A takie tam filmiki na podstawie książek (ilustracje itd)
KILKA PODSTAWOWYCH PRAWD W KTÓRE WIERZYMY
Kurs na zdarzenia 1x, x2 na podstawie 1, x, 2
[Artykuły] Dyrektywa EPBD: informacje podstawowe
[Artykuł] Współczynnik U - podstawowe informacje
[Artykuł] Okna - podstawowe parametry
[Sprzedam] Bezpieczeństwo sieci - podstawy
Postać do Podstawowej Kampani
Akt I podstawka - Filesh
[sprzedam] ponad 100 plyt drumandbass + case na plyty
Tanit diary
CHEMIA – jest nauką, która ukształtowała się w pierwszych podręcznikach do nawożenia.NAWOŻENIE to:
- naświetlenie roślin, ogrzewanie roślin – nawożenie ciepłem
- nawożenie dwutlenkiem węgla
- nawożenie tlenem
- nawożenie wodą ( nawadnianie lub melioracja)
- nawożenie składnikami mineralnymi i organicznymi (stosowanie nawozów mineralnych lub organicznych)
CHEMIA ROLNA zajmuje się poznawaniem i oddziaływaniem na roślinę za pośrednictwem środowiska glebowego. Zajmuje się również glebą, którą należy doprowadzić do odpowiedniego stanu chemicznego, roślinami (jej składnikami pokarmowymi).
Główne cele chemii rolnej:
- optymalizacja nawożenia prowadząca do wzrostów plonu roślin (dostarczenie roślinie nawozów w odpowiednich ilościach, odpowiednim terminie i odpowiedniej formie)
- zachowanie dobrych cech jakościowych roślin
- eliminacje ujemnych skutków nawożenia w środowisku
WYMAGANIA POKARMOWE ROŚLIN - to ilość składników, jaką roślina musi pobrać dla wydania założonego plonu. Oblicza się (wymagania pokarmowe roślin) mnożąc wysokość końcowego plonu przez zawartość składnika w plonie i wyraża w kg/ha.
Kg N * ha-1
Kg P2O5 * ha-1
Kg K2O * ha-1
Na plon pszenicy ozimej 50 dt (decytona) ha-1 ziarna plonu pszenicy słomy
% N w ziarnie 2,0%
% w słomie 0,5%
50 dt * 2,0 = 100kg N
50 dt – 0,5 = 25kg N
100 kg N + 25kg N = 125 kg N/ha
POTRZEBY NAWOZOWE – to ilość składników jaką należy zastosować w formie nawozów dla uzyskania założonego plonu.
Wymagania pokarmowe roślin są równe potrzebom nawozowym.
W jaki sposób można optymalizować nawożenie?
- znajomość fizjologii roślin z elementami biochemii
- znajomość pewnych elementów gleboznawstwa
- znajomość odpowiednich technologii nawożenia
- ochrona środowiska
- znajomość chemii w zakresie produkcji rolniczej
I Próchnicowa teoria odżywiania się roślin.
Albert Thear utrzymywał, że rośliny pokrywają swoje potrzeby węglowe pobierając je za pomocą korzeni i gleby. Podstawowym składnikiem pobieranym przez rośliny jest próchnica. Pierwiastki odgrywały tylko podrzędną rolę jako symulatory wzrostu roślin.
Teoria I została obalona w 1840r.
Bezpośrednim pokarmem roślin nie jest próchnica ale sole mineralne pobierane z wodą za pomocą korzeni z gleby i dwutlenek węgla asymilowany z powietrza.
To teoria mineralnego odżywiania się roślin:
- rośliny pobierają z gleby nie substancje organiczne ale mineralne z gleby za pomocą korzeni
- roślinie potrzebnych jest 10 pierwiastków; oprócz węgla, wodoru i tlenu potrzebuje fosforu, potasu, wapnia, magnezu, krzemu i żelaza
- węgiel znajdujący się w roślinie pobierany jest z powietrza w postaci CO2
- obornik i komposty stosowane do użyźnienia są tyle warte ile znajduje się w nich soli mineralnych powstałych po ich rozłożeniu
- azot – powstający po rozłożeniu materii organicznej jest dla roślin bezwartościowy; rośliny mogą pobierać azot z powietrza
- brakujące w glebie składniki pokarmowe należy uzupełniać nawozami mineralnymi
- rośliny pobierają z gleby różne ilości składników pokarmowych (powinno się wprowadzić zmianowanie roślin)
- wzrost roślin uzależniony jest w głównej mierze od tego pierwiastka który znajduje się w glebie w najmniejszej ilości w stosunku do potrzeb roślin (prawo min.)
Ogłoszenie tej teorii wpłynęło na rozwój przemysłu nawozowego.
GLEBA I JEJ ROLA W ODŻYWIANIU ROŚLIN
4 fazy gleby:
- stała: materia organiczna
- ciekła zwana roztworem glebowym
- gazowa
- etafon glebowy – organizmy żywe
Źródłem substancji mineralnej jest skała macierzysta. Powietrze i woda występują w wolnych przestrzeniach.
Właściwości gleb i ich rola w żyzności gleby
1. Skład granulometryczny – części ziemiste: frakcje pyłu i części spławialne. Im więcej gleba zawiera części spławialnych tym więcej jest skł. pokarmowych pobieranych przez rośliny.
Podział gleb ze względu na skład granulometryczny. Gatunki gleb:
- kamieniste
- pyłowe
- ilaste
- piaskowe
- żwirowe
Podział gleb na grupy agronomiczne:
- gleby b. lekkie do 1% cz. spławialnych
- gleby lekkie 11 – 20% cz. spławialnych
- gleby średnie 21 – 35% cz. spławialnych
- gleby cięzkie powyżej 35% cz. spławialnych
2. Minerały glebowe. Minerały wtórne powstają w wyniku wietrzenia minerałów pierwotnych. Mają budowę pakietową.
W glebach polskich przeważają minerały typu illit.
3. Glebowa materia organiczna. Materii org. w glebach org. jest ponad 50%. W glebach mineralnych natomiast od 1,5 do 4%. Jest jednym z najważniejszych skł. decydujących o żyzności gleby. 95% materii org. stanowi próchnica. Próchnica jest źródłem skł. pokarmowych dla roślin ale dopiero po procesie mineralizacji. Wpływa na podtrzymanie struktury glebowej. Reguluje stężenie roztworów glebowych. Pełni rolę buforu w glebie, wpływa na stabilność odczynu w glebie, chroni kationy przed wypłukiwaniem przez opady, inaktywuje toksyczne metale ciężkie, wiąże pestycydy. Próchnica zawiera również hormony, antybiotyki co zwiększa zdrowotność gleby.
4. Stosunki wodne. Ilość i rodzaj wody w glebie określona jest jako roztwór glebowy – zawiera rozpuszczalne związki org. oraz jony.
5. Powietrze glebowe w porównaniu z powietrzem atmosferycznym zawiera mniej tlenu (ok. 15%) a więcej CO2 i pary wodnej. W glebie w której wzrasta ilość wody a maleje ilość powietrza pojawiają się procesy redukcyjne. W glebie przesuszonej panują warunki sprzyjające oksydacji (utlenianiu).
