ПРЕДМЕТ, МЕТОДЫ, ЗАДАЧИ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ АГРОХИМИИ

Предмет, методы и задачи агрохимии

Агрохимия (агрономическая химия) - наука о минеральное питание растений, химические и биохимические процессы в почве и растениях, применение удобрений и других агро- химикатов с целью повышения плодородия почв, увеличение урожая, улучшение качества сельскохозяйственной продукции. Она изучает взаимодействие растения с почвой и удобрением в процессе роста и развития с учетом природно-климатических условий и биологических особенностей сельскохозяйственных культур.

Итак, центральным в агрохимии есть три проблемы: питание растений, плодородие почвы и применения удобрений. Д. Н. Прянишников эта взаимосвязь схематично изобразил в виде треугольника (рис. 1.1). Он отмечал, что изучение отношений между растениями, почвой и удобрениями всегда было основной задачей агрохимии.

В углах треугольника размещены основные объекты агрохимии, а стрелками указано взаимосвязи между ними. Главной в этом треугольнике является растение, поэтому изучению требований к ее питания в агрохимии предоставляется первоочередное значение. Грунт изучается как место проживания и источник минерального питания, а удобрение - как средство воздействия на почву. Внесены в почву удобрения в результате преобразования оказывают соответствующее действие на его физические, химические и биологические свойства, после чего меняется влияние почвы в растение, ее питания, рост и развитие, урожай и его качество, устойчивость к неблагоприятным условиям. Под влиянием растений и внесенных удобрений изменяются химический состав почвы, ее плодородие, происходит превращение удобрений.

Изучение взаимодействия растений с почвой и удобрениями позволяет выявить факторы, которых не хватает в жизни и питании растений, рекомендовать конкретные агромероприятия по улучшению питания растений с целью повышения урожаев сельскохозяйственных культур и качества растениеводческой продукции.

Географическая сеть опытов с удобрениями и многочисленные зональные эксперименты унифицированными методами исследований сделали определения роли такого фактора, как климат, диалектическая взаимосвязь которого выражается схеме, в центре которой находится растение (рис. 1.2).

Применение удобрений - наиболее быстродействующий способ вмешательства человека в круговорот веществ в земледелии. Оно является основой внедрения средств химизации, что наряду с комплексной механизацией и мелиорацией земель является одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного производства и повышения его эффективности.

В настоящее время понятие "агрохимия" можно трактовать как науку о питании

Схема взаимодействия между растением, почвой и удобрением (треугольник Д.М. Прянишникова)

Рис. 1.1. Схема взаимодействия между растением, почвой и удобрением (треугольник Д.М. Прянишникова)

Взаимосвязь основных факторов агрохимии

Рис. 1.2. Взаимосвязь основных факторов агрохимии

растений и закономерности трансформации удобрений в системе почва - растение - вода-атмосфера с целью максимальной реализации биологического потенциала культур и расширенного воспроизводства плодородия почвы (рис. 1.3).

Агрохимия одновременно является сельскохозяйственной, биологической и химической наукой, поскольку растения - объекты сельскохозяйственного производства. Она изучает удобрения, их свойства и влияние на урожай и

Трансформация удобрений в системе почва - растение - вода - атмосфера

Рис. 1.3. Трансформация удобрений в системе почва - растение - вода - атмосфера

качество сельскохозяйственной продукции, а также на окружающую среду. Агрохимики разрабатывают новые формы удобрений, нормы, сроки и способы их внесения, системы применения удобрений в севооборотах хозяйств, совершенствуют методы анализа растений, почвы и удобрений, а также диагностику питания растений. Новым технологиям применения удобрений обычно дают не только агрохимической, но и экономическую оценку. Итак, агрохимия тесно связана со многими науками - почвоведения, микробиологией, земледелием, растениеводством, экономикой, экологией и т.д. (рис. 1.4).

