Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Научный реферат

на тему

Агрохимия

ПЛАН

Агрохимия как наука. Значение i классификация удобрений.

Минеральные удобрения и их использование в сельском хозяйстве.

Навоз - основное органическое удобрение.

Система применения удобрений в севообороте

Агрохимия как наука. Значение и классификация удобрений

Агрохимия - наука, изучающая взаимосвязи между растением, почвой и удобрениями в процессе питания сельскохозяйственных культур.

Агрохимия исследует влияние на растение и почву не только удобрений, но и химических средств защиты растений - гербицидов, фунгицидов, пестицидов, биологически активных веществ, а также средств химической мелиорации.

Объектами агрохимии является растение, почву и, в основном, удобрения.

Д.М.Прянишников отмечал, что задачей агрохимии является изучение круговорота веществ в земледелии и выяснения способов влияния на процессы в почве и растении, повышающие урожайность последних.

Основоположниками научной агрохимии является Жан Батист Бусенго, который начал изучение круговорота веществ в сельскохозяйственном производстве и открыл явление симбиотической азотфиксации, и Юстус Либих - основоположник теории минерального питания растений, в 1840 году издал книгу "Химия в применении к земледелию и физиологии" , в которой изложил основные принципы своей теории.

В этом контексте следует отметить М.Г.Павлова, который в 1825 году издал свою "Земледельческую химию". Д.И.Менделеева, который разработал много методов получения минеральных удобрений и химического анализа почв. В 1878 году ученый-почвовед П.А.Костичев организовал первую агрохимической лаборатории, где было проведено важные исследования по химии и физике почв.

Общеизвестно же, что наибольший вклад в развитие агрохимии привнес Д.М. Прянишников, посвятивший этой области более 550 работ, в которых разработал научные основы питания растений. Он отметил, что ни один другой прием, такой как внесение удобрений, не позволяет так значительно повысить врожайнисво растений на больших площадях.

Агрохимия является научной основой химизации сельского хозяйства, без которой невозможно на современном этапе наращивания объемов производства и защиты растений. Так, в Украине применения агрохимических средств дает прирост урожая до 50%.

Большой прирост урожая достигается при условии применения в земледелии именно средств химизации. Это подтверждается их общемировым производством. Так, в начале 70-х годов минеральных удобрений производилось 45 млн. Т в действующем веществе, в 1983 году - 114,1, а в 2000 году их потребность составляла около 200 млн. Т.

Наращивание темпов производства удобрений наблюдалось и в Украине: в 60-70-х годах 1700000. Т в год, в начале 80-х - 3,8, в конце 80-х - уже 4600000. т. Тяжелое положение в экономике в последнее время привело к значительному сокращению производства минеральных удобрений, хотя потребность в них оценивается в 8-9 млн. т в год, или 270-330 кг / га NPK. Так, в 1991 году были внесены 2,3, а в 1992 году всего 1900000. Т действующего вещества минеральных удобрений.

Кроме большого недостатка в минеральных удобрениях, наблюдается и их несбалансированное внесения. Так, еще в достаточно "благополучном" 1990 году в Украине были внесены NPK в таком соотношении - 1: 0,55: 0,67 и это тогда, когда 64% пашни имеют низкую и среднюю обеспеченность фосфором и калием. Итак, в Украине на определенный период следует отдать предпочтение фосфорным и калийным удобрениям, а по достижении среднего и повышенного уровня перейти на поддерживающее удобрения. На ближайшую перспективу для Полесья и Лесостепи следует считать оптимальным соотношение между NP и K, такое как 1: 0,8: 1, а для Степи - 1: 0,7: 0,3.

Анализ фактического внесения органических удобрений и расчеты их использования на перспективу указывают на необходимость наращивания их применения. Так, ежегодное внесение органических удобрений в Украине в 1981-1985 гг составил 252 млн. Т, 1989 г. - 279 млн. Т, с 1991 г. наметился некоторый спад, обусловленный экономическими причинами.

Несмотря на значительные объемы внесетния органических удобрений, их количество не может удовлетворить хотя бы поддержания содержания гумуса в почвах Украины на существующем уровне. Например, в Лесостепи для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодно вносить на гектар пашни 11 т органических удобрений, а вносится, в частности на Тернопольщине в 1996 году, лишь 6,8 т / га и др.