6. Stosunki cieplne gleby. Zbyt niska lub wysoka temp. osłabia rozwój systemu korzeniowego. Optymalna temp. dla bakterii to 25 – 300C.
7. Fauna i flora glebowa. Wszystkie procesy glebowe bezpośrednio uwarunkowane działalnością drobnoustrojów. Wpływ fauny i flory glebowej jest bardzo istotna.
8. Właściwości sorpcyjne gleby. Zjawiska sorpcyjne są bardzo złożone. Wyróżnia się 5 rodzajów sorpcji:
- mechaniczną
- fizyczną
- chemiczną
- biologiczną
- wymienną
Sorpcja wymienna kationów zachodzi między kompleksem sorpcyjnym gleby a roztworem glebowym, spowodowane jest to dążeniem do wyrównania stężeń jonów. Ładunki zmienne koloidów zależą od dysocjacji. Najczęściej w tworzeniu tych ładunków biorą udział:
-COOH H+ oraz >-OH H+
Stąd duża rola wapniowania gleby. Każda gleba posiada kationową pojemność sorpcyjną gleb, która zależna jest od skł. granulometrycznego i zawartości próchnicy. Pojemność sorpcyjna gleb to 5 – 25 wimol (+)/100. Im wyższa pojemność sorpcyjna gleb tym większe zatrzymywanie składników pokarmowych. Kationy z różną siła wpływają do kompleksu sorpcyjnego.
Szereg kompleksu sorpcyjnego:
Li+ < Na+ < NH4+ < K+ < Mg+ < Ca2+ < Al3+ < Fe3+ < H+ < H3O+
Znaczenie sorpcji wymiennej kationów:
- wpływa na strukturę gleby
- wpływa na odżywianie roślin
- chroni kationy przed wymywaniem
Sorpcje wymienna anionów – podlega tym samym regułom co sorpcja wymienna kationów. Stosunkowo najsłabiej wchodzą do kompleksu jony:
Cl- < NO3- < H2BO3- < SO42- < MoO42- < HPO42-
W sorpcji wymiennej anionów biorą udział niektóre minerały ilaste.
Sorpcja chemiczna przedstawiona jest na przykładzie jonów fosforanowych.
Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+
MeH2PO4 ---------------------- MePO4 (zw.
nierozpuszczalny)
Zachodzi w glebach kwaśnych oraz zasadowych.
Ca(H2PO4)2 + Ca(HOO3)2 –> 2CaHPO4 + 2H2CO3
Zw. rozpuszczalny w H2O Zw. nierozpuszczalny
2CaHPO4 + Ca(HCO3)2 –> Ca3(PO4)2 + 2H2CO3
Sorpcja biologiczna – zatrzymuje składniki pokarmowe. przeciwdziała wymywaniu tych składników. Nazywana również procesem imobilizacji jeżeli dotyczy to azotu.
9. Odczyn i kwasowość gleby. W glebie wyróżnia się różne formy kwasowości. Na podstawie kwasowości wymiennej możemy określić stopień wapnowania gleby.
W zależności od odczynu wyróżniamy gleby pH (KCl) wyróżnia się 5 stopni:
- b. Kwaśne < 4,5
- kwaśne 4,6 – 5,5
- lekko kwaśne 5,6 – 6,5
- obojętne 6,6 – 7,2
- zasadowe > 7,2
W Polsce przeważają gleby kwaśne, w celu poprawienia odczynu gleby stosuje się proces wapnowania. Najczęściej stosuje się: CaCO3, MgCaCO3, CaO, MgO, CaSiO3, MgSiO3. Biologiczne skutki zakwaszania się gleb.
Zakwaszenie gleby przez procesy naturalne, nawozy i kwaśne deszcze; Obniżenie pH Pogorszenie struktury i biologicznej aktywności gleb; Rozpuszczanie związków Al, Fe, Mn i innych metali Objawy toksyczności Al.,a niekiedy Fe i Mn u roślin; Hamowanie pobierania przez rośliny P, Mg, Ca i Mo Zmniejszenie plonu roślin; Zmniejszenie zawartości P, Ca, Mg w plonie
10. Właściwości buforowe gleb.
Buforowość – zdolność do przyjmowania jonów kwasowych i zasadowych przez gleby bez gwałtownych zmian odczynu. Najczęstszymi buforami są:
- bufor węglowy H2CO3 / Ca(HCO3)2
- bufor fosforanowy H3PO4 / Ca(H2PO4)2
Od właściwości buforowych zależą efekty wapniowania. Gleby słabo zbuforowane nawozimy nawozami węglowymi natomiast gleby ciężkie nawozami tlenowymi.
11. Przyswajalność składników mineralnych dla roślin obejmuje procesy zachodzące między fazą płynną, stałą i korzeniami roślin. Bezpośrednią miarą przyswajalności jest tempo jego pobierania przez system korzeniowy. Pośrednią miarą ilości składników jest ilość składników ekstrahowana z gleby metodami przyjętymi w resztach glebowych. Składniki pokarmowe mogą występować w następujących formach:
- formy zapasowe (rezerwowe) - największa ilość skł. pokarmowego, występuje w związkach słabo i średnio rozpuszczalnych
- formy ruchome (wymienne) - związane z fazą stałą gleby, kationy i aniony łatwo uwalniane z kompleksu sorpcyjnego
- formy rozpuszczalne (aktywne) – jony lub skalatowane cząsteczki znajdujące się w roztworze glebowym, występuje w fazie ciekłej.
Formy przyswajalne: formy aktywne oraz formy ruchome.
Dla fosforu formy przyswajalne stanowią 13%
Dla potasu 0,8%
Dla magnezu 3%
Dla boru 10%
Dla miedzi 25%
Dla molibdenu 19%
Stopień przyswajalności pierwiastków zależy od mikroorganizmów glebowych zmieniających siłę wiązania ich połączeń gatunku roślin i jej stadium rozwojowego, temp., nasłonecznienia, odczynu gleby, stężenie roztworu glebowego, wzajemnego wpływu anionów i kationów, przesiewność gleby, zawartość samych przyswajalnych form. PRZEMIESZACZANIE SIĘ JONÓW W ROZTWORZE GLEBOWYM.
Stężenie jonów jest niewielkie ulega w czasie wegetacji zmianom. Przemieszczają się w kierunku korzenia .
J = V * C
C – stężenie jonów w roztworze glebowym
V – ilość transpirowanej wody
Założono że na wyprodukowanie 100g suchej masy roślinnej, rośliny zużywają 40l wody. Stężenie w roztworze glebowym pobieranych składników pokarmowych wynosi.
mg * dm-3 w roztworze glebowym % Optymalna zawartość w roślinie
N – 50 2 2
P – 0,003 0,012 0,3
K – 4 0,016 1,8
Ca – 200 8 1,6
Mg – 24 1 0,3
Brakujące składniki rośliny pobierają na zasadzie dyfuzji.
Inne zjawiska jakim podlegają składniki
- wymiana kationów
Micela Ca 2+ + 2K+ Micela K+K+ + Ca2+
- procesy rozpuszczania
AB H2O A- + B+
W czasie rozpuszczania ustala się pewien stan równowagi.