Суть агрохимии как науки можно представить в виде трех разделов: химия растений, химия почвы, химия удобрений.

Химия растений не противоречит физиологии растений, поскольку химия почвы является разделом почвоведения, а с другой стороны - неотъемлемой составляющей агрохимии.

Агрохимии нельзя рассматривать параллельно с почвоведения, физиологии растений, земледелием и микробиологией. Она является составной этих наук и охватывает вопросы нужны для исследования с целью создания оптимальных условий питания растений.

Генетическая связь агрохимии с другими науками

Рис. 1.4. Генетическая связь агрохимии с другими науками

В целях и задачах агрохимии, методы ее исследования разделяют на три группы: лабораторные, физиолого-агрохимические и полевые опыты, которые взаимно дополняют друг друга.

Лабораторные методы исследований предусматривают использование химических, физико-химических, физических и микробиологических методов анализа растений, почвы и удобрений (фотометрия, хроматография, спектроскопия, рентгенофлуоресцентный, масс спектроскопия и др.). Для более точных исследований используют метод стабильных и радиоактивных изотопов. Кроме того, разработаны высокопроизводительные поточные линии для одновременного определения нескольких показателей, широко применяют портативные агрохимические приборы.

К физиолого-агрохимических методов исследований относятся:

вегетационные (проводят в специальных сосудах, помещаемых в вегетационных домиках)

лизиметрични (применяют сосуды вместимостью 1-2 м3) - для исследования миграции и трансформации элементов питания в почве, проведение балансовых экспериментов;

исследования в фитотронах , в которых контролируют все агрохимические показатели.

Следует отметить, что лизиметричний метод исследований имеет ряд недостатков: различные конструкции лизиметрив и методики исследований; несоответствие грунтовым условиям нисходящих и восходящих потоков влаги, так как расторгнут капиллярный мостик; в почву лизиметра поступает на ЗО% влаги больше, чем в полевых условиях. В связи с этим лизиметричний метод пригоден только для изучения состава пропитанной влаги, но теряет реальное значение при пересчете этих величин на единицу площади.

В третью группу объединены полевые опыты:

дрибнодилянкови опыты - создают для проверки почв с высоким плодородием, изучение новых форм и видов удобрений и тому подобное;

краткосрочные опыты - имеют практический характер; в связи с различными погодными условиями их повторяют в течение 3-4 лет; иногда опыты по одинаковой схеме закладывают в различных почвенно-климатических условиях (географическая сеть опытов) для изучения форм, сроков и способов внесения удобрений;

длительные стационарные опыты - дают ценную информацию о различных системах удобрения, насыщенности почвы удобрениями, формы удобрений, а также ответы на вопросы мониторинга плодородия почвы; некоторые из отечественных опытов имеют уникальный по продолжительности (более 100 лет) и содержанию характер, большинство из них входит в европейскую систему опытов EUROSOMNET;

производственные опыты - проводят на больших площадях в хозяйствах с целью подготовки практических рекомендаций.

Для оценки достоверности лабораторных и биологических исследований применяют экономические, энергетические и математические методы.

На современном этапе в тесной связи с другими науками агрохимия решает следующие основные задачи; 1) совершенствование путей управления условиями питания растений, обмена веществ в процессе вегетации, установление закономерностей формирования урожая и его качества, разработка путей и способов влияния на эти процессы; 2) изучение свойств почв и разработки путей воспроизведение плодородия; 3) круговорот и баланс элементов питания, трансформации их соединений в системе почва - растение - вода - атмосфера; 4) разработка требований к ассортименту, качеству и количеству удобрений; 3) совершенствование технологий применения удобрений;

6) разработка новых методов исследований; 7) установление экономических и энергетических показателей эффективности применения удобрений; 8) контроль за экологической ситуацией; 9) совершенствование систем агрохимического обслуживания сельскохозяйственного производства; 10) подготовка сельскохозяйственных кадров.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >