Berita bintang
Kesan baja organik ke atas tanah. Pengaruh baja mineral pada tumbuhan. Kadar penggunaan baja
Penggunaan baja mineral mempunyai kesan yang besar terhadap populasi perosak, yang tidak bergerak(propagules fitopatogen, biji rumpai) atau sedentari(nematoda, larva fitofag) syarat bertahan, bertahan atau hidup di dalam tanah untuk masa yang lama. Patogen reput akar biasa diwakili secara meluas dalam tanah ( V. sorokiniana, jenis hlm. Fusarium). Nama penyakit yang mereka sebabkan - reput "biasa" - menekankan keluasan habitat mereka pada beratus-ratus tumbuhan perumah. Di samping itu, mereka tergolong dalam kumpulan ekologi fitopatogen tanah yang berbeza: V. sorokiniana- kepada penduduk sementara tanah, dan spesies genus Fusarium- kepada yang kekal. Ini menjadikan mereka objek mudah untuk menjelaskan corak ciri kumpulan tanah, atau akar, jangkitan secara keseluruhan.
Di bawah pengaruh baja mineral, sifat agrokimia tanah pertanian berubah dengan ketara berbanding dengan analognya di kawasan dara dan terbiar. Ini mempunyai kesan yang besar terhadap kemandirian, daya maju, dan, akibatnya, bilangan fitopatogen dalam tanah. Mari tunjukkan ini dengan contoh V. sorokiniana(Jadual 39).
Data yang dikemukakan menunjukkan bahawa kesan sifat agrokimia tanah terhadap kepadatan penduduk V. sorokiniana adalah lebih penting dalam agroekosistem tanaman bijirin daripada dalam ekosistem semula jadi (tanah dara): indeks penentuan, yang menunjukkan bahagian pengaruh faktor yang dipertimbangkan, masing-masing adalah 58 dan 38%. Adalah amat penting bahawa faktor persekitaran yang paling ketara yang mengubah ketumpatan populasi patogen dalam tanah ialah nitrogen (NO3) dan kalium (K2O) dalam agroekosistem, dan humus dalam ekosistem semula jadi. Dalam agroekosistem, pergantungan kepadatan populasi kulat pada pH tanah, serta kandungan bentuk mudah alih fosforus (P2O5), meningkat.
Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci pengaruh jenis baja mineral tertentu pada kitaran hayat perosak tanah.
Baja nitrogen.
Nitrogen adalah salah satu unsur asas yang diperlukan untuk kehidupan kedua-dua tumbuhan perumah dan perosak. Ia adalah sebahagian daripada empat unsur (H, O, N, C), yang membentuk 99% daripada tisu semua organisma hidup. Nitrogen, sebagai unsur ketujuh dalam jadual berkala, yang mempunyai 5 elektron pada baris kedua, boleh menambahnya kepada 8 atau kehilangannya, digantikan oleh oksigen. Terima kasih kepada ini, sambungan yang stabil terbentuk dengan unsur makro dan mikro yang lain.
Nitrogen adalah sebahagian daripada protein yang daripadanya semua struktur asasnya dicipta dan yang menentukan aktiviti gen, termasuk sistem tumbuhan-perumah-perosak. Nitrogen adalah sebahagian daripada asid nukleik (RNA ribonukleik dan DNA deoksiribonukleik), yang menentukan penyimpanan dan penghantaran maklumat keturunan tentang hubungan evolusi-ekologi secara amnya dan antara tumbuhan dan perosak dalam ekosistem khususnya. Oleh itu, penggunaan baja nitrogen berfungsi sebagai faktor yang kuat dalam menstabilkan keadaan fitosanitari agroekosistem dan dalam menstabilkannya. Kedudukan ini disahkan oleh pengkimiaan besar-besaran pertanian.
Tumbuhan yang dibekalkan dengan nutrisi nitrogen dibezakan oleh pembangunan yang lebih baik dari jisim di atas tanah, semak, kawasan daun, kandungan klorofil dalam daun, protein bijirin dan kandungan gluten.
Sumber utama pemakanan nitrogen untuk kedua-dua tumbuhan dan organisma berbahaya ialah garam asid nitrik dan garam ammonium.
Di bawah pengaruh nitrogen, fungsi penting utama organisma berbahaya berubah - keamatan pembiakan, dan, akibatnya, peranan tumbuhan yang ditanam dalam agroekosistem sebagai sumber pembiakan organisma berbahaya. Patogen reput akar sementara meningkatkan populasi mereka tanpa ketiadaan tumbuhan perumah, menggunakan nitrogen mineral yang digunakan dalam bentuk baja untuk penggunaan langsung (Rajah 18).
Tidak seperti nitrogen mineral, kesan bahan organik pada patogen berlaku melalui penguraian mikrob bahan organik. Oleh itu, peningkatan nitrogen organik dalam tanah berkorelasi dengan peningkatan populasi mikroflora tanah, di mana antagonis membentuk bahagian yang ketara. Kebergantungan yang tinggi terhadap saiz populasi reput helminthosporium dalam agroekosistem terhadap kandungan nitrogen mineral telah ditemui, dan dalam ekosistem semula jadi, di mana nitrogen organik mendominasi, pada kandungan humus. Oleh itu, syarat untuk pemakanan nitrogen tumbuhan perumah dan patogen reput akar dalam ekosistem agro dan semula jadi berbeza: ia lebih sesuai dalam ekosistem agro dengan banyak nitrogen dalam bentuk mineral, dan kurang baik dalam ekosistem semula jadi, di mana nitrogen mineral hadir dalam kuantiti yang lebih kecil. Hubungan saiz populasi V. sorokiniana dengan nitrogen dalam ekosistem semula jadi juga dimanifestasikan, tetapi secara kuantitatif kurang ketara: bahagian pengaruh ke atas populasi ialah 45% dalam tanah ekosistem semula jadi Siberia Barat berbanding 90% dalam agroekosistem. Sebaliknya, bahagian pengaruh nitrogen organik lebih ketara dalam ekosistem semula jadi - 70% berbanding 20%, masing-masing. Penggunaan baja nitrogen pada chernozems dengan ketara merangsang pembiakan V. sorokiniana berbanding dengan fosforus, fosforus-kalium dan baja lengkap (lihat Rajah 18). Walau bagaimanapun, kesan rangsangan berbeza dengan ketara bergantung pada bentuk baja nitrogen yang diserap oleh tumbuhan: ia adalah maksimum apabila menggunakan magnesium nitrat dan natrium nitrat dan minimum apabila ammonium sulfat digunakan.
Menurut I. I. Chernyaeva, G. S. Muromtsev, L. N. Korobova, V. A. Chulkina dan lain-lain, ammonium sulfat pada tanah neutral dan sedikit alkali agak berkesan menekan percambahan propagul fitopatogen dan mengurangkan kepadatan populasi fitopatogen yang meluas seperti jenis bersalin. Fusarium, Helminthosporium, Ophiobolus dan kehilangan kualiti ini apabila ditambah bersama kapur. Mekanisme penindasan dijelaskan oleh penyerapan ion ammonium oleh akar tumbuhan dan dilepaskan ke rizosfera akar ion hidrogen. Akibatnya, keasidan larutan tanah dalam rizosfera tumbuhan meningkat. Percambahan spora fitopatogen ditindas. Di samping itu, ammonium, sebagai unsur yang kurang mudah alih, mempunyai kesan yang berpanjangan. Ia diserap oleh koloid tanah dan secara beransur-ansur dilepaskan ke dalam larutan tanah.
Ammonifikasi dijalankan oleh mikroorganisma aerobik dan anaerobik (bakteria, actinomycetes, kulat), antaranya antagonis aktif patogen reput akar telah dikenalpasti. Analisis korelasi menunjukkan bahawa antara nombor V. sorokiniana dalam tanah dan bilangan penguat pada tanah chernozem Siberia Barat, terdapat hubungan rapat songsang: r = -0.839/-0.936.
Kandungan nitrogen dalam tanah mempengaruhi kemandirian fitopatogen pada (dalam) serpihan tumbuhan yang dijangkiti. Jadi, kebolehmandirian Ophiobolus graminis dan Fusarium roseum adalah lebih tinggi pada jerami dalam tanah yang kaya dengan nitrogen, manakala untuk V. sorokiniana, sebaliknya, dalam tanah dengan kandungan rendah. Dengan peningkatan mineralisasi sisa tumbuhan di bawah pengaruh baja nitrogen-fosforus, anjakan aktif B. sorokiniana berlaku: populasi patogen reput pada sisa tumbuhan dengan penggunaan NP adalah 12 kali kurang daripada pada sisa tumbuhan tanpa penggunaan baja.
Penggunaan baja nitrogen meningkatkan pertumbuhan organ vegetatif tumbuhan, pengumpulan nitrogen bukan protein (asid amino) di dalamnya, boleh diakses oleh patogen; Kandungan air tisu meningkat, ketebalan kutikula berkurangan, sel meningkat dalam jumlah, cangkangnya menjadi lebih nipis. Ini memudahkan penembusan patogen ke dalam tisu tumbuhan perumah dan meningkatkan kerentanan mereka kepada penyakit. Kadar penggunaan baja nitrogen yang terlalu tinggi menyebabkan ketidakseimbangan dalam pemakanan tumbuhan dengan nitrogen dan peningkatan perkembangan penyakit.
E. P. Durynina dan L. L. Velikanov mencatatkan bahawa tahap kerosakan tumbuhan yang tinggi apabila menggunakan baja nitrogen dikaitkan dengan pengumpulan nitrogen bukan protein yang ketara. Penulis lain mengaitkan fenomena ini dengan perubahan dalam nisbah kuantitatif asid amino semasa patogenesis penyakit. Kerosakan yang lebih teruk pada barli V. sorokiniana diperhatikan dalam kes kandungan yang tinggi glutamin, threonine, valine dan fenilalanin. Terhadap, dengan kandungan asparagine, proline dan alanin yang tinggi, kerosakannya adalah tidak ketara. Kandungan serin dan isoleucine peningkatan dalam tumbuhan yang ditanam pada bentuk nitrat nitrogen, dan glisin dan sistein- pada ammonium.
Menentukan itu jangkitan verticillium meningkat apabila nitrogen nitrat mendominasi zon akar dan, sebaliknya, lemah apabila ia digantikan oleh bentuk ammonium. Penggunaan dos nitrogen yang tinggi (lebih daripada 200 kg/ha) pada tumbuhan kapas dalam bentuk air ammonia, ammonia cair, ammonium sulfat, ammophos, urea, kalsium sianamida membawa kepada peningkatan yang lebih ketara dalam hasil dan penindasan ketara jangkitan verticillium daripada semasa memohon ammonium dan nitrat Chile. Perbezaan dalam kesan bentuk nitrat dan ammonium baja nitrogen adalah disebabkan oleh kesannya yang berbeza terhadap aktiviti biologi tanah. Nisbah C:N dan kesan negatif nitrat dilemahkan dengan pengenalan bahan tambahan organik.
Penggunaan baja nitrogen dalam bentuk ammonium mengurangkan proses pembiakan nematod sista oat dan meningkatkan ketahanan fisiologi tumbuhan terhadapnya. Oleh itu, penggunaan ammonium sulfat mengurangkan bilangan nematod sebanyak 78%, dan hasil bijirin meningkat sebanyak 35.6%. Pada masa yang sama, penggunaan bentuk nitrat baja nitrogen, sebaliknya, membantu meningkatkan populasi nematod oat di dalam tanah.
Nitrogen mendasari semua proses pertumbuhan dalam tumbuhan. Disebabkan ini kerentanan tumbuhan kepada penyakit dan perosak adalah lebih lemah dengan pemakanan tumbuhan yang optimum. Dengan peningkatan dalam perkembangan penyakit pada latar belakang pemakanan nitrogen, penurunan hasil bencana tidak berlaku. Walau bagaimanapun, keselamatan produk semasa penyimpanan berkurangan dengan ketara. Disebabkan oleh keamatan proses pertumbuhan, nisbah antara tisu organ yang rosak dan sihat berubah ke arah yang sihat apabila baja nitrogen digunakan. Oleh itu, apabila tanaman bijirin terjejas oleh reput akar pada latar belakang nitrogen, sistem akar sekunder tumbuh secara serentak, manakala apabila terdapat kekurangan nitrogen, pertumbuhan akar sekunder ditindas.
Oleh itu, keperluan tumbuhan dan perosak untuk nitrogen sebagai nutrien bertepatan. Ini membawa kepada peningkatan hasil apabila baja nitrogen digunakan, dan kepada percambahan organisma berbahaya. Selain itu, agroekosistem didominasi oleh bentuk mineral nitrogen, terutamanya nitrat, yang secara langsung dimakan oleh perosak. Tidak seperti agroekosistem, dalam ekosistem semula jadi bentuk organik nitrogen mendominasi, dimakan oleh organisma berbahaya hanya semasa penguraian sisa organik oleh mikroflora. Di antaranya terdapat banyak antagonis yang menindas semua patogen reput akar, tetapi terutamanya yang khusus, seperti V. sorokiniana. Ini mengehadkan pembiakan patogen reput akar dalam ekosistem semula jadi, di mana bilangannya sentiasa dikekalkan pada tahap di bawah PV.
Penggunaan pecahan baja nitrogen dalam kombinasi dengan fosforus, menggantikan bentuk nitrat dengan ammonium, merangsang aktiviti biologi umum dan antagonis tanah, dan berfungsi sebagai prasyarat sebenar untuk menstabilkan dan mengurangkan bilangan organisma berbahaya dalam agroekosistem. Ditambah lagi dengan ini adalah kesan positif baja nitrogen pada peningkatan daya tahan (kemampuan menyesuaikan diri) kepada organisma berbahaya - tumbuh-tumbuhan yang tumbuh dengan kuat telah meningkatkan kebolehan pampasan sebagai tindak balas kepada kekalahan dan kerosakan yang disebabkan oleh patogen dan perosak.
Baja fosforus.
Fosforus adalah sebahagian daripada asid nukleik, sebatian tenaga tinggi (ATP), mengambil bahagian dalam sintesis protein, lemak, karbohidrat, dan asid amino. Ia mengambil bahagian dalam fotosintesis, pernafasan, pengawalan kebolehtelapan membran sel, dan dalam pembentukan dan pemindahan tenaga yang diperlukan untuk kehidupan tumbuhan dan haiwan. Peranan utama dalam proses tenaga sel, tisu dan organ organisma hidup adalah milik ATP (asid trifosforik adenosin). Tanpa ATP, proses biosintesis mahupun pemecahan metabolit dalam sel tidak boleh berlaku. Peranan fosforus dalam pemindahan tenaga biologi adalah unik: kestabilan ATP dalam persekitaran di mana biosintesis berlaku adalah lebih besar daripada kestabilan sebatian lain. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ikatan yang kaya dengan tenaga dilindungi oleh cas negatif fosforil, yang menolak molekul air dan ion OH-. Jika tidak, ATP akan mudah mengalami hidrolisis dan pecahan.
Dengan menyediakan tumbuhan dengan pemakanan fosforus, proses sintesis mereka dipertingkatkan, pertumbuhan akar diaktifkan, pematangan tanaman dipercepatkan, rintangan kemarau meningkat, dan perkembangan organ generatif bertambah baik.
Sumber utama fosforus untuk tumbuhan dalam agroekosistem ialah baja fosforus. Tumbuhan menyerap fosforus dalam fasa awal pertumbuhan dan sangat sensitif terhadap kekurangannya dalam tempoh ini.