Stała rozpuszczalność
K = ( [A +] * [B+] ) / AB
- procesy sorpcji i desorpcji
- procesy utleniania i redukcji – uczestniczą protony wodoru
- proces tworzenia się związków kompleksowych (składają się z atomu centralnego połączony wiązaniem koordynacyjnym)
ZWIĄZKI AZOTU. Jest głównym składnikiem pokarmowym. Ogólna zawartość azotu w glebie jest związana z materią organiczną. Najwięcej jest w torfach i glebach wytworzonych z torfów. W glebach mineralnych jest mniej 0,005 – 0,30% N.
Średnia zawartość x = 0,1% (z 3000t) 3000kg N
10 – 30 kg N – aktywny
Z gleb mineralnych zasobne w N są czarnoziemy.
Formą aktywną są: NH4+ i NO3-, a czasem NO2-.
Stężenie azotu mineralnego 50 – 140 mg N * dm3
Forma ruchoma azotu to adsorbowane wymienne jony NH4+ i podatne na rozkład mikrobiologiczny resztki roślinne. Forma zapasowa – to adsorbowane wymienne jony NH4+
Procesy przemian:
- mineralizacji
- immobilizacji
- utleniania i redukcji
- adsorpcji jonów NH4+
Mineralizacja N inaczej amonifikacja – końcowym produktem jest amoniak. Siłą napędową jest energia pochodząca ze związków węgla.
Model mineralizacji konstruowany jest dla C i N.
Kierunek procesów zależy od stosunku węgla do azotu w rozkładanych resztkach roślinnych. Im mniej C w resztkach tym więcej N znajduje się w glebach.
C/N < 40 Proces amonifikacji najbardziej wydajny
C/N 40 – 50 Nie ma wydzielania mineralnego azotu do roztworu glebowego
C/N > 50 Zbiałczanie azotu glebowego inaczej immobilizacja.
Proces amonifikacji mocznika Co(NH2)2 . Pod wpływem wody i enzymu ureazy mocznik przechodzi w węglan amonu.
Co(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3
Amonifikacja zachodzi w glebach wilgotnych, ciepłych, organicznych, nie za suchych.
Adsorpcja – podlega tu jon amonowy [KS]NH4+ jest adsorbowany wymiennie.
Adsorpcja amoniaku niewymienna odbywa się w przestrzeniach międzypakietowych minerałów pierwotnych i wtórnych o budowie pakietowej. Posiada to wernikulit, dalej illit, smektyt, kaolinit. Chroni to amoniak przed wymywaniem ale zmniejsza formy przyswajalne dla roślin.
Może mieś duże znaczenie dla gleb z lessu i glin.
Utlenianie i redukcja związków azotu.
Proces nitryfikacji – proces mikrobiologiczny amoniaku do azotanów.
2NH4+ + 3O2 2NO2- + 2H2O + 4H+ (stymuluje
bakterie nitrostandas)
2NO2 + O2 2NO3 (nitrobacter)
Amoniak stanowi jedyne źródło energii dla bakterii. Bakterie te są wrażliwe na zakwaszenie środowiska. Proces ten jest korzystny, zmniejsza się koncentracja amoniaku ale jest niekorzystny gdyż tworzą się jony azotowe o dużej ruchliwości (dlatego że nie podlegają sorpcji wymiennej) powodując zagrożenie dla środowiska.
Denitryfikacja – ma charakter redukcji oddechowej, są receptorami elektronów.
2NO3- O2 + 2NO2- 2O2 + N2 (bakterie
redukcyjne)
Redukcja zachodzi w warunkach beztlenowych, czemu sprzyja duża zawartość materii organicznej. Powoduje straty azotu.
Zachodzi w każdym typie gleby ale najwięcej w glebach ciężkich, łąkowych.
Bilans azotu w glebie
Źródłem są:
- nawożenie organiczne
- nawożenie mineralne
- biologiczne wiązanie N elementarnego bakterie z rodzaju Azotobacter, Closridium, Beijennchia, Derxia
dzięki obecności nitrogenezy bakterie wiążą azot z atmosfery. Azot ulega redukcji do amoniaku.
Nitrogeneza jest enzymem, białko zawiera molibden i żelazo i jest enzymem redukcyjnym.
Źródłem azotu w glebie jest azot powstały na skutek wyładowań atmosferycznych a także rozwój motoryzacji – tlenki azotu w połączeniu z wodą tworzą azotyny i azotany lub z opadów atmosferycznych.
Straty azotu:
- w procesie mineralizacji na glebach lekkich
- w wyniku wymywania azotanów powstałych w procesie nitryfikacji
N – serve działa toksycznie na bakterie nitryfikacyjne
- w czasie nitryfikacji i denitryfikacji
- z plonem
- w trakcie erozji wodnej
Straty są większe niż przychody.
FOSFOR
W zależności od skały macierzystej ilość fosforu wynosi 0,02 – 0,12%. Wzrasta wraz z udziałem części spławialnej i materii części organicznej. W glebach torfowych jest 0,2% P, występuje w połączeniach organicznych i nieorganicznych.
Fosfor organiczny jest typowy dla torfów i gleb leśnych występuje w szczątkach roślinnych.
Fityna, pochodne kwasu fitynowego stanowią 50% P organicznego.
Fosfolipidy 1 – 5% P ogólnego organicznego
Kw. Nukleinowe 2,5% P ogólnego organicznego
Fosfor nieorganiczny – są fosforany wapnia, magnezu, glinu, żelaza.
Minerały pierwotne stanowią pierwotne źródło fosforu w glebie. Występuje w skałach macierzystych.
Wyróżniamy:
- fluoroapatyt 3Ca3(PO4)2 * CaF2
- chloroapatyt 3Ca3(PO4)2 * CaCl
- hydroksyapatyt 3Ca3(PO4)2 * Ca(OH)2
- waryscyt AlPO4 * 2H2O
- strendit FePO4 * 2H2O
W takich formach fosfor jest niedostępny PO43- a fosfor ulega wietrzeniu. Inną formą są świeżo strącone fosforany, które traktowane są jako forma ruchoma Ca3(PO4)2, Fe(OH)2 H2 PO4, Al(OH)2H2 PO4, MgHPO4, CaHPO4 są pobierane przez rośliny.
Inną formą jest występowanie P w formie zaadsorbowanej na powierzchni uwodnionych tlenków żelaza i glinu lub na powierzchni minerałów ilastych.
Najmniejszą grupę stanowią jony ortofosforowe (aktywne). Przeważają jony H2PO4- w glebach kwaśnych, zaś w glebach obojętnych HPO4-. Są to formy dostępne.
Przyswajalność P zależy od:
- odczynu
- zawartości jonów w odczynie glebowym
Jony P ulegają strąceniu pod wpływem jonów Ca2+ i Mg2+
MeH2PO4 MeHPO4 MePO4
Zapobiega to nadmiernemu pobieraniu poprzez rośliny i zapobiega wymywaniu. Fosfor organiczny pod wpływem enzymów jest rozkładany i uwalniany do roztworu glebowego.
SIARKA
Źródła:
- pierwotnym są minerały zawarte w skałach macierzystych, np. piryt, halkopiryt
- gips, anchydryt CaSO4 – rośliny pobierają je w formie siarczanowej (SO42-) lub w postaci dwutlenku siarki (SO2)
- z nawozami organicznymi i mineralnymi, np. siarczan amonu (NH4)2SO4
- z nawozami fosforowymi
- z kwaśnych deszczy
zawartość siarki od 0,005 do 0,05%. Siarka materii organicznej występuje w białkach.
