевый суперфосфат (2-3% MnO), препарат, содержащий Mn (3,5-4,5% MnO), марганцевый шлам (12-22% MnO), мартеновский шлак (3,2-17,6% MnO), марганцевые фритты (7-21% MnO) и др. -- используют в основном на чернозёмах, дерново-карбонатных и серых лесных почвах. Увеличивают урожай зерновых, овощных, ягодных культур и сахарной свёклы примерно на 8-10 %. Цинковые удобрения -- сульфат цинка (до 25% Zn), шлаки (2-7% Zn), цинковая грязь, отходы медеплавильных заводов, хелаты и фритты цинка -- эффективны на карбонатных и известкованных почвах с нейтральной и щелочной реакцией почвенного раствора. Повышают урожай и качество продукции сахарной свёклы, фасоли, гороха, льна, овса и др., устраняют болезни растений, вызываемые недостатком Zn в почвах, например розеточность листьев, суховершинность. Молибденовые удобрения -- порошок, содержащий Mo (смесь молибдата аммония с наполнителем, не менее 10% Mo), молибдат аммония-натрия (не менее 36% Mo), молибденовый суперфосфат (0,05-0,1% Mo) -- применяют на кислых дерново-подзолистых, серых лесных почвах и выщелоченных чернозёмах под бобовые (клевер, люцерна) и зернобобовые (горох, вика, бобы и др.) культуры. Повышают урожай сена на 20-25 %, зерна на 15-20 %, при этом в продукте возрастает содержание белка и каротина. Кобальтовые удобрения -- сульфат кобальта, эффективен под бобовые культуры на дерново-подзолистых, особенно песчаных, и болотных почвах. Значительно увеличивает урожай и активизирует фиксацию атмосферного азота клубеньковыми бактериями. Хотелось бы отметить, что удобрения хороши при употреблении в научно обоснованных количествах. Большой избыток любого удобрения не на пользу растениям, а через них и человеку. Во всем должна быть мера. В случае удобрений эту меру определяют химики-аналитики, проводящие химический анализ почв. Здесь уместно напомнить старую поговорку, которая гласит: «Нет плохих почв, а есть плохие хозяева». Список использованной литературы1. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение: Учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Март», Ростов н/Д.: Изд. центр «МарТ», 2004. - 496с.2. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. Учебник для вузов. - М.: Владос, 1999г. - 384с. 3. Земледелие с почвоведением / А.М. Лыков, А.А. Коротков, Г.И. Баздырев, А.Ф. Сафонов. - М.: Колос, 1999. - 448с.4. Мамонтов В.Г. Общее почвоведение: Учебник. - М.: КолосС, 2006. - 456с.5. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрение и урожай. - М.: Колос, 1987.6. Федюшкин Б.Ф. Минеральные удобрения с микроэлементами: технология и применение. - Л.: Химия, 1989. - 270с.
|
|
 |
НОВОСТИ |
 |
|
| Изменения |
|
| Прошла модернизация движка, изменение дизайна и переезд на новый более качественный сервер |
|
