Sažetak: Skriveni negativni efekti đubriva. Uticaj mineralnih đubriva na kvalitet proizvoda i zdravlje ljudi Uticaj đubriva na tlo Dečja enciklopedija
Atmosfera uvijek sadrži određenu količinu nečistoća koje dolaze iz prirodnih i antropogenih izvora. Stabilnije zone sa visokom koncentracijom zagađenja pojavljuju se na mjestima aktivne ljudske aktivnosti. Antropogeno zagađenje karakteriziraju različiti tipovi i mnoštvo izvora.
Glavni uzroci zagađenja životne sredine đubrivima, njihovi gubici i neproduktivna upotreba su:
1) nesavršenost tehnologije transporta, skladištenja, mešanja i đubrenja;
2) kršenje tehnologije njihove primene u plodoredu i za pojedine useve;
3) vodena i vetrova erozija zemljišta;
4) nesavršenost hemijskih, fizičkih i mehaničkih svojstava mineralna đubriva;
5) intenzivno korišćenje raznih industrijskih, komunalnih i kućnih otpadaka kao đubriva bez sistematske i pažljive kontrole njihovog hemijskog sastava.
Od upotrebe mineralnih đubriva, zagađenje vazduha je neznatno, posebno prelaskom na upotrebu zrnatih i tečnih đubriva, ali se dešava. Nakon primjene gnojiva u atmosferi se nalaze spojevi koji uglavnom sadrže dušik, fosfor i kalij.
Pri proizvodnji mineralnih đubriva dolazi i do značajnog zagađenja vazduha. Dakle, prašina i gasni otpad proizvodnje potaše obuhvata emisije dimnih gasova iz odeljenja za sušenje, čiji su sastojci koncentrovana prašina (KCl), hlorovodonik, pare sredstava za flotaciju i agensi protiv zgrušavanja (amini). Po uticaju na okruženje azot je od najveće važnosti.
Organska materija, poput slame i sirovog lišća šećerne repe, smanjila je gasni gubitak amonijaka. Ovo se može objasniti sadržajem u kompostu CaO, koji ima alkalna svojstva, i toksična svojstva koja mogu potisnuti aktivnost nitrifikatora.
Njegovi gubici od đubriva su prilično značajni. Na terenu se asimiluje za oko 40%, u nekim slučajevima za 50-70%, imobilisano u tlu za 20-30%.
Postoji mišljenje da je ozbiljniji izvor gubitaka dušika od ispiranja njegovo isparavanje iz tla i gnojiva koja se na njega nanose u obliku gasovitih jedinjenja (15-25%). Na primjer, u evropskoj poljoprivredi 2/3 gubitaka dušika se dešava zimi, a 1/3 ljeti.
Fosfor kao biogeni element manje se gubi u okoliš zbog svoje male pokretljivosti u tlu i ne predstavlja takvu opasnost za okoliš kao dušik.
Gubici fosfata najčešće nastaju tokom erozije tla. Kao rezultat površinskog pranja tla, sa svakog hektara se odnese do 10 kg fosfora.
Atmosfera se samopročišćava od zagađenja kao rezultat taloženja čvrstih čestica, njihovog ispiranja iz zraka padavinama, rastvaranja u kapima kiše i magle, rastvaranja u vodama mora, okeana, rijeka i drugih vodenih tijela, disperzija u prostoru. Ali, kao što znate, ovi procesi su veoma spori.
1.3.3 Uticaj mineralnih đubriva na vodene ekosisteme
U posljednje vrijeme dolazi do naglog porasta proizvodnje mineralnih đubriva i unosa nutrijenata u kopnene vode, što je kao samostalan problem stvorilo problem antropogene eutrofikacije površinskih voda. Ove okolnosti, naravno, imaju prirodan odnos.
Efluenti koji sadrže mnogo jedinjenja dušika i fosfora ulaze u vodena tijela. To je zbog ispiranja đubriva iz okolnih polja u rezervoare. Kao rezultat toga, dolazi do antropogene eutrofikacije takvih vodnih tijela, povećava se njihova neisplativa produktivnost, pojačan je razvoj fitoplanktona obalnih šikara, algi, „cvjetanja vode“ itd. Sumporovodik, amonijak se akumuliraju u dubokoj zoni i anaerobni procesi intenzivirati. Redoks procesi su poremećeni i dolazi do nedostatka kiseonika. To dovodi do uginuća vrijedne ribe i vegetacije, voda postaje neprikladna ne samo za piće, već čak i za kupanje. Ovakvo eutrofno vodno tijelo gubi svoj ekonomski i biogeocenotski značaj. Stoga je borba za čistu vodu jedan od najvažnijih zadataka cjelokupnog kompleksa problema zaštite prirode.
Prirodni eutrofni sistemi su dobro izbalansirani. Vještačko unošenje biogenih elemenata kao rezultat antropogenog djelovanja narušava normalno funkcioniranje zajednice i stvara nestabilnost u ekosistemu koja je pogubna za organizme. Ako strane tvari prestanu ulaziti u takva vodna tijela, one se mogu vratiti u prvobitno stanje.
Optimalan rast akvatičnih biljnih organizama i algi uočava se pri koncentraciji fosfora 0,09-1,8 mg/l i nitratnog dušika 0,9-3,5 mg/l. Niže koncentracije ovih elemenata ograničavaju rast algi. Za 1 kg fosfora koji ulazi u rezervoar, formira se 100 kg fitoplanktona. Do cvjetanja vode zbog algi dolazi tek kada koncentracija fosfora u vodi prelazi 0,01 mg/l.
Značajan dio biogenih elemenata ulazi u rijeke i jezera sa oticajnim vodama, iako je u većini slučajeva ispiranje elemenata površinskim vodama znatno manje nego kao rezultat migracije duž profila tla, posebno u područjima sa režimom ispiranja. Do onečišćenja prirodnih voda biogenim elementima zbog gnojiva i njihove eutrofikacije dolazi prije svega u slučajevima kada je narušena agronomska tehnologija primjene đubriva i ne provodi se skup agrotehničkih mjera, općenito je kultura poljoprivrede na visokom nivou. nizak nivo.
Pri korištenju fosfornih mineralnih gnojiva dolazi do povećanja uklanjanja fosfora tekućim otjecanjem za oko 2 puta, dok se kod krutog oticanja ne događa povećanje uklanjanja fosfora ili čak dolazi do blagog smanjenja.
Sa tečnim oticanjem sa oranica, unosi se 0,0001-0,9 kg fosfora po hektaru. Sa celokupne teritorije koju zauzimaju obradive površine u svetu, a to je oko 1,4 milijarde hektara, zbog upotrebe mineralnih đubriva, u savremenim uslovima, dodatno se iznosi oko 230 hiljada tona fosfora.
Neorganski fosfor se nalazi u kopnenim vodama uglavnom u obliku derivata ortofosforne kiseline. Oblici postojanja fosfora u vodi nisu ravnodušni prema razvoju vodene vegetacije. Najdostupniji fosfor su otopljeni fosfati, koje oni gotovo u potpunosti koriste tokom intenzivnog razvoja biljaka. Apatit fosfor, taložen u sedimentima dna, praktički nije dostupan vodenim biljkama i slabo ga koriste.
Migracija kalijuma duž profila tla srednjeg ili teškog mehaničkog sastava značajno je otežana zbog apsorpcije koloidima tla i prelaska u izmjenjivo i neizmjenjivo stanje.
Površinsko oticanje uglavnom ispire kalijum iz tla. To nalazi odgovarajući izraz u vrijednostima sadržaja kalija u prirodnim vodama i nepostojanju veze između njih i doza kalijevih gnojiva.
Što se tiče azotnih đubriva, mineralnih đubriva, količina azota u oticaju iznosi 10-25% njegovog ukupnog unosa sa đubrivima.
Dominantni oblici azota u vodi (isključujući molekularni azot) su NO 3 ,NH 4 ,NO 2 , rastvorljivi organski azot i azot u česticama. U jezerskim akumulacijama koncentracija može varirati od 0 do 4 mg/l.
Međutim, prema brojnim istraživačima, procjena doprinosa dušika zagađenju površinskih i podzemnih voda je očigledno precijenjena.
Dušična đubriva sa dovoljnom količinom drugih hranljivih materija u većini slučajeva doprinose intenzivnom vegetativnom rastu biljaka, razvoju korenovog sistema i apsorpciji nitrata iz zemljišta. Povećava se površina lišća i, s tim u vezi, povećava se koeficijent transpiracije, povećava se potrošnja vode u biljci, a vlažnost tla se smanjuje. Sve to smanjuje mogućnost ispiranja nitrata u niže horizonte profila tla, a odatle u podzemne vode.
Maksimalna koncentracija azota se uočava u površinskim vodama tokom perioda poplava. Količina azota koji se izluži iz slivnih područja tokom perioda poplava u velikoj mjeri je određena akumulacijom azotnih jedinjenja u snježnom pokrivaču.
Može se primijetiti da je uklanjanje i ukupnog azota i njegovih pojedinačnih oblika tokom poplavnog perioda veće od rezervi dušika u snježnom pokrivaču. Ovo može biti zbog erozije gornjeg sloja tla i ispiranja dušika sa čvrstim otjecanjem.