Penggunaan baja fosforus mempunyai kesan yang besar terhadap perkembangan reput akar. Kesan ini dicapai walaupun apabila baja digunakan dalam dos yang kecil pada baris semasa menyemai. Kesan positif baja fosforus dijelaskan oleh fakta bahawa fosforus menggalakkan pertumbuhan yang dipertingkatkan sistem akar, penebalan tisu mekanikal, dan yang paling penting, menentukan aktiviti penyerapan (metabolik) sistem akar.
Sistem akar secara spatial dan berfungsi memastikan penyerapan, pengangkutan dan metabolisme fosforus. Selain itu, kepentingan sistem akar untuk penyerapan fosforus adalah jauh lebih tinggi daripada nitrogen. Tidak seperti nitrat, anion fosforus diserap oleh tanah dan kekal dalam bentuk tidak larut. Kilang itu boleh menerimanya hanya terima kasih kepada akar yang bersentuhan langsung dengan anion di dalam tanah. Terima kasih kepada pemakanan fosforus yang betul, kerentanan terhadap patogen dari sistem akar, terutamanya yang sekunder, dikurangkan. Yang terakhir ini bertepatan dengan peningkatan aktiviti fisiologi akar sekunder dalam membekalkan tumbuhan dengan fosforus. Setiap unit isipadu akar sekunder yang diterima (dalam eksperimen dengan atom berlabel) dua kali lebih banyak fosforus daripada akar embrio.
Penggunaan baja fosforus memperlahankan perkembangan reput akar biasa di semua zon yang dikaji di Siberia, walaupun nitrogen berada dalam "minimum pertama" dalam tanah (hutan-steppe utara). Kesan positif fosforus terbukti dengan penggunaan utama dan baris dalam dos yang kecil (P15). Pembajaan baris lebih sesuai apabila jumlah baja adalah terhad.
Keberkesanan baja fosforus untuk organ vegetatif tumbuhan berbeza-beza: peningkatan bawah tanah, terutamanya akar sekunder ditunjukkan di semua zon, dan di atas tanah - hanya dalam lembap dan sederhana lembap (subtaiga, utara hutan-steppe). Dalam satu zon, kesan penyembuhan baja fosforus pada organ bawah tanah adalah 1.5-2.0 kali lebih tinggi daripada pada organ di atas tanah. Terhadap latar belakang perlindungan tanah, rawatan di zon padang rumput amat berkesan dalam memperbaiki tanah dan organ vegetatif tumbuhan gandum musim bunga menggunakan baja nitrogen-fosforus pada kadar yang dikira. Proses pertumbuhan yang dipertingkatkan di bawah pengaruh baja mineral membawa kepada peningkatan toleransi tumbuhan terhadap reput akar biasa. Dalam kes ini, peranan utama dimiliki oleh makroelemen yang kandungannya di dalam tanah adalah minimum: di zon padang rumput gunung - fosforus, di padang rumput hutan utara - nitrogen. Di zon gunung-steppe, sebagai contoh, korelasi telah didedahkan antara tahap perkembangan reput akar (%) selama bertahun-tahun dan jumlah hasil bijirin (c/ha):
Korelasi adalah songsang: semakin lemah perkembangan reput akar, semakin tinggi hasil bijirin, dan sebaliknya.
Keputusan yang sama diperolehi di hutan padang rumput selatan Siberia Barat, di mana bekalan tanah dengan bentuk mudah alih P2O5 adalah purata. Kekurangan bijirin akibat reput akar biasa adalah yang paling tinggi dalam tumbuhan tanpa menggunakan baja. Oleh itu, secara purata selama 3 tahun ia berjumlah 32.9% untuk barli varieti Omsky 13709 berbanding 15.6-17.6 dalam kes penggunaan baja fosforus, fosforus-nitrogen dan mineral lengkap, atau hampir 2 kali lebih tinggi. Penggunaan baja nitrogen, walaupun nitrogen berada di dalam tanah pada "minimum pertama", mempengaruhi terutamanya peningkatan toleransi tumbuhan terhadap penyakit. Akibatnya, berbeza dengan latar belakang fosforus, korelasi antara perkembangan penyakit dan hasil bijirin dari segi nitrogen belum terbukti secara statistik.
Kajian jangka panjang yang dijalankan di stesen eksperimen Rothamsted (England) menunjukkan bahawa keberkesanan biologi baja fosforus terhadap reput akar (patogen). Ophiobolus graminis) bergantung kepada kesuburan tanah dan pendahulunya, berbeza daripada 58% kepada kesan positif 6 kali ganda. Kecekapan maksimum dicapai dengan penggunaan gabungan baja fosforus dan nitrogen.
Menurut kajian yang dijalankan ke atas tanah berangan Republik Altai, pengurangan ketara dalam populasi B. sorokiniana dalam tanah dicapai di mana fosforus terkandung dalam tanah pada tahap minimum pertama (lihat Rajah 18). Di bawah keadaan ini, menambah baja nitrogen pada kadar N45 dan juga baja kalium pada kadar K45 secara praktikal tidak memperbaiki keadaan fitosanitari tanah. Kecekapan biologi baja fosforus pada dos P45 adalah 35.5%, dan baja penuh - 41.4% berbanding latar belakang, tanpa menggunakan baja. Pada masa yang sama, bilangan konidia dengan tanda-tanda degradasi (penguraian) meningkat dengan ketara.
Meningkatkan rintangan tumbuhan di bawah pengaruh baja fosforus mengehadkan kemudaratan cacing wayar dan nematod, mengurangkan tempoh kritikal akibat peningkatan proses pertumbuhan pada fasa awal.
Penggunaan baja fosforus-kalium mempunyai kesan toksik langsung pada fitofaj. Oleh itu, apabila menggunakan baja fosforus-kalium, bilangan wireworms berkurangan sebanyak 4-5 kali, dan apabila baja nitrogen ditambah kepada mereka, sebanyak 6-7 kali berbanding dengan bilangan awal mereka, dan sebanyak 3-5 kali berbanding dengan data kawalan. tanpa menggunakan baja Populasi kumbang klik biasa menurun terutamanya dengan ketara. Kesan baja mineral untuk mengurangkan bilangan cacing wayar dijelaskan oleh fakta bahawa integumen perosak secara selektif telap kepada garam yang terkandung dalam baja mineral. Menembus lebih cepat daripada yang lain dan paling toksik kepada cacing wayar kation ammonium(NH4+), kemudian kation kalium dan natrium. Kation kalsium adalah yang paling tidak toksik. Anion garam baja boleh disusun dalam susunan menurun berikut mengikut kesan toksiknya pada cacing wayar: Cl-, N-NO3-, PO4-.
Kesan toksik baja mineral pada cacing wayar berbeza-beza bergantung kepada kandungan humus tanah, komposisi mekanikal dan nilai pH. Semakin sedikit bahan organik terkandung dalam tanah, semakin rendah pH dan semakin ringan komposisi mekanikal tanah, semakin tinggi kesan toksik mineral, termasuk fosforus, baja pada serangga.
Baja potash.
Berada dalam sap sel, kalium mengekalkan sedikit mobiliti, dikekalkan oleh mitokondria dalam protoplasma tumbuhan pada siang hari dan sebahagiannya dikeluarkan melalui sistem akar pada waktu malam, dan diserap semula pada siang hari. Hujan membasuh kalium, terutamanya dari daun tua.
Kalium menggalakkan perjalanan normal fotosintesis, meningkatkan aliran keluar karbohidrat dari helai daun ke organ lain, sintesis dan pengumpulan vitamin (tiamin, riboflavin, dll.). Di bawah pengaruh kalium, tumbuhan memperoleh keupayaan untuk mengekalkan air dan lebih mudah bertolak ansur dengan kemarau jangka pendek. Dinding sel tumbuhan menebal dan kekuatan tisu mekanikal meningkat. Proses ini membantu meningkatkan ketahanan fisiologi tumbuhan terhadap organisma berbahaya dan faktor persekitaran abiotik yang tidak menguntungkan.
Menurut Institut Antarabangsa Baja Potash (750 eksperimen lapangan), kalium mengurangkan kerentanan tumbuhan kepada penyakit kulat dalam 526 kes (71.1%), tidak berkesan dalam 80 (10.8%) dan meningkatkan kerentanan dalam 134 (18.1%) kes. . Ia amat berkesan dalam meningkatkan kesihatan tumbuhan dalam keadaan lembap dan sejuk, walaupun kandungannya di dalam tanah tinggi. Dalam Tanah Rendah Siberia Barat, kalium secara konsisten menghasilkan kesan positif ke atas kesihatan tanah di zon subtaiga (Jadual 40).
Penggunaan baja kalium, walaupun dengan kandungan kalium yang tinggi dalam tanah ketiga-tiga zon, mengurangkan populasi tanah dengan ketara V. sorokiniana. Keberkesanan biologi kalium adalah 30-58% berbanding 29-47% fosforus dan dengan kecekapan baja nitrogen yang tidak stabil: di hutan sub-boreal dan hutan padang rumput utara ia positif (18-21%), di pergunungan- zon padang rumput ia adalah negatif (-64%).
Aktiviti mikrobiologi tanah am dan kepekatan K2O tanah mempunyai kesan yang menentukan ke atas kemandirian Rhizoctonia solani. Potassium mampu meningkatkan pengaliran karbohidrat ke dalam sistem akar tumbuhan. Oleh itu, pembentukan yang paling aktif mikoriza gandum berlaku apabila menggunakan baja kalium. Pembentukan mikoriza berkurangan apabila nitrogen ditambah kerana penggunaan karbohidrat untuk sintesis sebatian organik yang mengandungi nitrogen. Kesan baja fosforus adalah tidak penting dalam kes ini.
Di samping mempengaruhi kadar pembiakan patogen dan kemandirian mereka di dalam tanah, baja mineral menjejaskan ketahanan fisiologi tumbuhan terhadap jangkitan. Pada masa yang sama, baja kalium meningkatkan proses dalam tumbuhan yang melambatkan penguraian bahan organik dan meningkatkan aktiviti katalase dan peroksidase, mengurangkan keamatan pernafasan dan kehilangan bahan kering.
Unsur mikro.
Unsur mikro membentuk kumpulan besar kation dan anion, yang mempunyai kesan pelbagai rupa terhadap keamatan dan sifat sporulasi patogen, serta rintangan tumbuhan perumah kepada mereka. Ciri yang paling penting dalam tindakan mikroelemen adalah dosnya yang agak kecil, yang diperlukan untuk mengurangkan kemudaratan banyak penyakit.
Untuk mengurangkan kemudaratan penyakit, disyorkan untuk menggunakan unsur mikro berikut:
- helminthosporiosis tanaman bijirin - mangan;
- kapas verticillium - boron, tembaga;
- reput akar kapas - mangan;
- Layu Fusarium kapas - zink;
- ubi bit ubi bit - besi, zink;
- rhizoctonia kentang - tembaga, mangan,
- kanser kentang - tembaga, boron, molibdenum, mangan;
- kaki kentang hitam - tembaga, mangan;
- verticillium kentang - kadmium, kobalt;
- kaki hitam dan lunas kubis - mangan, boron;
- hawar lobak merah - boron;
- kanser pokok epal hitam - boron, mangan, magnesium;
- reput kelabu strawberi - mangan.
Mekanisme tindakan mikroelemen pada patogen yang berbeza adalah berbeza.
Semasa patogenesis reput akar dalam barli, sebagai contoh, proses fisiologi dan biokimia terganggu dan komposisi unsur tumbuhan tidak seimbang. Dalam fasa penanaman, kandungan K, Cl, P, Mn, Cu, Zn berkurangan dan kepekatan Fe, Si, Mg dan Ca meningkat. Memberi makan tumbuhan dengan unsur mikro yang kekurangan tumbuhan menstabilkan proses metabolik dalam tumbuhan. Ini meningkatkan ketahanan fisiologi mereka terhadap patogen.
Patogen yang berbeza memerlukan mikroelemen yang berbeza. Menggunakan contoh agen penyebab reput akar Texas (agen penyebab Phymatotrichum omnivorum) ditunjukkan bahawa hanya Zn, Mg, Fe meningkatkan biojisim miselium patogen, manakala Ca, Co, Cu, Al menghalang proses ini. Pengambilan Zn bermula pada peringkat percambahan konidia. U Fusarium graminearum Zn mempengaruhi pembentukan pigmen kuning. Kebanyakan kulat memerlukan kehadiran Fe, B, Mn, dan Zn dalam substrat, walaupun dalam kepekatan yang berbeza.
Boron (B), menjejaskan kebolehtelapan membran sel tumbuhan dan pengangkutan karbohidrat, mengubah rintangan fisiologi mereka kepada fitopatogen.
Pilihan dos optimum baja mikro, contohnya, apabila menggunakan Mn dan Co pada kapas, mengurangkan perkembangan layu sebanyak 10-40%. Penggunaan unsur mikro adalah salah satu cara yang berkesan untuk menyembuhkan kentang daripada kudis biasa. Menurut ahli patologi tumbuhan Jerman yang terkenal G. Brazda, mangan mengurangkan perkembangan kudis biasa sebanyak 70-80%. Keadaan yang kondusif untuk serangan ubi kentang dengan kudis bertepatan dengan faktor kebuluran mangan. Terdapat hubungan langsung antara perkembangan kudis biasa dan kandungan mangan dalam kulit ubi kentang. Dengan kekurangan mangan, kulit menjadi kasar dan retak (lihat Rajah 4). Keadaan yang menggalakkan timbul untuk jangkitan ubi. Menurut Institut Penyelidikan Flax All-Russian, dengan kekurangan boron dalam tanah, pengangkutan karbohidrat dalam flaks, yang menggalakkan perkembangan normal rizosfera dan mikroorganisma tanah, terganggu. Penambahan boron ke dalam tanah mengurangkan keagresifan patogen flaks fusarium sebanyak separuh sambil meningkatkan hasil benih sebanyak 30%.
Kesan baja mikro terhadap pembangunan fitofaj dan perosak tanah lain belum cukup dikaji. Mereka kebanyakannya digunakan untuk meningkatkan kesihatan tanaman daripada perosak udara tanah, atau batang daun.
Unsur mikro digunakan dalam pemprosesan benih dan bahan penanaman. Mereka ditambah ke dalam tanah bersama-sama dengan NPK, sama ada semasa menyembur tumbuhan atau semasa menyiram. Dalam semua kes Keberkesanan baja mikro dalam melindungi tumbuhan daripada perosak tanah, terutamanya fitopatogen, meningkat apabila ia digunakan pada latar belakang baja mineral penuh.
Baja mineral lengkap. Penggunaan baja mineral lengkap berdasarkan kartogram agrokimia dan kaedah normatif mempunyai kesan yang paling baik terhadap keadaan fitosanitari tanah dan tanaman berhubung dengan tanah, atau ubi akar, jangkitan, penyembuhan tanah dan tanaman ubi akar, yang digunakan untuk makanan dan biji benih.
Pembaikan tanah dengan bantuan baja mineral lengkap untuk gandum musim bunga dan barli berlaku di hampir semua zon iklim tanah (Jadual 41).
Keberkesanan biologi baja mineral lengkap berbeza mengikut zon dari 14 hingga 62%: ia lebih tinggi di zon yang agak lembap daripada di zon gersang (Kulunda steppe), dan di dalam zon - dalam tanaman kekal, di mana keadaan fitosanitari yang paling teruk diperhatikan.
Peranan baja mineral dalam kesihatan tanah berkurangan apabila benih yang tercemar dengan fitopatogen disemai. Benih yang dijangkiti mencipta mikrofoci agen berjangkit di dalam tanah dan, sebagai tambahan, patogen yang terletak pada benih adalah yang pertama menduduki ceruk ekologi pada organ tumbuhan yang terjejas.
