7. Физиологическая реакция удобрений. Значение ее для практики применения удобрений.
Неравномерное поглощение растением катионов и анионов какой либо соли служит причиной проявления ее физиологической реакции, т.к. катионы или анионы остаются в почвенном растворе вызывают его подкисление или подщелачивание. Таким образом минеральные удобрения при внесении их в почву могут оказывать влияние на реакцию среды даже если представляют собой гидролитически нейтральные соли. Если растение потребляет больше катионов, то удобрение является физиологически кислым. Например: при внесении К2SО4, в почвенном растворе после обменной реакции с растением образуется H2SO4. Удобрение называется физиологически щелочным, если из его состава потребляется больше аниона, например NaNO3. Большинство применяемых в с/х удобрений являются физиологически кислыми, применение их желательно по фону известкования. Наряду с другими условиями поступление питательных веществ из минеральных удобрений в растения зависит от физиологической реакции солей. Все соли, применяемые в качестве удобрения для растений, по химическим свойствам могут быть гидролитически кислыми, щелочными или нейтральными. В процессе роста растения избирательно поглощают ионы, и даже при внесении в раствор химически нейтральных солей их физиологическая реакция может быть различной. Значение тех или иных катионов и анионов в питании растений определяет различную интенсивность их поглощения. В результате остающиеся в питательном растворе ионы обусловливают его подкисление или подщелачивание. Физиологическая кислотность удобрения — свойство подкислять реакцию среды, связанное с преимущественным использованием растениями катионов из состава соответствующей соли. Физиологическая щелочность удобрения — свойство удобрения подщелачивать реакцию среды, связанное с преимущественным использованием растениями анионов из состава соли. Таким образом, при определении действия питательных смесей на изменение реакции среды следует учитывать не только реакцию солей, но и их физиологическую реакцию. Несмотря на то что физиологическая реакция солей сильнее проявляется в водных и песчаных культурах, т. е. в безбуферных средах, при высоких уровнях использования удобрений ее следует учитывать при применении удобрений на полях, особенно на малобуферных почвах песчаного гранулометрического состава с невысоким содержанием гумуса. При применении физиологически кислых солей необходимо опережающее известкование. Как правило, из солей, содержащих азот, именно этот элемент в первую очередь поглощается растениями. Поэтому аммиачные соли являются физиологически кислыми, а селитры — физиологически щелочными. Проявление физиологической реакции аммиачной селитры в значительной степени зависит от ряда факторов, определяющих усвоение растениями нитратного и аммонийного азота из состава этого удобрения. Обычно физиологическая кислотность азотнокислого аммония значительно слабее, чем чисто аммонийных солей. Физиологическая кислотность калийных солей выражена еще слабее, чем аммонийных солей. Установлено, что при выращивании культур, слабо нуждающихся в калии (овес, ячмень), калийные соли оказались почти физиологически нейтральными, а при выращивании свеклы, подсолнечника и кукурузы, потребляющих значительные количества калия, калийные соли оказались физиологически кислыми. Картофель, табак, лен также потребляют много калия. Такой раствор обладает определенной буферностью, и заметных изменений реакции раствора, пока имеется бикарбонат кальция, не происходит. Буферная способность почв в значительной степени зависит от их емкости поглощения и состава поглощенных катионов.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Оставленные комментарии видны всем.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Источник
Физиологическая реакция солей (удобрений)
Растения обладают избирательной поглотительной способностью и потребляют больше тех элементов, которые им необходимы. В результате этого неиспользованные растениями ионы, нейтральных вне сферы деятельности корневой системы, может приводить к изменению рН среды, если в ней выращиваются растения. В зависимости от преимущественного поглощения растениями из солей катионов или анионов их делят на физиологически кислые и физиологически щелочные соли.
Соли, из состава которых в больших количествах поглощаются анионы, чем катионы – NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2 и в результате происходит подщелачивание, являются физиологически щелочными.
Соли, из которых растения в больших количествах используют катион, чем анион – (NH4)2SO4, NH4Cl, KCl, K2SO4 и в результате подкисляется раствор, называются физиологически кислыми.