Siarka podlega następującym przemianom:
- Mineralizacji – siarka organiczna przechodzi w siarkę siarczanową SO42-, zachodzi w glebach dobrze natlenionych i aktynie biologicznych
- Redukcja – zachodzi w warunkach beztlenowych; z siarki organicznej pod wpływem redukcji powstaje siarkowodór H2S
bilans siarki jest dodatni
POTAS I SÓD
Występują w całościach w formie mineralnej.
Potas jest makroelementem. Z fosforem i azotem twory triochemiczne.
Niezbędność sodu jest mniejsza niż potasu ale może zastępować potas.
Zawartość K i Na w glebie
K waha się w granicach od 0,8 do 2%, natomiast Na w granicach od 0,2 do 1%.
Znajdują się w najdrobniejszych frakcjach gleby. Pierwotnym źródłem K i Na są glinokrzemiany, np. ortoklaz, algit, leucyt, hefalin, muskowit, biotyt.
90% K występuje w niezwietrzonych glinokrzemianach a wyniku procesu wietrzenia przechodzi do roztworu glebowego. Łatwiej jest uwalniany z biotytu, muskowitu, gorzej z ortoklazu.
K wymienny i K w roztworze glebowym stanowią K przyswajalny. Potas zasorbowany w oprzestrzeniach między pakietowych minerałów ilastych jest to forma niewymienna. Proces uwsteczniania zachodzi w minerałach ilastych. Jony potasu są podatne na wymywanie.
Sób występuje w skaleniach, jony sodu nie są uwsteczniane, słabiej są wiązane wymiennie, stosunkowo łatwiej ulegają wymyciom z gleby.
WAPŃ I MAGNEZ
Należą do grupy ziem alkalicznych. Są regulatorami odczynu gleby.
Zawartość Ca i Mg w glebie
Ca w glebach mineralnych 0,3 – 1%, w rędzinach 10%.
Mg 0,1 – 0,5% - wyjątek stanowią gleby z serpentynitu.
Naturalnym źródłem Ca są minerały w skałach macierzystych np. kalcyt, syderyt, dolomit, anortyt. Minerały magnezowe to: magnezyt, oliwin, talk, serpentyn.
Formy Ca i Mg w glebach. Występują w formie mineralnej, małe części w formie organicznej.
Formy:
- jako składnik minerałów pierwotnych i wtórnych
- w formie rozpuszczalnych soli w roztworze glebowym
- formie jonów Mg2+ i Ca2+ wymiennych
Straty. Jony Ca i Mg są łatwo wymywane, szczególnie w glebach kwaśnych.
Głównym celem wapnowania jest zapienienie roślinom odpowiedniego odczynu. Magnezowanie poprawia właściwości fizykochemiczne.
Straty są dość duże. Mg to 8 – 30kg w ciągu roku natomiast Ca to ok. 100kg.
ŻELAZO
Ogólna zawartość w glebie 0,02 – 10%. Średnia zawartość ok. 2%.
Źródło:
- minerały zawarte w skale macierzystej
- składniki mineralne i organiczne z nawozami.
Formy:
- występuje w postaci minerałów pierwotnych np. magnetyt, hematyt(Fe2O3), limolit, piryt, oliwin, syderyt
- występuje w postaci minerałów wtórych
- bezpostaciowe formy Fe w postaci otoczki cząstek glebowych
- związki kompleksowe z materią organiczną
- związki rozpuszczalne w roztworze glebowym
- związki związane w kompleksie sorpcyjnym
Łączy się w helaty ze związkami organicznymi, chroni to metal przed wytrąceniem w trudno rozpuszczalnych związków.
Niedobór Fe występuje na glebach zasadowych zwapnowanych i kwaśnych.
MANGAN
Zawartość 20 – 6000mg/kg w glebie. Najuboższe są gleby lekkie.
Źródlem są:
- skały macierzyste
- nawozy
Formy:
- minerały Mn to: piroluzyt (MnO2), manganit (MnOCH), rodonit (MnSiO2)
- w postaci tlenków
- w postaci nierozpuszczalnych soli w roztworze glebowym
Tworzy helaty, występuje w 3 stopniach utlenienia. Formą aktywną jest mangan 2 wartościowy. Stężenie w roztworze glebowym jest bardzo małe i nie przekracza 0,05mg/dm3.
Czynniki wpływające na przyswajalność:
- potencjał oksydacyjno - redukcyjny
- pH; im niższe ty więcej Mg 2 wartościowego
- ilość świeżej materii organicznej
Niedobór występuje na glebach lekkich, suchych o odczynie zasadowym. Nadmiar – gleby ciężkie, wilgotne, kwaśne.
CYNK
5 – 300 mg/kg w glebie.
Występuje na terenach przemysłowych. Występuje w minerałach krzemianowych tj. angit, biotyt, hornblenda, sparelit. Występuje w formie krzemianów w formie rozpuszczalnej w roztworze glebowym oraz w formie wymiennej z minerałami ilastymi oraz materią organiczną.
Jest adsorbowany przez węglany wapnia i magnezu.
Rośliny pobierają cynk w postaci helatów z roztworem wodnym.
Zawartość Zn zależy od:
- warunków glebowych
- pH, jeśli rośnie to zmniejsza się ilość cynku
Niedobór cynku występuje na glebach alkalicznych.
MIEDŹ
Zawartość 4 – 100mg/kg. Większe ilości występują na terenach uprzemysłowionych. Łatwo wchodzi w połączenia ze składnikami mineralnymi i organicznymi; wytrąca się z anionami siarczkowymi, węglanowymi i wodorotlenowymi.
Źródło:
- minerały miedziowe w skale macierzystej ; występuje w postaci siarczków np. halkopiryt, halkozyt
Formy:
- w postaci minerałów pierwotnych i wtórych
- w materii organicznej
- wytrącane na tlenkach Mn i Fe
- związane z kompleksem sorpcyjnym gleby(bardzo silnie wiąże się z próchnicą)
- występuje w roztworze glebowym w formie związków kompleksowych i helatów
Ilość helatów wzrasta wraz z odczynem gleby.
Rośliny pobierają je z roztworu glebowego.
BOR
5 – 80 mg/kg gleby.
Zawartość boru zależy od:
- skały macierzystej
- składu granulometrycznego; gleby ciężkie zawierają więcej boru niż gleby lekkie piaszczyste
Formy:
- minerały borokrzemianowe i boroglinokrzemianowe np. turmalin
- jony boranowe w glebie BOH4- ; łatwo ulegają sorpcji przez minerały ilaste, łatwo są wiązane po podwyższeniu pH dlatego większe wapnowanie zmniejsza ilość boru
Niedobór boru dla roślin występuje w okresie suszy.
MOLIBDEN
0,2 – 0,4%w glebie.
Zawartość molibdenu w glebie zależy od rodzaju gleby i skały macierzystej.
Źródłem są:
- minerały molibdenowe zawarte w skale macierzystej np. molibdenit, wulfenit, powelit
Formy:
- w postaci minerałów pierwotnych i wtórych
Łatwo sorbowany jest przez kompleks sorpcyjny i łatwo łączy się z materią organiczną.
