Биологические основы сельского хозяйства Составитель Сербина И. И.

Биологические основы сельского хозяйства Составитель Сербина И. И. Основы земледелия и агрохимии Лекция 4

УСЛОВИЯ ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ И ПРИЕМЫ ИХ ОПТИМИЗАЦИИ

К. А. Тимирязев считал , что главными задачами научного земледелия является изучение требований культурных растений к условиям жизни и разработка способов их удовлетворения.

Свет • С его помощью в растении осуществляются фотосинтез и другие важные биохимические процессы. • Разные растения имеют различную потребность в свете по степени его интенсивности и продолжительности светового дня. Тепло • По отношению к этому важному фактору жизни растения делят на теплолюбивые и менее требовательные к теплу, однако потребность растений в тепле в различные периоды жизни разные. • Для каждого периода вегетации культурных растений установлены минимальные, оптимальные и минимальные значения

• Основным источником тепла в земледелии является солнечная энергия. • При регулировании теплового режима необходимо учитывать все приходные и расходные статьи теплового баланса и потребность растений в тепле в те или иные периоды их жизни. Тепловой режим

Вода - важнейшее Вода Водный режим условие жизни растений. Она необходима для • Регулирование водного режима прорастания семян, – одна из важнейших задач служит исходным сырьем земледелия нашей страны, так для синтеза как около 70% пахотных угодий органического вещества, России находится в районах является сырьем для недостаточного увлажнения и питательных веществ и 10% - в зоне избыточного биохимических процессов. увлажнения. Транспирационный коэфициент - количество единиц воды, которое расходуется растением на создание единицы сухого органического вещества.

Элементы питания. Макроэлементы – азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера. Микроэлементы – марганец, цинк, медь, бор, алюминий, молибден, фтор, йод и др. Основная часть элементов питания – азот и зольные элементы – находится в почве в виде нерастворимых соединений, главным образом в составе органического вещества почвы и

Воздух • Он необходим для растений как источник кислорода для дыхания растений и как источник углекислоты для процессов фотосинтеза. Воздушный режим Аэрация почвы обеспечивает нормальные условия для развития корневой системы растений и активной жизнедеятельности почвенной микрофлоры, играющей большую роль в оптимизации питательного режима.

Основные законы земледелия Закон минимума - наиболее важный закон, впервые сформулирован немецким учёным Ю. Либихом (1803 - 1873) по отношению к питательным веществам почвы, но он появляется и по отношению ко всем факторам жизни растений. По этому закону продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растений, содержащейся в почве в самом минимальном количестве.

Закон равнозначности и незаменимости факторов жизни растений также имеет весьма существенное значение. Все факторы жизни растений равнозначны, и ни один из них не может быть заменен другим. Свет нельзя заменить теплом, питательные вещества - воздухом, азот - фосфором и т. д.

Закон возврата устанавливает, что все вещества, используемые растениями при формировании урожая, должны полностью возвращаться в почву с удобрением. Закон плодосмена говорит о том, что любое агротехническое мероприятие более эффективно при плодосмене (чередование культур), чем при бессменном возделывание.

Знание законов земледелия, умение их использовать в практике дают возможность неограниченного повышения урожаев, но требуют разработки такой агротехники, при которой растения наилучшим образом были бы обеспечены факторами жизни.

В развитии научных взглядов в земледелии много сделали первые русские агрономы: А. Т. Болотов (17381833) М. Г. Павлов (17931840) И. А. Советов (18261901).

ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

Органические удобрения Это органические вещества растительного, животного и промышленно бытового происхождения. Их называют полными удобрениями, т. к. они содержат много влаги и питательных элементов (практически все, но в небольших количествах).

Это основное органическое удобрение во всех зонах страны Оно представляет собой смесь твердых и жидких выделений сельскохозяйственных животных с подстилкой и без нее.

