Азотные удобрения и их роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур на каштановых почвах

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Одной из главных проблем  современного земледелия является сохранение и расширенное воспроизводство  плодородия почв. Среди многих агротехнических  приемов, направленных на обогащение почвы органическим веществом, особое место занимают органические и минеральные удобрения.

По оценке зарубежных специалистов и по данным научных  учреждений нашей страны около половины всего прироста урожая сельскохозяйственных культур получают за счет применения удобрений.

Эффективность удобрений  в разных почвенно-климатических  условиях неодинакова и зависит  от свойств почвы, количества осадков, уровня агротехники и других факторов.

Применение удобрений  имеет огромное значение в решении важнейшей народохозяйственной задаче – увеличении производства зерна, особенно сильной и ценной пшеницы, а также в создании прочной кормовой базы для развития животноводства.

Интенсификация сельскохозяйственного  производства в Бурятии тесно  связанна с непрерывным совершенствованием приемов рационального использования удобрений. Для научно обоснованных рациональных приемов применения удобрений при систематическом их внесении под сельскохозяйственные культуры большую роль могут оказать результаты длительных стационарных опытов позволяющих установить влияние удобрений не только на урожай и его качество, но и на изменение основных свойств плодородия почвы.

Как показывают исследования в нашей стране и за рубежом, результаты длительных опытов вносят существенное изменение в представлении о приемах рационального применения удобрений.

Современное земледелие требует осуществления постоянного  контроля за состоянием почвенного плодородия, в частности, за питательный режим, структурное состояние почвы, за содержанием гумуса, его качественного изменения, под влиянием органических и минеральных удобрений. Житницей республики Бурятия являются сухостепные территории с легкими по гранулометрическому составу маломощными каштановыми почвами.

Целью курсовой работы является изучение влияния азотных удобрений на урожай и качество сельскохозяйственных культур на каштановых почвах.

Задачи курсовой работы:

- изучить роль азота  в питании растений;

–рассмотреть состояние азота в почве и динамика его соединений;

-изучить действие азотных удобрений на величину урожая, его качество и изменение химических свойств каштановых почв Бурятии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Роль азота в питании растений

 

Азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Белки  в растении находятся в виде важных структурных компонентов цитоплазмы и ферментов. Нуклеиновые кислоты содержатся в ядре растительной клетки, цитоплазме и определяют наследственность организма. Важная роль азота связана и с тем, что он входит в состав хлорофилла, витаминов, липоидов, фосфатидов, алкалоидов, гликозидов и других органических соединений. В обмене веществ азот постоянно обновляется в составе конституционных и запасных веществ. Азот регулирует толщину клеточных стенок, продолжительность фаз формирования клеток, характер дифференциации и другие процессы. Содержание азота в растениях в среднем 3--5, а в белках 16 -- 18 % сухой массы. В онтогенезе количество азота увеличивается до цветения, а после цветения уменьшается за счет потребления созревающими плодами. Максимум азота содержится в зерне, меньше -- в листьях и минимум - в стеблях. Из небелковых органических соединений азота в растениях исключительное место принадлежит аминокислотам, занимающим центральное положение во всем азотном обмене растений. Небелковые органические соединения встречаются преимущественно в вегетативных органах растений, содержание их относительно выше в ранних фазах развития растения. Общее содержание небелкового органического азота в вегетативных органах растений обычно составляет не более 20-- 25% общего количества азота в растении. При неблагоприятных условиях питания и недостатке калия, а также при недостаточном освещении содержание небелковых азотистых соединений значительно возрастает.

