ОСНОВИ Агрохімія і грунтознавство
Зміст
Макрорельєф називають найбільші його форми - височини, плато, рівнини, ущелини та інші, які визначають загальний вигляд велика території і є найчастіше результатом прояву тектонічних процесів.
Мезорельєфом - це форми рельєфу меншого розміру: пагорби, коми, ози, річкові долини, потяжіни, лимани, падини і т.д., які утворилися в результаті екзогенних процесів.
Мікрорельєфом називають форми, характеризуються незначними площею, глибиною чи висотою:
- Блюдцеобразние западинками, що утворилися в результаті просадних явищ і мають площу в кілька квадратних метрів або в кілька десятків квадратних метрів і глибину 10-40 см,
- Горбки висотою 30-60 см і діаметром біля основи близько 1м - результат життєдіяльності землероев.
Ці форми характерні для зони сухих степів. У північних районах країни на луках широко поширені кротовіни.
Рельєф має великий вплив на характер грунтоутворення і властивості грунтів. Від нього залежить перерозподіл вологи. Схили через стоку втрачають частину вологи, у зниженнях ж накопичується надмірна її кількість.
З рельєфом тісно пов'язаний рівень грунтових вод: на піднесених місцях він знаходиться на значній глибині, у зниженнях нерідко підходить до поверхні. Близьке залягання грунтових вод на знижених ділянках призводить до утворення боліт, а при їх засоленості в умовах жаркого сухого клімату - до формування солончаків.
Багато в чому рельєф визначає ступінь ерозії грунтів, так як вони сильніші руйнуються під дією води в умовах пересіченій місцевості. Крім того, він впливає на тепловий режим грунтів: північні схили отримують значно менше тепла, ніж південні, тому гірше прогріваються, що, у свою чергу, відбивається на водному режимі і характер рослинності.
Часто рельєф визначає інтенсивність грунтоутворювального процесу. Оподзоліванія, наприклад, сильніше відбувається на плоских, добре промиваються ділянках, а не на схилах.
Особливо велика роль рельєфу у гірських районах, де від абсолютної висоти залежить структура вертикальної зональності грунт від експозиції схилів - наявність на одній і тій же висоті різних типів грунтів.
Мікрорельєф визначає комплексність грунтового покриву, що особливо яскраво виражено в сухих степах.
Грунтовий розчин можна визначити також як рідку фазу грунтів, що включає грунтову воду, що містить розчинені солі, органомінеральні і органічні сполуки, гази і найтонші колоїдні золі. В.І. Вернадський вважав грунтові розчини однією з найважливіших категорій природних вод, «основним субстратом життя», «основним елементом механізму біосфери» [2].
Грунтовим (поживним) розчином називають вологу, що знаходиться в грунті і що містить в розчиненому стані органічні і мінеральні речовини і гази [3]. Грунтовий розчин утворюється в результаті взаємодії води, що надходить в грунт, з її твердою фазою і розчинення деяких органічних і мінеральних речовин і їх похідних.
По складу і концентрації грунтового розчину всі грунту ділять на дві групи - незасолені та засолені. Незасолені називають такі грунти, в яких концентрація грунтового розчину невелика і сухий залишок водної витяжки не перевищує 0,25%. До засоленим відносять грунту з високою концентрацією грунтового розчину і сухим залишком водної витяжки, що перевищує 0,25%.
Склад грунтового розчину в незасолених грунтах визначається характером та інтенсивністю біологічних процесів, особливостями материнських порід і грунтоутворення, складом обмінних катіонів грунту. У грунтовому розчині цих грунтів знаходяться як мінеральні, так і органічні сполуки.
З мінеральних сполук найбільш поширені бікарбонати кальцію і магнію - Са (НСОЗ) 2, Mg (HCO 3) 2, у меншій мірі зустрічаються КНСО 3 та NaHCO 3, сульфати кальцію, магнію, калію і натрію, нітрати і фосфати цих же катіонів.
Органічні сполуки грунтового розчину представлені різними кислотами (щавлевої, винної та ін) та їх солями, а також водорозчинними гумусовими речовинами, провідне місце серед яких належить фульвокислоти і фульватам одно-і двовалентних катіонів. У кислих грунтах, крім того, до складу розчину входять фульвати заліза і алюмінію.
У засолених грунтах склад і концентрація грунтового розчину залежать від складу і кількості легкорозчинних солей, що знаходяться в самому грунті. Переважне значення в складі таких грунтів мають мінеральні сполуки, з яких найчастіше присутні наступні: хлориди - NaCl, CaCl 2, MgCl 2, КCl, сульфати - Na 2 SO 4, MgSO 4, CaSO 4, карбонати - Na 2 CO 3, і MgCO 3; бікарбонати - NaHCO 3, Mg (HCO 3) 2, Са (НСО з) 2. З органічних сполук в незначній кількості зустрічаються гумату одновалентних катіонів.
Склад і концентрація грунтового розчину як в засолених, так і в незасолених грунтах, непостійні, і змінюються протягом вегетаційного періоду. Це пояснюється динамікою мікробіологічних процесів, різною інтенсивністю засвоєння поживних речовин рослинами протягом вегетації, вимиванням розчинених сполук опадами або, навпаки, піднесенням їх з грунтовими водами.
