Возделывание лекарственных растений Тема лекции Почва и минеральное

Возделывание лекарственных растений Тема лекции «Почва и минеральное питание растений» .

• Растение автотрофный организм. • Химический состав растений. • Источники поступления веществ в растение.

• Белки состоят из углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы, железа и других элементов. В крайне небольших количествах в растениях присутствуют микроэлементы: марганец, медь, цинк, молибден, бор и др. • Углерод растения получают из двух источников: углекислого газа воздуха в процессе фотосинтеза и из органических веществ почвы. • Кислород поступает в растения из воздуха при их дыхании и, частично, с водой из почвы.

Такие элементы, как азот, калий, фосфор, магний, марганец, железо, кальций, серу и другие растения получают из почвы, где они находятся в виде минеральных солей и входят в состав органических веществ (аминокислот, нуклеиновых кислот и витаминов). Через корень растения поглощают из почвы главным образом ионы минеральных солей, а также некоторые продукты жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и корневые выделения других растений.

Минеральные вещества почвы • Вещества, поглощаемые корнем из почвы подразделяются на две большие группы: макроэлементы и микроэлементы.

Характеристика макроэлементов • Макроэлементы – это элементы, которые нужны растениям в значительных количествах, их содержание в растении достигает 0, 1 - 5 %. • К макроэлементам относятся азот, калий, фосфор, сера, кальций, магний.

Азот и его роль • Азот (N) важнейший из макроэлементов, т. к. входит в состав аминокислот, из которых состоят молекулы белка, а потому он влияет на рост растений. • Атмосферный воздух содержит до 80% азота. Но он растения недоступен. • Азот почвы имеет органогенное происхождение.

Превращения азота почве. • 1. Аммонификация. Органические остатки + гнилостные бактерии = NHз 2. Нитрификация. NHз +Nitrosomonas = HNO 2 - азотистая кислота HNO 2+Nitrobacter =HNOз – азотная кислота В почве в виде солей: нитриты и нитраты, поглощаются корнями растений

Калий (K) в растениях находится в ионной форме и не входит в состав органических соединений клетки. Калий повышает оводненность цитоплазмы клеток. Дефицит калия вызывает ослабление деятельности некоторых ферментов, что приводит к нарушениям в белковом и водном обмене растения.

Фосфор (P) входит в состав нуклеопротеидов, главной составной части клеточного ядра, в состав макроэргов (АТФ и ФДФ), в состав мембран, находится в центре всего энергетического обмена клетки. Фосфор ускоряет развитие культур, переходу к фазе цветения и плодоношения, позволяет растениям быстро адаптироваться к низким температурам.

Сера (S) входит в состав белков (аминокислот), эфирных масел (например лука), гликозидов , ферментов. При недостатке серы молодые листья равномерно желтеют, жилки становятся пурпурными.

Магний (Mg) входит в состав молекулы хлорофилла, активирует фермент, преобразующий углекислый газ при фотосинтезе. Участвует в реакциях переноса энергии. При недостатке магния угнетается процесс фотосинтеза.

Микроэлементы • Железо, марганец, медь, цинк, молибден, бор, никель, кремний, кобальт, селен, хлор и др. • В тканях растений их очень мало, от 0, 0001 до 0, 01 %. , но они обладают высокой биологической активностью.

Роль микроэлементов • Цинк необходим для создания отдельных ферментных систем. При недостатке цинка растения отстают в росте. • Бор влияет на поступление и передвижение веществ по растению. Он необходим для процессов цветения и плодоношения, активизирует работу апикальной меристемы. • Медь входит в состав ферментов, участвующих в темновой фазе фотосинтеза и в процессах дыхания. • Марганец не участвует непосредственно в образовании ферментных систем, но сильно влияет на состояние железа и является компонентом, в отсутствие которого каталитическое действие многих ферментных систем прекращается.

Понятие о почве. Типы почв. • Почвой называется рыхлый поверхностный слой земной коры, пригодный для жизни растений и выращивания сельскохозяйственных культур. • Одним из главных свойств почвы является ее плодородие.

• Под плодородием понимают способность почвы в той или иной степени обеспечивать растения водой, элементами минерального питания и создавать другие условия, необходимые для нормальной жизнедеятельности растения. Плодородие зависит от разных факторов среды, влияющих на почву и формирующих ее.

Изучение почвенного разреза

Почвенные слои - горизонты • Почвенные горизонты — слои, формирующиеся в результате естественного расчленения почвы в процессе её образования; отсюда их другое название - «генетические» . Совокупность П. г. образует почвенный профиль. Каждый П. г. более или менее однороден по механическому составу.