Подстилочный (стойловый) навоз содержит около 25% сухого вещества и около 75% воды. В среднем в таком навозе 0, 5% азота, 0, 25% фосфора, 0, 6% калия и 0, 35% кальция Эффективность навоза во многом зависит от дозы, времени, места и способов его внесения. Безподстилочный (жидкий) навоз - суспензия твердых и жидких выделений животных с текучими свойствами. По содержанию влаги его разделяют на: полужидкий (до 90%); жидкий (90— 93%); навозные стоки (свыше 93%). Применяют в качестве основного удобрения и для подкормки (под все культуры кроме овощных), а также для приготовления торфонавозных компостов. Перед применением обрабатывают термически, формалином или используют термофильное метановое

Навозная жижа широко используется как органическое удобрение в с х. производстве. Среднее содержание элементов: - N - 0, 25% - К 20 - 0, 5% , - Р 205 - 0, 01%. Птичий помет Обычно вносят под предпосевную культивацию зерновых и пропашных культур — от 0, 4— 0, 5 до 0, 6— 0, 7 т/га. Это удобрение можно применять под озимые, яровые зерновые и пропашные культуры. Птичий помет используют в качестве подкормки зерновых и Навоз оказывает многостороннее действие как на почву, так и на растение. технических культур. При систематическом его внесении увеличивается содержание гумуса и общего азота в почве, улучшается ее структура, лучше поглощается и удерживается влага.

Торф применяют для приготовления компостов. При компостировании с навозом торф быстрее разлагается и полнее используется растениями. Хорошо компостируется торф (верховой или переходный) с известью или золой, так как последние нейтрализуют его кислотность. Хорошие результаты получают при добавлении к торфу 20 кг фосфоритной муки на 1 т. Торфофосфоритные компосты эффективны на супесчаных почвах, а торфоизвестковые — на кислых.

Сапропель (пресноводный ил) Это комплексное органоминеральное удобрение. Различные виды ила содержат 6— 30% и более органического вещества, 0, 2— 2, 1% азота, 0, 1— 0, 4% фосфора и 0, 1— 0, 6% калия. – Сапропель используют в чистом виде и в компостах с навозом, навозной жижей, фекалиями. – Дозы внесения под озимые 30— 40 т, картофель, кормовые корнеплоды и овощные культуры 60— 70 т/га и более.

Зеленое удобрение незаменимо для Зеленая масса растений, повышения преимущественно бобовых, плодородия запахиваемая в почву для слабоокультуренных обогащения ее органическим песчаных, супесчаных веществом и азотом, и глинистых дерновоподзолистых почв, называется зеленым особенно в тех удобрением. Такой прием называют сидерацией, а растения, районах, где не хватает навоза. выращиваемые для этого, — Зеленое удобрение сидератами. • Такой способ удобрения широко применяется, так как он дешев (часто не требует транспортных средств), и по химическому составу зеленое удобрение близко к навозу.

Минеральные удобрения вещества минерального происхождения, вносимые в почву для обеспечения растений питательными элементами, улучшения ее физико химических свойств и получения высоких и устойчивых урожаев сельскохо зяйственных культур.

Простые (односторонние) удобрения • содержат один основной элемент питания. • К ним относятся азотные, фосфорные, калийные удобрения и микроудобрения.

.

Азотные удобрения - представляют собой белый или желтоватый кристаллический порошок (кроме цианамида калия и жидких удобрений), хорошо растворимы в воде, не поглощаются или слабо поглощаются почвой. Азотные удобрения используют под все сельскохозяйственные культуры.

Азотные удобрения Фосфорные удобрения — аморфные вещества, беловато-серого или желтоватого цвета. Основные из них — суперфосфат и фосфоритная мука. Фосфорные удобрения положительно влияют на зимостойкость озимых, повышают сахаристость свеклы, увеличивают содержание крахмала в картофеле и в зерновых культурах, а также выход волокна у прядильных растений

Калийные удобрения Хорошее калийное питание улучшает качество продукции и повышает устойчивость растений к неблагоприятным условиям. Эффективность калийных удобрений (ЭКУ) высока и устойчива на почвах, содержащих мало доступного калия, - осушенных торфяниках, дерново-подзолистых почвах На почвах с высоким содержанием обменного калия – черноземах, каштановых почвах, сероземах – ЭКУ невелика

К этому виду относятся удобрения, содержащие в своем составе такие микроэлементы, как бор, марганец, медь, молибден, цинк, необходимые растениям в минимальных дозах.

Комплексные удобрения • Сложные удобрения получают при химическом взаимодействии исходных компонентов; • Сложносмешанные — в едином технологическом процессе из простых или сложных удобрений; • Смешанные удобрения получают путем смешивания простых.

Комплексные удобрения Сложносмешанные аммофос, диаммофос, фосфоаммомагнезия и др Смешанные удобрения нитрофос, нитрофоска, нитроаммофос, нитроаммофоска, фосфорно-калийные, жидкие комплексные и др. Их подразделяют по составу: двойные (азотнофосфорные, азотно-калийные, фосфорно-калийные) и тройные (азотно-фосфорно-калийные); По способу производства: сложные, сложносмешанные (комбинированные) и смешанные удобрения.