Фізичний стан грунтового розчину неоднорідне: частина його перебуває у формі плівковою вологи і недоступна рослинам, інша частина - у вигляді капілярної і гравітаційної вологи і легко засвоюється рослинами.
Грунтовий розчин володіє певним осмотичним тиском. У незасолених грунтів воно становить 0,2-0,3 МПа, у засолених часто перевищує 1-2 МПа.
Важлива властивість грунтового розчину - його реакція, за характером якій виділяють кислі, нейтральні та лужні розчини. Кисла реакція визначається наявністю в розчині органічних і мінеральних кислот і кислих солей, лужна - карбонатами і бікарбонатами натрію, кальцію і магнію.
Грунтовий розчин служить основним і безпосереднім джерелом елементів живлення для рослин, так як з нього рослини засвоюють більшість поживних речовин. Він створює певне середовище, у якій розвиваються мікроорганізми, і служить, тому основним регулятором мікробіологічної діяльності.
Але в ряді випадків грунтовий розчин може надати і несприятливий вплив на умови життя організмів і геофізичне процес.
При високій концентрації грунтового розчину настає так звана фізіологічна сухість, коли наявні в розчині елементи живлення не можуть бути засвоєні мікроорганізмами і рослинами. Пояснюють це тим, що осмотичний тиск концентрованого грунтового розчину значно перевищує осмотичний тиск соку в клітинах коренів або плазмі мікроорганізмів.
Кисла і лужна реакції грунтового розчину пригнічують розвиток і діяльність мікроорганізмів. До цього ж призводить і присутність в грунтовому розчині ряду сполук, які навіть при малій концентрації згубні для рослини. До таких сполук відносяться сода, сірководень і закисное форми заліза.
Грунтовий розчин відіграє велику роль у грунтоутворенні. Так, кисла його реакція сприяє подзолообразованію, а висока концентрація легкорозчинних солей призводить до утворення солончаків або солонмакуватими грунтів.
Концентрацію грунтового розчину зменшують промиванням грунту прісними водами. Склад його змінюють внесенням добрив, а реакцію - вапнуванням або гіпсування [4].
Для виділення грунтового розчину використовують методи: вижимання розчину під тиском на спеціальних пресах, центрифугування і заміщення (витиснення) іншою рідиною. Кількість виділяється грунтового розчину залежить від водоутримуючих властивостей грунту і ступеня її зволоження. Отримання грунтових розчинів центрифугованих можливо лише в грунтах з вологістю, близькою до повної вологоємності. Виділення грунтового розчину заміщенням його іншою рідиною полягає в тому, що через колонку, заповнену досліджуваної грунтом з природною вологістю, зверху просочується витісняє рідина. Найбільш зручний для цієї мети етиловий спирт. Грунтовий розчин збирається в приймач. Для поліпшення фільтраційних властивостей важких грунтів їх рекомендується змішувати з добре відмитим кварцовим піском. При використанні зазначених методів після виділення розчину в грунті залишається ще певна кількість вологи.
Перевага зазначених методів - можливість отримання розчинів при вологості, характерною для грунтів у вегетаційний період, тому практично динаміку грунтового розчину можна вивчити лише цими методами.
Склад рідкої фази грунту в грунтознавстві також вивчають лізіметріческім методом. Цей метод заснований на дослідженні просочуються через певну товщу грунту дощових або талих вод, які збирають у спеціальний приймач. Недолік всіх лізіметріческіх установок - можливість отримання розчинів лише в періоди сильного зволоження грунтів.
Всі методи виділення грунтових розчинів трудомісткі і не набули широкого поширення у практиці наукових досліджень, крім лізіметріческіх стаціонарів.
Деяке наближення до пізнання складу грунтових розчинів дає метод вилучення солей з грунту водною витяжкою в співвідношенні грунт: вода = 1:5. Простота і доступність методу водної витяжки зробила його масовим при визначенні засоленості грунтів і вмісту водорозчинних елементів живлення рослин.
Порівняльне уявлення про склад грунтового розчину і водної витяжки з солончака дають такі дані в м.-екв. на 100г грунту (табл. 1).
Таблиця 1
Особливо часто така ситуація складається на бідних елементами живлення піщаних і супіщаних грунтах, у зрошуваних сівозмінах, на осушених торфовищах. У таких умовах рослини позитивно реагують на мікродобрива. Мікродобрива широко використовують в овочівництві, особливо в захищеному грунті.
У культурах закритого грунту роль мікроелементів зростає.
Мікродобрива - добрива, що містять мікроелементи, речовини, що споживаються рослинами в невеликих кількостях.
Іншими словами, рослинні організми споживають мікроелементи в невеликих кількостях, але без них неможливі нормальні ріст і розвиток рослин, оскільки сповільнюються ферментативні реакції, що призводить до погіршення обміну речовин, зменшення інтенсивності дихання, фото-і біосинтезу та ін
Висока ефективність мікродобрива досягається тільки при достатньому забезпеченні рослинних організмів основними поживними речовинами, що входять до складу азотних, калійних та фосфорних добрив; разом з тим використання мікродобрива підвищує ефективність дії макроудобреній на 10-12%. Найбільший ефект у зростанні врожаїв сільськогосподарських культур і поліпшення їх якості (наприклад, збільшення вмісту цукру в коренях цукрових буряків і крохмалю в бульбах картоплі) досягається при збалансованому застосуванні мікродобрива і макроудобреній.