Строение почвенного профиля

Почвенный профиль Ао –лесная подстилка (2 см) А 1 -гумусовый горизонт, характеризующийся биогенным накоплением органического вещества. А 2 А 2 В –элювиальные слои, характеризующиеся выносом органических и минеральных компонентов. В, ВС –иллювиальные слои, характеризующиеся накоплением вынесенного из элювиальных горизонтов вещества. С – материнская порода, из которой образовалась почва

Элювий и иллювий • В почвоведении под элювиацией понимается вызываемый прохождением водных осадков через горизонты почвы перенос разрушенных веществ из верхних слоев почвы в нижние. Накопление этих веществ (иллювиальных отложений) в нижних слоях называется иллювиацией.

Характеристика почвы • Мощность почвы: это толщина почвы от ее поверхности вглубь до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы. Мощность различных почв может колебаться от 40 до 150 см и более • Окраска почвы: цвет почвы является важным внешним признаком. Различают: черноземы, красноземы, желтоземы, сероземы и др.

Профиль каштановой пахотной почвы Видны почвенные слои: А, В, С. Горизонт А очень мощный, темно окрашенный, что говорит о большом содержании гумуса.

Состав почвы • В состав почвы входят четыре важнейших компонента: минеральная основа (50– 60 % от общего объёма) органическое вещество (до 10 %) воздух (15– 25 %) вода (25– 35 %) • Эти компоненты распределяются по следующим частям: твердой, жидкой, газообразной и живой частей. Содержание их в разных типах почв различно.

Основные части почвы • Твердые частицы в естественном залегании (в необработанной почве) занимают некоторую часть объема почвенной массы. Минералогический и химический состав твердой части почвы во многом определяет плодородие почвы. В состав минеральных веществ входят макроэлементы – O, Si, Al, Fe, K, Na, Mg, Ca, H, P, S, C и др. и микроэлементы – Cu, Mo, B и др. В состав твердой части входит и органическое вещество, которое на 80 -90% состоит из гумуса (перегноя).

Основные части почвы • Жидкая часть – почвенный раствор, является активным элементом почвы. Он осуществляет перемещение веществ внутри почвы, вынос их из нее и снабжение растений водой и растворенными элементами питания.

Основные части почвы • Газообразная часть – это почвенный воздух, заполняющий поры, не занятые водой. В состав почвенного воздуха входят азот, кислород, углекислый газ, различные летучие органические соединения. Между почвенным и атмосферным воздухом происходит постоянный газообмен: углекислый газ почвы в атмосферу, а кислород из нее в почву.

Основные части почвы • Живая часть состоит из почвенных микро- и макроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли, черви, моллюски, взрослые насекомые и их личинки, роющие позвоночные и т. д. )

Гранулометрический состав почвы • Минеральная часть почвы состоит из обломков горных пород и минералов. Они отличаются друг от друга по величине, форме и химическому составу. Размеры минеральных частиц и их соотношение характеризуют гранулометрический (механический) состав почвы.

Гранулометрический (механический) состав почвы • Характеризуется соотношением содержащихся в почве фракций: камни (диаметр более 3 мм), гравий (диаметр от 3 до 1 мм), песок (от 1 до 0, 001 мм), пыль (от 0, 01 до 0, 001 мм) и илистые частицы менее 0, 001 мм.

Почвенные структуры • Типичные структурные элементы почв: I тип: 1) крупнокомковатая, 2) комковатая, 3) мелкокомковатая, 4) пылеватая, 5) крупноореховатая, 6) ореховатая, 7) мелкоореховатая, 8) крупнозернистая, 9) зернистая, 10) мелкозернистая. II тип: 11) столбчатая, 12) столбовидная, 13) крупнопризматическая, 14) призматическая, 15) мелкопризматическая, 16) карандашная. III тип: 17) сланцеватая, 18) пластинчатая, 19) листоватая, 20) грубочешуйчатая, 21) мелкочешуйчатая.

Типы почв по гранулометрическому составу Типы почв Классификация почв по гранулометрическому составу Содержание физической глины (0, 01 мм), % Содержание физического песка (0, 01 мм), % ЛЕГКИЕ Песчаная рыхло-песчаная связно-песчаная Супесчаная 0 – 5 5 – 10 10 – 20 100 – 95 95 – 90 90 – 80 ТЯЖЕЛЫЕ Суглинистая легко-суглинистая средне-суглинистая тяжело-суглинистая 20 – 30 30 – 40 40 – 50 80 – 70 70 – 60 60 – 50 Глинистая легко-глинистая средне-глинистая тяжело-глинистая 50 – 65 65 – 80 80 50 – 35 30 – 20 20

Органический состав почвы • Гумус - сложное органо-минеральное соединение. • В него входят липиды, углеводы, лигнин, флавоноиды, пигменты, воск, смолы и т. д. и гумусовые кислоты, которые не имеют определённой формулы и представляют собой целый класс высокомолекулярных соединений.

