21. Винос поживних речовин с.Г. Культурами

Рівень врожайності культур і родючості ґрунтів буде визначатися тим, наскільки в практиці виконуються закони землеробства. Баланс поживних речовин у землеробстві допомагає вивчати їх винос із ґрунту врожаєм і надходження в ґрунт із різних джерел. Якщо витрати поживних речовин внаслідок виносу з урожаєм не компенсуються внесенням добрив, то відбувається поступове виснаження ґрунту і зниження врожаю. Баланс поживних речовин у землеробстві окремого господарства є науковою основою для розробки правильної системи удобрення культур у сівозмінах. Вивчення надходження і витрат поживних речовин у землеробстві дає можливість контролювати їх кругообіг у господарстві шляхом хімізації землеробства. Господарський баланс може бути вихідний (валовий, загальний) або ефективний (продуктивний, активний). Господарський вихідний баланс включає надходження поживних речовин без урахування коефіцієнта засвоєння. Гостро виражений дефіцитний баланс азоту, фосфору і калію в землеробстві господарства несумісний із завданням підвищення родючості ґрунту та збільшення врожаю сільськогосподарських культур. У таких умовах виникає необхідність підвищення кількості добрив, які вносять, або ж упровадження інших засобів хімізації (вапнування, гіпсування).

22. Вміст та форми азоту в грунтах. В яких формах азот засвоюється рослинами? Вміст загального азоту в різних грунтах коливається від 0,05 до 0,5% і залежить від типу грунту, його гранулометричного складу та вмісту гумусу. Враховуючи те, що в гумусі міститься близько 5 % азоту, за вмістом загального азоту можна завжди визначити вміст гумусу у грунті (вміст азоту у відсотках множать на 20). Запаси загального азоту в орному шарі грунту містяться в межах 1,5-15 т/га. Вміст мінеральних сполук азоту, які беруть участь у живленні рослин, незначний і становить всього 1-3%. Інша частина азоту (07-99%) міститься у формі складних органічних сполук – гумусових, білкових та інших недоступних сполуках, які в різних грунтах і з неоднаковою швидкістю в процесі мінералізації перетворюються на доступні форми NH 4 + і NO 3 - . Азот застосовується рослиною у вигляді аніонів – NО2-, NО3-, катіона NН4+. Значення N в житі рослин надзвичайно велике. При його недостачі в ґрунті порушуються всі найважливіші функції і розвиток рослин. Азот важливий органогенний елемент. Він не виводиться з організму, а використовується багатократно (реутилізується) – тобто при старінні листків звільняється в процесі розпаду ????? білків і інших азотовмісних сполук, відтікає в молоді частини рослин. Зовні це проявляється в зміні забарвлення старіючих листків – від зеленого до жовтого, починаючи з верхньої більшої сторони їх частини. Подібні явища спостерігаються і при недостачі азоту в ґрунті. Листки дістають жовтий відтінок з червонуватими жилками. Крім того в рослині затримується ріст, зменшується розмір листків і плодів

23. що таке біологічний і господарський винос елементів живлення рослинами? Використання цих показників. Винос з ґрунту сільськогосподарською продукцією поживнихречовин значною мірою залежить від їх вмісту в основній іпобічній продукції врожаю. Розрізняють біологічний і господарсь-кий винос. Біологічний винос — це кількість поживних речовин,яка витрачається на утворення всієї біологічної маси врожаю. Господарський винос складається з кількості поживних речовин,яка вилучається з поля разом з основною або основною і по-бічною продукцією після її вивезення з поля при збиранні. Гос-подарський винос залежить не тільки від культур, а й від вро-жаю, вмісту в ньому поживних речовин та умов вирощування.Наприклад, при урожаї пшениці 40 ц/га із зерном і соломою всередньому виноситься, кг/га: азоту — 130, фосфору — 50, ка-лію — 62. Із ростом урожайності винос значно збільшується. При урожаї 96-116 ц/га зерна кукурудзи винос основною іпобічною продукцією азоту становить, кг/га: азоту — 214-349,фосфору — 71-116, калію — 130-302. Очевидно, що для виро-щування таких урожаїв у ґрунті повинен бути значно більшийзапас рухомих сполук азоту, фосфору і калію, який необхідностворити за рахунок вмісту поживних речовин ґрунту і внесеннядобрив. Високі норми добрив повинні бути агрохімічно, еколо-гічно і економічно обґрунтовані.