Кальциевая, натриевая и калийная селитры являются физиологически щелочными удобрениями, так как при их внесении растения преимущественно используют анион NO3 — , а остающиеся неиспользованными катионы натрия, кальция или калия образуют основания (Са(ОН)2, КОН, NаОН) и сдвигают реакцию почвенного раствора в щелочную сторону. Физиологическая щелочность калийной селитры, кроме того обусловлена гораздо более высоким содержанием в ней калия, чем азота, при этом в почве остаются неиспользованными ионы калия и почвенный раствор подщелачивается. Благодаря нейтрализующему действию нитратные азотные удобрения эффективны на кислых дерново-подзолистых почвах.
Наиболее типичными представителями физиологически кислых солей являются аммонийные азотные удобрения – сульфат аммония и хлористый аммоний. При их внесении растения преимущественно используют катион аммония, а остающиеся анионы образуют кислоты (НCl, H2SO4), подкисляя почву. Физиологически кислым удобрением является и аммонийная селитра, за счет более энергичного поступления в корневую систему NH4 + по сравнению с NO3 — .
Однако следует иметь в виду, что при определенных условиях не только не проявляется преимущество аммиачного питания над нитратным, но нитратное питание может быть лучшим. Это наблюдается при кислой реакции среды, недостатке в ней кальция и наличии достаточного количества молибдена, марганца, участвующих в восстановительных процессах нитратов в растениях, а также при внесении азотных удобрений в рядки при посеве сельскохозяйственных культур. Использование аммонийных азотных удобрений может вызвать аммиачное отравление молодых проростков растений, особенно у культур с мелкими семенами, которые содержат малый запас углеводов.
Аммонийный азот удобрений в почве может подвергаться нитрификации с образованием азотной кислоты и ее солей – нитратов. В результате подкисляющее действие удобрения на почву, вызванное избирательным поглощением растениями аммония, усиливается за счет образования азотной кислоты при нитрификации некоторой части аммонийного азота или ослабляется при последующим образовании солей азотной кислоты. Поскольку нитрификация происходит при участии микроорганизмов, аммонийные удобрения являются не только физиологически, но и биологически кислыми.
Карбамид, содержащий азот в амидной форме, в почве, под действием уробактерий, выделяющих фермент уреазу, за 2 – 3 дня аммонифицируется с образованием малостойкого соединения – углекислого аммония, легко разлагающегося на аммиак и бикарбонат аммония, что может приводить к потерям азота:
NH3
СО(NH2)2 + 2H2O → (NH4)2CO3
В первые дни после внесения мочевины происходит временное местное подщелачивание почвы. Образующийся аммоний обменно поглощается почвой, постепенно нитрифицируется в результате чего подщелачивание сменяется подкислением. Подкисление почвы возможно также за счет избирательного поглощения растениями ионов аммония после аммонификации мочевины. Это биологически и физиологически кислое удобрение.
Калийные удобрения (кроме калийной селитры) также проявляют физиологическую кислотность, но она выражена слабее, чем у аммонийных солей, и часто зависит от вида растений. При внесении этих удобрений под калиелюбивые растения подкисляющее действие их на почву проявляется сильнее, вследствие более интенсивного использования катиона калия, а остающиеся анионы образуют кислоты (HCl, H2SO4), подкисляя почву.
Систематическое использование физиологически кислых удобрений требует опережающего известкования для нейтрализации кислот. Физиологическая кислотность аммонийной селитры значительно слабее, чем чисто аммонийных удобрений, но сильнее, чем хлористого калия, и примерно одинаковая с мочевиной. Так, для нейтрализации физиологической кислотности 1 ц хлористого аммония требуется 1,4 ц СаСО3, 1 ц сульфата аммония – 1,3 ц, мочевины – 0,8 ц, аммонийной селитры – 0,75, хлористого калия – 0,5 ц СаСО3.
В реальных условиях подкисляющее или подщелачивающее действие зависит от буферной способности почв, ее микробиологической активности, доз вносимых удобрений, гранулометрического состава почв и других факторов.
От физиологически кислых и щелочных солей следует отличать гидролитически кислые и гидролитически щелочные. Все соли применяемые в качестве удобрений по химическим свойствам могут быть нейтральными, гидролитически кислыми или щелочными. К нейтральным солям относятся, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например, KCl, K2SO4, Na2SO4, NaNO3 и т. д.). К гидролитически щелочным относят соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (K2CO3, Nа2CO3 и др.), которые при взаимодействии с водой сообщают раствору щелочную реакцию:
Наоборот, соли слабого основания и сильной кислоты (FeCl3) при гидролизе подкисляют раствор за счет образования сильной кислоты:
Ряд удобрений (например, суперфосфат, аммонийная селитра, сульфат аммония), в силу несовершенства технологического процесса производства, могут иметь так называемую свободную кислотность, которая подкисляет почвенную среду.