На современном этапе агрохимия, которая является основой современной "химической системы земледелия", вне конкуренции со стороны "биологического земледелия". Умелое применение средств химизации дает прирост урожая в два раза выше и не ниже качества, чем за "биологического" ведения хозяйства. Расчеты специалистов Института земледелия УААН (Чабаны, Киевская обл.) Показывают, что в современных условиях биологическая продукция Украины на мировом рынке неконкурентная, да и в Западной Европе биологическим земледелием занимается лишь 0,3-0,6% фермеров.

Удобрениями называют вещества, которые вносят в почву для улучшения его свойств и условий питания растений.

Удобрения повышают не только урожай, но и его качество, устойчивость растений к болезням, способствуют их быстрому росту и развитию, увеличивают эффективность использования влаги и тому подобное.

Важной характеристикой удобрений является содержание в них питательного элемента или действующего вещества, что выражается в процентах к общей массе удобрения.

Удобрения делятся на разные группы, учитывая: организационно-хозяйственные условия их получения и применения, химический состав, конструкцию, характер воздействия на растение и почву, физическое состояние и т.

По организационно-хозяйственными условиями изготовления и использования выделяют: а) местные удобрения - изготавливают и используют непосредственно в хозяйстве (органические удобрения, известь) б) промышленные - изготавливаются специально на промышленных предприятиях или являются отходами других производств (минеральные, бактериальные удобрения).

По химическому составу удобрения есть органические (навоз, компосты, торф, моча и др.), Минеральные (аммиачная селитра, суперфосфат, калийная соль и др.), Бактетериальных (нитрагин, азотобактерин, фосфоробактерин и др.).

По конструкции минеральные удобрения делятся на простые, комплексные и микроудобрения.

Простые удобрения - это удобрения, которые содержат в своем составе один питательный элемент (простые азотные, фосфорные, калийные удобрения).

Комплексные - содержащие несколько элементов питания в составляющих частицах: полные или тройного действия - содержащие NPK; неполные или двойного действия, - содержат два элемента, и чаще всего это N и P. Кроме того, комплексные удобрения подразделяются на комплексные сложные - питательные элементы входят в состав одного химического соединения (аммофос, калийная селитра) и комплексные складнозмишани - удобрения, содержат один или два основных элемента питания, не в одной соединении, но в одной грануле (нитрофос, нитрофоски, нитроаммофоска и др.).

Микроудобрения - удобрения, содержащие микроэлементы и применяются в небольших количествах (борная кислота, бура, медный и цинковый купороса и т.д.).

По характеру действия удобрения есть прямой и опосредованной действия.

Прямого действия - это удобрения, с которыми в почву непосредственно вносятся питательные элементы (минеральные удобрения).

опосредованного действия - обогащают почву питательными элементами опосредованно, в том числе через улучшение его свойств (органические, бактериальные удобрения, известь, гипс).

В зависимости относительной скорости впитывания растениями катионов и анионов и влияния на реакцию почвенного раствора выделяют: а) физиологически кислые удобрения - это соединения, при растворении которых с почвенного раствора быстрее впитываются катионы, чем анионы (аммиачная селитра, аммиачная вода, суперфосфат и др.) б) щелочные - анионы впитываются быстрее катионов (натриевая и кальциевая селитры, фосфоритная мука, томасшлак) в) нейтральные - удобрения, катионы и анионы которых растения поглощают из примерно одинаковой скоростью (комплексные минеральные удобрения, мочевина, значительная часть органических).

По физическому состоянию удобрения являются жидкие (аммиачная вода, моча, грязь и др.) И твердые (аммиачная да инши виды селитр, суперфосфат, хлористый калий, птичий помет).

Минеральные удобрения и их использование в сельском хозяйстве

В современном сельском хозяйстве из минеральных удобрений используются простые азотные, фосфорные и калийные удобрения, а также комплексные и микроудобрения.

Азотные удобрения. Значение этих удобрений обусловлено тем, что азот входит в состав растительных белков, аминокислот, нуклеиновых кислот и других жизненно важных соединений.

Растения усваивают только минеральный азот в форме ионов аммония (NH4 +) и нитрат-ионов (NO3 -).

При недостатке азота наблюдается торможение роста растений, ослабляется образование боковых побегов и корней, наблюдается дрибнолистковисть тому подобное. Основной внешним признаком дефицита азота является бледно-зеленую окраску листьев, появление некрозов, висихань и видмирань тканей.

Для оптимизации азотного питания растений в сельском хозяйстве широко используются азотные минеральные удобрения. Почти все они, за исключением натриевой и кальциевой селитры, является физиологически кислыми. Для нейтрализации их кислотности установлены нормы извести. Жидкие аммиачные азотные удобрения (аммиачная вода, жидкий аммиак) имеют свойство терять аммиак, поэтому их необходимо хранить в герметичных емкостях.