24. Шляхи біологічної фіксації атмосферного азоту. Бактеріальні добрива і умови їх використання Азот – важливий біогенний елемент, необхідний рослинам. Він знаходиться в ґрунті, переважно, у формі органічних сполук, які походять з рослинних і тваринних решток. Накопичення азоту в ґрунті можливе тільки в органічній формі. Тому вміст азоту в ґрунті залежить від вмісту органічної речовини і, перш за все, гумусу. Отже, чим більше гумусу міститься в ґрунті, тим більше в ньому буде й азоту Біологічна фіксація азоту. Велике значення в створенні азотного фонду в ґрунті має діяльність мікроорганізмів-азотофіксаторів, які належать до двох груп: 1) вільноживучі в ґрунті; 2) симбіотичні, які живуть на коренях деяких вищих рослин, переважно з родини бобових. Початковий процес зараження коренів бобових рослин і утворення бульбочок характеризується тим, що бактерії групуються навколо кореневих волосків і виділяють ростові гормони типу ацетилену. У відповідь на це кінчики кореневих волосків починають завиватися. Потім бактерії впроваджуються в кореневі волоски, а рослина утворюєінфекційну нитку. Бактерії розмножуються і через інфекційну нитку проникають у середину клітини кори кореня. Ці клітини й утворюють кореневі бульбочки. Вони сполучаються з рослинами за допомогою судин. Кінцевим продуктом зв'язування азоту азотофіксаторами є аміак. Одночасно встановлено, що в цьому процесі бере участь фермент гідроксиламінредуктаза, який прискорює відновлення ОН–NН2 до аміаку. Отже, проміжним продуктом є гідроксиламін. Крім того, встановлено, що фіксація азоту безклітинними ферментами можлива тільки в присутності кетокислот, особливо піровиноградної. Кетокислоти є не тільки перехоплювачами ОН–NН2 , але і першими акцепторами NН3. Вони є являють собою перехрестя, на якому зустрічаються два найважливіших потоки – обмін енергії і обмін азоту. Для азотфіксації необхідні залізо, молібден, кобальт. Аміак токсичний для рослинних клітин, тому він не повинен накопичуватися в них у великих кількостях.

Азотфіксація найліпше проходить за таких умов: а) рівень зволоження – 60-70 % від повної вологоєм-ності ґрунту; б) оптимальна температура – +25-27 oС; в) вільне надходження кисню; г) реакція середовища – слабокисла або близька до нейтральної; д) присутність кальцію. Бактеріальні добрива — добрива, що містять монокультуру або комплекс мікроорганізмів, життєдіяльність яких сприяє накопиченню в грунті елементів живлення рослин, стимулює їх ріст і розвиток. До б.у. відносять нітрагін, азотобактерін, біологічно активний грунт AMБ та інші. Нітрагін - препарат високоактивних культур бульбочкових бактерій Rhizobium, досить широко застосовуваний для інокуляції (введення мікроорганізмів у тканини рослин) насіння бобових - гороху, люпину, сої, люцерни, конюшини та ін при їх посіві. При проростання насіння бактерії проникають у коріння рослин, утворюючи на них бульби, де розмножуються у великих кол-вах. Активні штами цих бактерій мають здатність засвоювати азот атмосфери і переводити його в пов'язану форму, доступну для живлення рослин. У свою чергу рослини забезпечують бактерії енергією, необхідною для здійснення даного процесу. Т. обр., В результаті симбіозу бактерій та бобових культур для останніх створюються сприятливі умови азотного живлення, що сприяє підвищенню їх врожаю. Нітрагін випускають переважно. у вигляді торф'яного препарату ризоторфіном, а також у сухому вигляді (різобін). Вироби, ризоторфіном в СРСР становить (1984) 1,8 млн. доз (доза - 200 г/га). При використанні нітрагіна врожайність бобових рослин підвищується на 15-20%; для культур, висівають в нових для них районах, у грунтах яких брало відповідні клубенькові бактерії відсутні (соя в південних районах України, Казахстані, Ростовської області; люпин та люцерна в ряді районів Нечорноземної зони), збільшення врожаю досягає 30-50%. Нітрагін застосовують спільно з фосфорними і калійними добривами. Ефективність його збільшується при вапнування кислих грунтів і передпосівної обробки насіння молібденом (зазвичай водним розчином молібденовокислого амонію) на грунтах, бідних цим мікроелементом.. Азотобактерін містить культуру вільноживучих мікроба азотобактера (Azotobacter). Практично азотобактерін не робить істот. впливу на азотне харчування рослин, як припускали до 1970-х рр.. Разом з тим у ряді випадків він дійсно поліпшує ріст рослин. Добриво АМБ - комплексний препарат т. з. автохтонної мікрофлори Б, що включає велику кол-во розл. мікроорганізмів, к-рие грають важливу роль в кореневому живленні рослин. Його застосовують для створення грунту в теплицях і парниках при вирощуванні овочевих культур і розсади. Для отримання цього добрива в кислий торф вносять вапняний матеріал. мінер. добавки, що містять Р і К, і маткову культуру бактерій АМБ (1-2 кг/т). У приготовленої масі грунту після ретельного його перемішування при 18-30 ° С активно відбувається мікробіологічна мінералізація гною, в результаті чого нек-раю частина важкодоступних для рослин поживних речовин перетворюється на легкозасвоювані з'єднання.

