Ответы на вопросы комплексного госэкзамена в РГАУ-МСХА имени по специальности 110101 – Агрохимия и агропочвоведение и 110102 - Агроэкология (стр. 1 )

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ КОМПЛЕКСНОГО ГОСЭКЗАМЕНА В РГАУ-МСХА имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 110101 – АГРОХИМИЯ И АГРОПОЧВОВЕДЕНИЕ и 110102 - АГРОЭКОЛОГИЯ

1. Агрономическая и агрохимическая оценка различных видов торфа. Приемы эффективного использования торфа на удобрения.

Торф образуется в результате отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. Любой торф состоит из негумифицированных растительных остатков, перегноя и минеральных включений.

По условиям образования торфяные болота (и, следовательно, добываемый торф) делят на 3 типа: верховые, низинные и переходные. Верховой торф формируется на возвышенных элементах рельефа из сфагновых мхов, пушицы, багульника и др. Низинный торф образуется в пониженных частях рельефа под влиянием грунтовых вод. В его формировании участвуют гипновые мхи, из травянистых растений - осоки, тростники, хвощи, а из древесных – ольха, береза, ель, сосна, ива и др. Промежуточный торф занимает промежуточное положение. Вид торфа определяется растениями – торфообразователями, содержание малоразложившихся остатков которых в нем составляет не менее 20 % от массы сухого вещества.

Ботанический состав. Важный признак, характеризующий качество торфа в агрохимическом отношении. Так, сфагновый верховой торф беден питательными веществами, отличается малой зольностью, кислой реакцией, низкой степенью гумификации. Он непригоден для использования на удобрение, но служит хорошим материалом для подстилки. Ольховый торф богаче азотом в связи с развитием клубеньков на корнях ольхи, имеет высокую степень разложения.

Удобрительные свойства торфа зависят от состава и соотношения в нем различных органических соединений. Такие вещества, как лигнин, битумы, смолы, воска и жирные кислоты, очень устойчивы к разложению микроорганизмами. Повышенное их содержание замедляет разложение торфа в почве. Белковые и другие азотсодержащие орг. Соединения торфа легче разлагаются микроорганизмами.

Торф с содержанием 5-25 % гумифицированных веществ называют слаборазложившимся. Его целесообразно использовать на подстилку. Среднеразложившийся торф характеризуется степенью разложения 25-40%. Его лучше применять на удобрение после компостирования. Торф со степенью разложения более 40 % называют сильноразложившимся.

Зольность. Торф нормальной зольности содержит до 12 % золы, высокозольный – более 12 %.

Торф, как и навоз, содержит все необходимые питательные элементы, но в другом соотношении. В нем больше всего азота. Однако основная его часть находится в органической форме и становится доступна по мере минерализации, которая происходит медленнее, чем разложение навоза. В торфе нормальной зольности содержание фосфора значительно меньше, чем азота. Калия в торфе мало.

Кислотность. Торф, у которого рН солевой вытяжки ниже 5,5 непригоден на удобрение в чистом виде. Наиболее кислый – верховой сфагновый торф, менее кислый – низинный.

Наивысшей влагоемкостью обладает верховой торф с небольшой степенью разложения (1000 - 1800%). В низинном торфе она равна 500 – 1000%.

Компостирование торфа. Для компостирования рекомендуется торф со степенью разложения выше 20 %, зольностью до 25 % и содержанием древесных частиц до 10 %, к которому добавляют известь. Фосфоритную муку, растворимые минеральные удобрения или же биологически активные компоненты (навоз, жижу, фекалии и т. д.). На компостирование с известью, фосфоритной мукой или золой лучше использовать торф, имеющий рН менее 5, зольность ниже 10 %, степень разложения 40 – 25%. С навозом, жижей и фекалиями можно компостировать все виды торфа.

В овощеводстве торф используют для приготовления питательных рассадных кубиков и горшочков. Для этого лучше использовать низинный или переходный торф с нейтральной или слабокислой реакцией, степенью разложения 30 – 40 % и зольностью 3 – 15%.

Использование торфа на удобрение без предварительного компостирования. Подходит лишь сильноразложившийся низинный высокозольный торф, богатый известью или фосфором. После добычи его тщательно проветривают с целью устранения избыточной влажности и окисления содержащихся в нем закисных соединений.

Проветренный торф в чистом виде – очень хороший материал для мульчирования, особенно при выращивании ягодных, овощных и плодовых культур. При мульчировании торф вносят в междурядья поверхностно и без заделки, слоем до 5 см. Цель мульчирования – поддержать в верхнем слое почвы лучшие условия водного, воздушного пищевого и температурного режимов, предотвратить образование почвенной корки и развитие сорняков.

2. Агрохимическая и экологическая оценка применения калийных удобрений, содержащих хлор, натрий, магний.

Хлористый калий (KCl)– это основное калийное удобрение, составляющее 80-90% общего производства К удобрений. Содержит 53.7-60% К2O, влаги не более 1%.

Хлоркалий-электролит – удобрение представляет собой КСl с примесями (по 5% MgO и Na2O и до 50% хлора). По действию на растения не отличается от КСl, содержит 31,6-45,5 К2О, не слеживается (содержит влаги не более 4%).

Калимагнезия (К2SO4*MgSO4) содержит 29% К2O и 9% MgO, влажность не более 5%, не слеживается. Применяется под культуры, чувствительные к хлору.