Jest dostępny dla roślin w formie anionu MoO42-. Podlega sorpcji wymiennej anionów. Jest silnie związany w warunkach niskiego pH.
SKŁAD CHEMICZNY ROŚLIN
- pozwala określić wymagania pokarmowe
- wykazuje jakość roślin i ich przydatność do celów żywieniowych
Skład roślin:
- świeża masa roślin składa się z wody i suchej masy
- główną częścią suchej masy są związki organiczne i popiół
Zawartość wody i suchej masy zależy od gatunku rośliny.
Głównymi pierwiastkami są: C, O, N, S, H, P.
Skład popiołu jest bardziej urozmaicony. Pierwiastki popielne niezbędne dla roślin stanowią grupę mineralnych nazywanymi składnikami nawozowymi.
Skład mineralny zmienia się, zależy od gatunku rośliny, organu rośliny, jest wypadkową procesów w roślinie.
Podstawowe związki organiczne w roślinie. Związki organiczne można podzielić na 3 grupy:
1. Budulcowe – celuloza, chemiceluloza, lignina, pektyny, białka strukturalne, kwasy nuleinowe, woski , glikolipidy
2. Katalityczne i regulacyjne – enzymy, chlorofil, karotenoidy, fitohormony
3. Zapasowe i energetyczne – węglowodany, tłuszcze właściwe, białka zapasowe
Węglowodany – cukry proste, sacharydy, mono-, oligo-, polisacharydy; stanowią związki zapasowe, budulcowe.
Celuloza jest podstawowym składnikiem drewna. Chemicelulozy i lignina nadają trwałość ścianom komórkowym.
Do monosacharydów zaliczamy: pentozy, heksozy, sacharozę; są to składniki zapasowe i budulcowe. Polisacharydy to skrobia.
Tłuszczowce dzieli się na proste i złożone; występują w roślinach, są substancjami zapasowo – energetycznymi.
Białka – zbudowane z aminokwasów. Pierwiastki to: C, H, O, N i S. Niektóre niezbędne aminokwasy: fenyloalanina, lizyna, metiolina, tryptofan.
Białka dzielimy na:
- strukturalne występujące w błonach
- enzymatyczne mają właściwości katalityczne
- zapasowe – mają mało zróżnicowany skład aminokwasowy
W zależności od rozpuszczalności białka dzieli się na 4 grupy:
1) Albuminy – rozpuszczalne w wodzie, występują w grochu, fasoli
2) Globuliny – nierozpuszczalne w wodzie ale rozpuszczalne w 5% siarczanie potasu, występuje w zbożu
3) Prolaminy – rozpuszczalne w 40 – 70% roztworze etanolu, występuje w kukurydzy, zbożach
4) Gluteiny – rozpuszczane w rozcieńczonym roztworze wodorotlenku potasu, występuje w zbożach, kukurydzy.
Enzymy – zawierają składnik niebiałkowy np. koenzym grupy prostetyczne. Katalizują szereg reakcji.
Wyróżniamy 6 grup enzymów:
1) Oksydoreduktazy
2) Triansliazy
3) Transferazy
4) Ligazy
5) Hydrolazy
6) Izomerazy
Barwniki
Chlorofil – zielone; podstawowym składnikiem chlorofilu jest Mg.
Karotenoidy – żółte, brunatne
Witaminy i substancje wzrostowe
Witaminy są związkami organicznymi o różnej budowie, w małych ilościach spełniają różne funkcje fizjologiczne. A, D, E, K – witaminy rozpuszczalne w wodzie.
Alkanoidy – związki o budowie pierścieniowej zbudowane z atomu azotu, są pochodnymi aminokwasów np. nikotyna.
Glikozydy – składają się z glukozy i innych cukrów oraz części bezcukrowych np. rośliny z rodziny krzyżowych. W części niecukrowej składnikami jest siarka.
Składniki pokarmowe roślin Kryteria Arhona
1) Jeśli brak skladnika pokarmowego roślina nie może ukończyć swojego cyklu rozwojowego
2) Działanie składnika nie może być zastąpione przez żaden inny składnik
3) Składnik musi bezpośrednio uczestniczyć w odżywianiu rośliny jako część składowa metabolity lub jako element niezbędny do funkcjonowania układów enzymatycznych.
Klasyfikacja składników pokarmowych:
- mikroelementy
- makroelementy
- niezbędne i zbyteczne
Funkcje składników pokarmowych
Węgiel – pobierany w formie CO2 jest związkiem zapasowym, tworzy masę rośliny
Wodór – pobierany w formie pary wodnej
Tlen – wody tlenu cząsteczkowego
Azot – w formie jonów NO3-, NH4+, NO2-; składnik białka, enzymów, chlorofilu
Fosfor – jony fosforanowe H2PO4-, HPO4; składnik kwasów nukleinowych
Siarka – jony siarczanowe SO42-, SO2; składnik białek i enzymów
Potas – jony pojedyncze K+, aktywator wielu enzymów, regulator ciśnienia osmotycznego
Wapń – kation Ca2+, składnik fityny, regulator enzymów
Magnez – jony magnezowe Mg2+, składnik chlorofilu, fityny, enzymów, reguluje ciśnienie osmotyczne
Żelazo – żelazo w formie (II) – Fe2+, składnik enzymów, dzięki niemu możliwa jest fotosynteza
Mangan – w formie (II) – Mn2+, helaty uczestniczą w dekarbonacji, redukcji, fotoliza wody
Cynk – cynk (II) w formie helatów, skł. enzymów, role ma w syntezie białaka
Miedź – składnik oksydazy
Bor – jony boranowe (BO33-, B4O72-), metabolizm węglowodanów
Molibden – MoO42-, składnik reduktazy azotanowej nitrogenazy
Chlor – Cl-, działa na wydzielanie tlenu
Nikiel – składnik ureazy i hydrogenazy
ABSORPCJA składników pokarmowych przez korzenie
Istnieją 2 sposoby pobierania
- na drodze pobierania biernego bez udziału energii
- pobieranie aktywne (czynny) z udziałem energii
Błony cytoplazmatyczne
- plazmolea
- tonoplast
są przeszkodą w przemikaniu jonów
najważniejszącechą jakoą dysponuje roślina jest selektywność (potrzeby fizjologiczne) i akumulacja. Pewną rolę odgrywa obecność lub brak jonów oddziałujących antagonistycznie. Kationy wapnia utrzymują stabilność błon cytoplazmatycznych. Obok zjawiska antagonistycznego pojawia się zjawisko synergizmu jonów czyli symulowanie absorpcji.
Etapy pobierania składników pokarmowych
1) Transport jonów zawartych w roztworze glebowym w wyniku dyfuzji oraz nagromadzenie przy powierzchni korzeni.