Opštinska budžetska obrazovna ustanova "Srednja škola po imenu Dmitrij Batiev" sa. Gam Ust - Vymsky District Komi Republika
Radove su izvele: Isakova Irina, student
Rukovodilac: , nastavnik biologije i hemije
Uvod……………………………………………………………..…………………………………………3
I. Glavni dio……………………………………………………………………….….…..4
Klasifikacija mineralnih đubriva…………………………………………………………….4
II. Praktični dio………………………………………………………………………………………………..…6
2.1 Uzgoj biljaka u različitim koncentracijama minerala… ..….6
Zaključak……………………………………………….…………………………………………..9
Spisak korištene literature………………………………………………………….10
Uvod
Relevantnost problema
Biljke apsorbuju minerale iz tla zajedno sa vodom. U prirodi se te tvari zatim vraćaju u tlo u jednom ili drugom obliku nakon smrti biljke ili njenih dijelova (na primjer, nakon opadanja listova). Dakle, dolazi do cirkulacije minerala. Međutim, do takvog povrata ne dolazi, jer se minerali tokom žetve odnose sa polja. Kako bi izbjegli iscrpljivanje tla, ljudi prave razna gnojiva na poljima, baštama i voćnjacima. Gnojiva poboljšavaju ishranu tla biljaka, poboljšavaju svojstva tla. Kao rezultat, prinos se povećava.
Cilj rada je: proučavanje uticaja mineralnih đubriva na rast i razvoj biljaka.
- Proučiti klasifikaciju mineralnih đubriva. Eksperimentalno utvrditi stepen uticaja kalijevih i fosfornih đubriva na rast i razvoj biljaka. Dizajnirajte knjižicu "Preporuke za vrtlare"
Praktični značaj:
Povrće igra veoma važnu ulogu u ishrani ljudi. Prilično veliki broj vrtlara uzgaja povrće na svojim parcelama. Moje okućnica pomaže u uštedi, a također omogućava uzgoj organskih proizvoda. Stoga se rezultati studije mogu koristiti pri radu na selu i u bašti.
Metode istraživanja: proučavanje i analiza literature; provođenje eksperimenata; poređenje.
Pregled literature. Prilikom pisanja glavnog dijela projekta korišćeni su sajtovi, sajt "Tajna vikendice", sajt "Vikipedija" i drugi. Praktični dio je baziran na radu "Jednostavni eksperimenti u botanici".
1 Glavno tijelo
Klasifikacija mineralnih đubriva
Gnojiva su tvari koje se koriste za poboljšanje ishrane biljaka, svojstva tla i povećanje prinosa. Njihovo djelovanje nastaje zbog činjenice da ove tvari daju biljkama jednu ili više manjih kemijskih komponenti neophodnih za njihov normalan rast i razvoj. Gnojiva se dijele na mineralna i organska.
Mineralna gnojiva – ekstrahirana iz crijeva ili industrijski dobivena hemijska jedinjenja, sadrže glavne nutrijente (azot, fosfor, kalij) i elemente u tragovima važne za život. Proizvedeni su u posebnim fabrikama, sadrže hranljive materije u obliku mineralnih soli. Mineralna gnojiva dijele se na jednostavna (jednokomponentna) i složena. Jednostavna mineralna đubriva sadrže samo jedan od glavnih hranljivih sastojaka. To uključuje azotna, fosforna, potaša i mikrođubriva. Složena gnojiva sadrže najmanje dva glavna hranjiva. Zauzvrat, složena mineralna gnojiva dijele se na složena, složeno-mješovita i miješana.
Azotna đubriva.
Dušična gnojiva pospješuju rast korijena, lukovica i gomolja. At voćke i bobičastog grmlja, dušična gnojiva ne samo da povećavaju prinos, već i poboljšavaju kvalitetu voća. Dušična đubriva se primjenjuju u rano proljeće u bilo kojem obliku. Rok za unošenje azotnih đubriva je sredina jula. To je zbog činjenice da gnojiva stimuliraju rast nadzemnog dijela, lisnog aparata. Ako se uvedu u drugoj polovini ljeta, tada biljka neće imati vremena da stekne potrebnu zimsku otpornost, a zimi će se smrznuti. Višak azotnog đubriva pogoršava preživljavanje.
Fosforna đubriva.
Fosfatna đubriva stimulišu razvoj korijenskog sistema biljaka. Fosfor povećava sposobnost ćelija da zadrže vodu i time povećava otpornost biljaka na sušu i niske temperature. Uz dovoljnu ishranu, fosfor ubrzava prelazak biljaka iz vegetativne faze u plodonošenje. Fosfor pozitivno utiče na kvalitet voća – doprinosi povećanju šećera, masti i proteina u njima. Fosforna đubriva se mogu primenjivati svake 3-4 godine.
kalijumova đubriva.
Kalijeva đubriva su odgovorna za snagu izdanaka i debla, stoga su posebno relevantna za grmlje i drveće. Kalijum pozitivno utiče na intenzitet fotosinteze. Ako u biljkama ima dovoljno kalija, onda se povećava njihova otpornost na razne bolesti. Kalijum takođe potiče razvoj mehaničkih elemenata vaskularnih snopova i ličnih vlakana. Sa nedostatkom kalijuma, razvoj je odgođen. Kalijeva đubriva se primjenjuju pod biljke počevši od druge polovine ljeta.
2. Praktični dio
2.1 Uzgoj biljaka u različitim koncentracijama minerala
Za završetak praktičnog dijela trebat će vam: klice graha, u fazi prvog pravog lista; tri posude napunjene pijeskom; pipeta; tri rastvora hranljivih soli koje sadrže kalijum, azot i fosfor.
Izračunata je količina hranljivih materija u đubrivima. Pripremljene su otopine optimalnih koncentracija. Ova rješenja su korištena za hranjenje biljaka i praćenje rasta i razvoja biljaka.
Priprema hranljivih rastvora.
*Voda za pripremu rastvora je vruća
2 klice pasulja posađene su u saksije sa navlaženim peskom. Nedelju dana kasnije, ostavili su po jedan u svakoj banci, najbolja biljka. Istog dana u pijesak su dodane otopine mineralnih soli koje su unaprijed pripremljene.
Tokom eksperimenta, podržan optimalna temperatura vazduh i normalan pesak. Tri sedmice kasnije, biljke su upoređene jedna s drugom.
Doživite rezultate.
Opis biljaka | visina biljke | broj listova |
|
Lonac broj 1 "Bez soli" | Listovi su bledi, zagasito zeleni, počinju da žute. Vrhovi i rubovi listova postaju smeđi, na pločici se pojavljuju male zarđale mrlje. Veličina lista je nešto manja od ostalih uzoraka. Stabljika je tanka, nagnuta, blago razgranata. | ||
Lonac broj 2 "Manje soli" | Listovi su blijedozeleni. Listovi su srednji do veliki. Nema vidljivih oštećenja. Stabljika je debela i razgranata. | ||
Pot #3 "Više soli" | Listovi su jarko zeleni i veliki. Biljka izgleda zdravo. Stabljika je debela i razgranata. |
Na osnovu eksperimentalnih rezultata mogu se izvesti sljedeći zaključci:
- Za normalan rast i razvoj biljaka neophodni su minerali (razvoj pasulja u saksijama br. 2 i br. 3) koji se mogu apsorbovati samo u rastvorenom obliku. Potpuni razvoj biljaka događa se upotrebom složenih gnojiva (dušik, fosfor, potaša). Količina unesenog đubriva mora biti strogo dozirana.
Kao rezultat iskustva i proučavanja literature, sastavljena su neka pravila za upotrebu gnojiva:
Organska gnojiva ne mogu u potpunosti zadovoljiti biljke hranjivim tvarima, pa se dodaju i mineralna gnojiva. Da ne bi naštetili biljkama i tlu, potrebno je elementarno razumjeti potrošnju hranljivih materija i mineralnih đubriva od strane biljaka.Prilikom upotrebe mineralnih đubriva treba imati na umu sledeće:
- ne prekoračiti preporučene doze i primijeniti samo u onim fazama rasta i razvoja biljaka, kada je to potrebno; izbjegavajte nanošenje gnojiva na listove; obavite tekuću prihranu nakon zalijevanja, inače možete spaliti korijenje; prestanite sa gnojenjem četiri do deset sedmica prije žetve kako biste izbjegli nakupljanje nitrata.
Zaključak
Upotreba mineralnih đubriva je jedna od glavnih metoda intenzivne poljoprivrede. Uz pomoć gnojiva možete dramatično povećati prinose bilo kojeg usjeva. Mineralne soli su od velikog značaja za rast i razvoj biljaka. Biljke izgledaju zdravo.
Zahvaljujući iskustvu, postalo je jasno da bi redovna gnojidba biljaka gnojivima trebala postati uobičajena procedura, jer su mnoga kršenja u razvoju biljaka uzrokovana upravo nepravilnom njegom povezanom s nedostatkom ishrane, što se dogodilo u našem slučaju.
Mnogo je važnih stvari za biljke. Jedna od njih je i tlo, koje je potrebno pravilno odabrati za svaku konkretnu biljku. Nanesite đubrivo prema izgled i fiziološko stanje biljaka.
Gnojiva nadopunjuju rezerve hranjivih tvari u tlu u pristupačnom obliku i opskrbljuju ih biljkama. Istovremeno, oni imaju veliki uticaj na svojstva zemljišta i tako posredno utiču na prinos. Povećanjem prinosa biljaka i mase korena, đubriva pojačavaju pozitivno dejstvo biljaka na zemljište, doprinose povećanju humusa u njemu, poboljšavaju njegovu hemijsku, vodeno-zračnu i biološka svojstva. Organska đubriva (stajnjak, kompost, zeleno đubrivo) imaju veliki direktan pozitivan efekat na sva ova svojstva zemljišta.