Semua baja mineral yang mengurangkan pH pada tanah sodi-podzolik memberi kesan negatif kepada kemandirian propagul V. sorokiniana dalam tanah (r = -0.737). Oleh itu, baja kalium, dengan mengasidkan tanah, mengurangkan saiz populasi fitopatogen, terutamanya dalam tanah yang tidak cukup lembap.
Meningkatkan ketahanan fisiologi tumbuhan terhadap penyakit membawa kepada peningkatan organ vegetatif bawah tanah dan atas tanah. Malah D.N. Pryanishnikov menyatakan bahawa dalam tumbuhan yang kelaparan, perkembangan proporsional organ vegetatif terganggu. Di zon kelembapan yang mencukupi (taiga, subtaiga, kaki bukit) dan sederhana (hutan padang rumput) di Siberia Barat, di bawah pengaruh baja mineral lengkap, peningkatan kesihatan sebagai bawah tanah(primer, akar sekunder, epikotil), dan di atas tanah(daun basal, pangkal batang) organ vegetatif. Pada masa yang sama, dalam keadaan gersang (Kulunda steppe), bilangan akar yang sihat, terutamanya yang sekunder, meningkat. Peningkatan organ vegetatif tumbuhan terhadap latar belakang yang disenyawakan dikaitkan terutamanya dengan peningkatan dalam keadaan fitosanitari tanah (r = 0.732 + 0.886), serta dengan peningkatan rintangan fisiologi organ vegetatif terhadap Fusarium-helminthosporium. penyakit, dan penguasaan proses sintesis di dalamnya berbanding hidrolisis.
Untuk meningkatkan ketahanan fisiologi terhadap patogen penyakit keseimbangan nutrien adalah penting terutamanya mengenai N-NO3, P2O5, K2O, yang berbeza-beza antara tanaman. Oleh itu, untuk meningkatkan ketahanan fisiologi tumbuhan kentang terhadap penyakit, nisbah N: P: K disyorkan untuk menjadi 1: 1: 1.5 atau 1: 1.5: 1.5 (fosforus dan kalium mendominasi), dan untuk meningkatkan rintangan fisiologi kapas. untuk layu oleh medan yang dihuni oleh propagul patogen di atas PV, mengekalkan N: P: K sebagai 1: 0.8: 0.5 (nitrogen mendominasi).
Baja mineral lengkap menjejaskan populasi fitofaj yang hidup di dalam tanah. Sebagai corak umum, penurunan dalam bilangan fitofaj telah dicatatkan jika tiada kesan negatif yang ketara pada entomofaj. Oleh itu, kematian cacing wayar bergantung kepada kepekatan garam dalam tanah, komposisi kation dan anion, tekanan osmotik cecair dalam badan cacing wayar dan larutan tanah luaran. Dengan peningkatan dalam kadar metabolisme serangga, kebolehtelapan integumen mereka kepada garam meningkat. Wireworms sangat sensitif terhadap baja mineral pada musim bunga dan musim panas.
Kesan baja mineral pada cacing wayar juga bergantung kepada kandungan humus dalam tanah, komposisi mekanikal dan nilai pH. Semakin kurang bahan organik yang terkandung di dalamnya, semakin tinggi kesan toksik baja mineral pada serangga. Keberkesanan biologi NK dan NPK pada tanah sodi-podzolik Belarus, digunakan untuk barli dalam putaran tanaman barli-oat-soba, masing-masing mencapai 77 dan 85%, dalam mengurangkan bilangan cacing wayar. Pada masa yang sama, bilangan entomophages (kumbang tanah, kumbang rove) sebagai peratusan perosak tidak berkurangan, dan dalam beberapa kes malah meningkat.
Aplikasi sistematik baja mineral lengkap di ladang perusahaan pertanian Institut Penyelidikan Pertanian Loji Kecemasan Pusat dinamakan sempena. V.V. Dokuchaeva membantu mengurangkan bilangan dan kemudaratan cacing wayar ke tahap EPV. Akibatnya, ladang tidak memerlukan penggunaan racun serangga terhadap perosak ini.
Baja mineral dengan ketara mengehadkan keamatan pembiakan tanah, atau akar-ubi, organisma berbahaya, mengurangkan bilangan dan tempoh kemandirian mereka di dalam tanah dan pada sisa tumbuhan disebabkan oleh peningkatan dalam aktiviti biologi dan antagonis tanah, peningkatan dalam rintangan dan ketahanan (kebolehsuaian) tumbuhan kepada organisma berbahaya. Penggunaan baja nitrogen terutamanya meningkatkan daya tahan (mekanisme pampasan) tumbuhan kepada organisma berbahaya, dan penambahan fosforus dan kalium - rintangan fisiologi kepada mereka. Baja mineral lengkap menggabungkan kedua-dua mekanisme tindakan positif.
Kesan fitosanitari yang mampan bagi baja mineral dicapai melalui pendekatan yang berbeza mengikut zon dan tanaman apabila menentukan dos dan keseimbangan nutrien baja makro dan mikro berdasarkan kartogram agrokimia dan kaedah pengiraan standard. Walau bagaimanapun, dengan bantuan baja mineral, peningkatan radikal tanah daripada patogen jangkitan akar tidak dicapai. Hasil bijirin daripada peningkatan dos baja mineral di bawah syarat pengkimiaan pertanian berkurangan jika tanaman pertanian ditanam pada tanah yang dijangkiti melebihi ambang bahaya. Keadaan ini memerlukan penggunaan gabungan prekursor fitosanitari dalam penggiliran tanaman, mineral, baja organik dan persediaan biologi untuk memperkayakan rizosfera tumbuhan dengan antagonis dan mengurangkan potensi berjangkit patogen dalam tanah di bawah PV. Untuk tujuan ini, kartogram fitosanitari tanah (SPC) disusun dan, berdasarkannya, langkah-langkah untuk meningkatkan kesihatan tanah dibangunkan.
Pembaikan tanah adalah, pada peringkat pembangunan pertanian semasa, prasyarat asas untuk meningkatkan kemampanan dan kebolehsuaian agroekosistem semasa peralihan kepada pertanian landskap adaptif dan pengeluaran tanaman adaptif.
Semua baja mineral, bergantung kepada kandungan nutrien utama, dibahagikan kepada fosforus, nitrogen dan kalium. Di samping itu, baja mineral kompleks yang mengandungi kompleks nutrien dihasilkan. Bahan permulaan untuk mendapatkan baja mineral yang paling biasa (superfosfat, saltpeter, sylvinite, baja nitrogen, dll.) adalah semula jadi (apatit dan fosforit), garam kalium, asid mineral, ammonia, dll. Proses teknologi untuk mendapatkan baja mineral adalah pelbagai. , selalunya mereka menggunakan kaedah penguraian bahan mentah yang mengandungi fosforus dengan asid mineral.
Faktor utama dalam penghasilan baja mineral ialah paras habuk udara yang tinggi dan pencemaran gas. Habuk dan gas juga mengandungi sebatiannya, asid fosforik, garam asid nitrik dan sebatian kimia lain yang merupakan racun industri (lihat racun industri).
Daripada semua bahan yang membentuk baja mineral, yang paling toksik ialah sebatian fluorin (lihat), (lihat) dan nitrogen (lihat). Penyedutan habuk yang mengandungi baja mineral membawa kepada perkembangan catarrh saluran pernafasan atas, laringitis, bronkitis (lihat). Dengan sentuhan yang berpanjangan dengan habuk baja mineral, mabuk kronik badan adalah mungkin, terutamanya akibat pengaruh fluorin dan sebatiannya (lihat). Sekumpulan baja nitrogen dan mineral kompleks boleh memberi kesan berbahaya kepada badan akibat pembentukan methemoglobin (lihat Methemoglobinemia). Langkah-langkah untuk mencegah dan memperbaiki keadaan kerja dalam pengeluaran baja mineral termasuk menutup proses berdebu, memasang sistem pengudaraan rasional (umum dan tempatan), mekanisasi dan automasi peringkat pengeluaran yang paling intensif buruh.
Langkah-langkah pencegahan peribadi adalah sangat penting untuk menjaga kebersihan. Semua pekerja di perusahaan pengeluaran baja mineral mesti dibekalkan dengan pakaian khas. Untuk kerja yang disertai dengan pelepasan habuk yang besar, overall digunakan (GOST 6027-61 dan GOST 6811 - 61). Pembuangan habuk dan peneutralan pakaian kerja adalah wajib.
Langkah penting ialah penggunaan alat pernafasan debu (Lepestok, U-2K, dll.) dan cermin mata keselamatan. Untuk melindungi kulit, salap pelindung (IER-2, Chumakov, Selissky, dll.) Dan krim dan salap acuh tak acuh (krim silikon, lanolin, jeli petroleum, dll.) Harus digunakan. Langkah-langkah pencegahan peribadi juga termasuk mandi setiap hari, mencuci tangan dengan teliti dan sebelum makan.
Mereka yang bekerja dalam pengeluaran baja mineral mesti menjalani pemeriksaan x-ray wajib sistem rangka sekurang-kurangnya dua kali setahun dengan penyertaan ahli terapi, pakar neurologi, pakar otolaryngolog.
Baja mineral ialah bahan kimia yang digunakan pada tanah untuk mendapatkan hasil yang tinggi dan mampan. Bergantung kepada kandungan nutrien utama (nitrogen, fosforus dan kalium), mereka dibahagikan kepada baja nitrogen, fosforus dan kalium.
Bahan mentah untuk pengeluaran baja mineral ialah fosfat (apatit dan fosforit), garam kalium, asid mineral (sulfurik, nitrik, fosforik), nitrogen oksida, ammonia, dan lain-lain. Bahaya utama dalam pengeluaran dan dalam pengangkutan dan penggunaan baja mineral dalam pertanian adalah debu. Sifat kesan habuk ini pada badan dan tahap bahayanya bergantung pada komposisi kimia baja dan keadaan pengagregatannya. Bekerja dengan baja mineral cecair (ammonia cecair, air ammonia, ammonia, dll.) juga dikaitkan dengan pembebasan gas berbahaya.
Kesan toksik habuk daripada bahan mentah fosfat dan produk siap bergantung pada jenis baja mineral dan ditentukan oleh sebatian fluorin (lihat) yang termasuk dalam komposisinya dalam bentuk garam asid hidrofluorik dan hidrofluorosilicic, sebatian fosforus (lihat) dalam bentuk garam neutral asid fosforik, sebatian nitrogen (lihat) dalam bentuk garam asid nitrik dan nitrus, sebatian silikon (lihat) dalam bentuk silikon dioksida dalam keadaan terikat. Bahaya terbesar ialah sebatian fluorin, yang mengandungi 1.5 hingga 3.2% dalam pelbagai jenis bahan mentah fosfat dan baja mineral. Pendedahan kepada habuk daripada bahan mentah fosfat dan baja mineral boleh menyebabkan katarak pada saluran pernafasan atas, rinitis, laringitis, bronkitis, pneumoconiosis, dan lain-lain pada pekerja, terutamanya disebabkan oleh kesan merengsa habuk. Kesan perengsa tempatan habuk bergantung terutamanya pada kehadiran garam logam alkali di dalamnya. Dengan sentuhan berpanjangan dengan habuk baja mineral, mabuk kronik badan adalah mungkin, terutamanya daripada kesan sebatian fluorin (lihat Fluorosis). Bersama dengan kesan fluorosogenik, kumpulan baja nitrogen dan mineral kompleks juga mempunyai kesan pembentukan methemoglobin (lihat Methemoglobinemia), yang disebabkan oleh kehadiran garam asid nitrik dan nitrus dalam komposisinya.
Apabila menghasilkan, mengangkut dan menggunakan baja mineral dalam pertanian, langkah berjaga-jaga mesti diambil. Dalam pengeluaran baja mineral, sistem langkah anti-habuk dijalankan: a) pengedap dan aspirasi peralatan menghasilkan habuk; b) pembersihan premis tanpa habuk; c) membersihkan udara yang diekstrak oleh pengudaraan mekanikal daripada habuk sebelum melepaskannya ke atmosfera. Industri ini menghasilkan baja mineral dalam bentuk butiran, dalam bekas, beg, dll. Ini juga menghalang pembentukan habuk yang kuat apabila menggunakan baja. Untuk melindungi sistem pernafasan daripada habuk, alat pernafasan (lihat) dan pakaian khas digunakan (lihat Pakaian, Cermin Mata). Adalah dinasihatkan untuk menggunakan salap pelindung, nast (Selissky, IER-2, Chumakov, dll.) Dan krim acuh tak acuh (lanolin, jeli petroleum, dll) yang melindungi kulit pekerja. Adalah disyorkan untuk tidak merokok semasa bekerja; bilas mulut anda dengan teliti sebelum makan atau minum air. Selepas bekerja anda perlu mandi. Diet harus mengandungi vitamin yang mencukupi.
Pekerja mesti menjalani pemeriksaan perubatan sekurang-kurangnya dua kali setahun dengan x-ray wajib sistem rangka dan dada.
Penggunaan baja mineral (walaupun dalam dos yang tinggi) tidak selalu membawa kepada peningkatan yang diramalkan dalam hasil.
Banyak kajian menunjukkan bahawa keadaan cuaca semasa musim tumbuh mempunyai kesan yang begitu kuat terhadap pembangunan tumbuhan sehingga keadaan cuaca yang sangat tidak baik sebenarnya membatalkan kesan peningkatan hasil walaupun dengan dos nutrien yang tinggi (Strapenyants et al., 1980; Fedoseev, 1985). Pekali penggunaan nutrien daripada baja mineral boleh berbeza secara mendadak bergantung pada keadaan cuaca musim tumbuh, berkurangan untuk semua tanaman dalam tahun-tahun dengan kelembapan yang tidak mencukupi (Yurkin et al., 1978; Derzhavin, 1992). Dalam hal ini, sebarang kaedah baharu untuk meningkatkan kecekapan baja mineral dalam bidang pertanian yang tidak mampan patut diberi perhatian.
Salah satu kaedah untuk meningkatkan kecekapan penggunaan nutrien daripada baja dan tanah, mengukuhkan imuniti tumbuhan terhadap faktor persekitaran yang buruk dan meningkatkan kualiti produk yang terhasil ialah penggunaan persediaan humik dalam penanaman tanaman pertanian.
Sepanjang 20 tahun yang lalu, minat terhadap bahan humik yang digunakan dalam pertanian telah meningkat dengan ketara. Topik baja humik bukanlah perkara baru sama ada untuk penyelidik mahupun pengamal pertanian. Sejak 50-an abad yang lalu, pengaruh persediaan humik terhadap pertumbuhan, perkembangan, dan hasil pelbagai tanaman pertanian telah dikaji. Pada masa ini, disebabkan oleh kenaikan mendadak dalam harga baja mineral, bahan humik digunakan secara meluas untuk meningkatkan kecekapan penggunaan nutrien dari tanah dan baja, meningkatkan imuniti tumbuhan terhadap faktor persekitaran yang buruk dan meningkatkan kualiti tanaman yang dihasilkan.
Terdapat pelbagai bahan mentah untuk penghasilan persediaan humik. Ini boleh menjadi arang coklat dan gelap, gambut, tasik dan sapropel sungai, vermikompos, leonardite, serta pelbagai baja dan sisa organik.
Kaedah utama untuk menghasilkan humat hari ini ialah teknologi hidrolisis alkali suhu tinggi bahan mentah, yang mengakibatkan pembebasan bahan organik molekul tinggi permukaan aktif pelbagai jisim, dicirikan oleh struktur spatial tertentu dan sifat fizikokimia. Bentuk persediaan baja humik boleh menjadi serbuk, pes atau cecair dengan graviti tentu berbeza dan kepekatan bahan aktif.