Поживними речовинами мікродобрив є мікроелементи (бор, мідь, молібден, цинк, кобальт і ін), що споживаються рослинами в невеликих кількостях. Всі елементи беруть участь у складних перетвореннях органічних речовин, що утворюються в процесі фотосинтезу. Рослини для освіти своїх органів - стебел, листя, квіток, плодів, бульб - використовують мінеральні поживні елементи в різних співвідношеннях.
Відповідно до цього, традиційно в землеробстві нашої країни застосовуються борні, марганцеві, молібденовий, кобальтові, мідні та цинкові добрива. Також використовують полімікроудобренія, у складі яких 2 і більше мікроелементів.
Перелік найбільш широко вживаних мікродобрив наведемо в таблиці 1.
Таблиця 1 - Найбільш поширені мікродобрива
Ці речовини містять мікроелементи в концентрованому вигляді, всі вони добре розчиняються у воді, тому використовують їх найчастіше у вигляді позакореневих підживлень або для передпосівної обробки посівного матеріалу.
Кращим способом застосування мікродобрив є введення їх до складу звичайних або комплексних мінеральних добрив. Таким чином, виготовляють боратові, марганізованний, молібденовий і цинковий суперфосфати, нітрофоска і інші добрива.
Передпосівний обробіток насіння проводять обприскуванням або опудривание. Обприскують насіння розчинами; концентрація мікродобрив при цьому для кожного мікроелемента особлива. Опудрювальні насіння сухими порошками, причому часто поєднують цей прийом з протравленням насіння отрутохімікатами.
Однак мікродобрива вносять і під основну оранку і при посіві, використовуючи в таких випадках інші добрива.
Таким чином, в якості мікроелементів застосовують солі мікроелементів, відходи промисловості (шлаки, шлами), фритти (сплави солей зі склом), хелати (з'єднання органічних речовин з металами, наприклад Zn, Cu, B, Mo, Fe, Co) і ін Мікроелементи містяться також в органічних добривах.
Зупинимося дещо докладніше на використанні борних добрив.
У борних добривах рослини найбільше потребують на дерново-підзолистих, дерново-глееевих, червоноземах та інших грунтах, періодично піддаються вапнуванню. Вапнування провокує переклад бору в важкодоступну для рослин форму. Ефективні ці добрива і на інших грунтах, що характеризуються низьким вмістом рухомого бору. Зокрема, рослини відчувають нестачу бору на легких грунтах, у яких зазвичай мало міститься водорозчинної форми бору. У зрошуваних грунтах, де можливі втрати водорозчинного бору, потреба в борних добривах також збільшується. У грунтах, що формуються в умовах недостатнього зволоження, зростає потреба рослин у борі в посушливі роки, а у вологі - знижується.
Найбільш чутливі на бор цукровий буряк, овочеві рослини, кормові коренеплоди, льон, конюшина, люцерна, соняшник, гречка, зернобобові, бавовник. Дуже добре реагують на бор і плодово-ягідні культури. Причому, підвищується не тільки загальна врожайність, але і якість продукції. У рослинах збільшується вміст білка, цукрів, крохмалю, вітамінів. Особливо важливий бор при вирощуванні рослин на насіння: у них збільшується вміст масел, поліпшується схожість і енергія проростання.
Обприскування насіння перед посівом проводять 0,05% розчином борної кислоти. Для отримання такого розчину 1 г борної кислоти розчиняють у 2 літрах води. Цієї кількості вистачає для обробки 1 ц насіння.
Для некореневої підгодівлі використовують розчин борної кислоти - 100-150 г на 300-400 л води (вистачає для обробки 1 га ріллі). Підживлення проводять, коли рослини добре розвинуть вегетативну масу. Бор сприяє активізації фотосинтезу і вуглеводного обміну в рослинах, посилюючи відтік цукрів у репродуктивні органи, тому потреба в цьому елементі у рослин зростає в період бутонізації - цвітіння. Перед настанням цього періоду і проводять борну підгодівлю. Обробку краще всього проводити в суху безвітряну погоду в ранкові або вечірні години.
Для передпосівного внесення під більшість культур рекомендують дозу 1 кг д.р. на 1 га ріллі, під льон, суницю й огірки - 0,5 кг / га. Нижче наводимо список борсодержащих добрив, що використовуються для передпосівного внесення.
Гранульований боросуперфосфат - містить 18,5-19,3% Р 2 О 5 і 1% Н 3 ВО 3 (борна кислота). Світло-сірі гранули містять бор у вигляді добре розчиняється в воді борної кислоти.
Подвійний боросуперфосфат - містить 40-42% Р 2 О 5 і 1,5% Н 3 ВО 3.
Бормагніевое добриво - містить до 13% борної кислоти і 15-20% оксиду магнію. Добриво є відхід виробництва борної кислоти - тонкий порошок світло-сірого кольору. Доцільно використання цього добрива на легких грунтах, що характеризуються низьким вмістом не тільки бору, але магнію. Рекомендовані дози для передпосівного внесення 100 - 150 кг / га. Застосовують його і для опудрювання насіння з розрахунку 300 - 500 г на 1 ц насіння.