Kisela mineralna đubriva, ako se sistematski primenjuju bez organskih đubriva (i dalje kiselim zemljištima bez kreča), može negativno uticati na svojstva tla (tabela 123). Dugotrajna upotreba na kiselim nevapnenim tlima dovodi do smanjenja zasićenosti tla bazama, povećava sadržaj toksičnih spojeva aluminija i toksičnih mikroorganizama, pogoršava vodofizička svojstva tla, povećava nasipnu gustinu (gustinu), smanjuje poroznost tla, njegovu aeraciju i vodopropusnost. Kao rezultat pogoršanja svojstava tla, smanjuje se povećanje prinosa od gnojiva, a očituje se i „skriveni negativni učinak“ kiselih gnojiva na usjeve.
Negativan učinak kiselih mineralnih gnojiva na svojstva kiselih tla povezan je ne samo sa slobodnom kiselošću gnojiva, već i s djelovanjem njihovih baza na apsorpcijski kompleks tla. Izmjenjujući izmjenjivi vodonik i aluminij, oni pretvaraju izmjenjivu kiselost tla u aktivnu kiselost i istovremeno snažno zakiseljavaju otopinu tla, raspršujući koloide koji drže strukturu na okupu i smanjujući njenu čvrstoću. Stoga, prilikom primjene velikih doza mineralnih gnojiva treba uzeti u obzir ne samo kiselost samih gnojiva, već i izmjenjivu kiselost tla.
Kreč neutralizira kiselost tla, poboljšava njegovu agro Hemijska svojstva i eliminiše negativan uticaj kiselih mineralnih đubriva. Čak i male doze vapna (od 0,5 do 2 t/ha) povećavaju zasićenost tla bazama, smanjuju kiselost i naglo smanjuju količinu toksičnog aluminija, koji u kiselim podzolastim tlima ima izuzetno jak negativan učinak na rast i prinos biljaka. .
U dugotrajnim eksperimentima sa upotrebom kiselih mineralnih đubriva na černozemima, primećuje se i blagi porast kiselosti zemljišta i smanjenje količine izmenljivih baza (tablica 124), što se može eliminisati unošenjem malih količina vapna.
Organska đubriva imaju veliki i uvijek pozitivan učinak na sva tla. Pod uticajem organskih đubriva - stajskog đubriva, komposta treseta, zelenog đubriva - povećava se sadržaj humusa, zasićenost zemljišta bazama, uključujući kalcijum, poboljšava biološka i fizička svojstva zemljišta (poroznost, kapacitet vlage, vodopropusnost), a u kiselim zemljištima kiselost, sadržaj toksičnih spojeva aluminija i toksičnih mikroorganizama. Međutim, značajno povećanje sadržaja humusa u tlu i poboljšanje fizička svojstva primećuje se samo kod sistematskog unošenja velikih doza organskih đubriva. Njihova jednokratna primjena na kiselim tlima zajedno s vapnom poboljšava kvalitativni grupni sastav humusa, ali ne dovodi do primjetnog povećanja njegovog postotka u tlu.
Slično, treset koji se unosi u tlo bez prethodnog kompostiranja nema primjetan pozitivan učinak na svojstva tla. Njegov utjecaj na tlo se dramatično povećava ako se prethodno kompostira stajskim gnojem, gnojivom, fekalijama ili mineralnim gnojivima, posebno alkalnim gnojivima, jer se sam treset vrlo sporo razgrađuje i u kiselim tlima stvara mnogo visoko dispergiranih fulvo kiselina koje podržavaju kiselu reakciju okoline. .
Zajednička primjena organskih đubriva sa mineralnim đubrivima ima veliki pozitivan efekat na zemljište. Istovremeno, posebno se naglo povećava broj i aktivnost nitrifikacijskih bakterija i bakterija koje fiksiraju atmosferski dušik, oligonitrofila, slobodnoživućih fiksatora dušika itd. podzolizirajući tlo.
Upotreba mineralnih đubriva (čak i u velikim dozama) ne dovodi uvek do predviđenog povećanja prinosa.
Brojna istraživanja ukazuju da vremenski uslovi vegetacije imaju toliko snažan utjecaj na razvoj biljaka da ekstremno nepovoljni vremenski uvjeti zapravo neutraliziraju učinak povećanja prinosa čak i pri visokim dozama primjene. hranljive materije(Strapenyants et al., 1980; Fedoseev, 1985). Koeficijenti iskorišćenja hranljivih materija iz mineralnih đubriva mogu se oštro razlikovati u zavisnosti od vremenskih uslova vegetacije, smanjujući se za sve useve u godinama sa nedovoljnom vlagom (Yurkin et al., 1978; Deržavin, 1992). U tom smislu, sve nove metode za poboljšanje efikasnosti mineralnih đubriva u područjima neodržive poljoprivrede zaslužuju pažnju.
Jedan od načina za povećanje efikasnosti korišćenja hranljivih materija iz đubriva i zemljišta, jačanje imuniteta biljaka na nepovoljne faktore životne sredine i poboljšanje kvaliteta dobijenih proizvoda je upotreba humusnih preparata u uzgoju useva.
U posljednjih 20 godina došlo je do značajnog porasta interesa za humusne tvari koje se koriste u poljoprivreda. Tema huminskih đubriva nije nova ni za istraživače ni za poljoprivredne praktičare. Od 50-ih godina prošlog veka proučava se uticaj huminskih preparata na rast, razvoj i prinos raznih kultura. Trenutno, zbog naglog rasta cijena mineralnih đubriva, huminske supstance se široko koriste za povećanje efikasnosti upotrebe hranljivih materija iz tla i đubriva, povećanje imuniteta biljaka na nepovoljne faktore životne sredine i poboljšanje kvaliteta usjeva. dobijeni proizvodi.
Raznovrsne sirovine za proizvodnju huminskih preparata. To mogu biti mrki i tamni ugalj, treset, jezerski i riječni sapropel, vermikompost, leonardit, kao i razna organska gnojiva i otpad.
Glavna metoda za dobivanje humata danas je tehnologija visokotemperaturne alkalne hidrolize sirovina, koja rezultira oslobađanjem površinski aktivnih visokomolekularnih organskih tvari različitih masa, koje karakterizira određena prostorna struktura i fizičko-hemijska svojstva. Preparativna forma huminskih gnojiva može biti prah, pasta ili tekućina različite specifične težine i koncentracije aktivne tvari.
Glavna razlika za različite huminske preparate je oblik aktivne komponente huminskih i fulvo kiselina i (ili) njihovih soli - u vodi topivim, svarljivim ili neprobavljivim oblicima. Što je veći sadržaj organskih kiselina u huminskom preparatu, to je on vredniji kako za individualnu upotrebu, tako i za dobijanje kompleksnih đubriva sa humatima.
Postoje različiti načini upotrebe huminskih preparata u biljnoj proizvodnji: prerada sjeme, folijarna prihrana, unošenje vodenih rastvora u tlo.
Humati se mogu koristiti i zasebno i u kombinaciji sa sredstvima za zaštitu bilja, regulatorima rasta, makro i mikroelementima. Opseg njihove upotrebe u biljnoj proizvodnji je izuzetno širok i uključuje gotovo sve poljoprivredne kulture koje se proizvode kako u velikim poljoprivrednim preduzećima, tako i na privatnim područnim parcelama. U posljednje vrijeme značajno je porasla njihova upotreba u raznim ukrasnim kulturama.
Huminske tvari imaju kompleksan učinak koji poboljšava stanje tla i sistem interakcije "tlo - biljke":
- povećavaju pokretljivost asimilabilnog fosfora u tlu i zemljišnim rastvorima, inhibiraju imobilizaciju asimilabilnog fosfora i retrogradaciju fosfora;
- radikalno poboljšati ravnotežu fosfora u zemljištu i fosfornu ishranu biljaka, što se izražava u povećanju udjela organofosfornih jedinjenja odgovornih za prijenos i transformaciju energije, sintezu nukleinskih kiselina;
- poboljšati strukturu tla, njihovu plinopropusnost, vodopropusnost teških tla;
- održava organo-mineralnu ravnotežu tla, sprečavajući njihovo zaslanjivanje, zakiseljavanje i druge negativne procese koji dovode do smanjenja ili gubitka plodnosti;
- skraćuju vegetativni period poboljšanjem metabolizma proteina, koncentrisanim dopremanjem hranljivih materija u delove plodova biljaka, zasićenjem ih visokoenergetskim jedinjenjima (šećeri, nukleinske kiseline i druga organska jedinjenja), a takođe suzbijaju nakupljanje nitrata u zelenilu dio biljaka;
- pospješuju razvoj korijenskog sistema biljke zbog dobra ishrana i ubrzanu diobu stanica.