Perbezaan utama untuk pelbagai persediaan humik ialah bentuk komponen aktif asid humik dan fulvik dan (atau) garamnya - dalam bentuk larut air, mudah dihadam atau sukar dihadam. Semakin tinggi kandungan asid organik dalam penyediaan humik, semakin berharga ia untuk kegunaan individu dan terutamanya untuk pengeluaran baja kompleks dengan humates.
Terdapat pelbagai cara untuk menggunakan persediaan humik dalam pengeluaran tanaman: memproses bahan benih, memberi makan daun, menambah larutan akueus ke tanah.
Humat boleh digunakan sama ada secara berasingan atau digabungkan dengan produk perlindungan tumbuhan, pengawal selia pertumbuhan, unsur makro dan mikro. Julat penggunaannya dalam pengeluaran tanaman adalah sangat luas dan merangkumi hampir semua tanaman pertanian yang dihasilkan dalam perusahaan pertanian besar dan dalam plot subsidiari peribadi. Baru-baru ini, penggunaannya pada pelbagai tanaman hiasan telah meningkat dengan ketara.
Bahan humik mempunyai kesan kompleks yang memperbaiki keadaan tanah dan sistem interaksi tanah-tumbuhan:
- meningkatkan mobiliti fosforus yang boleh diasimilasikan dalam tanah dan larutan tanah, menghalang imobilisasi fosforus yang boleh diasimilasikan dan retrogradasi fosforus;
- secara radikal meningkatkan keseimbangan fosforus dalam tanah dan pemakanan fosforus tumbuhan, dinyatakan dalam peningkatan dalam bahagian sebatian organophosphorus yang bertanggungjawab untuk pemindahan dan transformasi tenaga, sintesis asid nukleik;
- memperbaiki struktur tanah, kebolehtelapan gasnya, kebolehtelapan air tanah berat;
- mengekalkan keseimbangan mineral organik tanah, menghalang salinisasi, pengasidan dan proses negatif lain yang membawa kepada penurunan atau kehilangan kesuburan;
- memendekkan musim tanam dengan meningkatkan metabolisme protein, penghantaran tertumpu komponen pemakanan ke bahagian berbuah tumbuhan, tepu mereka dengan sebatian tenaga tinggi (gula, asid nukleik dan sebatian organik lain), dan juga menyekat pengumpulan nitrat dalam hijau bahagian tumbuhan;
- meningkatkan pembangunan sistem akar tumbuhan kerana pemakanan yang mencukupi dan pembahagian sel yang dipercepatkan.
Sifat berfaedah komponen humik amat penting untuk mengekalkan keseimbangan organomineral tanah di bawah teknologi intensif. Artikel oleh Paul Fixen, "Konsep Meningkatkan Produktiviti Tanaman dan Kecekapan Penggunaan Nutrien Tumbuhan" (Fixen, 2010), menyediakan pautan kepada analisis sistematik kaedah untuk menilai kecekapan penggunaan nutrien tumbuhan. Salah satu faktor penting yang mempengaruhi kecekapan penggunaan nutrien ialah keamatan teknologi penanaman tanaman dan perubahan yang berkaitan dalam struktur dan komposisi tanah, khususnya, imobilisasi nutrien dan mineralisasi bahan organik. Komponen humik dalam kombinasi dengan makroelemen utama, terutamanya fosforus, mengekalkan kesuburan tanah di bawah teknologi intensif.
Dalam kerja Ivanova S.E., Loginova I.V., Tindall T. "Fosforus: mekanisme kerugian dari tanah dan cara untuk mengurangkannya" (Ivanova et al., 2011), penetapan kimia fosforus dalam tanah dicatatkan sebagai salah satu yang utama. faktor penggunaan tahap rendah fosforus oleh tumbuhan (pada tahap 5 - 25% daripada jumlah fosforus yang ditambah pada tahun pertama). Meningkatkan tahap penggunaan fosforus oleh tumbuhan pada tahun permohonan mempunyai kesan alam sekitar yang ketara - mengurangkan kemasukan fosforus dengan larian permukaan dan bawah tanah ke dalam badan air. Gabungan komponen organik dalam bentuk bahan humik dengan komponen mineral dalam baja menghalang penetapan kimia fosforus kepada kalsium, magnesium, besi dan aluminium fosfat yang tidak larut dan mengekalkan fosforus dalam bentuk yang boleh diakses oleh tumbuhan.
Pada pendapat kami, penggunaan persediaan humik sebagai sebahagian daripada baja makro mineral adalah sangat menjanjikan.
Pada masa ini, terdapat beberapa cara untuk memperkenalkan humates ke dalam baja mineral kering:
- rawatan permukaan baja industri berbutir, yang digunakan secara meluas dalam penyediaan campuran baja mekanikal;
- pengenalan mekanikal humat ke dalam serbuk diikuti dengan granulasi untuk pengeluaran baja mineral berskala kecil.
- pengenalan humat ke dalam cair semasa pengeluaran besar-besaran baja mineral (pengeluaran industri).
Penggunaan persediaan humik untuk pengeluaran baja mineral cecair yang digunakan untuk rawatan foliar tanaman telah menjadi sangat meluas di Rusia dan di luar negara.
Tujuan penerbitan ini adalah untuk menunjukkan keberkesanan perbandingan baja mineral berbutir humatized dan konvensional pada tanaman bijirin (gandum musim sejuk dan musim bunga, barli) dan rogol musim bunga di pelbagai zon tanah dan iklim Rusia.
Untuk mendapatkan hasil yang dijamin tinggi dari segi kecekapan agrokimia, natrium humate "Sakhalinskiy" dipilih sebagai penyediaan humik dengan penunjuk berikut ( meja 1).
Pengeluaran Sakhalin humate adalah berdasarkan penggunaan arang perang dari deposit Solntsevskoye di pulau itu. Sakhalin, yang mempunyai kepekatan asid humik yang sangat tinggi dalam bentuk yang boleh dihadam (lebih daripada 80%). Ekstrak alkali daripada arang perang deposit ini adalah serbuk coklat gelap yang hampir larut air, tidak higroskopik dan tidak bercapuk. Produk ini juga mengandungi unsur mikro dan zeolit, yang menyumbang kepada pengumpulan nutrien dan peraturan proses metabolik.
Sebagai tambahan kepada penunjuk natrium humate Sakhalin yang ditunjukkan, faktor penting dalam pilihannya sebagai bahan tambahan humik ialah pengeluaran bentuk pekat persiapan humik dalam kuantiti perindustrian, penunjuk agrokimia yang tinggi untuk kegunaan individu, kandungan bahan humik terutamanya dalam air- bentuk larut dan kehadiran bentuk cecair humate untuk pengedaran seragam dalam granul dalam pengeluaran perindustrian, serta pendaftaran negeri sebagai agrokimia.
Pada tahun 2004, di JSC Ammophos di Cherepovets, kumpulan perintis jenis baja baru telah dihasilkan - jenama azofoski (nitroammofoski) 13:19:19, dengan penambahan natrium humate "Sakhalin" (ekstrak alkali dari leonardite) ke pulpa. mengikut teknologi yang dibangunkan di JSC NIUIF. Penunjuk kualiti ammophoska dilemah 13:19:19 diberikan dalam meja 2.
Tugas utama semasa ujian industri adalah untuk membuktikan kaedah optimum untuk memperkenalkan aditif humate Sakhalin sambil mengekalkan bentuk humat yang larut dalam air dalam produk. Adalah diketahui bahawa sebatian humik dalam persekitaran berasid (pada pH<6) переходят в формы водорастворимых гуматов (H-гуматы) с потерей их эффективности.
Pengenalan serbuk humate "Sakhalinsky" ke dalam pengembaraan semasa pengeluaran baja kompleks memastikan ketiadaan sentuhan humate dengan persekitaran berasid dalam fasa cecair dan perubahan kimia yang tidak diingini. Ini disahkan oleh analisis seterusnya baja siap dengan humates. Pengenalan humate pada peringkat akhir proses teknologi menentukan pemeliharaan produktiviti yang dicapai sistem teknologi, ketiadaan aliran pulangan dan pelepasan tambahan. Tiada kemerosotan yang diperhatikan pada baja kompleks fizikokimia (keupayaan penyaringan, kekuatan butiran, kandungan habuk) dengan kehadiran komponen humik. Reka bentuk perkakasan unit input humate juga tidak sukar.
Pada tahun 2004, CJSC Set-Orel Invest (rantau Oryol) menjalankan eksperimen pengeluaran dengan penggunaan ammofosfat humat di bawah barli. Peningkatan hasil barli di kawasan seluas 4532 hektar daripada penggunaan baja humatized berbanding jenama ammophos standard 13:19:19 ialah 0.33 t/ha (11%), kandungan protein dalam bijirin meningkat daripada 11 kepada 12.6 % ( meja 3), yang memberi ladang keuntungan tambahan sebanyak 924 rubel/ha.
Pada tahun 2004, eksperimen lapangan telah dijalankan di Institut Penyelidikan Kekacang dan Bijirin Tanaman Kekacang dan Bijirin (Wilayah Oryol) Persekutuan Negeri Persekutuan Negara OPKh "Orlovskoye" untuk mengkaji kesan ammofosfat humatized dan konvensional (13:19:19) terhadap hasil. dan kualiti gandum musim bunga dan musim sejuk.
Skim percubaan:
- Kawalan (tiada baja)
N26 P38 K38 kg a.i./ha
N26 P38 K38 kg a.i./ha dilembapkan
N39 P57 K57 kg a.i./ha
N39 P57 K57 kg a.i./ha dilembapkan.
Dalam eksperimen dengan gandum musim bunga (pelbagai Smena), hasil maksimum 2.78 t/ha juga diperhatikan apabila dos baja humatized yang meningkat digunakan. Dalam varian yang sama, kandungan protein dan gluten tertinggi dalam bijirin diperhatikan. Seperti dalam eksperimen dengan gandum musim sejuk, penggunaan baja humatized secara statistik meningkatkan hasil dan kandungan protein dan gluten dalam bijirin berbanding dengan penggunaan baja mineral standard dos yang sama. Yang terakhir ini berfungsi bukan sahaja sebagai komponen individu, tetapi juga meningkatkan penyerapan fosforus dan kalium oleh tumbuhan, mengurangkan kehilangan nitrogen dalam kitaran pemakanan nitrogen dan secara amnya meningkatkan pertukaran antara tanah, larutan tanah dan tumbuhan.
Peningkatan ketara dalam kualiti penuaian gandum musim sejuk dan musim bunga menunjukkan peningkatan kecekapan pemakanan mineral bahagian produktif tumbuhan.
Berdasarkan hasil tindakannya, aditif humate boleh dibandingkan dengan kesan mikrokomponen (boron, zink, kobalt, tembaga, mangan, dll.). Dengan kandungan yang agak kecil (dari persepuluh hingga 1%), aditif humate dan unsur mikro memberikan peningkatan yang hampir sama dalam hasil dan kualiti produk pertanian. Hasil kerja (Aristarchov, 2010) mengkaji pengaruh mikroelemen terhadap hasil dan kualiti bijirin bijirin dan kekacang dan menunjukkan peningkatan protein dan gluten menggunakan contoh gandum musim sejuk dengan aplikasi asas pada pelbagai jenis tanah. Pengaruh sasaran unsur mikro dan humat pada bahagian tanaman yang produktif adalah setanding dari segi hasil yang diperoleh.
Hasil pengeluaran agrokimia yang tinggi dengan pengubahsuaian minimum skim perkakasan untuk pengeluaran besar-besaran baja kompleks, diperoleh daripada penggunaan ammofosfat humatized (13:19:19) dengan natrium humat Sakhalin, memungkinkan untuk mengembangkan rangkaian jenama humatized baja kompleks dengan kemasukan jenama yang mengandungi nitrat.
Pada tahun 2010, Baja Mineral JSC (Rososh, Wilayah Voronezh) menghasilkan kumpulan azofosfat dihumasikan 16:16:16 (N:P 2 O 5:K 2 O) yang mengandungi humate (ekstrak alkali daripada leonardite) - tidak kurang daripada 0.3% dan kelembapan - tidak lebih daripada 0.7%.
Azofoska dengan humates adalah baja organomineral berbutir dengan warna kelabu muda, berbeza daripada standard hanya dengan kehadiran bahan humik di dalamnya, yang memberikan warna kelabu muda yang hampir tidak ketara kepada baja baru. Azofoska dengan humates disyorkan sebagai baja organomineral untuk aplikasi asas dan "pra-penaburan" ke tanah dan untuk pemakanan akar untuk semua tanaman di mana ia boleh menggunakan azofoska konvensional.
Pada tahun 2010 dan 2011 Di bidang percubaan Institut Saintifik Negeri Moscow Institut Penyelidikan Pertanian "Nemchinovka" kami menjalankan penyelidikan dengan azofosfat humatized yang dihasilkan oleh Mineral Fertilizers OJSC berbanding dengan yang standard, serta dengan baja potash (kalium klorida) yang mengandungi asid humik (KaliGum). ), berbanding dengan baja kalium tradisional KCl.
Eksperimen lapangan telah dijalankan mengikut kaedah yang diterima umum (Dospehov, 1985) di bidang eksperimen Institut Penyelidikan Pertanian Moscow "Nemchinovka".
Ciri khas tanah tapak eksperimen ialah kandungan fosforus yang tinggi (kira-kira 150-250 mg/kg) dan kandungan kalium purata (80-120 mg/kg). Ini membawa kepada pengabaian aplikasi utama baja fosforus. Tanahnya bersodi-podzolik, berlempung sederhana. Ciri-ciri agrokimia tanah sebelum memulakan eksperimen: kandungan bahan organik – 3.7%, pHsol. – 5.2, NH 4 – jejak, NO 3 – – 8 mg/kg, P 2 O 5 dan K 2 O (menurut Kirsanov ) – 156 dan 88 mg/kg, masing-masing, CaO – 1589 mg/kg, MgO – 474 mg/kg.
Dalam eksperimen dengan azophoska dan biji sesawi, saiz plot eksperimen ialah 56 m2 (14m x 4m), ulangan adalah empat kali ganda. Pembajakan sebelum menyemai selepas penggunaan baja utama - dengan penanam dan sejurus sebelum menyemai - dengan RBC (rotary harrow-cultivator). Menyemai - dengan pembenih Amazon pada tarikh agroteknikal yang optimum, kedalaman penempatan benih 4-5 cm untuk gandum dan 1-3 cm untuk biji lobak. Kadar pembenihan: gandum – 200 kg/ha, biji sesawi – 8 kg/ha.
Varieti gandum musim bunga MIS dan varieti rogol musim bunga Podmoskovny digunakan dalam eksperimen. Varieti MIS ialah varieti pertengahan musim yang sangat produktif yang membolehkan anda memperoleh bijirin yang sesuai untuk pengeluaran pasta secara konsisten. Pelbagai ini tahan terhadap penginapan; kurang ketara daripada standard, ia dipengaruhi oleh karat coklat, cendawan serbuk dan kotoran.
Rogol musim bunga Podmoskovny - pertengahan musim, musim tumbuh 98 hari. Plastik ekologi, dicirikan oleh berbunga seragam dan masak, ketahanan terhadap penginapan 4.5-4.8 mata. Kandungan glukosinolat yang rendah dalam benih membolehkan penggunaan kek dan makanan dalam diet haiwan dan ayam pada kadar yang lebih tinggi.
Tuai gandum dituai pada peringkat kematangan bijirin yang lengkap. Biji sesawi dipotong untuk makanan hijau semasa fasa berbunga. Eksperimen untuk gandum musim bunga dan biji sesawi mengikut skema yang sama.