Борнодатолітовое добриво - містить 12-13% борної кислоти. Порошок світло-сірого кольору, отриманий обробкою датолітових породи сірчаної кислотою. Можна використовувати не тільки для внесення в грунт, але і для передпосівної обробки насіння.
Борацітовая борошно - представляє собою дрібно розмолоту борну руду, містить близько 10% бору.
Мідні добрива застосовують у вигляді піритових недогарків (0,3-0,5% Cu) і сульфату міді (близько 23% Cu) головним чином на торф'янистих і піщаних дерново-підзолистих грунтах під зернові (пшениця, ячмінь, овес; підвищують врожай зерна на 2-3 ц з 1 га), овочеві, льон, зернобобові та ін Внесення їх прискорює дозрівання врожаю і покращує якість - в овочах накопичується більше цукрів, вітамінів, у льону волокно стає більш тонким і міцним.
Марганцеві добрива - марганцевий суперфосфат (2-3% MnO), препарат, що містить Mn (3,5-4,5% MnO), марганцевий шлам (12-22% MnO), мартенівський шлак (3,2-17,6% MnO), марганцеві фритти (7-21% MnO) та ін - використовують в основному на чорноземах, дерново-карбонатних і сірих лісових грунтах. Збільшують урожай зернових, овочевих, ягідних культур і цукрових буряків приблизно на 8-10%.
Цинкові добрива - сульфат цинку (до 25% Zn), шлаки (2-7% Zn), цинкова бруд, відходи мідеплавильних заводів, хелати і фритти цинку - ефективні на карбонатних і вапнованих грунтах з нейтральною і лужною реакцією грунтового розчину. Підвищують врожай і якість продукції цукрових буряків, квасолі, гороху, льону, вівса та ін, усувають хвороби рослин, що викликаються недоліком Zn в грунтах, наприклад розеткові листя, суховершінность.
Молібденові добрива - порошок, що містить Mo (суміш молібдату амонію з наповнювачем, не менше 10% Mo), молібдат амонію-натрію (не менше 36% Mo), молібденовий суперфосфат (0,05-0,1% Mo) - застосовують на кислих дерново-підзолистих, сірих лісових грунтах і вилужених чорноземах під бобові (конюшина, люцерна) і зернобобові (горох, вика, боби та ін) культури. Підвищують урожай сіна на 20-25%, зерна на 15-20%, при цьому в продукті зростає вміст білка та каротину.
Кобальтові добрива - сульфат кобальту, ефективний під бобові культури на дерново-підзолистих, особливо піщаних, і болотних грунтах. Значно збільшує врожай і активізує фіксацію атмосферного азоту бульбочкових бактерій.
Хотілося б відзначити, що добрива хороші при вживанні в науково обгрунтованих кількостях. Великий надлишок будь-якого добрива не на користь рослинам, а через них і людині. У всьому повинна бути міра. У разі добрив цю міру визначають хіміки-аналітики, які проводять хімічний аналіз грунтів. Тут доречно нагадати стару приказку, яка говорить: «Немає поганих грунтів, а є погані господарі».
Список використаної літератури
1. Вальків В.Ф., Казе К.Ш., Колесніков С.І. Грунтознавство: Підручник для вузів. - М.: ІКЦ «Март», Ростов н / Д.: Вид. центр «МарТ», 2004. - 496с.
2. Добровольський В.В. Географія грунтів з основами грунтознавства. Підручник для вузів. - М.: Владос, 1999р. - 384с.
3. Землеробство з почвоведением / А.М. Ликов, А.А. Коротков, Г.І. Баздирєв, А.Ф. Сафонов. - М.: Колос, 1999. - 448с.
4. Мамонтов В.Г. Загальне грунтознавство: Підручник. - М.: Колос, 2006. - 456с.
5. Панников В.Д., Мінєєв В.Г. Грунт, клімат, добриво і врожай. - М.: Колос, 1987.
6. Федюшкін Б.Ф. Мінеральні добрива з мікроелементами: технологія і застосування. - Л.: Хімія, 1989. - 270с.
Зміст
1. Елементи рельєфу: макро-, мікро-і мезорельєфом, їх роль у формуванні грунтового покриву
2. Врівноваженість живильного розчину, синергізм та антагонізм іонів
3. Мікродобрива. Асортимент і способи застосування
Список використаної літератури
1. Елементи рельєфу: макро-, мікро-і мезорельєфом, їх роль у формуванні грунтового покриву
Рельєфом називають характер поверхні тієї чи іншої території [1]. Виділяють 3 групи форм рельєфу: макрорельєф, мезорельєфом і мікрорельєф.Макрорельєф називають найбільші його форми - височини, плато, рівнини, ущелини та інші, які визначають загальний вигляд велика території і є найчастіше результатом прояву тектонічних процесів.
Мезорельєфом - це форми рельєфу меншого розміру: пагорби, коми, ози, річкові долини, потяжіни, лимани, падини і т.д., які утворилися в результаті екзогенних процесів.
Мікрорельєфом називають форми, характеризуються незначними площею, глибиною чи висотою:
- Блюдцеобразние западинками, що утворилися в результаті просадних явищ і мають площу в кілька квадратних метрів або в кілька десятків квадратних метрів і глибину 10-40 см,
- Горбки висотою 30-60 см і діаметром біля основи близько 1м - результат життєдіяльності землероев.
Ці форми характерні для зони сухих степів. У північних районах країни на луках широко поширені кротовіни.
Рельєф має великий вплив на характер грунтоутворення і властивості грунтів. Від нього залежить перерозподіл вологи. Схили через стоку втрачають частину вологи, у зниженнях ж накопичується надмірна її кількість.
З рельєфом тісно пов'язаний рівень грунтових вод: на піднесених місцях він знаходиться на значній глибині, у зниженнях нерідко підходить до поверхні. Близьке залягання грунтових вод на знижених ділянках призводить до утворення боліт, а при їх засоленості в умовах жаркого сухого клімату - до формування солончаків.
Багато в чому рельєф визначає ступінь ерозії грунтів, так як вони сильніші руйнуються під дією води в умовах пересіченій місцевості. Крім того, він впливає на тепловий режим грунтів: північні схили отримують значно менше тепла, ніж південні, тому гірше прогріваються, що, у свою чергу, відбивається на водному режимі і характер рослинності.
Часто рельєф визначає інтенсивність грунтоутворювального процесу. Оподзоліванія, наприклад, сильніше відбувається на плоских, добре промиваються ділянках, а не на схилах.
Особливо велика роль рельєфу у гірських районах, де від абсолютної висоти залежить структура вертикальної зональності грунт від експозиції схилів - наявність на одній і тій же висоті різних типів грунтів.
Мікрорельєф визначає комплексність грунтового покриву, що особливо яскраво виражено в сухих степах.
2. Врівноваженість живильного розчину, синергізм та антагонізм іонів
Поживний розчин представляє собою водний розчин речовин, необхідних рослині для життя і зростання. Перебуваючи в природних умовах, рослини отримують їх безпосередньо з грунту, через кореневу систему.Грунтовий розчин можна визначити також як рідку фазу грунтів, що включає грунтову воду, що містить розчинені солі, органомінеральні і органічні сполуки, гази і найтонші колоїдні золі. В.І. Вернадський вважав грунтові розчини однією з найважливіших категорій природних вод, «основним субстратом життя», «основним елементом механізму біосфери» [2].
Грунтовим (поживним) розчином називають вологу, що знаходиться в грунті і що містить в розчиненому стані органічні і мінеральні речовини і гази [3]. Грунтовий розчин утворюється в результаті взаємодії води, що надходить в грунт, з її твердою фазою і розчинення деяких органічних і мінеральних речовин і їх похідних.
По складу і концентрації грунтового розчину всі грунту ділять на дві групи - незасолені та засолені. Незасолені називають такі грунти, в яких концентрація грунтового розчину невелика і сухий залишок водної витяжки не перевищує 0,25%. До засоленим відносять грунту з високою концентрацією грунтового розчину і сухим залишком водної витяжки, що перевищує 0,25%.
Склад грунтового розчину в незасолених грунтах визначається характером та інтенсивністю біологічних процесів, особливостями материнських порід і грунтоутворення, складом обмінних катіонів грунту. У грунтовому розчині цих грунтів знаходяться як мінеральні, так і органічні сполуки.
З мінеральних сполук найбільш поширені бікарбонати кальцію і магнію - Са (НСОЗ) 2, Mg (HCO 3) 2, у меншій мірі зустрічаються КНСО 3 та NaHCO 3, сульфати кальцію, магнію, калію і натрію, нітрати і фосфати цих же катіонів.
Органічні сполуки грунтового розчину представлені різними кислотами (щавлевої, винної та ін) та їх солями, а також водорозчинними гумусовими речовинами, провідне місце серед яких належить фульвокислоти і фульватам одно-і двовалентних катіонів. У кислих грунтах, крім того, до складу розчину входять фульвати заліза і алюмінію.
У засолених грунтах склад і концентрація грунтового розчину залежать від складу і кількості легкорозчинних солей, що знаходяться в самому грунті. Переважне значення в складі таких грунтів мають мінеральні сполуки, з яких найчастіше присутні наступні: хлориди - NaCl, CaCl 2, MgCl 2, КCl, сульфати - Na 2 SO 4, MgSO 4, CaSO 4, карбонати - Na 2 CO 3, і MgCO 3; бікарбонати - NaHCO 3, Mg (HCO 3) 2, Са (НСО з) 2. З органічних сполук в незначній кількості зустрічаються гумату одновалентних катіонів.
Склад і концентрація грунтового розчину як в засолених, так і в незасолених грунтах, непостійні, і змінюються протягом вегетаційного періоду. Це пояснюється динамікою мікробіологічних процесів, різною інтенсивністю засвоєння поживних речовин рослинами протягом вегетації, вимиванням розчинених сполук опадами або, навпаки, піднесенням їх з грунтовими водами.
Фізичний стан грунтового розчину неоднорідне: частина його перебуває у формі плівковою вологи і недоступна рослинам, інша частина - у вигляді капілярної і гравітаційної вологи і легко засвоюється рослинами.
Грунтовий розчин володіє певним осмотичним тиском. У незасолених грунтів воно становить 0,2-0,3 МПа, у засолених часто перевищує 1-2 МПа.
Важлива властивість грунтового розчину - його реакція, за характером якій виділяють кислі, нейтральні та лужні розчини. Кисла реакція визначається наявністю в розчині органічних і мінеральних кислот і кислих солей, лужна - карбонатами і бікарбонатами натрію, кальцію і магнію.