25. вміст та форми фосфору в грунтах. В яких формах фосфор засвоюється рослинами? Фосфор у ґрунті знаходиться у двох формах: органічній та мінеральній. Органічні фосфати (нуклеїнові кислоти, нуклеопротеїди, фосфатиди, цукрофосфати та ін.), частка яких складає 10-50% від загального вмісту фосфору, недоступні для рослин і беруть участь у їх живленні тільки після гідролізу і відокремлення фосфору. Мінеральні фосфати у ґрунті складаються з багатьох солей, які утворилися з ортофосфорної кислоти і є різними за хімічним складом і ступенем доступності для рослин. Мінеральний фосфор у ґрунтах представлений в основному малорухливими формами. Він може входити до складу мінералів: фторапатиту (Ca 5 F(PO 4 ) 3 ), гідроксилапатиту (Ca3(PO4)2 • Ca(OH)2), фосфориту (Ca3(PO4)2) і вівіаніту (Fe3(PO4)2 •8 H2O). Кислі ґрунти містять хімічно активні форми заліза та алюмінію, тому фосфор в них, головним чином, знаходиться у формі фосфатів заліза та алюмінію (FePO4, AlPO4, Fe2(OH)3PO4, Al2(OH)3PO4 і ін) або зв'язується півтораоксидами в адсорбційні сполуки, здатні до часткового обміну фосфат-іонами, що входять до їх складу. Фосфор засвоюється рослинами у вигляді солей фосфорної кислоти (окислена форма). Фосфор входить до складу складних білків - нуклеопротеїдів, це важливі складові ядра і плазми. Фосфор також є і в складі фосфатидів і жироподібних речовин, що грають не малу роль в походженні поверхневих клітинних мембран, до складу ряду ферментів, багатьох фізіологічно активних сполук. У процесах гліколізу та аеробного дихання також бере активну участь фосфор. В результаті перерахованих вище процесів звільняється енергія яка накопичується у вигляді фосфатних зв'язків, і в подальшому буде використана, для синтезу самих різних речовин. Фосфор бере участь в процесі фотосинтезу, фотосинтез це дуже важливий процес життєдіяльності всіх рослин. Фосфорна кислота у рослині не відновлюється, а зв'язується з органічними речовинами, утворюючи фосфорні ефіри. Фосфор може накопичуватися в соку клітин у вигляді запасного джерела фосфору, але тільки в тому випадку якщо їм насичена навколишнє середовище. Солі фосфорної кислоти контролюють кислотно лужну середу вмісту клітини, завдяки своїм буферним властивостям підтримуючи її на сприятливому рівні. Рослина в ранні періоди свого життєвого циклу потребують фосфорі. Дефіцит фосфору на листках часто проявляється у вигляді тьмяних темно-зелених або синьо-зелених слідів або плям. Якщо не вживати заходів то старе листя і черешки забарвлюються у фіолетовий колір. У разі азотного голодування молоді листки мають жовто-зелений з пурпурними жилками колір, якщо дефіцит фосфору, то їх прожилки будуть темно-зеленого кольору. На більш пізніх стадіях дефіциту фосфору, на краях листя утворюються мертві ділянки. Кінчики листя виглядають обгорілими. Фосфорне голодування найчастіше виникає, коли рівень рН вище 7 або нижче 5,5. Фосфор має властивість затримуватися у грунті, у результаті чого можливе перенасичення фосфором. Перенасичення фосфором веде до дефіциту цинку і заліза. Рослинам фосфор необхідний для фотосинтезу, дихання, збереження вуглеводів, ділення клітин, а також для транспортування енергії (АТФ, АДФ), нуклеїнових кислот.