Бактериальные удобрения Препараты, содержащие полезные для растений бактерии, относятся к бактериальным удобрениям. Они способны улучшать питание сельскохозяйственных культур и не содержат питательных веществ.

Из бактериальных удобрений в нашей стране используют ризоторфин. Он содержит клубеньковые бактерии рода Rhizobium, которые живут на корнях бобовых растений и обеспечивают симбиотическую фиксацию азота воздуха. Его применяют только под бобовые культуры.

нитрагин Бактериальные препараты азотобактерин фосфоробактерии

Система удобрений в севообороте Системой удобрения называются организационно-хозяйственные и агротехнические мероприятия по рациональному использованию удобрений для получения запланированных урожаев, повышения плодородия почв и обеспечения • охраны окружающей среды. Система удобрения в севообороте слагается из взаимосвязанных систем удобрения отдельных культур, которые включают: 1) Установление целесообразных годовых норм внесения туков; 2) Выбор эффективных форм удобрений; 3) Определение рациональных сроков и способов их внесения.

Сроки внесения удобрений Задача допосевного (основного) внесения удобрений — обеспечить растения питательными элементами в течение всего вегетационного периода. • Эти удобрения используются растениями, когда корневая система хорошо разовьется Предпосевное и припосевное удобрение используют непосредственно перед посевом или одновременно с ним. • Удобрения, внесенные в это время, должны обеспечить молодые, развивающиеся растения питательными веществами в первые фазы их роста и развития. Послепосевное удобрение (подкормки) должно обеспечить растения питательными веществами в определенные фазы роста и развития, когда им больше всего необходимы какие -либо определенные элементы питания.

Минеральные удобрения Неумеренное использование минеральных удобрений нарушает биогеохимические круговороты азота, фосфора, серы и некоторых других элементов способствует повышенному выделению в атмосферу парниковых газов (закиси азота, метана) приводит к снижению содержания кислорода в почве вызывает нежелательное подкисление почвы

Производство и потребление минеральных удобрений в России в 1988 -2001 гг. (млн. т)

ПЕСТИЦИДЫ

ПЕСТИЦИДЫ (от лат. pestis - зараза и caedo - убиваю), хим. ср-ва борьбы с вредоносными или микроорганизмами, растениями и животными. По своему назначению пестициды разделяют на: • инсектициды-средства борьбы с насекомыми; • акариииды-с клещами; • гербициды-с нежелательной растительностью; • альгициды-с водорослями; • фунгициды-с грибами 4 • бактерициды-с бактериями; • моллюскоциды-с улитками и слизнями; • нематоциды-с нематодами 4 • зооциды-с вредителями из числа позвоночных.

К пестицидам относят: репелленты и антифиданты-вещества, способные отпугивать вредные организмы; аттрактанты - привлекающие веществава, которые используют для дезориентации, контроля или послед. уничтожения определенных видов животных; гормональные инсектициды и хемостерилизаторы - препятствуют нормальному развитию и размножению; а также в-ва, по механизму действия родственные гербицидам: регуляторы роста растений влияют на процессы роста и развития растений, дефолианты -удаляют листья, десикантыподсушивают растения.

Собственно пестициды (действующие в-ва, или действующие начала)-природные или чаще всего синтетич. в-ва. Они почти всегда применяются не в чистом виде, а в виде разл. композиций с разбавителями и ПАВ; иногда используют спец. добавки, напр. антидоты для растений, повышающие избирательностьгербицидов, синергисты, повышающие активность инсектицидов. Некоторые пестициды проявляют свое действие в газо- или парообразном состоянии (фумиганты); иногда используют т. наз. пропестициды - в-ва, которые превращаются в пестициды лишь во время их применения или после попадания в живой организм.

Основные загрязнители почвы Пестициды (ядохимикаты) Минеральные удобрения Отходы и отбросы производства Газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу Нефть и нефтепродукты Пестициды действуют на все живые организмы, хотя предназначены для ограниченного числа видов. По пищевым цепочкам попадают в организм человека. До 2 млн. чел. ежегодно подвергаются отравлению пестицидами, из них 40 тыс. – с летальным исходом. В России на 1 жителя в год приходится от 1 до 20 кг пестицидов.

Химик http: //www. xumuk. ru/encyklopedia/2/3298. html