Калийно-магнезиальный концентрат. Влажность 1.5-7%, содержит 18.5% К2O и 9% MgO, не слеживается.

Калийная соль смешенная 40%-ная (КСl + NaCl) – смесь хлористого калия с размолотым сильвинитом (до 35% NaCl), влажность не более 2%, содержит 40% К2O, слеживается. Пригоден для культур, отзывчивых на натрий (сах. свекла, корм. и стол. корнеплоды). Смесь из хлорида калия и каинита дает 30%-ю калийную соль. Эти удобрения ценны для культур, потребляющих много магния, и почв, бедных им (супесчаные и песчаные).

Каинит природный (КСl* MgSO4*3Н2О), влажность 5%,не слеживается, калия 10%

Силвинит (КСl*NaCl) содержит калия 12-15% и до 75-80% NaCl, слеживается, вносится под натриелюбивые культуры.

Карналлит (КСl*MgCl2*6Н2О), измельченная руда, содержит 12-13% К2O, очень гигроскопичен, сильно слеживается.

На 1 кг К2O содержится хлора (кг): в сильвините 4,0-5,2; в карналлите 3,0-3,3; в калийной соли 1.4-1.9; в хлористом калии 0.9-1.0; в калийно-магнезиальных удобрениях 0.02-0.1.

Калийные удобрения хорошо растворимы в воде. При внесении в почву они растворяются в почвенном растворе. А затем вступают во взаимодействие с ППК по типу обменного (физико-химического), а частично и необменного поглощения. По своему характеру все калийные удобрения физиологически кислые: из водного их раствора растения значительно интенсивней потребляют катион К, чем сопутствующий ему анион Сl. В результате обменных реакций в почвенном растворе образуется соляная кислота (при применении хлоридных удобрений).

Организационные преимущества имеет периодическое (запасное) внесение К удобрений. Запасное внесение К в значительной мере решает проблему хлора. При осеннем внесении хлорсодержащих К удобрений хлор вымывается осеннее - весенними осадками из корнеобитаемого слоя почвы и не оказывает отрицательного действия на хлорофобные культуры (табак, виноград, цитрусовые, гречиха, картофель, лен, лекарственные и эфирномасличные)

Для сахарной свеклы и кормовых корнеплодов первостепенное значение имеют К удобрения, содержащие натрий, т. е. применяют сырые соли или смеси их с КСl.

Зерновые культуры, сахарная свёкла, кормовые корнеплоды, столовая свёкла и большинство кормовых культур практически не проявляют отрицательной реакции к хлору и даже повышают урожай больше, чем при внесении без хлорных форм.

К удобрения оказывают положительное влияние на урожай растений при содержании в почве подвижного К на уровне 1-3 классов.

Для культур, проявляющих чувствительность к хлору, выбирают удобрения с меньшим содержанием хлора. Например, под картофель лучше применять сернокислый калий, калимагнезию.

3. Агрохимическая оценка азотного состояния почвы и принципы оптимизации азотного питания сельскохозяйственных культур.

Содержание N в земной коре 2,3*10 -2, а общие его запасы исчисляются десятками млрд. тонн. Основная часть N содержится в почве в виде сложных органических соединений. Часть N земной коры находится в виде необменно-поглощенных ионов NH4 и удерживаются в кристаллической решетке алюмосиликатных минералов. В пахотном слое (0-25 см) разных почв содержание N колеблется в широких пределах (от 0,05 до 0,5 %).

Общее содержание N в почвах зависит от содержания в них органических веществ: больше всего N в наиболее богатых гумусом мощных черноземах, а меньше – в бедных гумусом дерново-подзолистых почвах и сероземах.

Содержание N в почве сильно различается в пределах одной зоны. Нечерноземная: супесчаная – 0,05-0,07 %, суглинистая – 0,1-0,2, глинистая – 0,1-0,23, торфянистая – 0,6-1. Общий запас N в пахотном слое 1 га колеблется в разных почвах от 1,5 т в супесчаной дерново-подзолистой почве до 15 т в мощном черноземе. Обеспеченность с/х культур N зависит не от валового его содержания в почве, а от усвояемых растениями минеральных соединений. Основная масса N в почве содержится в различных органических соединениях (94-95 %), или в форме NH4, необменно-фиксированного глинистыми минералами (3-5%), недоступного или труднодоступного растениям. Только малое кол-во N (1%) содержится в легкоусвояемых минеральных формах (NO3-, NH4+). В связи с этим нормальное обеспечение растений N зависит от скорости минерализации N органических веществ. Разложение органического N соединений в почве в общем виде может быть представ. схемой: белки, гуминовые вещества®аминокислоты, амиды ®NH3 ®нитриты®нитраты.

Распад азотистых органических веществ до NH3 – аммонификация. Осуществляется обширными группами аэробных и анаэробных микроорганизмов: бактерий, актиномицетов, плесневых грибов (кроме хемолитоавтотрофов).

А. происходит во всех почвах при разной рН, в присутствии воздуха или без него, но в анаэробных условиях при сильнокислой и щелочной реакциях она замедляестя.

Нитрификация: Окисление аммония до нитритов и нитратов.

NH4OH→NH2OH→HNO→HNO2→ HNO3

NH3® нитриты (1 фаза) ® нитраты (2 фаза). 1 фаза – Nitrozomonas, 2 фаза – Nitrobacter.