2) Wnikanie jonów przez skórkę przez epidermę w obszar pozornie wolnej przestrzeni czyli apoplastu
3) Przemieszczanie się jonów z pozornie wolnej przestrzeni przez plazmolemę do wnętrza żywych komórek korzenia
4) Transport synplastyczny do ksylemu korzenia
5) Transport składników w ksylemie do wszystkich części rośliny
Transport jonów przez błony cytoplazmatyczne. Główną barierę stanowią błony cytoplazmatyczne które są miejscem selektywności składników przez które pobierane są przez rośliny. Jony występują w stanie uwodnionym, można je uszeregować od jonów łatwo wchodzących do tych mniej wchodzących:
- amonowy
- potasu
- sodu
- magnezu jony
- wapnia
- azotanowy
- chlorkowy
- siarczanowy
O wiele łatwiej przez błony wchodzą kationy. Głównie składniki pokarmowe przez rośliny pobierane są w procesie aktywnego pobierania.
Transport i ruchliwość składników mineralnych w roślinie:
- transport bliski – przemieszczanie się jonów w poprzek korzeni
- transport daleki – przemieszczanie się jonów z ksylemem do części nadziemnych.
Do pierwiastków mało ruchliwych zaliczamy:
- wapń
- siarka
- żelazo
- bor
- miedź
- mangan
Niedobór obserwuje się na liściach najmłodszych.
Do ruchliwych pierwiastków zaliczamy:
- azot
- fosfor
- potas
- magnez
- cynk
ABSORBCJA składników pokarmowych przez liście.
Składniki mineralne przenikają w procesie dyfuzji przez epidermę do tzw. wolnej przestrzeni liścia. Przenikanie odbywa się przez liście licznymi porami, są dostępne dla mikrocząsteczkowych składników pokarmowych np. mocznik.
Ilość składników pobieranych przez liście zmniejsza się z wiekiem rośliny.
Nawożenie dolistne jest często stosowane w przypadku azotu.
ROLA SKŁADNIKÓW POKARMOWYCH W ŻYWIENIU ROŚLIN
Azot uważany za najważniejszy składnik pobierany w formie jonu amonowego, mocznika, azotanowego oraz niektóre rośliny za pośrednictwem bakterii wiążą azot atmosferyczny. Jony NH4+ włączone są w strukturze rośliny. Przy odczynie obojętnym lepszym źródłem jest azot amonowy, odczyn kwaśny – azot azotanowy. Stopień natlenienia gleby, wilgotność to czynniki wpływające na pobieranie składników pokarmowych.
Średnia zawartość azotu w liściach wynosi 0,5 – 4% suchej masy. Do budowy organicznych związków azotowych może być wyłącznie forma amonowa. Azot azotowy musi ulec redukcji np. do amoniaku
HNO3 – (H) HNO2 – (H) NH3
Etapy redukcji:
1) reduktaza azotanowa (molibden)
2) redukcja azotynów do amoniaku
Redukcja azotanów jest ściśle związana z procesem fotosyntezy. Azotany mogą byś magazynowane w wakuolach bez szkodliwości. Natomiast amoniak jest toksyczny dla roślin.
Organiczne związki azotowe. Z amoniaku rośliny budują różne związki organiczne:
- aminokwasy
- białka
- nukleotydy
- kw. nukleinowe
- chlorofil
- alkalidy
Etapy powstawania białka.
- synteza aminokwasów polega na wbudowaniu amoniaku do cząsteczki kwasu organicznego (animacja redukcyjna); transaminacja związana z przeniesieniem grupy aminowej NH2 z kw. glutaminowego bądź kw. pirogronowego, wynik redukcji – powstanie alanina.
Może zabraknąć w roślinie - ketoktazów
COOH COOH
| |
CHNH2 + NH3 CHNH2 + H2O
| |
CH2 CH2
| |
COOH COONH2
Kw. asparginowy Aspargina
Przy słabej fotosyntezie będą powstawać amidy. Białka te są polipeptydami.
Białka łączą się ze sobą za pomocą wiązań peptydowych.
Aminokwas +/- H2O Olipeptyd +/- H2O Polipeptyd (białko)
Białka mogą występować jako białka zapasowe.
Związek org. który zawiera azot jest chlorofil, kwasy nukleinowe (RNA, DNA), aminy (R2N – NO nitroza aminy – działają mutagennei, są to niebezpieczne związki), alakloidy (morfina, lupinina, rycynina, nikotyna, piperyna).
Azot w roślinie występuje również w formie mineralnej. Nadmiar występuje przy osłabionej fotosyntezie.
Objawy niedoboru azotu w roślinie:
- zahamowanie wzrostu części nadziemnych
- łodygi źle się krzewią
- łodygi cienkie, słabo ulistnione
- okres wegetacji roślin ulega skróceniu
- jasno zielone zabarwienie liści (chloroza) pojawia się na liściach starszych.
Objawy nadmiaru azotu :
- silne rozrastanie części nadziemnych (bujanie pędów)
- liście ciemno zielone
- system korzeniowy rozwija się słabiej
- wegetacja roślin przedłuża się
- w plonie zwiększa się udział masy wegetatywnej na niekorzyść nasion
Fosfor. Jest to składnik strukturalny roślin. 0,3 – 0,5% suchej masy. Rośliny pobierają fosfor przez korzenie w formie anionów H2PO4- i HPO42-. Stężenie fosforu jest bardzo małe w roztworze glebowym co spowodowane jest uwstecznianiem.
Związki organiczne fosforu
- fosfolipidy są to estry glicerolu kw. tłuszczowych, lecytyna (jest składnikiem błon plazmatycznych
- kw. nukleinowe są to długołańcuchowe polimery zbudowane z nukleotydów
- AATP, ADP, AMP są to adenozyno-2-fosforany, adenozyno-3-fosforany, adenozynomonofosforany
- NAD, NADP – są to koenzyny, które służą jako przenośnik protonów i elektronów w biologicznym procesie utleniania
- fityna – sól wapniowo – magnezowa kw. fitynowego, jest zmagazynowana w ziarnie, nasionach, nie ma jej w korzeniach, fosfor występujacy w fitynie stanowi 50% (w ziarnie)
Cześć fosforu występuje w formie mineralnej w postaci fosforanów.
Wpływ czynników na pobieranie fosforu przez rośliny.
- odczyn gleby
- ilość
- materia organiczna – im więcej materii tym więcej przyswajalnego fosforu; materia działa bezpośrednio na wytrącanie się fosforu
- jony amonowe i magnezowe
Większe pobieranie fosforu obserwuje się gdy rośliny są lepiej naświetlone, mają lepiej rozwinięty system korzeniowy
Objawy niedoboru fosforu w roślinie:
- zahamowanie wzrostu roślin – części nadziemnych i korzeni
- okres wegetacji wydłuża się
- dojrzewanie nasion i owoców opóźnia się
- liście ciemno zielone z fioletowymi przebarwieniami
- łodygi cienkie
Objawy nadmiaru fosforu: Bardzo rzadko występuje nadmiar fosforu w roślinie.
Siarka. O,2 – 0,4% w suchej masie. Siarka pobierana jest z gleby w formie SO42-, natomiast z atmosfery w formie dwutlenku siarki SO2.
Czynniki wpływające na pobieranie S:
- stężenie jonów siarczanowych (wraz ze wzrostem jonów wzrasta ich pobieranie)
- odczyn (pH 4, pH 7)
- gatunek rośliny (najmniej siarki pobierają trawy, a najwięcej rośliny krzyżowe) – najintensywniej siarka jest pobierana w okresie kwitnienia
Siarka występuje w formie mineralnej i związków organicznych.