Водный режим почвы • Вода находится в почве в разных формах: гравитационная (самая доступная для растений и подвижная), капиллярная (легко усваиваемая растением), парообразная (может усваиваться растением), гигроскопическая (недоступная для растений), пленочная (малодоступна для растений) и химически-связанная вода.

Влажность почвы • Влажностью почвы называют количество содержащейся в ней воды, выраженное в процентах к весу абсолютно сухой почвы. • Она измеряется для изучения водного режима за вегетационный период, для определения запаса влаги после таяния снега, после дождей, для определения норм полива и т. д.

Значимость почв для человечества • Почву часто называют главным богатством любого государства в мире, поскольку на ней и в ней производится около 90 % продуктов питания человечества. Деградация почв сопровождается неурожаями и голодом, приводит к бедности государств, а гибель почв может вызвать гибель всего человечества. Также земля применялась в древности в качестве строительного материала.

Классификация почв. • Основной единицей классификации почв является тип почв. Понятие «тип почв» имеет такое же важное значение в почвоведении, как вид в биологической науке. Под типом почв понимают почвы, образованные в одинаковых условиях и обладающие сходными строением и свойствами.

Примеры типов почв Подзолистые Черноземы Красноземы Лесные Луговые Солонцы Солончаки и др. Каждый тип почв последовательно подразделяется на подтипы, роды, виды, разновидности и разряды.

Пример определения почвы до разряда • • тип — чернозем, подтип — чернозем обыкновенный, род — чернозем обыкновенный солонцеватый, вид — чернозем обыкновенный солонцеватый малогумусный, • разновидность — чернозем обыкновенный солонцеватый малогумусный пылевато-суглинистый, • разряд — чернозем обыкновенный солонцеватый малогумусный пылевато-суглинистый на лёссовидных суглинках.

В практике выделяют 8 разновидностей почв. • • Глинистая Песчаная почва Суглинистая почва Лессовая Известковая Мергельная Торфяно-болотная почва Чернозем

Определение качества почвы • Для оценки типа почвы, ее свойств и плодородия проводят анализ почвы в специальных почвенно-агротехнических лабораториях. Берут на анализ почвенные пробы из верхнего горизонта в разных частях возделываемого участка и определяют механический состав, кислотность почвы, содержание минеральных солей в почве, после чего даются рекомендации по уходу за почвой, чтобы она (почва) могла обеспечить минеральное питание растений, его водный и воздушный режим существования, а следовательно и развитие этого организма.

• Все растения выносят из почвы те или иные вещества. Для компенсации вынесенных минеральных веществ применяют удобрения • В почву в основном вносят удобрения, обогащающие ее азотом, фосфором и калием (N P K), а также микроудобрениями – B, Mn, Zn, Mo. Некоторые почвы требуют внесения извести для понижения кислотности почвы и повышения использования удобрений.

Виды удобрений • Различают органические, минеральные, органо-минеральные и бактериальные удобрения.

Органические удобрения • Навоз, птичий помет, навозная жижа, компосты, торф, зеленые удобрения (сидераты).

Минеральные удобрения. Подразделяются на: • азотные, • калийные и • фосфорные

Азотные удобрения • • • Аммиачная селитра Сульфат аммония Мочевина, или карбамид Натриевая селитра Хлористый аммоний

Калийные удобрения • • Хлористый калий Калийная соль Сернокислый калий Древесная зола

Фосфорные удобрения • • • Суперфосфат простой Суперфосфат гранулированный Суперфосфат двойной Преципитат Фосфоритная мука

Микроудобрения Подразделяют на: • борные, медные, марганцевые, цинковые, кобальтовые и др. • Основной способ применения – внесение до посева, вместе с семенами в рядки, внекорневая подкормка (опрыскивание), предпосевная обработка семян (намачивание).

Правила внесения удобрений в почву. 1. Вносить удобрения следует целенаправленно, зная дефицит каких веществ наблюдается в почве, для чего проводится химический анализ почвы. 2. Соблюдение доз, рекомендуемых для данной культуры и фазы развития растения. 3. Сроки внесения удобрений, соответствующие поставленной задаче. 4. Техника внесения удобрений: как основное или как подкормка.