Грунтовий розчин служить основним і безпосереднім джерелом елементів живлення для рослин, так як з нього рослини засвоюють більшість поживних речовин. Він створює певне середовище, у якій розвиваються мікроорганізми, і служить, тому основним регулятором мікробіологічної діяльності.
Але в ряді випадків грунтовий розчин може надати і несприятливий вплив на умови життя організмів і геофізичне процес.
При високій концентрації грунтового розчину настає так звана фізіологічна сухість, коли наявні в розчині елементи живлення не можуть бути засвоєні мікроорганізмами і рослинами. Пояснюють це тим, що осмотичний тиск концентрованого грунтового розчину значно перевищує осмотичний тиск соку в клітинах коренів або плазмі мікроорганізмів.
Кисла і лужна реакції грунтового розчину пригнічують розвиток і діяльність мікроорганізмів. До цього ж призводить і присутність в грунтовому розчині ряду сполук, які навіть при малій концентрації згубні для рослини. До таких сполук відносяться сода, сірководень і закисное форми заліза.
Грунтовий розчин відіграє велику роль у грунтоутворенні. Так, кисла його реакція сприяє подзолообразованію, а висока концентрація легкорозчинних солей призводить до утворення солончаків або солонмакуватими грунтів.
Концентрацію грунтового розчину зменшують промиванням грунту прісними водами. Склад його змінюють внесенням добрив, а реакцію - вапнуванням або гіпсування [4].
Для виділення грунтового розчину використовують методи: вижимання розчину під тиском на спеціальних пресах, центрифугування і заміщення (витиснення) іншою рідиною. Кількість виділяється грунтового розчину залежить від водоутримуючих властивостей грунту і ступеня її зволоження. Отримання грунтових розчинів центрифугованих можливо лише в грунтах з вологістю, близькою до повної вологоємності. Виділення грунтового розчину заміщенням його іншою рідиною полягає в тому, що через колонку, заповнену досліджуваної грунтом з природною вологістю, зверху просочується витісняє рідина. Найбільш зручний для цієї мети етиловий спирт. Грунтовий розчин збирається в приймач. Для поліпшення фільтраційних властивостей важких грунтів їх рекомендується змішувати з добре відмитим кварцовим піском. При використанні зазначених методів після виділення розчину в грунті залишається ще певна кількість вологи.
Перевага зазначених методів - можливість отримання розчинів при вологості, характерною для грунтів у вегетаційний період, тому практично динаміку грунтового розчину можна вивчити лише цими методами.
Склад рідкої фази грунту в грунтознавстві також вивчають лізіметріческім методом. Цей метод заснований на дослідженні просочуються через певну товщу грунту дощових або талих вод, які збирають у спеціальний приймач. Недолік всіх лізіметріческіх установок - можливість отримання розчинів лише в періоди сильного зволоження грунтів.
Всі методи виділення грунтових розчинів трудомісткі і не набули широкого поширення у практиці наукових досліджень, крім лізіметріческіх стаціонарів.
Деяке наближення до пізнання складу грунтових розчинів дає метод вилучення солей з грунту водною витяжкою в співвідношенні грунт: вода = 1:5. Простота і доступність методу водної витяжки зробила його масовим при визначенні засоленості грунтів і вмісту водорозчинних елементів живлення рослин.
Порівняльне уявлення про склад грунтового розчину і водної витяжки з солончака дають такі дані в м.-екв. на 100г грунту (табл. 1).
Таблиця 1
| Витяжка | Розчин | |
| Cl - | 39,4 | 42,4 |
| SO 4 2 - | 14,1 | 7,0 |
| Na + | 37,0 | 36,4 |
| Mg 2 + | 12,0 | 12,6 |
| Ca 2 + | 4,6 | 0,6 |
3. Мікродобрива. Асортимент і способи застосування
На тлі високих доз мінеральних добрив при їх тривалому застосуванні на різних грунтах починається відчуватися нестача мікроелементів. Так, потреба в мікроелементах проявляється у рослин особливо після повного їх задоволення азотом, фосфором, калієм, магнієм.Особливо часто така ситуація складається на бідних елементами живлення піщаних і супіщаних грунтах, у зрошуваних сівозмінах, на осушених торфовищах. У таких умовах рослини позитивно реагують на мікродобрива. Мікродобрива широко використовують в овочівництві, особливо в захищеному грунті.
У культурах закритого грунту роль мікроелементів зростає.
Мікродобрива - добрива, що містять мікроелементи, речовини, що споживаються рослинами в невеликих кількостях.
Іншими словами, рослинні організми споживають мікроелементи в невеликих кількостях, але без них неможливі нормальні ріст і розвиток рослин, оскільки сповільнюються ферментативні реакції, що призводить до погіршення обміну речовин, зменшення інтенсивності дихання, фото-і біосинтезу та ін
Висока ефективність мікродобрива досягається тільки при достатньому забезпеченні рослинних організмів основними поживними речовинами, що входять до складу азотних, калійних та фосфорних добрив; разом з тим використання мікродобрива підвищує ефективність дії макроудобреній на 10-12%. Найбільший ефект у зростанні врожаїв сільськогосподарських культур і поліпшення їх якості (наприклад, збільшення вмісту цукру в коренях цукрових буряків і крохмалю в бульбах картоплі) досягається при збалансованому застосуванні мікродобрива і макроудобреній.
