Ответы на вопросы комплексного госэкзамена в РГАУ-МСХА имени по специальности 110101 – Агрохимия и агропочвоведение и 110102 - Агроэкология (стр. 5 )

9. Действие внешних факторов и доступность элементов питания растениям и приемы их регулирования.

Поглощение питательных веществ растениями зависит от: особенностей растения, свойств почвы, в том числе от уровня потенциального плодородия, прежде всего связанного с органическим веществом, отмех, состава, температуры, влажности, аэрации, реакции и концентрации почвенного раствора, освещенности и т. д.

1.  Концентрация почвенного раствора.

Является важным фактором внешней среды. При недостаточной концентрации питательного раствора растения растут и страдают от недостатка элементов минерального питания. Повышенная концентрация питательного раствора также неблагоприятно действует на рост и может вызвать угнетение растений. Оптимальная концентрация питательного раствора (та, при которой в данных условиях обеспечивается наибольшая продуктивность растений) сильно варьирует и постоянно изменяется в различные периоды онтогенеза для данного вида и сорта. В естественных условиях концентрация почв. раствора незасоленных почв колеблется от 0,02 до 0,2%. Лучше усваиваются ионы элементов питания из растворов умеренно повышенных концентраций. Повышение концентрации солей в растворе увеличивает его осмотическое давление и затрудняет поступление воды и пит. веществ в растение.

2.  Соотношение макро – и микроэлементов в пит. среде.

При питании растений из раствора более существенную роль играет не концентрация, а соотношение элементов и их взаимное влияние. В случае резкого избытка любого элемента питания защитная реакция растений может проявиться в увеличении поглощения других элементов. Таким образом, одни и те же ионы положительно или отрицательно могут действовать на поглощение других. При этом направленность действия изменяется в зависимости от условий. Синергизм – поглощение одних ионов стимулирует поглощение других. Антагонизм – ионы обладающие сходными хим. свойствами и радиусом конкурируют за место на поверхности корня.

3.  Влажность почвы.

Содержание влаги является необходимым условием нормального развития растений и оказывает большое влияние на поступление в них элементов питания. При дефиците влаги усвоение растением элементов питания затрудняется. Отрицательное влияние избыточной влажности почвы на поглощение элементов питания может проявиться в одностороннем повышении доступности некоторых ионов, накопление которых достигает токсичного уровня.

4.  Аэрация и питание растений.

Аэрация почвы резко меняет интенсивность поглощения пит. веществ растениями. Процесс поглотительной деятельности корней у большинства с/х культур может осуществляться только в условиях достаточной аэрации. Исследованиями установлена неодинаковая чувствительность к условиям аэрации при поглощении элементов питания, а именно: К<Са<Мg<N<Р.

5.  Тепло и питание растений.

Все проявления жизни растений возможны только в известных пределах температуры. Для большинства растений благоприятная температура воздуха 15 -30 0С. При пониженных температурах (10-11 0С) затрудняется использование растениями фосфора. Поступление азота ухудшается при температуре 5 – 6 0С. В условиях оптимального минерального питания температура около 5 – 6 0С является критической для поступления основных элементов питания в растения. Низкие температуры (ниже +10 0С) тормозят поступление всех минеральных элементов в корни. Скорость поглощения элементов минерального питания возрастает с повышением температуры до определенного предела, неодинакового для разных растений.

6.  Свет.

Растения начинают поглощать элементы питания при первых же лучах солнца. В случае затемнения снижается интенсивность фотосинтеза и поглощение питательных веществ корнями. При отсутствии света в течение длительного времени поступление элементов питания в растения полностью прекращается.

7.  Реакция почвенной среды.

Реакция почвенной среды оказывает косвенное и прямое влияние на растительный организм. При косвенном среда влияет не на само растение, а на условия, от которых зависит его нормальное состояние. Среди этих условий влияние рН на доступность растениям элементов питания, проявление токсических свойств отдельных элементов в высоких концентрациях. В кислой среде увеличивается количество доступных для растений форм железа, марганца, кобальта меди и уменьшается количество доступных форм фосфора, молибдена, ванадия. Лучшей для роста и продуктивности большинства с/х растений является слабокислая реакция среды рН-6,5

Приемы регулирования поступления элементов питания в растения:

1.  Внесение минеральных удобрений

2.  Солнечная радиация, температура

3.  Влажность почвы и воздуха

4.  Концентрация СО2 в почвенном растворе

5.  Внесение извести.

10. Действие органических и минеральных удобрений на плодородие почвы. Доступность растениям азота, фосфора, и калия из различных органических удобрений.