Posebno su važne korisne karakteristike humusne komponente za održavanje organo-mineralne ravnoteže tla intenzivnim tehnologijama. U članku Paula Fixena „Koncept povećanja produktivnosti useva i efikasnosti korišćenja hranljivih materija od strane biljaka“ (Fixen, 2010) dat je link na sistematsku analizu metoda za procenu efikasnosti korišćenja hranljivih materija od strane biljaka. Kao jedan od značajnih faktora koji utiču na efikasnost korišćenja hranljivih materija, ukazuje se na intenzitet tehnologije uzgoja useva i prateće promene u strukturi i sastavu zemljišta, a posebno na imobilizaciju hranljivih materija i mineralizaciju organske materije. . Huminske komponente u kombinaciji sa ključnim makronutrijentima, prvenstveno fosforom, održavaju plodnost tla pod intenzivnim tehnologijama.
U radu Ivanove S.E., Loginove I.V., Tyndalla T. „Fosfor: mehanizmi gubitaka iz tla i načini njihovog smanjenja“ (Ivanova i sar., 2011), hemijska fiksacija fosfora u zemljištu je naglašena kao jedan od glavni faktori niskog stepena upotreba fosfora od strane biljaka (na nivou od 5 - 25% količine fosfora unesene u 1. godini). Povećanje stepena upotrebe fosfora od strane biljaka u godini primjene ima izražen ekološki učinak - smanjenje ulaska fosfora sa površinskim i podzemnim otjecanjem u vodna tijela. Kombinacija organske komponente u obliku humusnih materija sa mineralnom u đubrivima sprečava hemijsku fiksaciju fosfora u slabo rastvorljive fosfate kalcijuma, magnezija, gvožđa i aluminijuma i zadržava fosfor u obliku dostupnom biljkama.
Po našem mišljenju, upotreba huminskih preparata u sastavu mineralnih makrođubriva je veoma obećavajuća.
Trenutno postoji nekoliko načina za uvođenje humata u suha mineralna gnojiva:
- površinska obrada granuliranih industrijskih đubriva, koja se široko koriste u pripremi mešavina mehaničkih đubriva;
- mehaničko uvođenje humata u prah sa naknadnom granulacijom u maloj proizvodnji mineralnih đubriva.
- uvođenje humata u talog pri velikoj proizvodnji mineralnih đubriva (industrijska proizvodnja).
Upotreba huminskih preparata za proizvodnju tečnih mineralnih đubriva koja se koriste za folijarnu obradu useva postala je veoma raširena u Rusiji i inostranstvu.
Svrha ove publikacije je da prikaže komparativnu efikasnost humiranih i konvencionalnih zrnatih mineralnih đubriva na žitaricama (ozimu i jaru pšenicu, ječam) i jaru repicu u različitim zemljišno-klimatskim zonama Rusije.
Natrijum humat Sahalin izabran je kao humusni preparat za postizanje zagarantovanih visokih rezultata u pogledu agrohemijske efikasnosti sa sledećim pokazateljima ( tab. 1).
Proizvodnja sahalinskog humata zasniva se na korišćenju mrkog uglja iz ležišta Solncevo Sahalin, koji imaju vrlo visoku koncentraciju huminskih kiselina u probavljivom obliku (više od 80%). Alkalni ekstrakt iz mrkog uglja ovog ležišta je skoro potpuno rastvorljiv u vodi, nehigroskopan i nezgrudvan prah tamnosmeđe boje. U sastav proizvoda ulaze i mikroelementi i zeoliti koji doprinose akumulaciji nutrijenata i regulišu metabolički proces.
Pored navedenih pokazatelja natrijum humata "Sakhalin", važan faktor njegov izbor kao humusnog aditiva bila je proizvodnja koncentriranih oblika huminskih preparata u industrijskim količinama, visoki agrohemijski pokazatelji individualne upotrebe, sadržaj huminskih supstanci uglavnom u vodi rastvorljivom obliku i prisustvo tečnog oblika humata za ravnomjernu distribuciju u granulama tokom industrijske proizvodnje, kao i državnu registraciju kao agrohemikalija.
2004. godine Ammofos dd u Čerepovcu proizveo je eksperimentalnu seriju nove vrste đubriva - azofoske (nitroamofoske) razreda 13:19:19, sa dodatkom sahalinskog natrijum humata (alkalni ekstrakt iz leonardita) u celulozu prema tehnologiji, razvijenoj u OAO NIUIF. Prikazani su pokazatelji kvaliteta humirane amofoske 13:19:19 tab. 2.
Glavni zadatak pri industrijskom ispitivanju bio je potkrepiti optimalnu metodu za uvođenje humatnog aditiva Sahalin uz održavanje u vodi rastvorljivog oblika humata u proizvodu. Poznato je da humusna jedinjenja u kiselim sredinama (pri pH<6) переходят в формы водорастворимых гуматов (H-гуматы) с потерей их эффективности.
Uvođenje humata u prahu "Sakhalinsky" u reciklažu u proizvodnji kompleksnih gnojiva osiguralo je da humat ne dođe u kontakt sa kiselim medijem u tečnoj fazi i njegovim nepoželjnim hemijskim transformacijama. To je potvrđeno naknadnom analizom gotovih đubriva sa humatima. Uvođenje humata zapravo u završnoj fazi tehnološkog procesa odredilo je očuvanje postignute produktivnosti tehnološkog sistema, odsustvo povratnih tokova i dodatnih emisija. Takođe nije došlo do pogoršanja fizičko-hemijskih kompleksnih đubriva (zgrušavanje, čvrstoća granula, zaprašenost) u prisustvu humusne komponente. Hardverski dizajn jedinice za injektiranje humata također nije predstavljao poteškoće.
2004. godine, CJSC "Set-Orel Invest" (Oryol region) je sproveo proizvodni eksperiment sa uvođenjem humatizovanog amofosfata za ječam. Povećanje prinosa ječma na površini od 4532 hektara upotrebom humiranog đubriva u odnosu na standardni amofos 13:19:19 iznosi 0,33 t/ha (11%), sadržaj proteina u zrnu povećan je sa 11 na 12,6% ( tab. 3), što je farmi dalo dodatni profit od 924 rublja/ha.
2004. godine, na Sveruskom istraživačkom institutu za mahunarke i žitarice SFUE OPH "Orlovskoye" (Oryol Region) sprovedeni su terenski eksperimenti za proučavanje uticaja humirane i konvencionalne amofoske (13:19:19) na prinos i kvalitet proleća. i ozimu pšenicu.
Šema eksperimenta:
- Kontrola (bez gnojiva)
N26 P38 K38 kg a.i./ha
N26 P38 K38 kg a.i./ha hum
N39 P57 K57 kg a.i./ha
N39 P57 K57 kg a.i./ha hum.
U ogledu sa jarom pšenicom (sorta Smena) maksimalni prinos od 2,78 t/ha takođe je zabeležen pri primeni povećane doze humatskog đubriva. U istoj varijanti uočen je najveći sadržaj proteina i glutena u zrnu. Kao iu ogledu sa ozimom pšenicom, primena humatizovanog đubriva statistički je značajno povećala prinos i sadržaj proteina i glutena u zrnu u odnosu na primenu iste doze standardnog mineralnog đubriva. Potonji djeluje ne samo kao pojedinačna komponenta, već i poboljšava apsorpciju fosfora i kalija od strane biljaka, smanjuje gubitak dušika u azotnom ciklusu ishrane i općenito poboljšava razmjenu između tla, zemljišnih otopina i biljaka.
Značajno poboljšanje kvaliteta useva i ozime i jare pšenice ukazuje na povećanje efikasnosti mineralne ishrane proizvodnog dela biljke.
Prema rezultatima djelovanja, aditiv humata se može uporediti sa utjecajem mikrokomponenti (bor, cink, kobalt, bakar, mangan itd.). Uz relativno nizak sadržaj (od desetinki do 1%), humatni aditivi i mikroelementi obezbeđuju skoro isto povećanje prinosa i kvaliteta poljoprivrednih proizvoda. Rad (Aristarhov, 2010) proučavao je uticaj mikroelemenata na prinos i kvalitet žitarica i mahunarki i pokazao povećanje proteina i glutena na primeru ozime pšenice sa glavnom primenom na različitim tipovima zemljišta. Usmjereni utjecaj mikroelemenata i humata na produktivni dio usjeva je uporediv u pogledu dobijenih rezultata.
Visoki agrohemijski proizvodni rezultati uz minimalno usavršavanje instrumentalne šeme za masovnu proizvodnju kompleksnih đubriva, dobijenih upotrebom humirane amofoske (13:19:19) sa sahalinskim natrijum humatom, omogućili su proširenje asortimana humiranih vrsta đubriva. složena gnojiva s uključivanjem razreda koji sadrže nitrate.
U 2010. godini, Mineral Fertilizers JSC (Rossosh, Voronješka oblast) proizvela je seriju humirane azofoske 16:16:16 (N:P 2 O 5:K 2 O) koja sadrži humat (alkalni ekstrakt iz leonardita) - ne manje od 0,3% i vlaga - ne više od 0,7%.
Azofoska sa humatima je bila svijetlo sivo zrnato organomineralno đubrivo, koje se od standardnog razlikovalo samo po prisustvu huminskih materija u njemu, koje su davale jedva primjetnu svijetlosivu nijansu novom gnojivu. Azofoska sa humatima je preporučena kao organomineralno đubrivo za glavno i „pre setve“ primenu u zemljište i za prihranjivanje korena za sve useve gde se može koristiti konvencionalna azofoska.
U 2010. i 2011. godini Na eksperimentalnom polju Državne naučne ustanove Moskovskog istraživačkog instituta za poljoprivredu "Nemčinovka" sprovedena su istraživanja sa humiranim azofosom koji proizvodi JSC "Mineralna đubriva" u poređenju sa standardnim, kao i sa kalijevim đubrivima (kalijev hlorid) koji sadrže huminske kiseline (KaliGum), u poređenju sa tradicionalnim kalijevim đubrivom KCl.
