Экологические функции агрохимии

Питание растений, удобрения, средства защиты растений, стимуляторы роста
Ответить
Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Экологические функции агрохимии

Сообщение Глея » Сб мар 09, 2019 4:54 pm

1) поддержание БИКа
2) Воспроизводство плодородия
3) Оптимизация питания растений макро и микро эл-тами
4) сохранение биоразнообразия и улучшение микробоценоза почвы
5) иммобилизация токсических вв
6) сохранение биол.активности
7) активизация азотфиксации
8) педотвращение эвтрофикации
9) улучшение радиоэкологич ситуации в экосистеме
10) созд. Опт культурных агроландшафтов для различных природных регионов в соответствии с их специализацией

Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Re: Экологические функции агрохимии

Сообщение Глея » Вс мар 10, 2019 12:38 am

Экологич. функции агрохимии - фор-ие плодородия и кач-ва и кол-ва продукции. Выращ-т зерно на экспорт, должно отвечать этим требованиям, на корм выращ-т, ячмень-корновая (и на зеленый корм можно и на зерно и комбикорма готовить). Из пшеницы комбикорма не делают, ее на экспорт. (В тунисе есть нечего тепер).

1. Обеспечение оптимального круговорота биогенных элементов в агроценозе с активным их балансом.
Павлов (1825) - целью применения удобрений является умножение питательных веществ в почве или, по крайней мере, возвращение того их количества, которое было взято из почвы растениями для создания урожая.
Ю. Либих - необходимости возврата питательных веществ, вынесенных растением с урожаем, в почву.
Д.Н. Прянишников считал, что главной задачей агрохимии является изучение круговорота веществ в земледелии и выявление тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растениях, которые могут повышать урожай и качество продукции.

Нарушение баланса биогенных элементов в системе почва-растение ведет к ухудшению химического состава почв, природных вод и растений, а это отрицательно влияет на питательную ценность продукции.

2. Воспроизводство плодородия, улучшение свойств и гумусного состояния почв.
решаются при комплексном использовании агрохимических средств, системы органических и минеральных удобрений в сочетании с химической мелиорацией почв. Именно научно обоснованная система использования агрохимических средств позволяет оптимизировать параметры показателей плодородия и основных химических и физико-химических свойств почвы. Роль гумуса в решении различных аспектов почвенной экологии практически во всех земледельческих районах. уровень этого важного показателя плодородия почв систематически снижается во всех почвенно-климатических зонах. Особенно где развита эрозия.

Применение агрохимических средств в течение 41 года позволило преобразовать кислую слабоокультуренную дерново-подзолистую почву в высокоплодородную, обеспечивающую по своим свойствам реализацию потенциальной продуктивности выращиваемых культурных растений.

3.Оптимизация питания культурных растений биогенными макро- и микроэлементами. Обеспечение сельскохозяйственных культур в процессе вегетации питательными элементами в оптимальных дозах и соотношении усиливает деятельность физиологических барьеров, препятствующих поступлению токсических эле¬ментов и веществ в растения, особенно в генеративную их часть, которая является часто продуктом питания человека. Характер распределения тяжелых металлов (ТМ) в биомассе растений: корни > надземная часть > зерно. Это свидетельствует о наличии, по крайней мере, трех защитных механизмов (барьеров); на границе почва-корень, корень-стебель, стебель-зерно. Зная механизм поступления биогенных и токсических элементов в корни, транслокацию их в надземную часть, в том числе и в генеративные органы, можно существенно снизить накопление токсикантов в растениях, Эта экологическая функция агрохимии требует более глубокого и обстоятельного исследования.

Оптимизация питания усиливает экологические функции растений, непосредственно улучшая рост и развитие культуры, обеспечивая реализацию ее потенциальной продуктивности, формирование более качественной продукции, а также опосредованно, путем придания стойкости культурным растениям против экстремальных условий роста и развития (засухи, пониженных температур, поражения болезнями и т.д.)