Przemiany siarki w roślinach.
Aktywacja jonu ATP i redukcja siarczanów do formy 2 wartościowej
- S – H
- S – S
Siarka występuje w roślinie w następujących związkach:
- aminokwasy siarkowe: cysteina, cystyna, metiomina; ok. 50% S zawartych jest w metioninie; cysteina jest składnikiem glutationu
- wolne aminokwasy które stanowią układ oksydoredukcyjny
- SA – grupa sulchydrynowa
- witamina B1, biotyna H
- koenzym A (CoA) jest to związek który ma zdolność do wiązania wiązań bogatych w energię
- ferlotoksyna
- glukozynolany zwane olejki gorczyczne, występują u roślin krzyżowych, w kom. roślinnej występują związane z cukrami, występują w gorczycy, w chrzanie
- alininy (olejki czosnkowe), zawartość S 80% jej ogólnej ilości; rozkład prowadzi do powstania surfotlenków
- penicylina
Objawy niedoboru S:
- przy silnym deficycie S są trudne do rozpoznania
- powoduje zmniejszenie wzrostu roślin
- młode liście są jasno zielone
- zmniejsza się zawartość azotanów
Potas. Pobierany jest jako kation K+. Pobierany jest w sposób czynny, luksusowy (pobieranie składników przekracza zapotrzebowanie roślin). Nie jest składnikiem budulcowym.
Czynniki wpływające na pobieranie K:
- zawartość potasu
- gatunek rośliny
- antagonizm (prawo stosunku wapnia do potasu)
- odczyn gleby (kwaśny odczyn nie sprzyja pobieraniu K)
- jony amonowe utrudniają pobieranie
- poziom węglowodanów w roślinie.
Funkcje fizjologiczne K w roślinie:
- udział w gospodarce wodnej rośliny (zwiększa ciśnienie osmotyczne w komórce);
- podnosi turgor w roślinie,
- zatrzymuje wodę w roślinie
- reguluje proces transpiracji i wymiany gazowej
- aktywator wielu procesów enzymatycznych
- bierze udział w gospodarce nukleidowej
Niedobór K w roślinie:
- pojawiają się na liściach starczych
- rośliny tracą turgor
- więdną liście, żółkną i opadają
- owoce są drobne
- masa ziarna jest niska
PRAWA PLANOWANIA. Środkiem życia roślin jest środowisko glebowe w którym roślina jest zaczepiona korzeniami i atmosfera z której roślina pobiera składniki mineralne z wewnątrz oraz z zewnątrz, pobiera energię a także składniki pokarmowe. Niedobory tych składników uzupełniane są w formie nawożenia. Jeżeli poziom zasobności gleby jest bardzo duży to zapotrzebowanie rośliny na składniki jest małe, w miarę obniżania się zasobności wzrasta zapotrzebowanie na nawożenie.
Czynniki wpływające na rozwój roślin nazywane są czynnikami wzrostu. Pierwszym badaczem który interesował się żywieniem roślin a ich planowaniem był J. Liebieg – twórca mineralnej teorii odżywiania się roślin.
Prawo Minimum – plon rośliny zależy od składnika pokarmowego znajdującego się w glebie w formie przyswajalnej ilości.
Prawo Malejących Przyrostów Plonu (prawo przyrostów mniej niż proporcjonalnych) przyrost plonu wywołany dodawaniem składnika pokarmowego ograniczającego plon we wzrastającej ilości nie jest proporcjonalny do dawki tego składnika, ale do każdorazowej różnicy między maksymalnym plonem A osiąganym w dawnych warunkach a plonem rzeczywiście osiągniętym y przez dawkę x tego składnika (prawo to sformułował Mitschelich)
Prawo Maksimum – nadmiar składnika pokarmowego, podobnie jak jego niedobór zmniejsza skuteczność innych składników i w konsekwencji powoduje spadek plonu (sformułowane przez francuskiego matematyka Voisin)
Prawo Zwrotu Wyprowadzonych Z Gleby Składników Pokarmowych – wyprowadzone z plonem roślin składniki pokarmowe należy zwrócić do gleby w formie nawozów organicznych i mineralnych.
Prawo Ograniczania Do Minimum Strat Składników Pokarmowych – nawozy organiczne i mineralne należy tak stosować aby ograniczenia do minimum straty składników pokarmowych w wyniku wymywania, uwsteczniania i przechodzenia do atmosfery.
Metody określania zasobności gleby w składniki pokarmowe.
1) Metody biologiczne (pośrednie)
- mikrobiologiczne – bakteryjne, grzybowe, glonowe
- wizualna ocena zaopatrzenia roślin w składniki pokarmowe
- na podstawie składnika chemicznego roślin – skł. chemiczny plonu, roślin testowych, liści, aktywność enzymów
- na podstawie zachwaszczenia
- doświadczenia nawozowe – wazonowe, polowe
Metody wazonowe. Napełnienie wazonów piaskiem, nawozić odpowiednimi składnikami pokarmowymi i wysiew roślin wyższych. Po pewnym czasie porównuje się wysokość plonu z pełnym nawożeniem wazonowym do wysokości plonu z ograniczonym nawożeniem wazonowym.
Etapy doświadczenia polowego:
- wybór reprezentacyjnej dla danego pola działki
- ustalenie wielkości, kształtu poletek, liczby powtórzeń, wybór metody, założenia doświadczenia
- założenie i prowadzenie doświadczenia (uprawa roli , nawożenie, pielęgnowanie, obserwacje faz rozwojowych, zbiór plonu)
- wycena zasobności gleby, opracowania statystyczne
2) Metody chemiczne (bezpośrednie). Glebę bada się bezpośrednio, składniki pokarmowe oznacza się w wyciągu przy użyciu roztworów ekstrakcyjnych.
- oznaczenie fosforu i potasu – metoda Egnera - Reichma
- oznaczanie przyswajalnego manganu metodą Schatchabela
- oznaczanie przyswajalnej miedzi
- oznaczanie przyswajalnego molibdenu – metoda Griga
- oznaczenie przyswajalnego cynku – metoda Ridlisa
- oznaczenie przyswajalnego baru – metoda Bergera i Wołga
Etapy w metodach chemicznych:
- ekstrakcja
- ilościowe oznaczenie jedną z metod
- ocena zasobności gleby na podstawie liczb granicznych
- podjęcie decyzji nawozowej
NAWOZY MINERALNE I ORGANICZNE
Nawozy – są to substancje zawierające składniki pokarmowe niezbędne do prawidłowego rozwoju roślin.
Nawożenie – zabieg agrotechniczny. Podstawowym celem – dostarczenie w odpowiednim czasie, terminie niezbędnych składników do prawidłowego rozwoju i wzrostu roślin.
Podział:
1) Według pochodzenia
2) Składnika chemicznego
3) Cech fizycznych
Systemowy podział nawozów zawiera:
1) grupy
2) podgrupy
3) asortyment
4) rodzaj
5) typ
6) postać nawozu
1) Grupa nawozów to nawozy o wspólnych cechach jakościowych wynikających z ich pochodzenia, np. ogrodnicze, mineralne, niekonwencjonalne.