Terenski eksperimenti su izvedeni prema opšteprihvaćenoj metodologiji (Dospekhov, 1985) na oglednom polju Moskovskog istraživačkog instituta za poljoprivredu "Nemčinovka".
Posebnost tla ogledne plohe je visok sadržaj fosfora (oko 150-250 mg/kg), te prosječan sadržaj kalijuma (80-120 mg/kg). To je dovelo do napuštanja glavne primjene fosfatnih gnojiva. Tlo je buseno-podzolično srednje ilovasto. Agrohemijske karakteristike tla prije polaganja pokusa: sadržaj organske tvari - 3,7%, pHsol -5,2, NH 4 - - u tragovima, NO 3 - - 8 mg/kg, P 2 O 5 i K 2 O (prema Kirsanovu) - 156 i 88 mg/kg, respektivno, CaO - 1589 mg/kg, MgO - 474 mg/kg.
U ogledu sa azofoskom i repicom, veličina ogledne parcele bila je 56 m 2 (14m x 4m), ponavljanje četiri puta. Predsetvena obrada tla posle glavnog đubrenja - kultivatorom i neposredno pre setve - RBC (rotacionom drljačem-kultivatorom). Sjetva - sejalicom Amazon u optimalnim agrotehničkim rokovima, dubina sjetve 4-5 cm - za pšenicu i 1-3 cm - za repicu. Doze setve: pšenica - 200 kg/ha, uljana repica - 8 kg/ha.
U eksperimentu su korištene sorta jare pšenice MIS i sorta jare repice Podmoskovny. Sorta MIS je visokoproduktivna sorta srednje sezone koja vam omogućava dosljedno dobivanje zrna pogodnog za proizvodnju tjestenine. Sorta je otporna na polijeganje; znatno slabije od standarda zahvaća smeđa rđa, pepelnica i tvrda šuga.
Proljetna repica Podmoskovny - sredina sezone, vegetacijski period 98 dana. Ekološki plastičan, karakterizira ujednačeno cvjetanje i sazrijevanje, otpornost na polijeganje 4,5-4,8 bodova. Nizak sadržaj glukozinolata u sjemenkama omogućava korištenje kolača i brašna u ishrani životinja i peradi u većim količinama.
Rod pšenice je požnjeven u fazi pune zrelosti zrna. Repica se kosi za zelenu stočnu hranu u fazi cvatnje. Po istoj shemi postavljeni su ogledi za jaru pšenicu i repicu.
Analiza tla i biljaka je izvršena prema standardnim i općeprihvaćenim metodama u agrohemiji.
Šema eksperimenata sa azofoskom:
Pozadina (50 kg a.i. N/ha za prihranu)
Pozadina + azofoska glavna aplikacija 30 kg a.i. NPK/ha
Pozadina + azofoska s glavnom primjenom humata 30 kg a.i. NPK/ha
Pozadina + azofoska glavna primjena 60 kg a.i. NPK/ha
Pozadina + azofoska s glavnom primjenom humata 60 kg a.i. NPK/ha
Pozadina + azofoska glavna primjena 90 kg a.i. NPK/ha
Pozadina + azofoska s glavnom primjenom humata 90 kg a.i. NPK/ha
Tokom godina istraživanja vremenski uslovi su se značajno razlikovali od dugogodišnjeg prosjeka za Nečernozemsku zonu. U 2010. godini, maj i juni su bili povoljni za razvoj poljoprivrednih kultura, a u biljkama su položeni generativni organi sa izgledima za budući prinos zrna od oko 7 t/ha za jaru pšenicu (kao 2009. godine) i 3 t/ha za uljane repice. Međutim, kao iu cijeloj centralnoj regiji Ruske Federacije, u moskovskoj regiji je zabilježena duga suša od početka jula do žetve pšenice početkom avgusta. Prosječne dnevne temperature u ovom periodu bile su prekoračene za 7 °C, a dnevne temperature su dugo bile iznad 35 ° C. Odvojene kratkotrajne padavine padale su u vidu obilnih kiša, a voda se slijevala površinskim otjecanjem i isparavala, samo delimično apsorbuje u tlo. Zasićenost zemljišta vlagom tokom kratkih kišnih perioda nije prelazila dubinu prodiranja od 2-4 cm.U 2011. godini, u prvih deset dana maja, nakon setve i tokom klijanja biljaka, padavina je pala skoro 4 puta manje (4 mm) od prosječne ponderisane dugoročne norme (15 mm).
Prosječna dnevna temperatura zraka u ovom periodu (13,9 o C) bila je znatno viša od višegodišnje srednje dnevne temperature (10,6 o C). Količina padavina i temperatura zraka u 2. i 3. dekadi maja nisu se značajno razlikovale od količine prosječnih padavina i prosječnih dnevnih temperatura.
U junu je padalo znatno manje od prosječne višegodišnje norme, temperatura zraka je bila veća od prosječne dnevne za 2-4 o C.
Jul je bio vruć i suv. Ukupno je tokom vegetacije padalo 60 mm manje od norme, a srednja dnevna temperatura vazduha za oko 2 o C viša od višegodišnjeg prosjeka. Nepovoljni vremenski uslovi u 2010. i 2011. godini nisu mogli a da ne utiču na stanje usjeva. Suša se poklopila sa fazom punjenja zrna pšenice, što je u konačnici dovelo do značajnog smanjenja prinosa.
Produžena suša vazduha i tla u 2010. godini nije dala očekivani efekat od povećanja doza azofoske. To se pokazalo i kod pšenice i kod uljane repice.
Pokazalo se da je nedostatak vlage glavna prepreka u implementaciji plodnosti tla, dok je prinos pšenice generalno bio dva puta manji nego u sličnom eksperimentu 2009. godine (Garmash i sar., 2011). Porast prinosa pri primjeni 200, 400 i 600 kg/ha azofoske (fizičke težine) bio je skoro isti ( tab. 5).
Nizak prinos pšenice je uglavnom zbog krhkosti zrna. Masa 1000 zrna u svim varijantama eksperimenta bila je 27-28 grama. Podaci o strukturi prinosa na varijantama nisu se značajno razlikovali. U masi snopa zrno je bilo oko 30% (u normalnim vremenskim uslovima ova brojka je i do 50%). Koeficijent bokanja je 1,1-1,2. Masa zrna u klipu bila je 0,7-0,8 grama.
Istovremeno, u varijantama pokusa sa humiranom azofoskom postignuto je značajno povećanje prinosa povećanjem doza đubriva. To je prije svega zbog boljeg općeg stanja biljaka i razvoja snažnijeg korijenskog sistema pri korištenju humata na pozadini općeg stresa usjeva od duge i dugotrajne suše.
Značajan efekat upotrebe humirane azofoske pokazao se u početnoj fazi razvoja biljaka uljane repice. Nakon sjetve sjemena uljane repice, uslijed kratkotrajne kiše praćene visokim temperaturama zraka, na površini tla se formirala gusta kora. Stoga su sadnice na varijantama sa uvođenjem konvencionalne azofoske bile neravnomjerne i vrlo rijetke u odnosu na varijante sa humiranom azofoskom, što je dovelo do značajnih razlika u prinosu zelene mase ( tab. 6).
U eksperimentu sa kalijevim đubrivima, površina ogledne parcele iznosila je 225 m 2 (15 m x 15 m), eksperiment je ponovljen četiri puta, lokacija parcela je randomizirana. Površina eksperimenta je 3600 m 2 . Eksperiment je izveden u vezi plodoreda ozime žitarice - jare žitarice - zauzet ugar. Prethodnik jare pšenice je ozimi tritikale.
Đubriva su unesena ručno u količini: azot - 60, kalijum - 120 kg a.i. po ha. Amonijum nitrat je korišćen kao azotno đubrivo, a kalijum hlorid i novo đubrivo KaliGum korišćeni su kao potašno đubrivo. U ogledu je gajena sorta jare pšenice Zlata, preporučena za gajenje u Centralnom regionu. Sorta je ranozrela sa potencijalom produktivnosti do 6,5 t/ha. Otporan na polijeganje, mnogo slabije od standardne sorte zahvaća lisna hrđa i pepelnica, na nivou standardne sorte - septorija. Prije sjetve sjeme je tretirano dezinficijensom Vincit prema normama koje preporučuje proizvođač. U fazi bokovanja usjevi pšenice su gnojeni amonijum nitratom u količini od 30 kg a.i. po 1 ha.
Shema eksperimenata s potašnim gnojivima:
- Kontrola (bez đubriva).
N60 osnovna + N30 prihrana
N60 osnovna + N30 prihrana + K 120 (KCl)
N60 osnovna + N30 prihrana + K 120 (KaliGum)
Dakle, terenski eksperimenti su pouzdano dokazali agrohemijsku efikasnost kompleksnih đubriva sa humatnim aditivima, determinisanu povećanjem prinosa i sadržaja proteina u žitaricama. Da bi se osigurali ovi rezultati, potrebno je pravilno odabrati humusni preparat sa visokim udjelom humata topivih u vodi, njegov oblik i mjesto uvođenja u tehnološki proces u završnim fazama. Time je moguće postići relativno nizak sadržaj humata (0,2 - 0,5% tež.) u humiranim đubrivima i osigurati ujednačenu distribuciju humata po granulama. Istovremeno, važan faktor je očuvanje visokog udjela u vodi topivog oblika humata u humiranim gnojivima.