Поживними речовинами мікродобрив є мікроелементи (бор, мідь, молібден, цинк, кобальт і ін), що споживаються рослинами в невеликих кількостях. Всі елементи беруть участь у складних перетвореннях органічних речовин, що утворюються в процесі фотосинтезу. Рослини для освіти своїх органів - стебел, листя, квіток, плодів, бульб - використовують мінеральні поживні елементи в різних співвідношеннях.
Відповідно до цього, традиційно в землеробстві нашої країни застосовуються борні, марганцеві, молібденовий, кобальтові, мідні та цинкові добрива. Також використовують полімікроудобренія, у складі яких 2 і більше мікроелементів.
Перелік найбільш широко вживаних мікродобрив наведемо в таблиці 1.
Таблиця 1 - Найбільш поширені мікродобрива
| Елемент | Назва добрива | Вміст діючої речовини,% |
| Бор (В) | Борна кислота | 17 |
| Борат натрію (бура) | 11 | |
| Молібден (Мо) | Молібденова кислота | 53 |
| Молібдат амонію | 52 | |
| Молібдат амонію-натрію | 36 | |
| Мідь (Cu) | Сульфат міді (мідний купорос) | 24 |
| Марганець (Mn) | Сульфат марганцю | 21 - 24 |
| Марганцевокислий калій (марганцівка) | 35 | |
| Кобальт (З) | Сульфат кобальту | 18 - 20 |
| Залізо (Fe) | Сульфат заліза (залізний купорос) | 21 - 24 |
| Хелат заліза |
Кращим способом застосування мікродобрив є введення їх до складу звичайних або комплексних мінеральних добрив. Таким чином, виготовляють боратові, марганізованний, молібденовий і цинковий суперфосфати, нітрофоска і інші добрива.
Передпосівний обробіток насіння проводять обприскуванням або опудривание. Обприскують насіння розчинами; концентрація мікродобрив при цьому для кожного мікроелемента особлива. Опудрювальні насіння сухими порошками, причому часто поєднують цей прийом з протравленням насіння отрутохімікатами.
Однак мікродобрива вносять і під основну оранку і при посіві, використовуючи в таких випадках інші добрива.
Таким чином, в якості мікроелементів застосовують солі мікроелементів, відходи промисловості (шлаки, шлами), фритти (сплави солей зі склом), хелати (з'єднання органічних речовин з металами, наприклад Zn, Cu, B, Mo, Fe, Co) і ін Мікроелементи містяться також в органічних добривах.
Зупинимося дещо докладніше на використанні борних добрив.
У борних добривах рослини найбільше потребують на дерново-підзолистих, дерново-глееевих, червоноземах та інших грунтах, періодично піддаються вапнуванню. Вапнування провокує переклад бору в важкодоступну для рослин форму. Ефективні ці добрива і на інших грунтах, що характеризуються низьким вмістом рухомого бору. Зокрема, рослини відчувають нестачу бору на легких грунтах, у яких зазвичай мало міститься водорозчинної форми бору. У зрошуваних грунтах, де можливі втрати водорозчинного бору, потреба в борних добривах також збільшується. У грунтах, що формуються в умовах недостатнього зволоження, зростає потреба рослин у борі в посушливі роки, а у вологі - знижується.
Найбільш чутливі на бор цукровий буряк, овочеві рослини, кормові коренеплоди, льон, конюшина, люцерна, соняшник, гречка, зернобобові, бавовник. Дуже добре реагують на бор і плодово-ягідні культури. Причому, підвищується не тільки загальна врожайність, але і якість продукції. У рослинах збільшується вміст білка, цукрів, крохмалю, вітамінів. Особливо важливий бор при вирощуванні рослин на насіння: у них збільшується вміст масел, поліпшується схожість і енергія проростання.
Обприскування насіння перед посівом проводять 0,05% розчином борної кислоти. Для отримання такого розчину 1 г борної кислоти розчиняють у 2 літрах води. Цієї кількості вистачає для обробки 1 ц насіння.
Для некореневої підгодівлі використовують розчин борної кислоти - 100-150 г на 300-400 л води (вистачає для обробки 1 га ріллі). Підживлення проводять, коли рослини добре розвинуть вегетативну масу. Бор сприяє активізації фотосинтезу і вуглеводного обміну в рослинах, посилюючи відтік цукрів у репродуктивні органи, тому потреба в цьому елементі у рослин зростає в період бутонізації - цвітіння. Перед настанням цього періоду і проводять борну підгодівлю. Обробку краще всього проводити в суху безвітряну погоду в ранкові або вечірні години.
Для передпосівного внесення під більшість культур рекомендують дозу 1 кг д.р. на 1 га ріллі, під льон, суницю й огірки - 0,5 кг / га. Нижче наводимо список борсодержащих добрив, що використовуються для передпосівного внесення.
Гранульований боросуперфосфат - містить 18,5-19,3% Р 2 О 5 і 1% Н 3 ВО 3 (борна кислота). Світло-сірі гранули містять бор у вигляді добре розчиняється в воді борної кислоти.
Подвійний боросуперфосфат - містить 40-42% Р 2 О 5 і 1,5% Н 3 ВО 3.