Analisis tanah dan tumbuhan telah dijalankan mengikut kaedah standard dan diterima umum dalam agrokimia.
Skim eksperimen dengan azophoska:
Latar belakang (50 kg a.i. N/ha untuk penyusuan)
Aplikasi utama Fon+azofoska 30 kg a.i. NPK/ha
Latar belakang + azofoska dengan aplikasi utama humate 30 kg a.i. NPK/ha
Aplikasi utama Fon+azofoska 60 kg a.i. NPK/ha
Latar belakang + azofoska dengan aplikasi utama humate 60 kg a.i. NPK/ha
Aplikasi utama Fon+azofoska 90 kg a.i. NPK/ha
Latar belakang + azofoska dengan aplikasi utama humate 90 kg a.i. NPK/ha
Sepanjang tahun penyelidikan, keadaan cuaca berbeza dengan ketara daripada purata jangka panjang untuk Zon Bukan Chernozem. Pada tahun 2010, Mei dan Jun adalah baik untuk pembangunan tanaman pertanian, dan organ generatif telah ditubuhkan pada tumbuhan dengan prospek hasil bijirin masa depan kira-kira 7 t/ha untuk gandum musim bunga (seperti pada tahun 2009) dan 3 t/ha untuk biji sesawi. Walau bagaimanapun, seperti di seluruh wilayah Tengah Persekutuan Rusia, kemarau panjang diperhatikan di rantau Moscow dari awal bulan Julai hingga penuaian gandum pada awal Ogos. Purata suhu harian dalam tempoh ini telah melebihi 7 o C, dan suhu siang hari untuk masa yang lama melebihi 35 o C. Kerpasan jangka pendek individu jatuh dalam bentuk hujan lebat dan air mengalir keluar dengan air larian permukaan dan sejat, hanya sebahagiannya diserap ke dalam tanah. Ketepuan tanah dengan kelembapan semasa tempoh hujan yang singkat tidak melebihi kedalaman penembusan 2-4 cm. Pada tahun 2011, dalam sepuluh hari pertama bulan Mei selepas menyemai dan semasa percambahan tumbuhan, hujan turun hampir 4 kali lebih sedikit (4 mm) daripada purata wajaran norma jangka panjang (15 mm).
Purata suhu udara harian dalam tempoh ini (13.9 o C) adalah lebih tinggi daripada purata suhu jangka panjang harian (10.6 o C). Jumlah kerpasan dan suhu udara pada dekad ke-2 dan ke-3 bulan Mei tidak berbeza dengan ketara daripada jumlah purata kerpasan wajaran dan purata suhu harian.
Pada bulan Jun, hujan turun dengan ketara di bawah purata jangka panjang; suhu udara melebihi purata harian sebanyak 2-4 o C.
Julai panas dan kering. Secara keseluruhan, semasa musim tumbuh, hujan turun 60 mm kurang daripada biasa, dan purata suhu udara harian adalah lebih kurang 2 o C melebihi purata jangka panjang. Keadaan cuaca buruk pada tahun 2010 dan 2011 tidak boleh tidak menjejaskan keadaan tanaman. Kemarau bertepatan dengan fasa pengisian bijirin gandum, yang akhirnya membawa kepada pengurangan ketara dalam hasil.
Kemarau udara dan tanah yang berpanjangan pada tahun 2010 tidak menghasilkan kesan yang diharapkan daripada peningkatan dos azofoska. Ini terbukti dalam kedua-dua gandum dan biji sesawi.
Kekurangan lembapan ternyata menjadi penghalang utama untuk merealisasikan kesuburan tanah yang wujud, manakala hasil gandum secara amnya adalah dua kali lebih rendah daripada eksperimen yang sama pada tahun 2009 (Garmash et al., 2011). Peningkatan hasil apabila menggunakan 200, 400 dan 600 kg/ha azofoska (berat fizikal) adalah hampir sama ( meja 5).
Hasil gandum yang rendah disebabkan terutamanya oleh bijirin yang terbantut. Jisim 1000 butir dalam semua varian eksperimen ialah 27–28 gram. Data tentang struktur hasil tidak berbeza dengan ketara antara varian. Dalam jisim berkas, bijirin menyumbang kira-kira 30% (dalam keadaan cuaca biasa angka ini adalah sehingga 50%). Pekali membaja ialah 1.1-1.2. Berat bijirin dalam telinga ialah 0.7-0.8 gram.
Pada masa yang sama, dalam varian eksperimen dengan azophoska humatized, peningkatan ketara dalam hasil diperolehi dengan peningkatan dos baja. Ini disebabkan, pertama sekali, keadaan umum tumbuhan yang lebih baik dan pembangunan sistem akar yang lebih kuat apabila humat digunakan terhadap latar belakang tekanan tanaman umum dari kemarau yang berpanjangan dan berpanjangan.
Kesan ketara daripada penggunaan azofosfat terhumasi muncul pada peringkat awal pembangunan tumbuhan biji sesawi. Selepas menyemai benih lobak, hujan yang singkat diikuti dengan suhu udara yang tinggi mengakibatkan kerak padat terbentuk di permukaan tanah. Oleh itu, anak benih pada varian dengan penambahan azofosfat biasa adalah tidak sekata dan sangat jarang berbanding dengan varian dengan azofosfat humatized, yang membawa kepada perbezaan ketara dalam hasil jisim hijau ( meja 6).
Dalam eksperimen dengan baja kalium, keluasan plot eksperimen ialah 225 m2 (15 m x 15 m), eksperimen diulang empat kali, lokasi plot adalah rawak. Kawasan eksperimen ialah 3600 m2. Eksperimen telah dijalankan dalam pautan putaran tanaman bijirin musim sejuk - biji musim bunga - terbiar. Pendahulu gandum musim bunga adalah triticale musim sejuk.
Baja digunakan secara manual pada kadar: nitrogen - 60, kalium - 120 kg a.i. sehektar Ammonium nitrat digunakan sebagai baja nitrogen, kalium klorida dan baja baru KaliGum digunakan sebagai baja kalium. Varieti gandum musim bunga Zlata, disyorkan untuk penanaman di wilayah Tengah, telah ditanam dalam eksperimen. Varieti ini masak awal dengan potensi produktiviti sehingga 6.5 t/ha. Tahan terhadap penginapan, lebih kurang terdedah kepada karat coklat dan cendawan serbuk daripada varieti standard, dan septoria pada tahap varieti standard. Sebelum menyemai, benih dirawat dengan disinfektan Vincit pada kadar yang disyorkan oleh pengilang. Semasa fasa membaja, tanaman gandum telah dibaja dengan ammonium nitrat pada kadar 30 kg a.i. untuk 1 hektar.
Skim eksperimen dengan baja potash:
- Kawalan (tanpa baja).
N60 utama + N30 pembalut atas
N60 utama + pembalut atas N30 + K 120 (KCl)
N60 utama + pembalut atas N30 + K 120 (KaliGum)
Oleh itu, eksperimen lapangan telah membuktikan dengan pasti keberkesanan agrokimia baja kompleks dengan bahan tambahan humate, ditentukan oleh peningkatan hasil dan kandungan protein dalam tanaman bijirin. Untuk memastikan keputusan ini, adalah perlu untuk memilih penyediaan humik dengan nisbah humat larut air yang tinggi, bentuk dan tempat pengenalannya ke dalam proses teknologi pada peringkat akhir. Ini memungkinkan untuk mencapai kandungan humat yang agak rendah (0.2 - 0.5% wt.) dalam baja humat dan memastikan pengedaran seragam humat ke seluruh butiran. Dalam kes ini, faktor penting ialah pemeliharaan bahagian yang tinggi bagi bentuk humat yang larut dalam air dalam baja humat.
Baja kompleks dengan humates meningkatkan ketahanan tanaman pertanian terhadap cuaca negatif dan keadaan iklim, khususnya, kemarau dan kemerosotan struktur tanah. Mereka boleh disyorkan sebagai agrokimia yang berkesan di kawasan pertanian berisiko, serta apabila menggunakan kaedah pertanian intensif dengan beberapa tanaman setahun untuk mengekalkan kesuburan tanah yang tinggi, terutamanya di kawasan yang sedang berkembang dengan keseimbangan air yang terhad dan zon gersang. Kecekapan agrokimia yang tinggi bagi ammofosfat humatized (13:19:19) ditentukan oleh tindakan kompleks bahagian mineral dan organik dengan tindakan komponen pemakanan yang dipertingkatkan, terutamanya pemakanan fosforus tumbuhan, peningkatan metabolisme antara tanah dan tumbuhan, dan peningkatan rintangan tekanan. tumbuhan.
Levin Boris Vladimirovich - calon sains teknikal, timbalan jeneral. Pengarah, Pengarah Dasar Teknikal PhosAgro-Cherepovets JSC; e-mel:[e-mel dilindungi] .
Sergey Aleksandrovich Ozerov – Ketua Jabatan Analisis Pasaran dan Perancangan Jualan PhosAgro-Cherepovets JSC; e-mel:[e-mel dilindungi] .
Garmash Grigory Aleksandrovich - ketua makmal penyelidikan analitik Institut Penyelidikan Pertanian Moscow "Nemchinovka", calon sains biologi; e-mel:[e-mel dilindungi] .
Nina Yuryevna Garmash - Setiausaha Saintifik Institut Penyelidikan Pertanian Moscow "Nemchinovka", Doktor Sains Biologi; e-mel:[e-mel dilindungi] .
Latina Natalya Valerievna - Pengarah Besar Biomir 2000 LLC, Pengarah Pengeluaran Kumpulan Syarikat Sakhalin Gumat; e-mel:[e-mel dilindungi] .
kesusasteraan
Paul I. Fixen Konsep meningkatkan produktiviti tanaman pertanian dan kecekapan penggunaan nutrien oleh tumbuhan // Nutrisi tumbuhan: Buletin Institut Pemakanan Tumbuhan Antarabangsa, 2010, No. 1. - Dengan. 2-7.
Ivanova S.E., Loginova I.V., Tandell T. Phosphorus: mekanisme kehilangan dari tanah dan cara untuk mengurangkannya // Pemakanan tumbuhan: Buletin Institut Pemakanan Tumbuhan Antarabangsa, 2011, No. 2. - Dengan. 9-12.
Aristarkhov A.N. dan lain-lain Kesan baja mikro terhadap hasil, pengumpulan protein dan kualiti produk bijirin dan tanaman kekacang // Agrokimia, 2010, No. - Dengan. 36-49.
Strapenyants R.A., Novikov A.I., Strebkov I.M., Shapiro L.Z., Kirikoy Ya.T. Memodelkan corak kesan baja mineral pada tanaman // Buletin Sains Pertanian. Sains, 1980, No. 12. – hlm. 34-43.
Fedoseev A.P. Kecekapan cuaca dan baja. Leningrad: Gidrometizdat, 1985. – 144 p.
Yurkin S.N., Pimenov E.A., Makarov N.B. Pengaruh keadaan iklim tanah dan baja terhadap penggunaan nutrien asas dalam penuaian gandum // Agrochemistry, 1978, No. 8. – P. 150-158.
Derzhavin L.M. Penggunaan baja mineral dalam pertanian intensif. M.: Kolos, 1992. – 271 hlm.
Garmash N.Yu., Garmash G.A., Berestov A.V., Morozova G.B. Unsur mikro dalam teknologi intensif untuk pengeluaran tanaman bijirin // Buletin Agrokimia, 2011, No. 5. – P. 14-16.
Universiti Negeri Kuban
Jabatan Biologi
dalam disiplin "Ekologi Tanah"
"Kesan Negatif Tersembunyi Baja."
Dilaksanakan
Afanasyeva L. Yu.
murid tahun 5
(kekhususan -
"Bioekologi")
Saya menyemak Bukareva O.V.
Krasnodar, 2010
Pengenalan……………………………………………………………………………………3
1. Pengaruh baja mineral ke atas tanah…………………………………………...4
2. Pengaruh baja mineral terhadap udara dan air atmosfera…………..5
3. Pengaruh baja mineral terhadap kualiti produk dan kesihatan manusia ………………………………………………………………………………………………… ……6
4. Akibat geoekologi penggunaan baja………………………………8
5. Kesan baja kepada alam sekitar…………………………………..10
Kesimpulan………………………………………………………………………….17
Senarai rujukan…………………………………………………………………………18
pengenalan
Pencemaran tanah dengan bahan kimia asing menyebabkan kerosakan besar kepada mereka. Faktor penting dalam pencemaran alam sekitar ialah pengkimiaan pertanian. Malah baja mineral, jika digunakan secara tidak betul, boleh menyebabkan kerosakan alam sekitar dengan kesan ekonomi yang meragukan.
Banyak kajian oleh ahli kimia pertanian telah menunjukkan bahawa jenis dan bentuk baja mineral yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza terhadap sifat tanah. Baja yang digunakan pada tanah memasuki interaksi yang kompleks dengannya. Semua jenis transformasi berlaku di sini, yang bergantung kepada beberapa faktor: sifat baja dan tanah, keadaan cuaca, dan teknologi pertanian. Kesannya terhadap kesuburan tanah bergantung pada bagaimana transformasi jenis baja mineral tertentu (fosforus, kalium, nitrogen) berlaku.
Baja mineral adalah akibat yang tidak dapat dielakkan daripada pertanian intensif. Terdapat pengiraan bahawa untuk mencapai kesan yang diingini daripada penggunaan baja mineral, penggunaan global hendaklah kira-kira 90 kg/tahun setiap orang. Jumlah pengeluaran baja dalam kes ini mencapai 450-500 juta tan/tahun, tetapi pada masa ini pengeluaran global mereka adalah 200-220 juta tan/tahun atau 35-40 kg/tahun setiap orang.
Penggunaan baja boleh dianggap sebagai salah satu manifestasi undang-undang meningkatkan pelaburan tenaga seunit pengeluaran pertanian. Ini bermakna untuk mendapatkan peningkatan hasil yang sama, peningkatan jumlah baja mineral diperlukan. Oleh itu, pada peringkat awal penggunaan baja, peningkatan 1 tan bijirin setiap 1 ha dipastikan dengan pengenalan 180-200 kg baja nitrogen. Tan tambahan bijirin seterusnya dikaitkan dengan dos baja 2-3 kali lebih tinggi.
Akibat alam sekitar menggunakan baja mineral Adalah dinasihatkan untuk mempertimbangkan dari sekurang-kurangnya tiga sudut pandangan:
Pengaruh tempatan baja ke atas ekosistem dan tanah di mana ia digunakan.
Pengaruh melampau ke atas ekosistem lain dan hubungannya, terutamanya pada persekitaran dan atmosfera akuatik.
Kesan terhadap kualiti produk yang diperoleh daripada tanah yang dibaja dan kesihatan manusia.
1. Pengaruh baja mineral ke atas tanah
Di dalam tanah sebagai sistem, perkara berikut berlaku: perubahan yang membawa kepada kehilangan kesuburan:
Keasidan meningkat;
Komposisi spesies organisma tanah berubah;
Peredaran bahan terganggu;
Strukturnya musnah, memburukkan lagi harta benda lain.
Terdapat bukti (Mineev, 1964) bahawa akibat daripada peningkatan keasidan tanah apabila menggunakan baja (terutamanya asid nitrogen) adalah peningkatan larut lesap kalsium dan magnesium daripadanya. Untuk meneutralkan fenomena ini, unsur-unsur ini mesti ditambah ke dalam tanah.
Baja fosforus tidak mempunyai kesan pengasidan yang ketara seperti baja nitrogen, tetapi ia boleh menyebabkan kebuluran zink tumbuhan dan pengumpulan strontium dalam produk yang dihasilkan.