Kompleksna đubriva sa humatima povećavaju otpornost poljoprivrednih kultura na nepovoljne vremenske i klimatske uslove, posebno na sušu i propadanje strukture tla. Mogu se preporučiti kao efikasne agrohemikalije u područjima rizične poljoprivrede, kao i kada se koriste intenzivni načini uzgoja sa nekoliko useva godišnje za održavanje visoke plodnosti tla, posebno u zonama proširenja sa deficitom vode i aridnim zonama. Visoka agrohemijska efikasnost humirane amofoske (13:19:19) određena je kompleksnim djelovanjem mineralnih i organskih dijelova uz pojačano djelovanje hranjivih tvari, prvenstveno fosfornom ishranom biljaka, poboljšanjem metabolizma između tla i biljke i povećanje otpornosti biljaka na stres.
Levin Boris Vladimirovič – kandidat tehničkih nauka, zamenik generala. Direktor, Direktor za tehničku politiku PhosAgro-Cherepovets AD; e-mail:[email protected] .
Ozerov Sergej Aleksandrovič - šef Odeljenja za analizu tržišta i planiranje prodaje kompanije PhosAgro-Cherepovets AD; e-mail:[email protected] .
Garmaš Grigorij Aleksandrovič - rukovodilac Laboratorije za analitička istraživanja Federalne državne budžetske naučne ustanove "Moskovski istraživački institut poljoprivrede" Nemčinovka", kandidat bioloških nauka; e-mail:[email protected] .
Garmash Nina Yuryevna - naučni sekretar Moskovskog istraživačkog instituta za poljoprivredu "Nemchinovka", doktor bioloških nauka; e-mail:[email protected] .
Latina Natalya Valerievna - generalni direktor Biomir 2000 LLC, direktor proizvodnje grupe kompanija Sakhalin Humat; e-mail:[email protected] .
Književnost
Paul I. Fixsen Koncept povećanja produktivnosti poljoprivrednih kultura i efikasnosti upotrebe nutrijenata od strane biljaka // Ishrana biljaka: Bilten Međunarodnog instituta za ishranu bilja, 2010, br. - Sa. 2-7.
Ivanova S.E., Loginova I.V., Tundell T. Fosfor: mehanizmi gubitaka iz tla i načini njihovog smanjenja // Ishrana biljaka: Bilten Međunarodnog instituta za ishranu bilja, 2011, br. - Sa. 9-12.
Aristarkhov A.N. i dr. Utjecaj mikrođubriva na produktivnost, žetvu proteina i kvalitetu proizvoda žitarica i mahunarki // Agrokemija, 2010, br. - Sa. 36-49.
Strapenyants R.A., Novikov A.I., Strebkov I.M., Shapiro L.Z., Kirikoy Ya.T. Modeliranje zakonitosti djelovanja mineralnih đubriva na usjev Vestnik s.-kh. Nauki, 1980, br. 12. - str. 34-43.
Fedoseev A.P. Vremenske prilike i efikasnost đubriva. Leningrad: Gidrometizdat, 1985. - 144 str.
Yurkin S.N., Pimenov E.A., Makarov N.B. Utjecaj zemljišno-klimatskih uvjeta i gnojiva na potrošnju glavnih hranjivih tvari u usjevu pšenice // Agrohemija, 1978, br. 8. - S. 150-158.
Deržavin L.M. Upotreba mineralnih đubriva u intenzivnoj poljoprivredi. M.: Kolos, 1992. - 271 str.
Garmash N.Yu., Garmash G.A., Berestov A.V., Morozova G.B. Elementi u tragovima u intenzivnim tehnologijama proizvodnje žitarica // Agrohemijski glasnik, 2011, br. 5. - S. 14-16.
Različiti biogeni elementi, ulazeći u tlo s gnojivima, prolaze kroz značajne transformacije. Istovremeno, imaju značajan uticaj na plodnost zemljišta.
A svojstva tla, zauzvrat, mogu imati i pozitivne i negativne učinke na primijenjena gnojiva. Negativan uticaj. Ovaj odnos između gnojiva i tla je vrlo složen i zahtijeva duboko i detaljno istraživanje. Različiti izvori njihovih gubitaka takođe su povezani sa konverzijom đubriva u tlu. Ovaj problem je jedan od glavnih zadataka agrohemijske nauke. R. Kundler i dr. (1970) općenito pokazuju sljedeće moguće transformacije različitih hemijskih jedinjenja i povezani gubitak nutrijenata kroz ispiranje, isparavanje u gasovitom obliku i fiksaciju u tlu.
Sasvim je jasno da su ovo samo neki pokazatelji konverzije različitih oblika gnojiva i nutrijenata u tlu, oni još uvijek ne pokrivaju mnoge načine na koje se različita mineralna gnojiva pretvaraju, ovisno o vrsti i svojstvima tla.
S obzirom da je tlo važan dio biosfere, ono je prvenstveno podvrgnuto kompleksnom kompleksnom dejstvu primijenjenih đubriva, koje na tlo može uticati: izazvati zakiseljavanje ili alkalizaciju životne sredine; poboljšati ili pogoršati agrohemijska i fizička svojstva tla; pospješuju razmjenu apsorpcije jona ili ih istiskuju u otopinu tla; promoviraju ili sprječavaju hemijsku apsorpciju kationa (biogeni i toksični elementi); promoviraju mineralizaciju ili sintezu humusa u tlu; pojačati ili oslabiti učinak drugih hranjivih tvari ili gnojiva u tlu; mobilizirati ili imobilizirati hranjive tvari tla; izazivaju antagonizam ili sinergizam nutrijenata i stoga značajno utiču na njihovu apsorpciju i metabolizam u biljkama.
U tlu mogu postojati složene direktne ili indirektne interakcije između biogenih toksičnih elemenata, makro- i mikroelemenata, što značajno utiče na svojstva tla, rast biljaka, njihovu produktivnost i kvalitet usjeva.
Dakle, sistematsko korištenje fiziološki kiselih mineralnih gnojiva na kiselim natrpano-podzolistim tlima povećava njihovu kiselost i ubrzava ispiranje kalcija i magnezija iz obradivog sloja i, posljedično, povećava stepen nezasićenosti bazama, smanjujući plodnost tla. Stoga se na takvim nezasićenim tlima primjena fiziološki kiselih gnojiva mora kombinirati s vapnenjem tla i neutralizacijom mineralnih gnojiva.
Dvadeset godina primjene gnojiva u Bavarskoj na muljevitim, slabo dreniranim tlima, u kombinaciji sa vapnenjem trave, rezultiralo je povećanjem pH vrijednosti sa 4,0 na 6,7. U apsorbovanom kompleksu tla, zamjenjivi aluminij je zamijenjen kalcijumom, što je dovelo do značajnog poboljšanja svojstava tla. Gubici kalcijuma kao rezultat ispiranja iznosili su 60-95% (0,8-3,8 c/ha godišnje). Proračuni su pokazali da je godišnja potreba za kalcijumom bila 1,8-4 q/ha. U ovim ogledima, prinos poljoprivrednih biljaka dobro je korelirao sa stepenom zasićenosti tla bazom. Autori su zaključili da su pH tla >5,5 i visok stepen zasićenosti bazom (V = 100%) potrebni za postizanje visokog prinosa; istovremeno se izmjenjivi aluminij uklanja iz zone najveće lokacije korijenskog sistema biljaka.
U Francuskoj je otkriven veliki značaj kalcijuma i magnezijuma u povećanju plodnosti tla i poboljšanju njihovih svojstava. Utvrđeno je da ispiranje dovodi do iscrpljivanja rezervi kalcijuma i magnezijuma.
u tlu. U proseku, godišnji gubitak kalcijuma je 300 kg/ha (200 kg na kiselom tlu i 600 kg na karbonatnom), a magnezijuma - 30 kg/ha (na peskovitim zemljištima dostižu 100 kg/ha). Osim toga, neki plodoredi (mahunarke, industrijski i dr.) izvlače značajne količine kalcija i magnezija iz tla, pa usjevi koji slijede često pokazuju simptome nedostatka ovih elemenata. Takođe ne treba zaboraviti da kalcijum i magnezijum imaju ulogu fizičko-hemijskih melioransa, blagotvorno utiču na fizička i hemijska svojstva zemljišta, kao i na njegovu mikrobiološku aktivnost. To posredno utiče na uslove mineralne ishrane biljaka drugim makro- i mikroelementima. Da bi se održala plodnost tla, potrebno je vratiti nivoe kalcijuma i magnezijuma izgubljene kao rezultat ispiranja i uklanjanja iz tla poljoprivrednim kulturama; za to se godišnje unosi 300-350 kg CaO i 50-60 kg MgO po 1 ha.
Zadatak nije samo nadoknaditi gubitke ovih elemenata zbog ispiranja i uklanjanja poljoprivrednim kulturama, već i vratiti plodnost tla. U ovom slučaju količine primjene kalcija i magnezija zavise od početne pH vrijednosti, sadržaja MgO u tlu i sposobnosti fiksiranja tla, odnosno prvenstveno od sadržaja fizičke gline i organske tvari u njemu. Proračunato je da je za povećanje pH tla za jednu jedinicu potrebno uneti vapno od 1,5 do 5 t/ha, u zavisnosti od sadržaja fizičke gline (<10% - >30%), Za povećanje sadržaja magnezijuma u gornjem sloju tla za 0,05%, potrebno je primijeniti 200 kg MgO/ha.