В зависимости от формы соединения азота азотные удобрения делятся на нитратные, аммонийные, аммиачные, аммонийно-нитратные и амидные.

В нитратных азотных удобрениях азот содержится в виде аниона азотной кислоты. К таким удобрениям относятся натриевая и кальциевая селитры. К аммонийных азотных удобрений относятся хлористый аммоний, сульфат аммония, аммиачная вода, безводный аммиак, аммиакаты, содержащие азот в форме катиона аммония и аммиака. Основным аммонийно-нитратным азотным удобрением является аммиачная селитра, содержащая азот в форме ионов аммония и нитрат-ионов. Амидные удобрения содержат азот в амидо- и Аминосоединения. К ним относятся мочевина и цианамид кальция.

Отдельную группу азотных удобрений составляют карбидо-аммиачные смеси (КАС) и вуглеамоней не соли (ВАС).

Наиболее распространенными азотными удобрениями в современном сельскохозяйственном производстве является аммиачная вода, аммиачная селитра и другие.

Аммиачная вода (водный аммиак - NH4OH) выпускается двух сортов: 1-й сорт - содержание азота 20,5%, 2-й - 18%. Это бесцветная или желтоватая жидкость с резким запахом аммиака. Азот находится преимущественно в форме аммиака, а также в виде аммония. Хранят и транспортируют аммиачную воду в закрытых резервуарах для предотвращения потерь аммиака.

Преимуществом всех жидких азотных удобрений является то, что их производство в 1,5-2 раза, а внесение - в 2-3 раза дешевле, чем твердых.

Аммиачная селитра (нитрат аммония, или азотнокислый аммоний, - NH4NO3). Содержание действующего вещества 34%. Это белое кристаллическое вещество, которое выпускается, в связи с высокой гигроскопичностью и Слеживаемость, преимущественно в гранулированном виде. По многократного внесения может пидкислюватись почву. Ценность аммиачной селитры заключается в том, что она не имеет вредных для растений и почвы балластных веществ и содержит две формы азота - быстродействующую - нитратную и менее подвижную - аммонийную. Используют селитру практически на всех типах почв под различные культуры.

Особенностями использования азотных удобрений является то, что аммиачный азот превышает грунтовым впитывающим комплексом, и поэтому аммиачные азотные удобрения можно вносить под зяблевую вспашку. Нитратные ионы остаются в свободном виде в почвенном растворе и могут вымываться оттуда, потому нитратные азотные удобрения целесообразнее вносить в подкормку, во время посева или в Припосевное обработку почвы.

Жидкие аммиачные удобрения необходимо вносить на глубину не менее 10-12 см, а на легких почвах и на 14-18 см, чтобы предотвратить значительные потери аммиака от испарения. Большинство твердых азотных удобрений можно вносить поверхностным разбрасыванием.

Фосфор, как и азот, - важный элемент питания растений, который усваивается ими в форме фосфат-ионов (PO43-) и ортофосфата H2PO4-. Большая же часть соединений фосфора находится в труднорастворимые форме, ограничиваетрастворимостью. Так, напиврозчинни и труднорастворимые удобрения следует вносить под основную обработку почвы, а фофоритне мука - желательно еще и в почвы с кислой реакцией. Действие фосфоритной муки продолжается 5-8 лет и ведет к некоторому снижению кислотности почвы. Очень эффективно использовать фосфоритная мука в виде компостов с торфом и навозом. Растворимые суперфосфата проявляют наивысшую эффективность при условии их внесения в предпосевную обработку, во время сева в строки и подпитке.

В растительных тканях содержится много калия - 0,5-1,2% к сухой массе. Особенно его много в молодых тканях. Основными функциями ионов калия является стабилизация структуры митохондрий и хлоропластов, регулирования коллоидно-химических свойств цитоплазмы, активация многих ферментных систем, играет важную роль в поглощении и транспорте воды и тому подобное. Растения усваивают калий из почвы в форме иона К +.

При недостатке калия у растений желтеют листья, причем сначала старое, пожелтение начинается с краев, которые впоследствии становятся бурыми, тормозится растяжение и рост клеток, снижается апикальное доминирование и тому подобное.

В сельскохозяйственном производстве используются сырые калийные удобрения - сильвинит, каинит и концентрированные - хлористый калий, калийная соль, сернокислый калий, калимагнезия и др.