Banyak baja mengandungi kekotoran asing. Khususnya, pengenalan mereka boleh meningkatkan latar belakang radioaktif dan membawa kepada pengumpulan progresif logam berat. Kaedah asas mengurangkan akibat ini– penggunaan baja sederhana dan berasaskan saintifik:
Dos optimum;
Jumlah minimum kekotoran berbahaya;
Bergantian dengan baja organik.
Anda juga harus ingat ungkapan bahawa "baja mineral adalah cara untuk menutupi realiti." Oleh itu, terdapat bukti bahawa lebih banyak bahan mineral dikeluarkan dengan hasil hakisan tanah daripada ditambah dengan baja.
2. Pengaruh baja mineral terhadap udara dan air atmosfera
Kesan baja mineral pada udara dan air atmosfera terutamanya dikaitkan dengan bentuk nitrogennya. Nitrogen daripada baja mineral masuk ke udara sama ada dalam bentuk bebas (hasil daripada denitrifikasi) atau dalam bentuk sebatian meruap (contohnya, dalam bentuk nitrous oksida N2 O).
Menurut konsep moden, kehilangan gas nitrogen daripada baja nitrogen berkisar antara 10 hingga 50% daripada penggunaannya. Cara yang berkesan untuk mengurangkan kehilangan nitrogen gas ialah aplikasi berasaskan saintifik mereka:
Permohonan ke dalam zon pembentuk akar untuk penyerapan cepat oleh tumbuhan;
Penggunaan bahan perencat kehilangan gas (nitropyrine).
Baja fosforus mempunyai kesan yang paling ketara terhadap sumber air, sebagai tambahan kepada sumber nitrogen. Penyingkiran baja ke dalam sumber air diminimumkan apabila digunakan dengan betul. Khususnya, adalah tidak boleh diterima untuk menabur baja di atas penutup salji, menyuraikannya dari pesawat berhampiran badan air, atau menyimpannya di udara terbuka.
3. Pengaruh baja mineral terhadap kualiti produk dan kesihatan manusia
Baja mineral boleh memberi kesan negatif kepada kedua-dua tumbuhan dan kualiti produk tumbuhan, serta pada organisma yang memakannya. Kesan utama sedemikian dibentangkan dalam jadual 1, 2.
Dos tinggi baja nitrogen meningkatkan risiko penyakit tumbuhan. Terdapat pengumpulan jisim hijau yang berlebihan, dan kemungkinan penginapan tumbuhan meningkat dengan mendadak.
Banyak baja, terutamanya yang mengandungi klorin (ammonium klorida, kalium klorida), mempunyai kesan negatif terhadap haiwan dan manusia, terutamanya melalui air, di mana klorin yang dilepaskan masuk.
Kesan negatif baja fosforus terutamanya dikaitkan dengan fluorin, logam berat dan unsur radioaktif yang terkandung di dalamnya. Fluorida, apabila kepekatannya dalam air lebih daripada 2 mg/l, boleh menyumbang kepada pemusnahan enamel gigi.
Jadual 1 – Kesan baja mineral terhadap tumbuhan dan kualiti produk tumbuhan
Jenis-jenis baja | Pengaruh baja mineral |
|
positif | negatif |
|
Dengan dos yang tinggi atau kaedah aplikasi yang tidak tepat pada masanya - pengumpulan dalam bentuk nitrat, pertumbuhan ganas hingga menjejaskan kestabilan, peningkatan kejadian, terutamanya penyakit kulat. Ammonium klorida menyumbang kepada pengumpulan Cl. Pengumpul utama nitrat ialah sayur-sayuran, jagung, oat, dan tembakau. |
||
Fosforus | Mengurangkan kesan negatif nitrogen; meningkatkan kualiti produk; menyumbang kepada peningkatan daya tahan tumbuhan terhadap penyakit. | Pada dos yang tinggi, toksikosis tumbuhan adalah mungkin. Mereka bertindak terutamanya melalui logam berat yang terkandung di dalamnya (kadmium, arsenik, selenium), unsur radioaktif dan fluorin. Pengumpul utama adalah pasli, bawang, coklat kemerah-merahan. |
Potash | Serupa dengan fosforus. | Mereka bertindak terutamanya melalui pengumpulan klorin apabila menambah kalium klorida. Dengan lebihan kalium - toksikosis. Pengumpul kalium utama ialah kentang, anggur, soba, dan sayur-sayuran rumah hijau. |
Jadual 2 - Kesan baja mineral terhadap haiwan dan manusia
Jenis-jenis baja | Kesan utama |
| Bentuk nitrat | Nitrat (MPC untuk air 10 mg/l, untuk makanan – 500 mg/hari setiap orang) dikurangkan dalam badan kepada nitrit, menyebabkan gangguan metabolik, keracunan, kemerosotan status imunologi, methemoglobinia (kebuluran oksigen pada tisu). Apabila berinteraksi dengan amina (dalam perut), mereka membentuk nitrosamin - karsinogen yang paling berbahaya. Pada kanak-kanak, ia boleh menyebabkan takikardia, sianosis, kehilangan bulu mata, dan pecah alveoli. Dalam penternakan: kekurangan vitamin, penurunan produktiviti, pengumpulan urea dalam susu, peningkatan morbiditi, penurunan kesuburan. |
Fosforus Superfosfat | Mereka bertindak terutamanya melalui fluorida. Lebihan daripadanya dalam air minuman (lebih daripada 2 mg/l) menyebabkan kerosakan pada enamel gigi manusia dan kehilangan keanjalan saluran darah. Apabila kandungan lebih daripada 8 mg/l – fenomena osteochondrosis. |
| Kalium klorida Ammonium klorida | Penggunaan air dengan kandungan klorin lebih daripada 50 mg/l menyebabkan keracunan (toksikosis) manusia dan haiwan. |
4. Akibat geoekologi penggunaan baja
Untuk perkembangannya, tumbuhan memerlukan sejumlah nutrien (sebatian nitrogen, fosforus, kalium), biasanya diserap dari tanah. Dalam ekosistem semula jadi, nutrien yang diasimilasikan oleh tumbuh-tumbuhan kembali ke tanah akibat proses pemusnahan dalam kitaran jirim (penguraian buah-buahan, sampah tumbuhan, pucuk mati, akar). Sesetengah sebatian nitrogen difiksasi oleh bakteria dari atmosfera. Sesetengah nutrien diperkenalkan dengan pemendakan. Di sisi negatif keseimbangan adalah penyusupan dan larian permukaan sebatian nutrien larut, penyingkirannya dengan zarah tanah dalam proses hakisan tanah, serta transformasi sebatian nitrogen ke dalam fasa gas dengan pelepasannya ke atmosfera.
Dalam ekosistem semula jadi, kadar pengumpulan atau penggunaan nutrien biasanya rendah. Sebagai contoh, untuk padang rumput dara pada chernozems Dataran Rusia, nisbah antara aliran sebatian nitrogen merentasi sempadan kawasan terpilih padang rumput dan rizabnya di lapisan meter atas adalah kira-kira 0.0001% atau 0.01% .
Pertanian mengganggu keseimbangan nutrien semula jadi yang hampir tertutup. Penuaian tahunan menghilangkan sebahagian daripada nutrien yang terkandung dalam produk yang dihasilkan. Dalam agroekosistem, kadar penyingkiran nutrien adalah 1-3 urutan magnitud lebih besar daripada sistem semula jadi, dan semakin tinggi hasil, semakin besar intensiti penyingkiran. Akibatnya, walaupun bekalan awal nutrien dalam tanah adalah penting, ia boleh digunakan dengan cepat dalam agroekosistem.
Secara keseluruhan, kira-kira 40 juta tan nitrogen setahun dijalankan dengan penuaian bijirin di dunia, atau kira-kira 63 kg setiap 1 hektar kawasan bijirin. Ini membayangkan keperluan untuk menggunakan baja untuk mengekalkan kesuburan tanah dan meningkatkan hasil, kerana dengan pertanian intensif tanpa baja, kesuburan tanah berkurangan pada tahun kedua. Biasanya, baja nitrogen, fosforus dan kalium digunakan dalam pelbagai bentuk dan gabungan, bergantung kepada keadaan tempatan. Pada masa yang sama, penggunaan baja menutup kemerosotan tanah, menggantikan kesuburan semula jadi dengan kesuburan berasaskan terutamanya bahan kimia.
Pengeluaran dan penggunaan baja di dunia telah berkembang dengan stabil, meningkat antara 1950 dan 1990. lebih kurang 10 kali. Purata penggunaan baja global pada tahun 1993 ialah 83 kg setiap 1 ha tanah pertanian. Purata ini menyembunyikan perbezaan besar dalam penggunaan antara negara yang berbeza. Belanda menggunakan paling banyak baja, dan di sana tahap penggunaan baja telah menurun sejak beberapa tahun kebelakangan ini: daripada 820 kg/ha kepada 560 kg/ha. Sebaliknya, purata penggunaan baja di Afrika pada tahun 1993 hanya 21 kg/ha, dengan 24 negara menggunakan 5 kg/ha atau kurang.
Seiring dengan kesan positif, baja juga menimbulkan masalah alam sekitar terutama di negara yang mempunyai tahap penggunaan yang tinggi.
Nitrat berbahaya kepada kesihatan manusia jika kepekatannya dalam air minuman atau produk pertanian lebih tinggi daripada MPC yang ditetapkan. Kepekatan nitrat dalam air yang mengalir dari ladang biasanya antara 1 dan 10 mg/l, dan dari tanah yang tidak dibajak ia adalah urutan magnitud yang lebih rendah. Apabila jisim dan tempoh penggunaan baja meningkat, semakin banyak nitrat memasuki permukaan dan air bawah tanah, menjadikannya tidak sesuai untuk diminum. Sekiranya tahap penggunaan baja nitrogen tidak melebihi 150 kg/ha setahun, maka kira-kira 10% daripada jumlah baja yang digunakan berakhir di perairan semula jadi. Pada beban yang lebih tinggi perkadaran ini lebih tinggi.
Terutama serius ialah masalah pencemaran air bawah tanah selepas nitrat memasuki akuifer. Hakisan air, membawa pergi zarah tanah, juga mengangkut fosforus dan sebatian nitrogen yang terkandung di dalamnya dan terjerap pada mereka. Jika mereka memasuki badan air dengan pertukaran air yang perlahan, keadaan untuk pembangunan proses eutrofikasi bertambah baik. Oleh itu, di sungai-sungai AS, sebatian nutrien terlarut dan terampai telah menjadi pencemar air utama.
Kebergantungan pertanian kepada baja mineral telah membawa kepada perubahan besar dalam kitaran nitrogen dan fosforus global. Pengeluaran industri baja nitrogen telah menyebabkan gangguan dalam keseimbangan nitrogen global disebabkan peningkatan jumlah sebatian nitrogen yang tersedia untuk tumbuhan sebanyak 70% berbanding tempoh pra-industri. Nitrogen yang berlebihan boleh mengubah keasidan tanah serta kandungan bahan organiknya, yang boleh menyebabkan larut lesap nutrien dari tanah dan kemerosotan kualiti air semula jadi.
Menurut saintis, pembersihan fosforus dari cerun semasa proses hakisan tanah adalah sekurang-kurangnya 50 juta tan setahun. Angka ini adalah setanding dengan pengeluaran industri tahunan baja fosfat. Pada tahun 1990, jumlah fosforus yang sama dibawa oleh sungai ke lautan seperti yang digunakan untuk ladang, iaitu 33 juta tan. Oleh kerana sebatian gas fosforus tidak wujud, ia bergerak di bawah pengaruh graviti, terutamanya dengan air, terutamanya dari benua. ke lautan. Ini membawa kepada kekurangan fosforus kronik di darat dan satu lagi krisis geo-ekologi global.
5. Kesan baja kepada alam sekitar
Kesan negatif baja pada alam sekitar dikaitkan, pertama sekali, dengan ketidaksempurnaan sifat dan komposisi kimia baja. Penting keburukan banyak baja mineral ialah:
Kehadiran sisa asid (keasidan bebas) disebabkan oleh teknologi pengeluarannya.
Keasidan fisiologi dan kealkalian hasil daripada penggunaan kation atau anion yang dominan oleh tumbuhan daripada baja. Penggunaan jangka panjang baja berasid atau alkali secara fisiologi mengubah tindak balas larutan tanah, menyebabkan kehilangan humus, dan meningkatkan mobiliti dan penghijrahan banyak unsur.
Keterlarutan lemak yang tinggi. Dalam baja, tidak seperti bijih fosfat semulajadi, fluorin adalah dalam bentuk sebatian larut dan mudah memasuki tumbuhan. Peningkatan pengumpulan fluorin dalam tumbuhan mengganggu metabolisme, aktiviti enzimatik (menghalang tindakan fosfatase), dan memberi kesan negatif kepada biosintesis foto dan protein dan perkembangan buah. Dos fluorida yang tinggi menghalang perkembangan haiwan dan membawa kepada keracunan.
Kehadiran logam berat (kadmium, plumbum, nikel). Fosforus dan baja kompleks adalah yang paling tercemar dengan logam berat. Ini disebabkan oleh fakta bahawa hampir semua bijih fosforus mengandungi sejumlah besar strontium, nadir bumi dan unsur radioaktif. Pengembangan pengeluaran dan penggunaan fosforus dan baja kompleks membawa kepada pencemaran alam sekitar dengan sebatian fluorin dan arsenik.
Dengan kaedah asid sedia ada untuk memproses bahan mentah fosfat semulajadi, tahap penggunaan sebatian fluorin dalam pengeluaran superfosfat tidak melebihi 20-50%, dan dalam pengeluaran baja kompleks ia lebih kurang. Kandungan fluorin dalam superfosfat mencapai 1-1.5, dalam ammophos 3-5%. Secara purata, dengan setiap tan fosforus yang diperlukan oleh tumbuhan, kira-kira 160 kg fluorin memasuki ladang.
Walau bagaimanapun, adalah penting untuk memahami bahawa bukan baja mineral itu sendiri, sebagai sumber nutrien, yang mencemarkan alam sekitar, tetapi komponen yang disertakan.
Ditambah ke dalam tanah larut baja fosfat sebahagian besarnya diserap oleh tanah dan menjadi tidak boleh diakses oleh tumbuhan dan tidak bergerak di sepanjang profil tanah. Telah ditetapkan bahawa tanaman pertama hanya menggunakan 10-30% P2O5 daripada baja fosforus, dan selebihnya kekal di dalam tanah dan mengalami pelbagai jenis transformasi. Sebagai contoh, dalam tanah berasid, fosforus superfosfat kebanyakannya ditukar menjadi fosfat besi dan aluminium, dan dalam chernozem dan semua tanah karbonat - menjadi kalsium fosfat yang tidak larut. Penggunaan baja fosforus secara sistematik dan jangka panjang disertai dengan penanaman tanah secara beransur-ansur.
Adalah diketahui bahawa penggunaan jangka panjang baja fosforus yang besar boleh membawa kepada apa yang dipanggil "fosfatisasi", apabila tanah diperkaya dengan fosfat yang boleh dicerna dan dos baja baru tidak memberi kesan. Dalam kes ini, lebihan fosforus dalam tanah boleh menjejaskan nisbah antara nutrien dan kadangkala mengurangkan ketersediaan zink dan besi kepada tumbuhan. Oleh itu, dalam keadaan Wilayah Krasnodar pada chernozems karbonat biasa, dengan penggunaan biasa P2O5, jagung secara tidak dijangka secara mendadak mengurangkan hasil. Ia adalah perlu untuk mencari cara untuk mengoptimumkan pemakanan unsur tumbuhan. Memfosfatkan tanah adalah peringkat tertentu dalam penanamannya. Ini adalah hasil daripada proses pengumpulan fosforus "sisa" yang tidak dapat dielakkan, apabila baja digunakan dalam kuantiti melebihi penyingkiran fosforus dari tanaman.
