Файл: Академика Д. Н. Прянишникова Агрохимический факультет Кафедра агрохимии Ответы на.doc

Содержание элементов питания ниже нормы – недостаток, выше – избыток. В зависимости от фазы развития производится анализ целого растения или отдельных органов подверженных наибольшим изменениям химического состава, которые называются индикаторными. Так при листовой диагностике питания озимых зерновых в фазу кущения используют всю надземную часть. Выхода в трубку 3,4 лист снизу, колошения 2,3 лист сверху.

Определение общего содержания элементов питания проводится в Агрохимических лабораториях, после предварительного высушивания. Поэтому листовая диагностика не дает результатов немедленно.

Тканевая диагностика – определение содержания неорганических форм элементов питания в растении. Анализы могут проводится в лабораториях, но более распространено экспресс определение основных элементов питания в полевых условиях с помощью переносных лабораторий Церлинг и Магницкого. При использовании экспресс методов используются свежие образцы. Изменение условий минерального питания прежде всего отражается на концентрации неорганических веществ в органах растений богатых сосудисто-проводящей системой (стебли, черешки, главные жилки листьев).

Вид и расположение индикаторных органов определяется биологическими особенностями культуры и фазами ее развития. Так при диагностике азотного питания озимых зерновых для анализа в фазу кущения отбирается участок над узлом кущения. Выхода в трубку – в первом междоузлии. Колошения – во 2,3 междоузлии. В состав переносных лабораторий входят специальные реактивы, которые при взаимодействии с минеральными соединениями образуют соответствующие продукты. Так реакция дифиниламина с нитратами приводит к синему окрашиванию. Аналитические реакции совершаются на срезах растений или на соке. Полученную окраску сравнивают со стандартной шкалой и делают вывод об обеспеченности растений тем или иным элементом питания. Таким образом, тканевая диагностика позволяет в кратчайшие сроки оценить условия минерального питания на конкретном поле и при необходимости провести подкормку. Установленное химической диагностикой низкое или высокое содержание питательных веществ может быть результатом нарушения физических процессов вызванных недостатком или избытком, какого либо элемента питания, условиями внешней среды

---

, болезнями. Поэтому интерпретация сведений полученных при химической диагностике должна проводиться с учетом фенологических, биометрических, фитопатологических данных.

---

18. Почва как объект изучения агрохимии. Фазовый состав почвы.

Почва как объект изучения агрохимии.

Почва в соответствии с треугольником Прянишникова находится в тесной взаимосвязи с растениями и удобрениями. Свойства почв во многом определяют условия развития растений и эффективностью удобрений. В свою очередь растения в процессе жизни и удобрения, поступившие в почву вызывают изменение ее свойств. Поэтому знание состава и свойств почв лежит в основе грамотного применения удобрений направленного на получение максимальной продуктивности с/х культур.

Фазовый состав почвы.

Почва – сложная саморегулирующаяся поликомпонентная биокосная система, содержащая тесно взаимодействующие между собой твердую, жидкую, газообразную и живую фазу.
Живая фаза.

Представлена населяющими почву организмами, среди которых наиболее интересны м.о.
Газообразная фаза почвы.

Не смотря на постоянный газообмен, почвенный воздух существенно отличается от надпочвенного по составу. Процессы дыхания корней растений, м.о. и т.д. обуславливают значительное повышение в газообразной фазе СО2 (до 0,3-1%) и меньше О2. Умеренное содержание СО2 в рыхлых структурных почвах оказывает положительное влияние на жизнь растения. В результате газообмена обогащается приземный слой воздуха, как следствие стимулируется фотосинтез. СО2+Н2ОН2СО3 способствует переводу питательных веществ в доступное для растения состояние. Избыток СО2 в переувлажненных и переуплотненных почвах сопровождается недостатком О2, снижается интенсивность дыхания корней и усвоения элементов питания, подавляется развитие аэробов. Газообразная фаза почвы – антагонист жидкой фазы. Чем больше воды тем меньше О2 и наоборот. При оптимальной влажности воздух занимает большие поры, а вода капилляры.
Жидкая фаза почвы.