Плодородие, так же как и почвообразование, тесно связано с процессами превращения, аккумуляции и передачи вещества, что является причиной количественных и качественных изменений факторов и условий плодородия. Эти изменения могут протекать в благоприятном направлении для развития плодородия и приводить к его повышению ( накопление элементов питания, переход их в более дост. для растений формы, улучшение структуры и т. д.) или в неблагоприятном, приводя к уменьшению плодородия (вынос элементов питания, закрепление их в труднодоступных формах, разрушение структуры и т. д.). В условиях земледельческого использования почв воспроизводство их плодородия протекает под влиянием естественных факторов и различных приёмов воздействия человека на почву. Воспроизводство плодородия в интенсивном земледелии осуществляется 2 путями: - вещественным и технологическим. Первый включает применение удобрений, мелиорантов, пестицидов, благоприятное в агрономическом отношении чередование культур (севооборот) - второй связан с улучшением свойств почвы путём применения механической обработки, приёмов осушительной мелиорации и др. Внесение удобрений должно решать в земледелии 2 осн. задачи - удовлетворять потребности с/х растений в соответствующем элементе питания и предотвратить истощение его запасов в почве. Органические удобрения оказывают многостороннее действие на агрономические свойства почвы и при правильном использовании резко повышают урожайность с/х культур. В их составе в почву поступают все необходимые ( микро - и макро-) элементы. Внесение орг. удобр. на малогумусных, слабоокультуренных дерново-подзолистых почвах –важнейший приём повышения их плодородия. При систематическом применении больших норм органич. удобр. почвы обогащаются гумусом происходит улучшение биологических, физических, химических, физико-хим. свойств, водного и воздушного режимов. При этом возрастают ёмкость поглощения и степень насыщ. почвы основаниями, несколько снижается её кислотность, уменьшается подвижность Аl, Fe, Mg и повышается буферность. Например, почвы таёжно-лесной зоны бедны питательными ве-ми, но достаточно увлажнены, поэтому удобр. здесь высокоэф-ны. На удобренных почвах урожай зерновых, овощных, плодовых и др. культур увеличивается в 2-3 раза и более по сравнению с урожаем на неудобр. почвах. Под влиянием органических удобрений тяжёлые почвы становяться менее связными, а у лёгких повышается влагоёмкость и ёмкость поглощения. Но необходимо иметь ввиду, что значительная часть питательных веществ орг. удобр. становиться доступной растениям лишь по мере их минирализации. В связи с этим применением одних орг. уд. трудно обеспечить потребность растений в элементах питания в частности в первый период вегетации и в период максимального потребления ими питательных веществ. В отличии от орг. уд. многие минер-е уд. быстродействующие. Содержащиеся в них питательные вещества могут использоваться растениями с момента внесения их в почву. При помощи минеральных удобрений легче обеспечить меняющуюся потребность растений в питании в течение вегетации. Наибольшую потребность на подзолистых и дерново-подз. почвах растения испытывают в N-х и P-х удобрениях, а затем и в К-х. Подзол почвы и дерново-подз. бедны доступными формами фосфора. Особенно неблагоприятный фосфорный режим имеют сильнокислые почвы и почвы с сезонным поверхностным избыточным увлажнением. Такие почвы содержат повышенное кол-во подвижных форм Al, Fe, которые связывают фосфор-ю к-ту в труднорастворимые соеденения. В этом случае необх. вносить фосфорные уд. На кислых почвах положительный результат дает применение фосфоритной муки, в кот-й Р наход-ся в форме труднорастворимого 3-хзамещённого Са3(РО4)2. Под влиянием потенциальной кислотности он переходит в растворимое состояние [ СаНРО4 или Са (Н2РО4)2] и используется растениями. Содержание подвижного К-я в большей степени связано с мех. составом. Для лёгких почв хара-но низкое и оч. низкое содержание подвижного К-я. Калий гл. образом находится в минер. части почвы (в почве К содержится в сос-ве кристаллической решётки первичных и вторичных минералов – основное его кол-во; в обменно и необмено-поглощённом состоянии в коллоидных частицах - знач. часть ; в виде минер. солей почвенного раствора, в составе ПКО.) Наиболее высокое кол-во подвижного К содержиться в обыкн., южных чернозёмах, кашт. и бурых почвах. В наименьшем кол-ве К содержиться в песчаных и супесчаных ДПП, желтозёмах, краснозёмах, пойменных и особенно торфяно-болотных почвах. Поэтомунеоб. внесение К-х уд. Условия N-го питания сильно влият на рост и развитие растений. При его недостатке ухудш. рост и качество. основная часть N-х удобрений содержится в почве в различных органических соединениях. Поэтому почвы малогумусированные требуют внесения повышенных доз N-х удобрений как минер-х так и органических. Использование только минеральных удобрений нередко приводит к ухудшению некоторых свойств почвы. Так при систематическом применении физиологически кислых удобрений в ДПП увеличивается кис-ть, содержание подвижного Al, усиливается хим. закрепление фосфатов. При использовании только минер. удоб. Вероятность образования вредной для растений концентрации почвенного раствора гораздо больше, чем при сочетании мин-х и орган-х удобр. Поэтому действие органич. удобр. всегда положительное, а минеральных может быть как положительное так и отрицательное. Применение орган. и минер. удобрений совместно способствует повышению плодородия земель и увеличению урожайности с/х культур. По данным опытов ВИУА, провед-х на окультуренной ДПП, при совместном внесении мин-х и орг-х уд. их действие не просто суммируется, а возрастает на 10%.К орган. удобрениям относиться навоз, навозная жижа, торф, фекалии, птичий помёт, компосты сапропель, зелёное удобрение. Навоз - полное орган. удобрение, содержащее все необходимые пит-е элементы для растений. Доступность для растений N-та и зольных элементов навоза зависит от его состава, степени разложения перед внесением и скорости минерализации после заделки в почву. Из 3-х элементов питания в навозе больше всего содержится К-я, кот-й находиться в нём в наиболее подвижной форме. Усвояемость Р-ра навоза растениями в 1-й год действия удобрения бывает выше чем Р-ра мин-х удобрений. N-т содержится во всех составных частях навоза (твёрдых и жидких). Однако лишь N-т жидких выделений непосредственно доступен растениям. Азотные вещества и фосфорные твёрдых выделений и подстилки становятся доступными только после минерализации. На коэ-т использования азота сильное влияние оказывает степень разложения навоза. Из слаборазложившегося-7,8%, полуперепревшего-23,4, перепревшего-17,5.