Veoma je važno instalirati tačne doze kreč u specifičnim uslovima njegove upotrebe. Ovo pitanje nije tako jednostavno kako se često misli. Obično se doze vapna određuju u zavisnosti od stepena kiselosti tla i njegove zasićenosti bazama, kao i vrste tla. Ova pitanja zahtijevaju dalje, dublje proučavanje u svakom konkretnom slučaju. Važno pitanje je učestalost primjene vapna, frakciona primjena u plodoredu, kombinacija vapnenca sa fosforitom i primjena drugih gnojiva. Utvrđena je potreba za naprednim vapnenjem kao uslovom za povećanje efikasnosti mineralnih đubriva na kiselim tlima tajga-šumske i šumsko-stepske zone. Vapnenje značajno utiče na pokretljivost makro- i mikroelemenata primenjenih đubriva i samog zemljišta. A to utječe na produktivnost poljoprivrednih biljaka, kvalitetu hrane i stočne hrane, a samim tim i na zdravlje ljudi i životinja.
M. R. Sheriff (1979) smatra da se o mogućem prekomjernom vapnovanju tla može suditi po dva nivoa: 1) kada se produktivnost pašnjaka i životinja ne povećava dodatnom primjenom vapna (autor to naziva maksimalnim ekonomskim nivoom) i 2) kada se krečenjem narušava ravnoteža hranjivih tvari u tlu, a to negativno utječe na produktivnost biljaka i zdravlje životinja. Prvi nivo u većini tla se opaža pri pH od oko 6,2. On tresetna tla maksimalni ekonomski nivo je zabeležen na pH 5,5. Neki pašnjaci na laganim vulkanskim tlima ne pokazuju nikakve znakove osjetljivosti na vapno pri prirodnom pH od 5,6.
Potrebno je striktno voditi računa o zahtjevima uzgojenih usjeva. Dakle, čajni grm preferira kisela crvena tla i žuta zemljano-podzolista tla, vapnjenje inhibira ovu kulturu. Unošenje vapna negativno utiče na lan, krompir (detalji) i druge biljke. Mahunarke, koje su inhibirane na kiselim zemljištima, najbolje reaguju na kreč.
Problem produktivnosti biljaka i zdravlja životinja (drugi nivo) najčešće se javlja pri pH = 7 ili više. Osim toga, tla se razlikuju po brzini i stepenu osjetljivosti na vapno. Na primjer, prema M.R. Sheriffu (1979), za promjenu pH od 5 do 6 za laka tla potrebno je oko 5 t/ha, a za teška glinena tla 2 puta velika količina. Takođe je važno uzeti u obzir sadržaj kalcijum karbonata u krečnom materijalu, kao i rastresitost stijene, finoću njenog mljevenja itd. Sa agrohemijske tačke gledišta, veoma je važno uzeti u obzir mobilizacija i imobilizacija makro- i mikroelemenata u tlu pod dejstvom kamenca. Utvrđeno je da vapno mobilizira molibden, koji u višku može negativno utjecati na rast biljaka i zdravlje životinja, ali istovremeno postoje simptomi nedostatka bakra u biljkama i stoci.
Upotreba gnojiva ne može samo mobilizirati pojedinačne hranjive tvari u tlu, već ih i vezati, pretvarajući ih u oblik nedostupan biljkama. Istraživanja sprovedena u našoj zemlji i inostranstvu pokazuju da jednostrano korišćenje visokih doza fosfatnih đubriva često značajno smanjuje sadržaj mobilnog cinka u zemljištu, izazivajući cink gladovanje biljaka, što negativno utiče na količinu i kvalitet useva. Stoga upotreba visokih doza fosfornih gnojiva često zahtijeva primjenu cink gnojiva. Štoviše, unošenje jednog gnojiva fosfora ili cinka možda neće dati efekta, a njihova kombinirana upotreba će dovesti do značajne pozitivne interakcije između njih.
Mnogo je primjera koji svjedoče o pozitivnoj i negativnoj interakciji makro- i mikroelemenata. Na Svesaveznom naučno-istraživačkom institutu za poljoprivrednu radiologiju proučavan je uticaj mineralnih đubriva i kamenca zemljišta dolomitom na unos stroncijuma (90 Sr) radionuklida u biljke. Sadržaj 90 Sr u prinosu raži, pšenice i krompira pod uticajem kompletnog mineralnog đubriva smanjen je za 1,5-2 puta u odnosu na neđubreno zemljište. Najmanji sadržaj 90 Sr u usevu pšenice bio je u varijantama sa visokim dozama fosfatnih i potašnih đubriva (N 100 P 240 K 240), te u krtolima krompira, kada su primenjivane visoke doze potašnog đubriva (N 100 P 80 K 240). Unošenje dolomita smanjilo je akumulaciju 90 Sr u usevu pšenice za 3-3,2 puta. Unošenje punog đubriva N 100 P 80 K 80 na pozadini vapnenja dolomitom smanjilo je akumulaciju radiostroncijuma u zrnu i pšeničkoj slami za 4,4-5 puta, a u dozi od N 100 P 240 K 240 - 8 puta u odnosu na sadržaj bez kamenca.
F. A. Tihomirov (1980) ukazuje na četiri faktora koji utiču na veličinu uklanjanja radionuklida iz zemljišta usevima: biogeohemijska svojstva tehnogenih radionuklida, svojstva zemljišta, biološke karakteristike biljaka i agrometeorološki uslovi. Na primjer, iz obradivog sloja tipičnih tla evropskog dijela SSSR-a, kao rezultat procesa migracije, uklanja se 1-5% 90 Sr sadržanog u njemu i do 1% 137 Cs; na lakim zemljištima brzina uklanjanja radionuklida iz gornjih horizonata je znatno veća nego na teškim zemljištima. Najbolja opskrbljenost biljaka hranjivim tvarima i njihov optimalan omjer smanjuju dotok radionuklida u biljke. Usjevi sa dubokim korijenskim sistemom (lucerna) akumuliraju manje radionuklida od onih sa plitkim korijenskim sistemom (ljulj).
Na osnovu eksperimentalnih podataka u laboratoriji za radioekologiju Moskovskog državnog univerziteta, naučno je potkrijepljen sistem agromjera, čijom primjenom se značajno smanjuje dotok radionuklida (stroncijuma, cezijuma i dr.) u biljnu proizvodnju. Ove aktivnosti uključuju: razrjeđivanje radionuklida koji ulaze u tlo u obliku praktično bestežinskih nečistoća sa njihovim hemijskim analozima (kalcijum, kalijum, itd.); smanjenje stepena dostupnosti radionuklida u tlu unošenjem supstanci koje ih pretvaraju u manje pristupačne oblike (organske materije, fosfati, karbonati, minerali gline); ugrađivanje kontaminiranog sloja tla u podzemni horizont izvan zone distribucije korijenskog sistema (do dubine od 50-70 cm); odabir usjeva i sorti koje akumuliraju minimalne količine radionuklida; postavljanje industrijskih usjeva na kontaminirana tla, korištenje ovih zemljišta za sjemenske parcele.
Ove mjere se također mogu koristiti za smanjenje kontaminacije poljoprivrednih proizvoda i neradioaktivnih toksičnih tvari.
Studije E. V. Yudintseva i drugih (1980) takođe su otkrile da vapnenački materijali smanjuju akumulaciju 90 Sr iz buseno-podzol peskovito zemljište u zrnu ječma oko 3 puta. Uvođenje povećanih doza fosfora na pozadini visokopećne troske smanjilo je sadržaj 90 Sr u ječmenoj slami za 5-7 puta, u zrnu - za 4 puta.
Pod uticajem krečnih materijala, sadržaj cezijuma (137 Cs) u prinosu ječma je smanjen za 2,3-2,5 puta u odnosu na kontrolu. Zajedničkim unošenjem visokih doza potašnog đubriva i visokopećne troske, sadržaj 137 Cs u slami i zrnu smanjen je za 5-7 puta u odnosu na kontrolu. Utjecaj vapna i šljake na smanjenje akumulacije radionuklida u biljkama izraženiji je na borovno-podzolskom tlu nego na sivom šumskom tlu.
Istraživanja američkih naučnika otkrila su da se pri korištenju Ca(OH) 2 za kalciranje smanjila toksičnost kadmijuma kao rezultat vezivanja njegovih jona, dok je korištenje CaCO 3 za krečenje bilo neučinkovito.
U Australiji je proučavan uticaj mangan dioksida (MnO 2 ) na apsorpciju olova, kobalta, bakra, cinka i nikla od strane biljaka djeteline. Utvrđeno je da je dodavanjem mangan-dioksida u tlo jače smanjena apsorpcija olova i kobalta i, u manjoj mjeri, nikla; MnO 2 je imao mali uticaj na apsorpciju bakra i cinka.
U SAD su takođe sprovedene studije o uticaju različitih nivoa olova i kadmijuma u zemljištu na unos kalcijuma, magnezijuma, kalijuma i fosfora u kukuruz, kao i na suvu težinu biljaka.