4. Снижение негативных последствий от глобального и локального техногенного загрязнения агроэкосистем тяжелыми металлами и другими токсическими элементами. Эта экологическая функция агрохимии во времени будет приобретать все большую актуальность, так как нарастает глобальное и локальное загрязнение окружающей среды различными токсическими веществами, которые представляет серьезную угрозу. Их динамическая аккумуляция в почвенном покрове, а затем и в культурных растениях может привести к накоплению ТМ в продуктах питания выше допустимой предельной концентрации, что небезопасно для здоровья человека. Всестороннее исследование данной проблемы позволяет заключить, что агрохимия имеет большие потенциальные возможности.

По инактивации подвижных форм тяжелых металлов в почве и существенному снижению поступления их в растения. Например, снижение кислотности почв путем известкования, применение органических удобрений, оптимизация доз и соотношений вносимых макро- и микроэлементов и другие агрохимические приемы снижают поступления токсичных ТМ в растения в несколько раз. По существу, эти агрохимические приемы позволяют на загрязненных ТМ почвах получать экологически безопасную продукцию растениеводства.

В исследованиях, выполненных в длительном стационарном опыте на учебно-опытном поле почвенно-экологического центра МГУ, система органических и минеральных удобрений в сочетании с периодическим известкованием снижала содержание подвижного кадмия в пахотном слое почвы в 2 раза, свинца - в 4 раза.

Такая система применения агрохимических средств значительно снижала поступление тяжелых металлов в выращиваемые культурные растения Cd Pb Ni.Zn,

5. Улучшение радиоэкологической ситуации в агроэкосистеме.
Радионуклиды, попадая в трофические цепи, оказывают серьезное негативное воздействие на биосферу, и в частности на организм человека. В почве радионуклиды подвергаются различным процессам; аккумуляции, мобилизации и иммобилизации, миграции по профилю почвы, антагонизму и синергизму с биогенными элементами при транслокации в растения. агрохимические приемы, как внесение органических удобрений, известкование кислых почв, применения повышенных доз фосфорных и калийных удобрений, являются существенными факторами иммобилизации радиоактивных элементов в почве и снижения их поступления в растения.

Оптимальное питание растений калием в сочетании с другими питательными элементами снижало загрязнение продукции радио¬нуклидами в 2-3 раза известкование кислых черноземных почв по 0,5-1 г.к. приводило к уменьшению концентрации Cs и Sr в растениях в 2-3 раза.

Влияние уровня калийного питания на содержание цезия-137 в зерне ячменя (% к контролю):
I - контроль – N90P60 – N90P60K60; 3 – N90Р60Ка90 4 – K90P60 Kr1205 – N90P60 K150 ,6 – N90P60K180

Такой же эффект по цезию установлен от применения фосфорных и калийных удобрений в дозах 60-90 кг/га. Применение же системы органических и минеральных удобрений в сочетании с известкованием на кислых серых лесных и дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава и на торфяных почвах снижало поступление Cs в урожай более чем в 3 раза.

Все это свидетельствует о важной функциональной роли агрохимии в решении проблем радиоэкологии.

Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Re: Экологические функции агрохимии

Сообщение Глея » Вс мар 10, 2019 10:50 pm

6. Создание оптимальных культурных агроландшафтов для различных природных регионов в соответствии с их специализацией

А.Н.Перельман - применяя удобрения, минеральную подкормку домашних животных, осушая болота, мобилизуя внутренние ресурсы ландшафта, человек обеспечивает растения и домашних животных необходимыми элементами, т.е. создает культурный ландшафт с оптимальным геохимическим режимом.Вновь созданный аграрный тип ландшафта является качественно отличным от естественных природных комплексов. Систематическое применение агрохимических средств по существу изменяет химический состав почвы, растений, грунтовых вод и т.д., а следовательно, и круговорот веществ в данном ландшафте.