Кроме органических форм азота, в растении имеются неорганические соединения его в виде нитратов, нитритов и аммиака. Особенно большие количества нитратов накапливаются в некоторых диких растениях (марь, крапива и др.). Из культурных растений наиболее богаты нитратами листья свеклы, стебли картофеля, табака, гречихи. Содержание нитратов для одних и тех же видов растений сильно изменяется в зависимости от уровня азотного питания и обеспеченности другими элементами питания; недостаток последних тормозит процесс переработки нитратов в органическую форму, и ведет к повышенному накоплению их в растении. Аммиак накапливается при резких нарушениях обмена веществ в растении в результате патологических процессов, а также при внесении аммиачных удобрений на фоне недостаточного калийного питания. Аммиак оказывает токсическое действие на растительную клетку. Нитриты, могут быть обнаружены в незначительных количествах только у растений, находящихся в условиях частичного анаэробиоза.

Недостаток азота вызывает задержку роста и очень слабое развитие растений, особенно листьев  и генеративных органов.

Усиление азотного питания  при достаточной обеспеченности растений другими элементами резко  улучшает рост и развитие растений. Однако избыток азота при относительно слабом фосфатном и калийном питании  растении часто приводит к отрицательным последствиям: задержке и неравномерности созревания, склонности к полеганию у злаков, большой поражаемости растений грибными и бактериальными заболеваниями, пониженной сопротивляемости растений неблагоприятным климатическим условиям.

Различают несколько  видов соединений азота, а именно: органические соединения - азот органический, соли аммиака - азот аммиачный и соли азотной и азотистой кислот - азот нитратный. Различные формы азота, содержащиеся в почве, - основной источник этого элемента для питания растений.

Основная масса азота  в почве - это органический азот; содержание аммиачного и нитратного азота невелико и на протяжении весеннего, летнего и осеннего сезонов значительно  колеблется. В почве содержатся такие  также органических остатки растений (корни, стебли), которые разлагаются до аммиачных и азотнокислотных солей, определенная часть азота в ней сосредотачивается в виде органических соединений. Известно, что органические вещества в почве подвергаются разложению микроорганизмами, образующие различные продукты жизнедеятельности, которые усваиваются корневой системой растений. Поэтому вопрос, усваиваются ли органические формы азота высшими зелеными растениями, можно решить лишь с помощью метода стерильных культур.

Из всех соединений, содержащихся в почве, лучшими источниками азота являются аммиачные соли и соли азотной кислоты. Азот и углерод, содержащийся в навозе, органических остатках, могут использовать растением после того, как под действием бактерий они превратятся в неорганические соединения. Таким образом, существует тесная связь между питанием зеленых растений и деятельностью почвенных микроорганизмов.

Процесс разложения белков, аминокислот, мочевины и других органических азотистых веществ в почве  называется аммонификацией., а почвенные  организмы осуществляющие этот процесс - амонификаторами. Они обладают активными ферментами, способствующему быстрому разложению белков до аминокислот, которые дезоминируются с образованием NH₃ .

Минерализация органического  азота, начатую аммонификацией, завершает  процесс нитрификации, осуществляемый хемосинтезирующими нитрифицирующими бактериями - аэробами.

Нитрифицирующие бактерии за счет энергии окисления могут  усваивать СО₂ атмосферы или карбонатов и использовать для синтеза органических веществ клетки. Интенсивность нитрификации является плодородием почвы.

Корневая система растений способна непосредственно поглощать  аммонийные и нитратные соли.

Д.Н. Прянишников установил, что одним из важнейших условий  использования аммонийных и нитратных  солей является реакция среды: в слабокислой среде при рН 5 лучше усваиваются нитраты, и, наоборот, в нейтральной среде при рН5лучше поглощаются аммонийные соли. Для использования аммонийных солей необходимо достаточное количество углеводов в растениях, без которых задерживается превращение их в амиды, накапливается аммиак, действующий токсический на растение. При питании растений физиологический нейтральной солью (NН₄NO₃) и реакции среды, близкой к нейтральной, лучше усваивается катион NН₄⁺, чем анион NО₃^- , в этом случае соль будет физиологический кислой.

Таким образом, реакция  среды имеет большое значение для усвоения растениями соединений, содержащих азот. Экспериментально доказано, что преимущественное поглощение аммонийных солей свойственно растениям, склонным к усиленному образованию органических кислот.