Iz tabele se vidi da je kadmijum negativno uticao na unos svih elemenata kod biljaka kukuruza starih 24 dana, a olovo je usporavalo unos magnezijuma, kalijuma i fosfora. Kadmijum je negativno uticao i na unos svih elemenata u biljci kukuruza starosti 31 dan, a olovo je pozitivno uticalo na koncentraciju kalcijuma i kalijuma i negativno na sadržaj magnezijuma.
Ova pitanja su važna teorijska i praktična vrijednost, posebno za poljoprivredu u industrijaliziranim područjima, gdje se povećava akumulacija niza mikroelemenata, uključujući teške metale. Istovremeno, postoji potreba za dubljim proučavanjem mehanizma interakcije različitih elemenata na njihovom ulasku u biljku, na formiranje usjeva i kvaliteta proizvoda.
Univerzitet Illinois (SAD) je također proučavao učinak interakcije olova i kadmijuma na njihovo usvajanje u biljkama kukuruza.
Biljke pokazuju definitivnu tendenciju povećanja unosa kadmijuma u prisustvu olova; kadmijum u tlu, naprotiv, smanjuje unos olova u prisustvu kadmijuma. Oba metala u ispitivanim koncentracijama suzbijala su vegetativni rast kukuruza.
Zanimljiva su istraživanja sprovedena u Nemačkoj o uticaju hroma, nikla, bakra, cinka, kadmijuma, žive i olova na apsorpciju fosfora i kalijuma jarim ječmom i kretanje ovih hranljivih materija u biljci. U ispitivanjima su korišteni označeni atomi 32 P i 42 K. U nutrijenti su dodavani teški metali u koncentraciji od 10 -6 do 10 -4 mol/l. Utvrđen je značajan unos teških metala u biljku uz povećanje njihove koncentracije u hranjivom rastvoru. Svi metali su vršili (u različitom stepenu) inhibitorni efekat kako na ulazak fosfora i kalijuma u biljke tako i na njihovo kretanje u biljci. Inhibicijski efekat na unos kalijuma ispoljen je u većoj meri nego fosfora. Osim toga, kretanje oba nutrijenta u stabljike bilo je jače potisnuto nego ulazak u korijen. Uporedni efekat metala na biljku javlja se u opadajućem redosledu: živa → olovo → bakar → kobalt → hrom → nikl → cink. Ovaj red odgovara elektrohemijskom nizu napona elemenata. Ako se dejstvo žive u rastvoru jasno ispoljavalo već pri koncentraciji od 4∙10 -7 mol/l (= 0,08 mg/l), onda je dejstvo cinka bilo samo pri koncentraciji iznad 10 -4 mol/l (= 6,5 mg/l).
Kao što je već napomenuto, u industrijaliziranim regijama različiti elementi, uključujući teške metale, akumuliraju se u tlu. U blizini glavnih autoputeva u Evropi i Sjevernoj Americi, vrlo je primjetan uticaj na postrojenja jedinjenja olova koja sa izduvnim gasovima ulaze u vazduh i tlo. Dio jedinjenja olova ulazi kroz lišće u biljna tkiva. Brojnim istraživanjima utvrđen je povećan sadržaj olova u biljkama i zemljištu na udaljenosti do 50 m od autoputa. Zabilježeni su slučajevi trovanja biljaka na mjestima posebno intenzivne izloženosti izduvnim plinovima, na primjer, jele na udaljenosti do 8 km od glavnog minhenskog aerodroma, gdje se dnevno izvrši oko 230 letova aviona. Iglice smreke sadržavale su 8-10 puta više olova od iglica u nezagađenim područjima.
Jedinjenja drugih metala (bakar, cink, kobalt, nikl, kadmijum, itd.) primetno utiču na biljke u blizini metalurških preduzeća, dolazeći kako iz vazduha tako i iz zemlje kroz korenje. U takvim slučajevima posebno je važno proučiti i primijeniti tehnike koje sprječavaju prekomjeran unos toksičnih elemenata u biljke. Tako je u Finskoj određen sadržaj olova, kadmijuma, žive, bakra, cinka, mangana, vanadijuma i arsena u zemljištu, kao i salata, spanać i šargarepa uzgajana u blizini industrijskih objekata i autoputeva i na čistim područjima. Proučavano je i šumsko voće, gljive i livadsko bilje. Utvrđeno je da se na području industrijskih preduzeća sadržaj olova u salati kretao od 5,5 do 199 mg/kg suve mase (pozadina 0,15-3,58 mg/kg), u spanaću - od 3,6 do 52,6 mg/kg suve. težina (pozadina 0,75-2,19), u šargarepi - 0,25-0,65 mg/kg. Sadržaj olova u zemljištu bio je 187-1000 mg/kg (pozadina 2,5-8,9). Sadržaj olova u gljivama dostigao je 150 mg/kg. Udaljavanjem od autoputa sadržaj olova u biljkama opadao je, na primjer, u šargarepi sa 0,39 mg/kg na udaljenosti od 5 m na 0,15 mg/kg na udaljenosti od 150 m. Sadržaj kadmijuma u zemljištu varirao je unutar 0,01-0,69 mg/kg, cink - 8,4-1301 mg/kg (pozadinske koncentracije su bile 0,01-0,05 i 21,3-40,2 mg/kg, respektivno). Zanimljivo je napomenuti da je vapnenjem kontaminiranog tla sadržaj kadmijuma u salati smanjen sa 0,42 na 0,08 mg/kg; potaša i magnezijumska đubriva nisu imala primetan uticaj na to.
U područjima sa velikim zagađenjem, sadržaj cinka u bilju bio je visok - 23,7-212 mg/kg suve težine; Sadržaj arsena u zemljištu je 0,47-10,8 mg/kg, u zelenoj salati - 0,11-2,68, spanaću - 0,95-1,74, šargarepi - 0,09-2,9, šumskom voću - 0,15-0,61, pečurkama - 0,20 mg/kg. suhe materije. Sadržaj žive u kultivisanim zemljištima iznosio je 0,03-0,86 mg/kg, u šumska tla- 0,04-0,09 mg/kg. Nisu nađene primjetne razlike u sadržaju žive u različitim vrstama povrća.
Uočen je uticaj kamencanja i plavljenja polja na smanjenje unosa kadmijuma u biljke. Na primjer, sadržaj kadmijuma u gornji sloj tla pirinčanih polja u Japanu iznosi 0,45 mg/kg, a njegov sadržaj u pirinču, pšenici i ječmu na nekontaminiranom tlu iznosi 0,06 mg/kg, 0,05 i 0,05 mg/kg, respektivno. Najosjetljivija na kadmijum je soja, kod koje dolazi do smanjenja rasta i mase zrna kada je sadržaj kadmijuma u zemljištu 10 mg/kg. Akumulacija kadmijuma u biljkama riže u količini od 10-20 mg/kg uzrokuje suzbijanje njihovog rasta. U Japanu, MPC za kadmijum u zrnu pirinča je 1 mg/kg.
U Indiji postoji problem toksičnosti bakra zbog njegove velike akumulacije u zemljištu koje se nalazi u blizini rudnika bakra u Biharu. Toksičan nivo EDTA-Cu citrata > 50 mg/kg tla. Indijski naučnici su takođe proučavali uticaj kamenca na sadržaj bakra u drenažne vode. Količina vapna iznosila je 0,5, 1 i 3 od potrebnih za krečenje. Istraživanja su pokazala da kamenac ne rješava problem toksičnosti bakra, jer je 50-80% precipitiranog bakra ostalo u obliku dostupnom biljkama. Sadržaj raspoloživog bakra u zemljištu zavisio je od brzine vapnenja, početnog sadržaja bakra u drenažnoj vodi i svojstava tla.
Istraživanja su pokazala da su tipični simptomi nedostatka cinka uočeni kod biljaka uzgojenih u hranljivom mediju koji sadrži ovaj element 0,005 mg/kg. To je dovelo do suzbijanja rasta biljaka. Istovremeno, nedostatak cinka u biljkama doprinio je značajnom povećanju adsorpcije i transporta kadmijuma. S povećanjem koncentracije cinka u hranjivom mediju, ulazak kadmija u biljke naglo se smanjio.
Od velikog je interesa proučavanje interakcije pojedinih makro- i mikroelemenata u tlu iu procesu ishrane biljaka. Tako je u Italiji proučavan uticaj nikla na ulazak fosfora (32 P) u nukleinske kiseline mladog lišća kukuruza. Eksperimenti su pokazali da niska koncentracija nikla stimulira, a visoka inhibira rast i razvoj biljaka. U listovima biljaka uzgojenih u koncentraciji nikla od 1 μg/L, ulazak 32 P u sve frakcije nukleinskih kiselina bio je intenzivniji nego u kontroli. Pri koncentraciji nikla od 10 μg/L, značajno je smanjen ulazak 32 P u nukleinske kiseline.
Iz brojnih istraživačkih podataka može se zaključiti da u cilju sprečavanja negativnog uticaja đubriva na plodnost i svojstva zemljišta, naučno zasnovan sistem đubriva treba da obezbedi sprečavanje ili slabljenje mogućih negativnih pojava: zakiseljavanja ili alkalizacije zemljišta, propadanja zemljišta. njegovih agrohemijskih svojstava, neizmjenjivačke apsorpcije nutrijenata, hemijske apsorpcije kationa, prekomjerne mineralizacije humusa tla, mobilizacije povećane količine elemenata, što dovodi do njihovog toksičnog djelovanja, itd.
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.