Sebagai peraturan, fosforus "sisa" dalam baja ini dicirikan oleh mobiliti dan ketersediaan yang lebih besar kepada tumbuhan daripada fosfat tanah semula jadi. Dengan penggunaan baja ini secara sistematik dan jangka panjang, adalah perlu untuk menukar nisbah antara nutrien, dengan mengambil kira kesan sisanya: dos fosforus harus dikurangkan, dan dos baja nitrogen perlu ditingkatkan.
Baja kalium, dimasukkan ke dalam tanah, seperti fosforus, tidak kekal tidak berubah. Sebahagian daripadanya berada dalam larutan tanah, ada yang masuk ke dalam keadaan boleh tukar yang diserap, dan ada yang berubah menjadi bentuk yang tidak boleh ditukar yang tidak boleh diakses oleh tumbuhan. Pengumpulan bentuk kalium yang ada di dalam tanah, serta perubahan menjadi keadaan yang tidak dapat diakses akibat penggunaan baja kalium jangka panjang, bergantung terutamanya pada sifat tanah dan keadaan cuaca. Oleh itu, dalam tanah chernozem, walaupun jumlah bentuk kalium yang boleh diasimilasikan di bawah pengaruh baja meningkat, ia adalah pada tahap yang lebih rendah daripada pada tanah soddy-podzolic, kerana dalam chernozems, kalium daripada baja ditukar lebih kepada bentuk yang tidak boleh ditukar. . Di kawasan yang mempunyai taburan hujan yang tinggi dan dengan pertanian pengairan, baja kalium boleh dibasuh di luar lapisan akar tanah.
Di kawasan yang mempunyai kelembapan yang tidak mencukupi, dalam iklim panas, di mana tanah dibasahi dan dikeringkan secara berkala, proses intensif penetapan baja kalium oleh tanah diperhatikan. Di bawah pengaruh penetapan, kalium dalam baja berubah menjadi keadaan tidak boleh ditukar yang tidak boleh diakses oleh tumbuhan. Jenis mineral tanah dan kehadiran mineral dengan keupayaan penetapan tinggi mempunyai pengaruh yang besar terhadap tahap penetapan kalium dalam tanah. Ini adalah mineral tanah liat. Chernozems mempunyai keupayaan yang lebih besar untuk membetulkan baja kalium daripada tanah soddy-podzolic.
Pengalkalian tanah, disebabkan oleh penambahan kapur atau karbonat semulajadi, terutamanya soda, meningkatkan penetapan. Penetapan kalium bergantung pada dos baja: dengan peningkatan dalam dos baja yang digunakan, peratusan penetapan kalium berkurangan. Untuk mengurangkan penetapan baja kalium oleh tanah, adalah disyorkan untuk menggunakan baja kalium pada kedalaman yang mencukupi untuk mengelakkan pengeringan dan menerapkannya lebih kerap dalam putaran tanaman, kerana tanah yang telah dibaja secara sistematik dengan kalium memperbaikinya lebih lemah apabila ia ditambah lagi. Tetapi kalium tetap dalam baja, yang berada dalam keadaan tidak boleh ditukar, juga mengambil bahagian dalam pemakanan tumbuhan, kerana dari masa ke masa ia boleh berubah menjadi keadaan yang boleh diserap.
Baja nitrogen Dari segi interaksi dengan tanah, mereka berbeza dengan ketara daripada fosforus dan kalium. Bentuk nitrogen nitrogen tidak diserap oleh tanah, jadi ia mudah dihanyutkan oleh pemendakan dan air pengairan.
Bentuk ammonia nitrogen diserap oleh tanah, tetapi selepas nitrifikasi mereka memperoleh sifat baja nitrat. Ammonia separa boleh diserap oleh tanah secara tidak boleh ditukar. Ammonium tetap yang tidak boleh ditukar tersedia untuk tumbuhan pada tahap yang kecil. Di samping itu, kehilangan nitrogen daripada baja dari tanah adalah mungkin hasil daripada volatilisasi nitrogen dalam bentuk bebas atau dalam bentuk nitrogen oksida. Apabila baja nitrogen digunakan, kandungan nitrat dalam tanah berubah secara mendadak, kerana baja mengandungi sebatian yang paling mudah diserap oleh tumbuhan. Dinamik nitrat dalam tanah sebahagian besarnya mencirikan kesuburannya.
Sifat baja nitrogen yang sangat penting, terutamanya baja ammonia, adalah keupayaan mereka untuk menggerakkan rizab tanah, yang sangat penting di zon tanah chernozem. Di bawah pengaruh baja nitrogen, sebatian organik tanah dengan cepat mengalami mineralisasi dan berubah menjadi bentuk yang mudah diakses oleh tumbuhan.
Sesetengah nutrien, terutamanya nitrogen dalam bentuk nitrat, klorida dan sulfat, boleh meresap ke dalam air bawah tanah dan sungai. Akibatnya ialah kandungan bahan-bahan ini dalam air telaga dan mata air melebihi norma, yang boleh membahayakan manusia dan haiwan, dan juga membawa kepada perubahan yang tidak diingini dalam hidrobiocenoses dan menyebabkan kerosakan pada perikanan. Penghijrahan nutrien dari tanah ke air bawah tanah berbeza-beza dalam keadaan tanah dan iklim yang berbeza. Selain itu, ia bergantung kepada jenis, bentuk, dos dan masa baja yang digunakan.
Di dalam tanah rantau Krasnodar dengan rejim air larut lesap secara berkala, nitrat didapati pada kedalaman 10 m atau lebih dan bergabung dengan air bawah tanah. Ini menunjukkan penghijrahan berkala dalam nitrat dan kemasukannya dalam kitaran biokimia, pautan awalnya adalah tanah, batu induk, dan air bawah tanah. Penghijrahan nitrat sedemikian boleh diperhatikan pada tahun-tahun basah, apabila tanah dicirikan oleh rejim air larut lesap. Pada tahun-tahun inilah bahaya pencemaran nitrat terhadap alam sekitar timbul apabila dos besar baja nitrogen digunakan sebelum musim sejuk. Dalam tahun-tahun dengan rejim air yang tidak disiram, aliran nitrat ke dalam air bawah tanah berhenti sepenuhnya, walaupun kesan sisa sebatian nitrogen diperhatikan di seluruh profil batuan sumber ke air bawah tanah. Pemeliharaan mereka difasilitasi oleh aktiviti biologi rendah bahagian kerak luluhawa ini.
Dalam tanah dengan rejim air bukan perkolatif (chernozems selatan, tanah chestnut), pencemaran biosfera dengan nitrat dikecualikan. Mereka kekal tertutup dalam profil tanah dan termasuk sepenuhnya dalam kitaran biologi.
Potensi kesan berbahaya nitrogen baja boleh diminimumkan dengan memaksimumkan penggunaan nitrogen tanaman. Jadi, penjagaan mesti diambil bahawa dengan peningkatan dos baja nitrogen, kecekapan penggunaan nitrogen mereka oleh tumbuhan meningkat; Tidak terdapat sejumlah besar nitrat yang tidak digunakan oleh tumbuhan, yang tidak tertahan oleh tanah dan boleh dihanyutkan oleh sedimen dari lapisan akar.
Tumbuhan cenderung untuk mengumpul nitrat dalam badan mereka, yang terkandung dalam kuantiti yang berlebihan di dalam tanah. Produktiviti tumbuhan meningkat, tetapi produk ternyata diracuni. Tanaman sayur-sayuran, tembikai dan tembikai mengumpul nitrat terutamanya secara intensif.
Di Rusia, kepekatan maksimum yang dibenarkan untuk nitrat asal tumbuhan telah diterima pakai (Jadual 3). Dos harian yang dibenarkan (ADI) untuk manusia ialah 5 mg setiap 1 kg berat.
Jadual 3 - Paras nitrat yang dibenarkan dalam produk
asal tumbuhan, mg/kg
produk | Penyebuan |
|
buka | dilindungi |
|
Kentang | ||
Kubis putih | ||
Ubi bit | ||
Sayuran berdaun (salad, bayam, sorrel, ketumbar, kubis, pasli, saderi, dill) | ||
Lada manis | ||
Anggur meja | ||
Produk makanan bayi (sayur dalam tin) | ||
Nitrat sendiri tidak mempunyai kesan toksik, tetapi di bawah pengaruh bakteria usus tertentu mereka boleh berubah menjadi nitrit, yang mempunyai ketoksikan yang ketara. Nitrit, bergabung dengan hemoglobin dalam darah, menukarnya menjadi methemoglobin, yang menghalang pemindahan oksigen melalui sistem peredaran darah; penyakit berkembang - methemoglobinemia, yang sangat berbahaya untuk kanak-kanak. Gejala penyakit: pengsan, muntah, cirit-birit.
Yang baru sedang dicari cara untuk mengurangkan kehilangan nutrien dan mengehadkan pencemaran alam sekitar mereka :
Untuk mengurangkan kehilangan nitrogen daripada baja, baja nitrogen bertindak perlahan dan perencat nitrifikasi, filem dan bahan tambahan disyorkan; pengkapsulan baja berbutir halus dengan cangkerang sulfur dan plastik diperkenalkan. Pembebasan nitrogen yang seragam daripada baja ini menghapuskan pengumpulan nitrat di dalam tanah.
Penggunaan baja mineral baru yang sangat pekat dan kompleks adalah sangat penting untuk alam sekitar. Mereka dicirikan oleh fakta bahawa mereka tidak mempunyai bahan balast (klorida, sulfat) atau mengandungi sejumlah kecil daripadanya.
Beberapa fakta kesan negatif baja terhadap alam sekitar dikaitkan dengan kesilapan dalam amalan penggunaannya, dengan kaedah, masa, dan norma penggunaannya yang tidak wajar tanpa mengambil kira sifat tanah.
Kesan negatif yang tersembunyi dari baja boleh dimanifestasikan melalui kesannya terhadap tanah, tumbuh-tumbuhan, dan alam sekitar. Apabila menyusun algoritma pengiraan, proses berikut mesti diambil kira:
1. Kesan pada tumbuhan - pengurangan dalam mobiliti unsur-unsur lain dalam tanah. Sebagai cara untuk menghapuskan akibat negatif, peraturan keterlarutan berkesan dan pemalar pertukaran ion berkesan digunakan dengan menukar pH, kekuatan ionik dan kompleksasi; pemakanan daun dan pengenalan nutrien ke dalam zon akar; peraturan selektiviti tumbuhan.
2. Kemerosotan sifat fizikal tanah. Ramalan dan pengimbangan sistem baja digunakan sebagai cara untuk menghapuskan akibat negatif; Pembentuk struktur digunakan untuk memperbaiki struktur tanah.
3. Kemerosotan sifat air tanah. Ramalan dan pengimbangan sistem baja digunakan sebagai cara untuk menghapuskan akibat negatif; komponen digunakan yang meningkatkan rejim air.
4. Mengurangkan pengambilan bahan ke dalam tumbuhan, persaingan untuk penyerapan oleh akar, ketoksikan, perubahan cas akar dan zon akar. Sebagai cara untuk menghapuskan akibat negatif, sistem baja seimbang digunakan; pemakanan daun tumbuhan.
5. Manifestasi ketidakseimbangan dalam sistem akar, gangguan kitaran metabolik.
6. Kemunculan ketidakseimbangan dalam daun, gangguan kitaran metabolik, kemerosotan kualiti teknologi dan rasa.
7. Ketoksikan aktiviti mikrobiologi. Sebagai cara untuk menghapuskan akibat negatif, sistem baja seimbang digunakan; meningkatkan kapasiti penampan tanah; memperkenalkan sumber makanan untuk mikroorganisma.
8. Ketoksikan aktiviti enzimatik.
9. Keracunan fauna tanah. Sebagai cara untuk menghapuskan akibat negatif, sistem baja seimbang digunakan; meningkatkan kapasiti penimbal tanah.
10. Mengurangkan penyesuaian kepada perosak dan penyakit, keadaan yang melampau, akibat pemakanan yang berlebihan. Sebagai langkah untuk menghapuskan akibat negatif, adalah disyorkan untuk mengoptimumkan nisbah nutrien; peraturan dos baja; sistem perlindungan tumbuhan bersepadu; permohonan pemakanan daun.
11. Kehilangan humus, perubahan dalam komposisi pecahannya. Untuk menghapuskan akibat negatif, gunakan baja organik, cipta struktur, optimumkan pH, mengawal rejim air, dan mengimbangi sistem baja.
12. Kemerosotan sifat fizikal dan kimia tanah. Cara untuk menghapuskannya adalah dengan mengoptimumkan sistem baja, menggunakan ameliorant dan baja organik.
13. Kemerosotan sifat fizikal dan mekanikal tanah.
14. Kemerosotan rejim udara tanah. Untuk menghapuskan kesan negatif, adalah perlu untuk mengoptimumkan sistem baja, memohon ameliorant, dan mencipta struktur tanah.
15. Kelesuan tanah. Ia adalah perlu untuk mengimbangi sistem baja dan mematuhi pelan penggiliran tanaman dengan ketat.
16. Kemunculan kepekatan toksik unsur-unsur individu. Untuk mengurangkan kesan negatif, adalah perlu untuk mengimbangi sistem baja, meningkatkan kapasiti penimbal tanah, pemendapan dan penyingkiran unsur-unsur individu, dan pembentukan kompleks.
17. Peningkatan kepekatan unsur individu dalam tumbuhan melebihi paras yang dibenarkan. Ia adalah perlu untuk mengurangkan kadar baja, mengimbangi sistem baja, memberi makan daun untuk bersaing dengan kemasukan toksik ke dalam tumbuhan, dan memperkenalkan antagonis toksik ke dalam tanah.
Utama sebab kemunculan kesan negatif tersembunyi baja dalam tanah ialah:
Penggunaan pelbagai baja yang tidak seimbang;
Lebihan dos yang digunakan berbanding dengan kapasiti penampan komponen individu ekosistem;
Pemilihan bentuk baja yang disasarkan untuk jenis tanah, tumbuhan dan keadaan persekitaran tertentu;
Masa pembajaan yang salah untuk tanah tertentu dan keadaan persekitaran;
Pengenalan pelbagai bahan toksik bersama-sama dengan baja dan amelioran dan pengumpulannya secara beransur-ansur di dalam tanah di atas paras yang dibenarkan.
Oleh itu, penggunaan baja mineral adalah transformasi asas dalam bidang pengeluaran secara umum dan, yang paling penting, dalam pertanian, yang membolehkan kita menyelesaikan masalah makanan dan bahan mentah pertanian secara radikal. Pertanian kini tidak dapat difikirkan tanpa menggunakan baja.
Dengan organisasi dan kawalan penggunaan yang betul, baja mineral tidak berbahaya kepada alam sekitar, kesihatan manusia dan haiwan. Dos berasaskan saintifik yang optimum meningkatkan produktiviti tumbuhan dan meningkatkan jumlah pengeluaran.
Kesimpulan
Setiap tahun, kompleks agro-industri semakin menggunakan bantuan teknologi moden untuk meningkatkan produktiviti tanah dan hasil tanaman, tanpa memikirkan kesannya terhadap kualiti produk tertentu, kesihatan manusia dan alam sekitar secara keseluruhan. Tidak seperti petani, ahli ekologi dan doktor di seluruh dunia mempersoalkan keghairahan yang berlebihan untuk inovasi biokimia yang benar-benar telah menduduki pasaran hari ini. Pengeluar baja mengutarakan faedah ciptaan mereka sendiri antara satu sama lain, tanpa menyebut sama sekali bahawa penggunaan baja yang tidak betul atau berlebihan boleh memberi kesan buruk pada tanah.