Качество растительных масел в зависимости от факторов внешней среды. Превращение веществ  при созревании семян масленичных  культур

При созревании семян  масличных культур преобладают  процессы синтеза жира и белков. Биосинтез жира начинается сразу же после оплодотворения и длится до полного созревания семян. Однако, в первые 10-15 дней после цветения (подсолнечник, лен) этот процесс протекает крайне медленно. В начальный период созревания в семенах высокое содержание полисахаридов, растворимых углеводов и белка. Количество жира сравнительно незначительно. Когда прекращается рост ткани семени, синтез белка уменьшается и начинается усиленное превращение углеводов в жиры. Накопление жира в семенах в этот период сопровождается интенсивной убылью подвижных углеводов.

По мере созревания семян  наряду с изменением общего содержания жиров меняется и их качественный состав. Масло из недозрелых семян  содержит больше свободных и насыщенных жирных кислот, чем масло из созревших  семян. Так, в масле из семян подсолнечника количество насыщенных жирных кислот при созревании уменьшилось с 84,6 до 6,7 %.

При этом увеличивается  содержание ненасыщенных жирных кислот, особенно линоленовой (с тремя двойными связями в молекуле). При созревании семян льна количество линоленовой кислоты в масле возрастает почти в 2 раза. Следовательно, по мере созревания семян качества масла увеличивается.

Под влиянием изменений  условий внешней среды происходят глубокие качественные изменения в  составе веществ, образующихся в  растениях. Так, растения при выращивании их на севере или в горах дают масло, содержащее значительно больше ненасыщенных, жирных кислот, чем эти растения на юге и ли в долинах. Выделение эфирных масел бывает настолько интенсивным, что если возле растения развести костер, то может произойти воспламенение.

В процессе развития растения и взаимодействия его со средой может  легко изменяться и способность  ткани к адсорбции ферментов. В растении, развивающемся нормально, происходит постоянное перераспределение  ферментов. Между раствором и структурными образованиями клетки. Этим достигается координирующее действие цитоплазмы на ферментативные процессы, которые в своей совокупности создают тот или иной тип обмена веществ. Поэтому разного рода воздействия, которые испытывают растения, обычно влияют на имеющиеся в них ферменты, на биологическую среду растительной клетки, в которой эти ферменты содержаться, и уже потом приводят к усилению или ослаблению тех или иных процессов.

Закономерности изменчивости химического состава сельскохозяйственных растений под влиянием климатических, почвенных факторов и условий питания широко используется при районировании сельскохозяйственных культур, имеет большое практическое значение. Так, процентное содержание масла в семенах льна при культуре его в разных регионах почти одинаково, однако значительно меняется его химический состав. Лен, выращиваемый на севере, дает хорошо высыхающее масло. Это обуславливается высоким содержанием в нем ненасыщенных жирных кислот. На юге тот же сорт льна имеет столько же масла в семенах, как и на севере, но оно характеризуется меньшим содержанием ненасыщенных жирных кислот и поэтому плохо высыхает. Для характеристики качества масла используется йодное число. Чем выше йодное число, тем лучше качество масла.

Обмен веществ способен глубоко изменяться под влиянием окружающей среды. К решающим внешним  факторам, определяющим интенсивность  процесса обмена и обуславливающим  качественную и количественную изменчивость химического состава растительных организмов относятся влажность, температура, удобрения, приемы возделывания.

Все виды удобрений, как  органических, так и минеральных, существенно влияют на урожай и его  качество, на химический состав растений, повышая содержание белков, углеводов  и ряда других веществ. Так, под влиянием минеральных удобрений увеличивается содержание масла в семенах клещевины. При продвижении культуры горчицы белой с севера на юг масличность семян снижается вдвое. Условия среды оказывают большое влияние на образование белков, алкалоидов, витаминов и других соединений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Азот в почве и динамика его соединений

2.1. Содержание азота в почве

 

Основное количество азота (до 90% общего содержания) находится  в семенах в составе белка. Растительные белки содержат азота  от 14 до 18%, т. е. в среднем около 16%.