Это самая динамичная и активная часть почвы посредством которой почва взаимодействует с внесенными удобрениями, твердой и газообразной фазой. Вода составляет 20% от массы почвы. Почвенный раствор формируется из воды попадающей с осадками, грунтовыми водами и т.д. и из растворенных в ней веществ твердой и газообразной фазы. Состав почвенного раствора постоянно меняется т.к. с одной стороны в него поступают химические соединения, образующиеся при выветривании минералов

---

, разложении органических веществ, внесенных удобрений с другой стороны питательные вещества потребляются растениями и м.о. В зависимости от свойств конкретной почвы, внесения удобрений, почвенный раствор содержит различные катионы и анионы, наиболее важные NH4, K, Ca, Mg, NO3, H2PO4. Водорастворимые органические соединения, растворенные газы CO2, O2, NH3, и т.д. Важнейшим свойством почвенного раствора является определение условий развития растений является его концентрация и рН.
Твёрдая фаза почвы.

В основном состоит из 4 элементов:

О-49%, Si-33%, Al-7,1% Fe-3,7%. Содержание остальных, в т.ч. необходимых растениям в сумме чуть больше 7% тем не менее в этой фазе содержится основное количество питательных веществ. Следует отметить, что почва по сравнению с земной корой содержит в 20 раз больше углерода и в 10 раз больше азота. Твердая фаза включает в себя минеральную и органическую части, большинство элементов содержится только в минеральной части; ряд С, О, Р, S находится и в той и в другой, а N практически полностью входит в состав органической части.

19. Минеральная часть твёрдой фазы почвы.

Это продукт трансформации почвообразующих пород поэтому наследует их геохимические особенности, составляет в среднем 88-99,5% твердой фазы почвы, представлена различными по размерам частицами первичных и вторичных минералов. Первичными называются минералы, которые при превращении земной коры в почву практически не изменились, они встречаются в почве частицами размером более 0,001 мм. Наиболее распространен кварц, обычно его в почвах 40-60%, а в песчаных более 90%. Также в значительных количествах представлены полевые шпаты и слюды. Альбит NaAlSi3O8, Биотит K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2. Первичные минералы формируют скелет почвы, достаточно инертны и могут участвовать в питании растений только после трансформации во вторичные. Вторичные минералы представлены частицами менее 0,001 мм, образуются из первичных в процессе выветривания материнской породы. Среди вторичных различают минералы глин, оксидов и гидроксидов, минералы простых солей.

Г линистые минералы делятся на 3 группы:

1) Монтмориллонитовая

(Монтмориллонит Al2Si4O10(OH)2·nH2O, Бейделит Al3Si3O9(OH)3·nH2O)

2) Каолинитовая (Колинит Al2Si2O5(OH)4, Галлуазит Al2Si2O5(OH)4·2H2O)

---

3) Гидрослюды (Гидробиотит (K,H3O)(Mg,Fe)3[(Al,Si)4O10](OH)2·nH2O, Гидромусковит (K,H3O)·Al2[(Al,Si)4O10](OH)2·nH2O)

М
Кремнекислородный тетраэдр (слева) и алюмогидроксильный октаэдр (справа):
1 – Si; 2 – О или ОН; 3 – Al

инералы групп монтмориллонита и гидрослюд высокодисперсны, как следствие характеризуются большой суммарной поверхностью и высокой поглотительной способностью. Например емкость поглощения гидромусковита 40-70 м-экв на 100 г почвы. Не высокой дисперсностью и низкой поглотительной способностью (1-30 м-экв) обладают минералы каолинитовой группы. К вторичным минералам относятся гидроксиды кремния, алюминия и железа (SiO2·nH2O; Al2O3·nH2O; Fe2O3·nH2O) и простые соли большей частью малорастворимые и не растворимые. К числу малорастворимых относятся карбонаты кальция и магния (CaCO3, MgCO3) и гипс (CaSO42·H2O), встречающиеся в твердой фазе ряда почв в значительных количествах. Нерастворимые: фосфаты кальция и магния (Са3(РО4)2; Mg3(PO4)2), железа и алюминия (FePO4; AlPO4) – присутствуют во всех типах почв. От соотношения первичных и вторичных минералов зависит ГС почвы. Кварц и полевые шпаты формируют фракции песка и пыли. Глинистые минералы – илистую и коллоидную фракцию. Поэтому в песках и супесях преобладают первичные минералы, в глинистых и суглинистых соотношение первичных и вторичных меняется. Различные гранулометрические фракции имеют разный химический состав. Песок имеет максимальное содержание кремния. С уменьшением содержания кремния, возрастает содержание O, K, Mg, Fe, Al, P. Таким образом выраженная поглотительная способность и высокое содержание питательных веществ позволяют сделать заключение что илистая и коллоидная фракции минеральной части почвы представляют наибольшую ценность для питания растений. В связи с этим тяжелые почвы более плодородны чем легкие.

---