Элективный курс: «Современная агрикультура» (9 класс) (стр. 2 )

  называл высказывания «мальтусовскими бреднями» и писал: «Не то, что 10 миллиардов, но и во много раз больше народу пропитание на земном шаре найдут, прилагая к этому делу не только труд, но и настойчивую изобретательность, руководимую знаниями…».

  В далекое прошлое ушел мрачный закон «убывающего плодородия», развенчано мальтузианство. С благодарностью мы вспоминаем , , которые доказали опытами и расчетами, что народы, опираясь на науку и труд, не должны опасаться перенаселения земли недостатка питания. Быстрое развитие науки и техники открыло возможность использования альтернативных источников пищи, найти дополнительные резервы для подъема урожайности.

  Если раньше под химизацией земледелия, по , подразумевали внесение в почву химических удобрений, то в наше время имеется в виду целый комплекс мероприятий, связанных с использованием в сельском хозяйстве разнообразной продукции химической промышленности. Главными направлениями химизации сельского хозяйства являются следующие:

Повышение урожайности с помощью удобрений и средств мелиорации почв. Защита растений от вредных насекомых и болезней при помощи химических средств (инсектицидов, зооцидов, фунгицидов). Ускорение и торможение биологических процессов, протекающих в растительных и животных организмах при помощи стимуляторов и замедлителей роста (гербицидов, дефолиантов). Повышение продуктивности животноводства и птицеводства путем применения кормовых добавок и санитарных средств. консервирование и антисептирование  сельскохозяйственных продуктов, обеззараживание складов, хранилищ, элеваторов и транспортных средств. Химическая переработка отходов сельского и лесного хозяйств и комплексное использование растительного и животного сырья. Использование синтетических материалов для улучшения структурирования почв, оборудования теплиц, создание гидропонных хозяйств. Замена пищевых продуктов, используемых в качестве промышленного сырья, непищевым сырьем.

  Центральное место в этих мероприятиях занимает повышение урожайности. Минеральные удобрения и средства защиты растений совместно с мероприятиями по механизации, химической мелиорации и другими агротехническими приемами можно образно назвать рычагами подъема урожайности. Повышения производительности труда и качества сельскохозяйственной продукции. В настоящее время в большинстве стран мира туковая промышленность является наиболее быстро развивающейся ветвью основной химической индустрии. Недалеко то время, когда сбудутся предсказания о том, что размеры производства минеральных удобрений станут соизмеримыми с размерами выплавки чугуна и стали.

Занятие № 2. Питание растений.

  Цель занятия:  раскрыть вопросы питания растений, опираясь на знания учащихся о питании растений, полученных ими в курсе биологии и химии, обобщить  и углубить сведения о роли отдельных химических элементов в жизни растений.

  Растительность почти сплошь покрывает поверхность суши. Огромные пространства заняты разнообразными лесами, степями и лугами. Только сыпучие пески пустынь и ледяные панцири приполярных территорий лишены зеленого покрова. Несмотря на столь широкое распространение и важную роль растений для человеческого общества, процесс из образования долгое время был загадкой. Рост животного происходит за счет использования других организмов: живое из живого. Но дерево, растущее на безжизненном камне, казалось чудом – из неживого вещества образуется цветущее растение.

  К началу ХIХ века о развитии растений были высказаны самые различные предположения, как правдоподобные, так и фантастические. Однако ни те, ни другие не могли быть доказаны. Самый трудный вопрос, который ставил в тупик и ученых, и практиков, заключался в том, как происходит питание растений. Что берут они из окружающей природы, чтобы построить ткани своего организма?

  В настоящее время известно, что растения в основном состоят из сложных соединений углерода и воды, что в процессе своей жизнедеятельности они выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Но двести лет назад этого не знали. Только в конце ХVIII века французский ученый А. Лавуазье обнаружил явление эквивалентного обмена кислорода и углекислого газа растениями и ввел количественный учет в изучение химических реакций. На основании опытов А. Лавуазье, Дж. Пристли и других ученых того времени можно было сделать вывод, что важнейший химический элемент – углерод – растения поглощают из воздуха. Однако такое предположение многим казалось невероятным. Сама мысль о том, что из воздуха можно что-либо создать, кроме «воздушных замков», казалась абсурдной.