Nawozy organiczne (nawozy naturalne) powstają w sposób naturalny np. oborniki, komposty, torf, słoma. Charakteryzują się tym, że zawierają wszystkie niezbędne składniki np. makro i mikro składniki. Rozkładają się w glebie stosunkowo długo. Można je stosować raz na kilka lat.
Nawozy mineralne – związki chemiczne, produkty przemysłowe, ulegają rozpuszczeniu, dysocjacji do jonów, są dostępne w tej formie dla roślin.
2) Podgrupa – stanowi zestaw nawozów bliżej określonych pod względem pochodzenia np. nawozy organiczne pochodzenia roślinnego czy zwierzęcego, nawozy mineralne ze względu na skład chemiczny (azotowe, fosforanowe, potasowe, magnezowe, siarkowe), nawozy mikorskładnikowe, nawozy wieloskładnikowe.
Nawozy niekonwencjonalne:
- nawozy komunalne np. osady ściekowe
- nawozy pochodzenia przemysłowego
3) Asortyment – określa nazwy poszczególnych nawozów występujących w podgrupie:
- w podgrupie nawozów organicznych np. obornik
- w podgrupie nawozów mineralnych np. saletra amonowa i mocznik
4) Rodzaj – uzupełnia nazwę nawozu np. nawozy mineralne niskoprocentowe, wysokoprocentowe
5) Typ – określa sposób stosowania np. nawozy przedsiewne, pogłówne, uniwersalne.
6) Postać nawozu – odnosi się do pewnych cech fizycznych np. nawozy stałe, płynne, pyliste, krystaliczne.
Kontrola nawozów jest prowadzona przez różne instytucje. Prowadzi je na przykład Inspekcja Skupu I Przetwórstwa Produktów Rolnych. Muszą być badane przez 3 lata. Nawozy nie mogą być przeterminowane, powinny zawierać nazwę producenta, sposób stosowania. Bez zezwolenia nie można sprzedawać nawozów oraz nie należy sprzedawać nawozu pochodzącego od kur i zwierząt parzystokopytnych ze względu na choroby. Ustawa o nawożeniu reguluje stosowanie nawozów naturalnych – nie należy przekraczać 170N/ha. Część N w korzystnych warunkach może przejść do roztworu glebowego, nie można nawozów azotowych stosować na gleby zalewane ani w okresie zimowym (od grudnia). Reguluję sprawy przewozu i przechowywania nawozów, szczególnie naturalnych (budowanie zbiorników na nawozy).
Zużycie nawozów mineralnych w Polsce i na świecie.
Nawozy mineralne zastosowano po raz pierwszy w połowie XIX wieku.
Największe ilości nawozów w przeliczeniu NPK/ha jest w krajach Europy Zachodniej (250 kg NPK/ha), natomiast Europa Wschodnia 140 kg NPK/ha, Ameryka Północna 89 kg NPK/ha, w Polsce średnia to 86 kg NPK/ha.
Trzy kierunki rozwoju.
I. System konwencjonalny (intensywny, przemysłowy) stosuje się bardzo duże dawki nawozów mineralnych.
II. System integrowany (zintegrowany, harmonijny, zrównoważony, ekonomiczno – ekologiczny) stosuje się nawozy mineralne, organiczne obliczone co do wymagań pokarmowych roślin.
III. System ekologiczny (biologiczny, organiczny, alternatywny) nie stosuje się nawozów mineralnych. Stosuje się nawozy mineralne pochodzenia naturalnego oraz nawozy organiczne, np. obornik, gnojowica ale w formie skompostowanej.
CHARAKTERYSTYKA I PODZIAŁ NAWOZÓW MINERALNYCH.
1. Nawozy azotowe
a) amoniakalne np.
- amoniak bezwodny
- woda amoniakalna
b) azotowo – amonowe np.
- siarczan amonu
c) saletrzane (pogłówne)
d) amonowo – saletrzane np.
- saletrzak
- salmag
- saletra amonowa
e) amidowe np.
- mocznik
f) roztwory azotowe – zawierające 3 formy azotu (amonowa, saletrzana, amidowa)
g) azotowe wolnodziałające np.
- otoczkowane
- kondensaty mocznika
- aldechydów (ureaformy)
Kryteria wyboru nawozów azotowych
- forma azotu w nawozie
- szybkość działania
- działanie uboczne
- cena jednostki azotu – najdroższe są nawozy wolnodziałające, średniodrogie są saletra sodowa i wapieniowa, najtańsze są woda amoniakalna i amoniak bezwodny
Uboczne działanie:
- zakwaszają glebę – siarczan amonu, saletra amonowa
2. Nawozy fosforowe
a) zawierające fosforany rozpuszczalne w wodzie
- superfosfaty proste w formie pylistej i granulkowanej
- superfosfat potrójny
Nawozy przedsiewne, chemicznie kwaśne, w niewielkim stopniu zakwaszają glebę
b) rozpuszczalne w kwasach organicznych
c) rozpuszczalne w kwasach mineralnych
- mączka fosforytowa
- mączka kostna
Nawozy przesiewne, stosuje się je na glebach kwaśnych.
3) Nawozy potasowe – przedsiewnie stosowane
4) Nawozy magnezowe
- kizeryt
- epsonit
- rolmad 40 (MgCO3)
- rolmag 60 (MgCO3 * MgO)
- magnezyty
- serpentynity
5) Nawozy siarkowe
- siarczan amonu
6) Nawozy mikroelementowe (mikronawozy) zawierają jeden bądź kilka mikroelemtów np. żelazo, mangan, miedź, cynk, bor, molibden.
Ze względu na pochodzenie:
I. Sole techniczne i tlenki mikroelemetowe, np.
- siarczan miedzi CuSO4
- siarczan cynku ZnSO4
- chlorek cynku ZnCl2
II. Chelaty mikroelementowe (związki kompleksowe w których cząsteczka organiczna łączy się z jonem centralnym). Nie dysocjują, dobrze rozpuszczają się w wodzie
III. Nawozy makroelemetowe wzbogacone w mikroelementy.
IV. Szkliwa mikroelemetnowe – stopienie w wysokiej temp. soli technicznych i tlenków metali.
V. Kopaliny i odpady przemysłowe.
7. Nawozy wieloskładnikowe – są to nawozy które zawierają co najmniej 2 składniki trichemicznego (NPK); mogą być:
- NPK azotowo – fosforowo – potasowe
- NP azotowo – fosforowe
- NK azotowo – potasowe
- PK fosforowo – potasowe
Zalety nawozów wieloskładnikowych :
- zawierają znacznie więcej czystego składnika aniżeli składników balastowych
- nie potrzeba większej pracy przy sporządzaniu mieszanek nawozowych
- jednakowy skład chemiczny wszystkich granulek
- występowanie składników pokarmowych w różnych proporcjach
- lepsze właściwości fizyczne
Wady:
- większy koszt produkcji 1kg czystego składnika
- niemożliwość dowolnego różnicowania nawożenia zależnie od wymagań pokarmowych roślin.
Podział:
- nawozy wieloskładnikowe mieszane
- nawozy wieloskładnikowe złożone (to takie które zawierają2 składniki pokarmowe w postaci jednego związku chemicznego np. fosforan amonu NH4H2PO4)
- nawozy wieloskładnikowe kompleksowe (zawierają więcej niż 2 składniki pokarmowe)