Бормагніевое добриво - містить до 13% борної кислоти і 15-20% оксиду магнію. Добриво є відхід виробництва борної кислоти - тонкий порошок світло-сірого кольору. Доцільно використання цього добрива на легких грунтах, що характеризуються низьким вмістом не тільки бору, але магнію. Рекомендовані дози для передпосівного внесення 100 - 150 кг / га. Застосовують його і для опудрювання насіння з розрахунку 300 - 500 г на 1 ц насіння.
Борнодатолітовое добриво - містить 12-13% борної кислоти. Порошок світло-сірого кольору, отриманий обробкою датолітових породи сірчаної кислотою. Можна використовувати не тільки для внесення в грунт, але і для передпосівної обробки насіння.
Борацітовая борошно - представляє собою дрібно розмолоту борну руду, містить близько 10% бору.
Мідні добрива застосовують у вигляді піритових недогарків (0,3-0,5% Cu) і сульфату міді (близько 23% Cu) головним чином на торф'янистих і піщаних дерново-підзолистих грунтах під зернові (пшениця, ячмінь, овес; підвищують врожай зерна на 2-3 ц з 1 га), овочеві, льон, зернобобові та ін Внесення їх прискорює дозрівання врожаю і покращує якість - в овочах накопичується більше цукрів, вітамінів, у льону волокно стає більш тонким і міцним.
Марганцеві добрива - марганцевий суперфосфат (2-3% MnO), препарат, що містить Mn (3,5-4,5% MnO), марганцевий шлам (12-22% MnO), мартенівський шлак (3,2-17,6% MnO), марганцеві фритти (7-21% MnO) та ін - використовують в основному на чорноземах, дерново-карбонатних і сірих лісових грунтах. Збільшують урожай зернових, овочевих, ягідних культур і цукрових буряків приблизно на 8-10%.
Цинкові добрива - сульфат цинку (до 25% Zn), шлаки (2-7% Zn), цинкова бруд, відходи мідеплавильних заводів, хелати і фритти цинку - ефективні на карбонатних і вапнованих грунтах з нейтральною і лужною реакцією грунтового розчину. Підвищують врожай і якість продукції цукрових буряків, квасолі, гороху, льону, вівса та ін, усувають хвороби рослин, що викликаються недоліком Zn в грунтах, наприклад розеткові листя, суховершінность.
Молібденові добрива - порошок, що містить Mo (суміш молібдату амонію з наповнювачем, не менше 10% Mo), молібдат амонію-натрію (не менше 36% Mo), молібденовий суперфосфат (0,05-0,1% Mo) - застосовують на кислих дерново-підзолистих, сірих лісових грунтах і вилужених чорноземах під бобові (конюшина, люцерна) і зернобобові (горох, вика, боби та ін) культури. Підвищують урожай сіна на 20-25%, зерна на 15-20%, при цьому в продукті зростає вміст білка та каротину.
Кобальтові добрива - сульфат кобальту, ефективний під бобові культури на дерново-підзолистих, особливо піщаних, і болотних грунтах. Значно збільшує врожай і активізує фіксацію атмосферного азоту бульбочкових бактерій.
Хотілося б відзначити, що добрива хороші при вживанні в науково обгрунтованих кількостях. Великий надлишок будь-якого добрива не на користь рослинам, а через них і людині. У всьому повинна бути міра. У разі добрив цю міру визначають хіміки-аналітики, які проводять хімічний аналіз грунтів. Тут доречно нагадати стару приказку, яка говорить: «Немає поганих грунтів, а є погані господарі».
Список використаної літератури
1. Вальків В.Ф., Казе К.Ш., Колесніков С.І. Грунтознавство: Підручник для вузів. - М.: ІКЦ «Март», Ростов н / Д.: Вид. центр «МарТ», 2004. - 496с.
2. Добровольський В.В. Географія грунтів з основами грунтознавства. Підручник для вузів. - М.: Владос, 1999р. - 384с.
3. Землеробство з почвоведением / А.М. Ликов, А.А. Коротков, Г.І. Баздирєв, А.Ф. Сафонов. - М.: Колос, 1999. - 448с.
4. Мамонтов В.Г. Загальне грунтознавство: Підручник. - М.: Колос, 2006. - 456с.
5. Панников В.Д., Мінєєв В.Г. Грунт, клімат, добриво і врожай. - М.: Колос, 1987.
6. Федюшкін Б.Ф. Мінеральні добрива з мікроелементами: технологія і застосування. - Л.: Хімія, 1989. - 270с.
[1] Землеробство з почвоведением / А.М. Ликов, А.А. Коротков, Г.І. Баздирєв, А.Ф. Сафонов. - М.: Колос, 1999. - С.43.
[2] Вальков В.Ф., Казе К.Ш., Колесніков С.І. Грунтознавство: Підручник для вузів. - М.: ІКЦ «Март», Ростов н / Д.: Вид. центр «МарТ», 2004. - С.156.
[3] Землеробство з почвоведением / А.М. Ликов, А.А. Коротков, Г.І. Баздирєв, А.Ф. Сафонов. - М.: Колос, 1999. - С.102.
[4] Вальков В.Ф., Казе К.Ш., Колесніков С.І. Грунтознавство: Підручник для вузів. - М.: ІКЦ «Март», Ростов н / Д.: Вид. центр «МарТ», 2004. - С.158.