  На основании тысячелетнего опыта люди убедились. Что урожай сельскохозяйственных культур зависит от внесения в почву органических удобрений: навоза, торфа, перегноя. Поэтому стали думать, что растения берут все необходимое для своего роста из почвы. Так как урожай увеличивался по мере возрастания в почве перегноя, то предположили. Что растения питаются органическими веществами почвы, так называемым гумусом. Теория гумусового питания растений была широко распространена в начале ХIХ века. Правда. Помимо органического вещества и воды, в растениях находили неорганические, минеральные соединения, которые оставались в золе после сгорания растений. Но состав зольных элементов не привлек внимания. Некоторые ученые считали, что сами растения производят эти элементы в процессе жизнедеятельности.

  Таково было состояние науки в 1840 г., когда появилась книга выдающегося немецкого химика Ю. Либиха «Органическая химия в приложении к земледелию и физиологии». Для выявления проблемы питания растений Ю. Либих точными методами химического анализа определил состав основных органов растений и животных, продуктов их жизнедеятельности, почвы. Ю. Либих доказал, что химические элементы, необходимые для развития растений. Поступают  двумя путями: углерод – из воздуха в составе углекислого газ, при этом растение выделяет равный по объему кислород, а зольные элементы поступают в виде растворов из почвы. Многочисленные химические анализы подтвердили, что растения поглощают строго определенные химические элементы независимо от состава почвы.

  Основываясь на твердо установленном факте постоянного присутствия в золе растений фосфора, калия, железа, кремния, кальция и магния, Ю. Либих сделал вывод, что эти элементы не случайны, а необходимы для развития растений. Позже он провел эксперимент: поместил семена растений в инертную среду – чистый кварцевый песок, куда добавлял только дистиллированную воду, лишенную минеральных солей.  Имея лишь то количество зольных элементов, которое было в семенах, растения, конечно, не могли развиваться, хотя вода, тепло и свет были обеспечены. Так было доказано, что без зольных элементов нормальное развитие растений невозможно.

  Растения избирательно поглощают из почвы необходимые им химические элементы, но это накопление небеспредельно. Значительная часть элементов концентрируется в отмирающих органах растений, которые опадают в почву. Растительные остатки подт воздействием микроорганизмов разрушаются, химические элементы освобождаются и вновь захватываются растениями. В результате происходит закономерная миграция зольных элементов в системе почва – растение – почва, получившая название биологического круговорота. Конечно, в этом случае захватываются не все зольные элементы, поступившие в почву с опадом. Одна их часть задерживается в почве в составе нерастворимых соединений, другая удаляется с фильтрующими водами. Таким образом, одновременно с круговоротом газов и воды между растительностью, с одной стороны, и атмосферой и гидросферой, с другой, происходит еще один циклический процесс – биологический круговорот зольных элементов. При этом следует учесть, что из почвы растения получают не только зольные элементы, но и азот. При сгорании органического вещества этот элемент не остается в составе золы, а образует газообразные оксиды, уходящие в воздух. Вот почему при оценке миграции питательных веществ, поступающих из почвы в растение, необходимо учитывать как зольные элементы, так и азот, который остался вне внимания Ю. Либиха. Это была его ошибка, усугубляющаяся тем, что азот играет исключительно важную роль в жизнедеятельности организмов.

Занятие № 3 . Агрохимические свойства почвы.

  Цель занятия: дать характеристику агрохимическим свойствам почвы.

  Почва – особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), возникающий в результате преобразований поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов, характеризуется плодородием.

  Определенная часть почв, как в России, так и во всем мире с каждым годом выходит из сельскохозяйственного обращения в силу разных причин. Тысячи и более гектаров земли страдают от эрозии, кислотных дождей, неправильной обработки и токсичных отходов. Сама проблема загрязнения и деградации почв была актуальна всегда. Сейчас к сказанному можно еще добавить. Что в наше время антропогенное влияние сказывается на природе и, а почва является одним из главных источников пищи и одежды, не говоря о том, что мы ходим по ней и всегда будем находиться в тесном контакте с ней.

  Почва – верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений и животных, микроорганизмов и  климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

  К основным типам почв на территории России относятся черноземы, подзолистые, дерново-подзолистые, подзолисто-болотные, болотные, серые лесостепные, пойменные, солончаки, солонцы, солоди и др.

  В почве выделяют три основных горизонта, различающиеся по морфологическим и химическим свойствам:

1. Верхний перегнойно-аккумулятивный горизонт, в котором накапливается и преобразуется органическое вещество, из которого промывными водами часть соединений выносится вниз.

2.  Горизонт вымывания, или аллювиальный, где оседают и преобразуются вымытые сверху вещества.

3.  Материнская порода или горизонт, материал который преобразуется в почву.