Pakar telah lama menegaskan bahawa baja berlebihan membawa kepada gangguan keseimbangan ekologi dalam biosenos tanah. Baja kimia dan mineral, terutamanya nitrat dan fosfat, memburukkan kualiti produk makanan dan juga menjejaskan kesihatan manusia dan kestabilan agrocenosis dengan ketara. Ahli ekologi amat bimbang bahawa dalam proses pencemaran tanah, kitaran biogeokimia terganggu, yang seterusnya membawa kepada kemerosotan keadaan persekitaran keseluruhan.
Senarai sastera terpakai
1. Akimova T. A., Khaskin V. V. Ekologi. Manusia – Ekonomi – Biota – Alam Sekitar. – M., 2001
2. Valkov V.F., Shtompel Yu.A., Tyulpanov V.I. Sains tanah (tanah Caucasus Utara). – Krasnodar, 2002.
3. Golubev G. N. Geoecology. – M, 1999.
Baja mineral: faedah dan kemudaratan
Ya, tuaian tumbuh daripada mereka,
Tetapi alam semula jadi sedang dimusnahkan.
Orang makan nitrat
Semakin banyak setiap tahun.
Pengeluaran baja mineral dunia berkembang pesat. Setiap dekad ia meningkat lebih kurang 2 kali ganda. Hasil tanaman daripada penggunaannya, tentu saja, meningkat, tetapi masalah ini mempunyai banyak sisi negatif, dan ini membimbangkan ramai orang. Bukan tanpa alasan di sesetengah negara Barat kerajaan menyokong penanam sayur yang menanam produk tanpa menggunakan baja mineral - yang mesra alam.
MIGRASI NITROGEN DAN FOSFORUS DARI TANAH
Telah terbukti bahawa tumbuhan menyerap kira-kira 40% nitrogen yang ditambahkan ke dalam tanah; selebihnya nitrogen dicuci keluar dari tanah oleh hujan dan menguap dalam bentuk gas. Pada tahap yang lebih rendah, tetapi fosforus juga dibasuh keluar dari tanah. Pengumpulan nitrogen dan fosforus dalam air bawah tanah membawa kepada pencemaran badan air; mereka cepat menua dan berubah menjadi paya, kerana Peningkatan kandungan baja dalam air memerlukan pertumbuhan pesat tumbuh-tumbuhan. Plankton dan alga yang mati mendap di dasar takungan, yang membawa kepada pembebasan metana, hidrogen sulfida dan pengurangan bekalan oksigen larut dalam air, yang menyebabkan ikan mati. Komposisi spesies ikan berharga juga semakin berkurangan. Ikan tidak membesar dengan saiz normal, ia mula tua lebih awal dan mati lebih awal. Plankton dalam takungan mengumpul nitrat, ikan memakannya, dan memakan ikan tersebut boleh menyebabkan penyakit perut. Dan pengumpulan nitrogen di atmosfera membawa kepada hujan asid, yang mengasidkan tanah dan air, memusnahkan bahan binaan, dan mengoksidakan logam. Dari semua ini, hutan dan haiwan dan burung yang tinggal di dalamnya menderita, dan ikan dan kerang mati dalam takungan. Terdapat laporan bahawa di beberapa ladang yang dituai kerang (ini adalah kerang yang boleh dimakan, ia sangat dihargai), ia menjadi tidak boleh dimakan, lebih-lebih lagi, terdapat kes keracunan oleh mereka.
PENGARUH BAJA MINERAL TERHADAP SIFAT TANAH
Pemerhatian menunjukkan kandungan humus dalam tanah sentiasa berkurangan. Tanah subur dan chernozems pada awal abad ini mengandungi sehingga 8% humus. Kini hampir tiada lagi tanah seperti itu. Tanah podzolik dan sod-podzolic mengandungi 0.5-3% humus, tanah hutan kelabu - 2-6%, chernozem padang rumput - lebih daripada 6%. Humus berfungsi sebagai repositori nutrien asas tumbuhan; ia adalah bahan koloid, zarah yang mengekalkan nutrien pada permukaannya dalam bentuk yang boleh diakses oleh tumbuhan. Humus terbentuk apabila sisa tumbuhan diuraikan oleh mikroorganisma. Humus tidak boleh digantikan oleh mana-mana baja mineral; sebaliknya, ia membawa kepada mineralisasi aktif humus, struktur tanah merosot, dari ketulan koloid yang mengekalkan air, udara, nutrien, tanah berubah menjadi bahan berdebu. Tanah bertukar dari semula jadi kepada buatan. Baja mineral mencetuskan larut lesap kalsium, magnesium, zink, tembaga, mangan, dan lain-lain dari tanah, ini menjejaskan proses fotosintesis dan mengurangkan ketahanan tumbuhan terhadap penyakit. Penggunaan baja mineral membawa kepada pemadatan tanah, penurunan keliangannya, dan penurunan dalam bahagian agregat berbutir. Di samping itu, pengasidan tanah, yang tidak dapat dielakkan berlaku apabila baja mineral digunakan, memerlukan peningkatan jumlah kapur. Pada tahun 1986, 45.5 juta tan kapur telah ditambah ke dalam tanah di negara kita, tetapi ini tidak mengimbangi kehilangan kalsium dan magnesium.
PENCEMARAN TANAH DENGAN LOGAM BERAT DAN UNSUR TOKSIK
Bahan mentah yang digunakan untuk pengeluaran baja mineral mengandungi strontium, uranium, zink, plumbum, kadmium, dan lain-lain, yang secara teknologi sukar untuk diekstrak. Unsur-unsur ini dimasukkan sebagai kekotoran dalam superfosfat dan baja potash. Yang paling berbahaya ialah logam berat: merkuri, plumbum, kadmium. Yang terakhir memusnahkan sel darah merah dalam darah, mengganggu fungsi buah pinggang dan usus, dan melembutkan tisu. Seseorang yang sihat dengan berat 70 kg tanpa membahayakan kesihatan boleh menerima daripada makanan setiap minggu sehingga 3.5 mg plumbum, 0.6 mg kadmium, 0.35 mg merkuri. Walau bagaimanapun, pada tanah yang banyak dibaja, tumbuhan boleh mengumpul kepekatan besar logam ini. Sebagai contoh, susu lembu boleh mengandungi sehingga 17-30 mg kadmium seliter. Kehadiran uranium, radium, dan torium dalam baja fosforus meningkatkan tahap sinaran dalaman manusia dan haiwan apabila makanan tumbuhan memasuki badan mereka. Superfosfat juga mengandungi fluorin dalam jumlah 1-5%, dan kepekatannya boleh mencapai 77.5 mg/kg, menyebabkan pelbagai penyakit.
BAJA MINERAL DAN DUNIA HIDUP TANAH
Penggunaan baja mineral menyebabkan perubahan komposisi spesies mikroorganisma tanah. Bilangan bakteria yang mampu mengasimilasikan bentuk mineral nitrogen meningkat dengan banyak, tetapi bilangan mikrofungi simbion dalam rizosfera tumbuhan berkurangan (rizosfera).-
ini adalah kawasan 2-3 mm tanah bersebelahan dengan sistem akar). Bilangan bakteria pengikat nitrogen di dalam tanah juga berkurangan-
nampaknya tiada keperluan untuk mereka. Akibatnya, sistem akar tumbuhan mengurangkan pembebasan sebatian organik, dan jumlahnya adalah kira-kira separuh jisim bahagian atas tanah, dan fotosintesis tumbuhan berkurangan. Mikrokulat pembentuk toksin diaktifkan, bilangannya dalam keadaan semula jadi dikawal oleh mikroorganisma yang bermanfaat. Memohon kapur tidak menyelamatkan keadaan, tetapi kadang-kadang membawa kepada peningkatan pencemaran tanah dengan patogen reput akar.
Baja mineral menyebabkan kemurungan teruk haiwan tanah: springtails, cacing gelang dan fitofaj (mereka memakan tumbuhan), serta penurunan dalam aktiviti enzimatik tanah. Dan ia dibentuk oleh aktiviti semua tumbuhan tanah dan makhluk hidup tanah, manakala enzim memasuki tanah sebagai hasil daripada rembesan mereka oleh organisma hidup dan mikroorganisma yang mati.Telah ditetapkan bahawa penggunaan baja mineral mengurangkan aktiviti enzim tanah lebih daripada separuh.
MASALAH KESIHATAN MANUSIA
Dalam tubuh manusia, nitrat yang memasuki makanan diserap ke dalam saluran pencernaan, memasuki darah, dan bersamanya-
dalam kain. Kira-kira 65% daripada nitrat ditukar kepada nitrit yang sudah ada dalam rongga mulut. Nitrit mengoksidakan hemoglobin kepada metahemoglobin, yang mempunyai warna coklat gelap; ia tidak dapat membawa oksigen. Norma methemoglobin dalam badan-
2%, dan jumlah yang lebih besar menyebabkan pelbagai penyakit. Dengan 40% metahemoglobin dalam darah, seseorang boleh mati. Pada kanak-kanak, sistem enzimatik kurang berkembang, dan oleh itu nitrat lebih berbahaya bagi mereka. Nitrat dan nitrit dalam badan ditukar kepada sebatian nitroso, yang merupakan karsinogen. Dalam eksperimen ke atas 22 spesies haiwan, terbukti bahawa sebatian nitroso ini menyebabkan pembentukan tumor pada semua organ kecuali tulang. Nitrosoamin, mempunyai sifat hepatotoksik, juga menyebabkan penyakit hati, khususnya hepatitis. Nitrit membawa kepada keracunan kronik badan, melemahkan sistem imun, mengurangkan prestasi mental dan fizikal, dan mempamerkan sifat mutagenik dan embriotoksik.
Kandungan nitrat dalam air minuman sentiasa meningkat. Sekarang mereka sepatutnya tidak lebih daripada 10 mg/l (keperluan GOST).
Untuk sayur-sayuran, piawaian maksimum untuk kandungan nitrat ditetapkan dalam mg/kg. Piawaian ini sentiasa diselaraskan ke atas. Tahap kepekatan maksimum nitrat yang dibenarkan, yang kini diterima pakai di Rusia, dan keasidan tanah yang optimum untuk sesetengah sayur-sayuran diberikan dalam jadual (lihat di bawah).
Kandungan nitrat sebenar dalam sayur-sayuran, sebagai peraturan, melebihi norma. Dos maksimum harian nitrat yang tidak memberi kesan negatif kepada tubuh manusia ialah- 200-220 mg setiap 1 kg berat badan. Sebagai peraturan, 150-300 mg, dan kadang-kadang sehingga 500 mg setiap 1 kg berat badan, sebenarnya memasuki badan.
KUALITI PRODUK
Dengan meningkatkan hasil tanaman, baja mineral menjejaskan kualitinya. Dalam tumbuhan, kandungan karbohidrat berkurangan dan jumlah protein kasar meningkat. Dalam kentang, kandungan kanji berkurangan, dan dalam tanaman bijirin komposisi asid amino berubah, i.e. nilai pemakanan protein berkurangan.
Penggunaan baja mineral semasa menanam tanaman juga menjejaskan penyimpanan produk. Pengurangan gula dan bahan kering dalam bit dan sayur-sayuran lain membawa kepada kemerosotan dalam jangka hayatnya semasa penyimpanan. Daging kentang menjadi lebih gelap, dan apabila mengetin sayur-sayuran, nitrat menyebabkan kakisan logam tin. Adalah diketahui bahawa terdapat lebih banyak nitrat dalam urat daun salad dan bayam; sehingga 90% nitrat tertumpu dalam inti lobak merah; di bahagian atas bit.-
sehingga 65%, jumlahnya meningkat apabila jus dan sayur-sayuran disimpan pada suhu tinggi. Adalah lebih baik untuk mengeluarkan sayur-sayuran dari kebun apabila mereka masak dan pada sebelah petang.-
maka ia mengandungi kurang nitrat. Di manakah nitrat berasal, dan bilakah masalah ini bermula? Nitrat sentiasa ada dalam makanan, tetapi jumlahnya baru-baru ini berkembang. Tumbuhan itu memberi makan, mengambil nitrogen dari tanah, nitrogen terkumpul di dalam tisu tumbuhan, ini adalah fenomena biasa. Perkara lain apabila terdapat lebihan nitrogen ini dalam tisu. Nitrat sendiri tidak berbahaya. Sebahagian daripada mereka dikeluarkan dari badan, bahagian lain ditukar menjadi sebatian yang tidak berbahaya dan juga berguna. Dan bahagian nitrat yang berlebihan ditukar kepada garam asid nitrus-
ini adalah nitrit. Mereka menghalang sel darah merah daripada keupayaan untuk membekalkan oksigen kepada sel-sel badan kita. Akibatnya, metabolisme terganggu dan sistem saraf pusat menderita.-
sistem saraf pusat, daya tahan tubuh terhadap penyakit berkurangan. Antara sayur-sayuran, juara dalam pengumpulan nitrat
-
bit. Terdapat lebih sedikit daripada mereka dalam kubis, pasli, dan bawang. Tiada nitrat dalam tomato masak. Mereka tidak terdapat dalam currant merah dan hitam.
Untuk mengambil lebih sedikit nitrat, anda perlu mengeluarkan bahagian sayur-sayuran yang mengandungi lebih banyak nitrat. Dalam kubis ini adalah tangkai; dalam timun dan lobak, nitrat terkumpul di akar. Untuk skuasy, ini adalah bahagian atas bersebelahan dengan tangkai, untuk zucchini- kulit, ekor. Pulpa tembikai dan tembikai yang belum masak, bersebelahan dengan kulitnya, kaya dengan nitrat. Salad mesti dikendalikan dengan sangat berhati-hati. Mereka mesti dimakan sejurus selepas pengeluaran, dan diisi semula- minyak bunga matahari. Dalam krim masam dan mayonis, mikroflora cepat membiak, yang menukar nitrat menjadi nitrit. Ini terutamanya difasilitasi oleh perubahan suhu, apabila kita meletakkan salad yang tidak dimakan atau jus yang tidak diminum di dalam peti sejuk dan mengeluarkannya beberapa kali. Apabila menyediakan sup, sayur-sayuran perlu dibasuh dengan baik, dikupas, tempat yang paling berbahaya dikeluarkan, mereka perlu disimpan di dalam air selama satu jam, menambah garam meja dan larutan 1%. Merebus sayur-sayuran dan kentang goreng mengurangkan kandungan nitrat dalam makanan dengan baik. Dan selepas makan, untuk mengimbangi nitrat, anda perlu minum teh hijau, dan kanak-kanak perlu diberi asid askorbik. Dan, menamatkan perbualan tentang nitrat, kami mendoakan kesihatan semua orang!
|
budaya |
Tahap amat boleh diterima Kepekatan Nitrat, mg/kg |
Optimum keasidan tanah, pH |
|
tomato |
300 |
5,0-7,0 |
|
Kentang |
250 |
5,0-7,0 |
|
Kobis |
900 |
6,0-7,5 |
|
Zucchini |
400 |
5,5-7,5 |
|
bit |
1400 |
6,5-7,5 |
|
timun |
400 |
6,5-7,5 |
|
lobak merah |
250 |
6,0-8,0 |
|
pisang |
200 |
|
|
tembikai |
5,5-7,5 |
|
|
tembikai |
5,5-7,5 |
N. Nilov