7. Удобрения и химические мелиоранты - важное звено в системе противоэрозионных мероприятий.
На эрозионно-опасном почвенном покрове применение удобрений существенно снижает негативные последствия от водной эрозии. на типичном черноземе Централь¬но-Черноземной зоны на фоне систематического внесения удобрений. размеры смыва веществ сокращались на 14-15%, что связано с большим накоплением биомассы на удобренных посевах и лучшим закреплением почвы корневой системой растений.

культурные растения, выросшие на удобренной почве, развивают более мощную корневую систему, улучшают физические свойства почвы, что в совокупности способствует лучшей защите ее от эрозии и снижает потери питательных веществ

8. Повышение биологической активности и улучшение структуры микробоценоза почвы. Агрохимические средства оказывают существенное влияние на биологическую активность и улучшение структуры микробоценоза почвы. Непосредственно удобрения оказывают существенное влияние на регулирование процессов симбиотической и ассоциативной азотфиксации, регулирование фосфорного питания растений за счет использования везикулярно-арбускулярной микоризы (ВАМ) грибов и др., а также общей биологической и ферментативной активности почвы. известно положительное действие Р-К и микроудобрений на симбиотическую азотфиксацию. Что же касается симбиотрофного питания растений фосфором при использовании ВАМ-грибов, то микориза не только способствует лучшему усвоению фосфора, но и повышает уровень использования этого элемента из применяемых удобрений. Дополнительное поглощение анионов фосфорной кислоты микотрофными растениями приводит и к увеличению поглощения азота. Растения клевера под влиянием микоризации лучше перезимовывали. Микоризованная пшеница практически не заболевала корневой гнилью, а у растений пшеницы, зараженных патогенами, ВАМ-грибы снижали интенсивность болезни с 90 до 12—14%.

9. Повышение устойчивости культурных растений к грибным и другим болезням. Оптимизация плодородия почвы и условий питания растений оказывает существенное влияние на повышение устойчивости растений к грибным патогенам, изменение инфекционного потенциала почвы (гельминтоспориоз зерновых, склеротиния подсолнечника и др.) (Е.П. Дурынина). Фотозащитный эффект зависит от видов и форм удобрений
Варианты опыта: I - контроль; 2 - KCI; 3 - KNO3; 4 - К2СО3; 5 - K2SO4; 6 - калийная соль; 7 - КН2Р04. Влияние форм калийных удобрений на сохранение Helminthosporium sativum в нестерилизованной дерново-подзолистой почве в течение ЗОмес. при дефиците влаги в модельном опыте (А) и уровень инфицированности почвы
Н. sativum в оптимальных гидротермическиусловиях в модельном опыте
(срок взаимодействия - б месяцев) (В)

Кроме того, существуют культуры с активным ингибирующим воздействием корневых эксудатов на репродуктивную способность фитопатогенов. Отмечена положительная роль минеральных удобрений в снижении развития фитопатогенов, в частности сапротрофных грибов в плодосмене.
Таким образом, и в биологическом аспекте четко проявляется экологическая функция агрохимии.

10. Улучшение химического состава и питательной ценности растениеводческой продукции. Исследования и реализация научно обоснованных технологий возделывания основных сельскохозяйственных культур на основе диагностики минерального питания и оптимизации применения удобрений в нашей стране и за рубежом показали большие потенциальные возможности агрохимии не только в реализации генотипа конкретной культуры по продуктивности, но и в улучшении основных показателей качества продукции. И в этом трудно переоценить фундаментальное и прикладное экологическое значение агрохимии как науки, занимающей активные позиции в обеспечении постоянно растущего населения планеты высоко¬качественными продуктами питания.
Удобрения выполняют многосторонние функции в земледелии, а многочисленные научные публикации, особенно за последние годы, подтверждают, что агрохимия является не только приоритетной прикладной, по и важной фундаментальной биолого-экологической наукой.

Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Re: Экологические функции агрохимии

Сообщение Глея » Вс мар 10, 2019 11:38 pm

Пути снижения взаимного негативного действия минеральных удобрений в агроценозе и на природную среду

Негативное действие удобрений наблюдалась только в годы конца 20 века, когда была задач на получение мах урожая. дозы мин удобрений по 200-300-400кг на гектар. Негативное дейтсвие чаще всего проявляется, когда вносят азот, без Р и К сопутствующих, связано с подкислением азотными д дуобрениями, это распр-ся на растения. на микрофлору, это потери азота в атмосферу и вымывание его, движение по элементам рельефа, смыв с повер-ми водами, выщелачивание талыми водами, перенос в водоемы, эвтрафикация водоемов-их зарастание, потеря 02, появл-ие водорослей, удушение рыбы.

Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Re: Экологические функции агрохимии

Сообщение Глея » Вс мар 10, 2019 11:40 pm

Значение агрохимии в регулировании круговорота веществ в агроэкосистеме.

1. Обеспечение оптимального круговорота биогенных эле¬ментов в атр о ценозе с активным их балансом.
Еще М.Г. Павлов (1825) писал, что целью применения удобре¬ний является умножение питательных веществ в почве или, по крайней мере, возвращение того их количества, которое было взято из почвы растениями для создания урожая.

Спустя 15 лет немецкий ученый Ю. Либих четко высказал идею о сознательном регулировании обмена веществ между человеком и природой в своем учении о необходимости возврата питательных веществ, вынесенных растением с урожаем, в почву, что, по мнению К.А. Тимирязева, явилось важнейшим достижением науки.
Поддерживать активный баланс питательных элементов в агроценозе как критерий оценки состояния круговорота веществ в земледелии можно только при научно обоснованном применении удобрений. Поэтому Д.Н. Прянишников считал, что главной задачей агрохимии является изучение круговорота веществ в земледелии и выявление тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растениях, которые могут повышать урожай и качество продукции.

Это определение находится в полном соответствии с общей стратегической задачей земледелия - сохранением и приумножением плодородия почвенного покрова, его экологической чистоты как главного богатства любого государства, материальной основы существования человечества на нашей планете. Поддержание положительного баланса и активного биологического круговорота элементов в земледелии - основа продуктивности агроэкосистем.

Нарушение баланса биогенных элементов в системе почва-растение ведет к ухудшению химического состава почв, природных вод и растений, а это отрицательно влияет на питательную ценность продукции и может привести к различным функциональным заболеваниям человека и животных.

В.В. Ковальский ввел понятие «пороговые концентрации элементов в среде», выше и ниже которых наблюдается определенная биологическая реакция (в том числе и заболевания). Поэтому, регулируя биологический круговорот веществ, создавая их оптимальный баланс и содержание в почвах и растениях, агрохимия выполняет важную экологическую функцию.

Агрохимия-наука об оптимиз. питания раст-й. Примен-ии удобр, и плодор-я почв с учетом биоклимат. Потенц-ла,длч получ-я высокого урожая и кач-ва продукции.
взамосв. Мд раст-почв-клим-агрохим.средствами.

Главное содержание агрохимии: 3 раздела: химия растения, хим. Почвы, химия удобрений.

Агрохмия изучает:объекты:
1)св-ва и хим состав удобрений. И химич. Мелиорантов
2)питание растений, обмен в-в, в процессе вегетации.
3)пути волспроиз-ва и оптимизации плодородия
4)экономи-энергетич-ю эф-ть применения удобрений и химич мелиорантов.
5)формирование кол-ва и кач-ва продукции культурных растений (агроценоза)
6)круговорот и баланс пит-х в-в в земледелии.
7)экологич. Функции использ-я агрохим. средств

По мнениию основопол-ка отечесв. Агрохим. Прянишникова: задача агрохим-1) изучение кругов. В-в в земледелии и выявление тех мер воздейсвтия на хим процессы, протекающ-к в почве и растениях,кот могут повышать урожай или изменять его качвество.
Прянишников-вырвзил связь=поч-раст-удобр-суть пРедмета.