Сильвинит (KCl + NaCl), содержание действующего вещества 12-18%. Получают измельчением природного минерала - сильвинита. Удобрение хорошо растворимое в воде, малогигроскопичное. Используется, в основном, как источник для изготовления других концентрированных калийных удобрений.

Хлористый калий (KCl). Содержит от 54 до 62,5% калия. Выпускается в виде мелко измельченного порошка белого или розового цвета, который при хранении сильно слеживается, и поэтому часто применяют его гранулирования.

Калийная соль (KCl с примесью NaCl). Получают механическим смешением хлористого калия с сильвинитом или каинит. Самой распространенной является калийная соль с 40% -ным содержанием калия. Это удобрение по составу и свойствам занимает промижне положение между хлористым калием и сильвинитом.

Калийные удобрения, особенно те, которые содержат хлор, вносят во время зяблевой вспашки, или на легких почвах в предпосевную обработку. Также калийные удобрения вносят в строки при посеве и подкормке. Хлорсодержащие калийные удобрения не рекомендуется вносить под хлор-не любил культуры, такие как картофель, клевер, конопля и другие.

Комплексные удобрения содержат два и более основных элементов питания растений. В этих удобрениях меньше балластных веществ, чем в простых, сумма действующих веществ очень высокая - от 30 до 70%. Элементы питания находятся преимущественно в водорастворимой легкодоступной растениям форме.

Промышленность выпускает полные комплексные удобрения (содержат NPK) (нитрофоски, нитроаммофоска), неполные (содержат два питательных элемента - преимущественно NP (аммофос, нитрофос, нитроаммофос), а также жидкие комплексные удобрения, которые могут быть как полными, так и неполными и прессованные - чаще всего фосфорно-калийные.

В зависимости от способа получения комплексные удобрения бывают сложными и складнозмишанимы.

Сложные удобрения содержат несколько питательных элементов в составе одного химического соединения: аммофос (NH4H2PO4), диаммофос (NH4) 2HPO4, калийная селитра (KNO3) и другие.

В складнозмишаних, или комбинированных, удобрениям относят комплексные удобрения, которые получают в едином технологическом цикле и содержащие два или три основных элемента питания в одной грануле: нитрофос, нитрофоски, нитроаммофос, нитроаммофоска, прессованные фосфорно-калийные удобрения, жидкие комплексные удобрения (РКИ) и др.

Часто на основе простых удобрений производят так называемые смешанные удобрения, которые представляют собой смеси некоторых простых удобрений, можно смешивать без вреда для растений и эффективности их действия. Для изготовления таких удобрений разработаны схемы смешиваний. Преимуществом смешанных удобрений над сложными и складнозмишанимы, которые имеют постоянный состав, является то, что при их изготовлении можно изменять в зависимости от потребности, содержание того или иного элемента питания.

Аммофос (NH4H2PO4) - сложное неполное комплексное удобрение, которое содержит 10-11% азота и 47-48,5% фосфора, преимущественно в водорастворимой форме. Выпускается в гранулированном виде. Благодаря присутствию азота, по эффективности превосходит суперфосфат.

Нитрофоска сульфатная Ca (H2PO4) 2ЧH2O, CaHPO4Ч2H2O, NH4NO3, NH4Cl, KCl, KNO3, CaSO4Ч2H2O, NH4H2PO4. Содержит по 12% N, P и K. Выпускается в гранулированном виде и имеет хорошие физические свойства для внесения.

В современном сельском хозяйстве наметилась тенденция использования комплексных удобрений, которые обогащаются микроэлементами.

Комплексные удобрения целесообразно вносить под предпосевную работы, во время посева и в подкормку.

Навоз - основное органическое удобрение

Регулирование плодородия почвы в интенсивном земледелии направлено на восстановление запасов органического вещества в почве, достигается, прежде всего, внесением органических удобрений.

Органические удобрения - это разные по составу и свойствам вещества растительного и животного происхождения, которые вносят в почву для повышения ее плодородия.

Применение органических удобрений улучшает свойства почвы и имеет свои особенности:

1) внесение органических удобрений обеспечивает растения макро- и микроэлементами питания;

2) почву обогащается органическими веществами, ферментами, витаминами и другими биологически активными веществами, которые стимулируют развитие растений и почвенной микрофлоры;

3) с навозом в почву вносятся полезные микроорганизмы и активируется деятельность нитрифицирующих и азотфиксирующих бактерий и т.д.;

4) органические удобрения существенно улучшают свойства почвы - его структуру, физические свойства,

Загрузка...

Страницы: 1 2 3