Основные задачи агрохим

Задачи о изучении св-в и хим состава различн видов орг и мин. Удобр и их влияния на
1)кургов-т и баланс пит в-в в змелед.
2)св-ва почв и воспроизв-во их плодородия
3)питание растений и обмен в них орг. И мин. в-в в процессе вегетации
4)биологич активность почв, ее биоразнообразие.
5)формирование кол-ва и кач-ва продукции
6)агроэкологич. Вункции агрохим. В системе почва-растение.
7)экономико-энергетич. Показ-ли эффект-ти использ-я агрохим. средств.

СТ136В общем планетарном понимании «Биологический круговорот веществ представляет собой совокупность процессов поступления химических элементов из почвы и атмоеферы в живые организмы, биохимического синтеза новых сложных соединений и возвращения элементов в почву и атмосферу с ежегодным опадом части органи¬ческого вещества» (Орлов, Безуглова, 2000).

Интенсивность биологического круговорота рассматривается как количество химических элементов, содержащихся в приросте фитоценоза на единице площади в единицу времени.

Задача агрохимии состоит в том, чтобы оценить направленность круговорота биогенных элементов и степень интенсивности антропогенного воздействия на систему почва-растение по балансу питательных веществ в агроценозе. Это позволяет оптимизировать питание сельскохозяйственных культур путем применения научно-обоснованной системы удобрений отдельных культур в севообороте.

Наличие в почве доступных для растений форм питательных элементов в должном соотношении является основным условием формирования высоких урожаев. Это обстоятельство и определяет эффективное плодородие почв. Вопросы круговорота и баланса питательных веществ в земледелии давно интересовали исследователей. Впервые в России в 1825 г. был издан научный труд «Земледельческая химия», в котором автор, профессор Московского университета М.Г. Павлов, писал, что задачей повышения плодородия почв является увеличение в почве питательных веществ или по крайней мере возвращение того, что взято из почвы растениями. По-настоящему развитие исследования баланса питательных веществ в агрохимии началось с появлением книги Ю. Либиха «Химия в приложении к земледелию и физиологии» (1840) и его учения о полном возврате в почву всех минеральных веществ, взятых из нее с урожаем растений.

Проблеме круговорота веществ в земледелии, их балансу много внимания уделял основоположник отечественной агрохимии Д.Н. Прянишников. Он писал, что развитие химической промышленности становится одной из важнейших материальных предпосылок регулирования круговорота веществ в земледелии, их обмена между человеком и природой. Развивая это положение, Д.Н. Прянишников отмечал, что если истощение почв в результате нарушения обмена веществ между человеком и землей нарушает «естественное условие постоянного плодородия почвы», то массовое применение удобрений,основанное на крупной химической промышленности, является одним из мощных факторов не только поддержания на постоянном уровне (как это представлял Ю. Либих), но и дальнейшего повышения эффективного плодородия почвы, как это можно видеть хотя бы на историческом примере поднятия урожаев в западноевропейских странах с высоким уровнем химизации.

Создание необходимых условий для рационального круговорота питательных веществ в земледелии, их положительный баланс -важнейшая задача агрохимии.

Хозяйственная деятельность человека, включая интенсификацию сельскохозяйственного производства и прежде всего химизацию, вызывает определенные изменения в процессах превращения веществ и энергии в природе. Например, происходят существенные изменения в цикле азота в биосфере при переходе от естественного состояния почвы к ее состоянию при интенсивной обработке (рис. 3.3, 3.4). В почвах биоценозов потери азота за счет улетучивания и денитрификации уравновешиваются поступлением этого элемента с осадками и при биологической фиксации.

Когда земельный участок осваивается под интенсивное сельскохозяйственное производство, азотный цикл претерпевает существенные изменения. При этом потери азота из системы больше его поступления, что неизбежно обедняет почву этим элементом.

Ответить