Источник
Физиологическая реакция солей (удобрений)
Растения обладают избирательной поглотительной способностью и потребляют больше тех элементов, которые им необходимы. В результате этого неиспользованные растениями ионы, нейтральных вне сферы деятельности корневой системы, может приводить к изменению рН среды, если в ней выращиваются растения. В зависимости от преимущественного поглощения растениями из солей катионов или анионов их делят на физиологически кислые и физиологически щелочные соли.
Соли, из состава которых в больших количествах поглощаются анионы, чем катионы – NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2 и в результате происходит подщелачивание, являются физиологически щелочными.
Соли, из которых растения в больших количествах используют катион, чем анион – (NH4)2SO4, NH4Cl, KCl, K2SO4 и в результате подкисляется раствор, называются физиологически кислыми.
Кальциевая, натриевая и калийная селитры являются физиологически щелочными удобрениями, так как при их внесении растения преимущественно используют анион NO3 — , а остающиеся неиспользованными катионы натрия, кальция или калия образуют основания (Са(ОН)2, КОН, NаОН) и сдвигают реакцию почвенного раствора в щелочную сторону. Физиологическая щелочность калийной селитры, кроме того обусловлена гораздо более высоким содержанием в ней калия, чем азота, при этом в почве остаются неиспользованными ионы калия и почвенный раствор подщелачивается. Благодаря нейтрализующему действию нитратные азотные удобрения эффективны на кислых дерново-подзолистых почвах.
Наиболее типичными представителями физиологически кислых солей являются аммонийные азотные удобрения – сульфат аммония и хлористый аммоний. При их внесении растения преимущественно используют катион аммония, а остающиеся анионы образуют кислоты (НCl, H2SO4), подкисляя почву. Физиологически кислым удобрением является и аммонийная селитра, за счет более энергичного поступления в корневую систему NH4 + по сравнению с NO3 — .
Однако следует иметь в виду, что при определенных условиях не только не проявляется преимущество аммиачного питания над нитратным, но нитратное питание может быть лучшим. Это наблюдается при кислой реакции среды, недостатке в ней кальция и наличии достаточного количества молибдена, марганца, участвующих в восстановительных процессах нитратов в растениях, а также при внесении азотных удобрений в рядки при посеве сельскохозяйственных культур. Использование аммонийных азотных удобрений может вызвать аммиачное отравление молодых проростков растений, особенно у культур с мелкими семенами, которые содержат малый запас углеводов.
Аммонийный азот удобрений в почве может подвергаться нитрификации с образованием азотной кислоты и ее солей – нитратов. В результате подкисляющее действие удобрения на почву, вызванное избирательным поглощением растениями аммония, усиливается за счет образования азотной кислоты при нитрификации некоторой части аммонийного азота или ослабляется при последующим образовании солей азотной кислоты. Поскольку нитрификация происходит при участии микроорганизмов, аммонийные удобрения являются не только физиологически, но и биологически кислыми.
Карбамид, содержащий азот в амидной форме, в почве, под действием уробактерий, выделяющих фермент уреазу, за 2 – 3 дня аммонифицируется с образованием малостойкого соединения – углекислого аммония, легко разлагающегося на аммиак и бикарбонат аммония, что может приводить к потерям азота:
NH3
СО(NH2)2 + 2H2O → (NH4)2CO3
В первые дни после внесения мочевины происходит временное местное подщелачивание почвы. Образующийся аммоний обменно поглощается почвой, постепенно нитрифицируется в результате чего подщелачивание сменяется подкислением. Подкисление почвы возможно также за счет избирательного поглощения растениями ионов аммония после аммонификации мочевины. Это биологически и физиологически кислое удобрение.
Калийные удобрения (кроме калийной селитры) также проявляют физиологическую кислотность, но она выражена слабее, чем у аммонийных солей, и часто зависит от вида растений. При внесении этих удобрений под калиелюбивые растения подкисляющее действие их на почву проявляется сильнее, вследствие более интенсивного использования катиона калия, а остающиеся анионы образуют кислоты (HCl, H2SO4), подкисляя почву.
Систематическое использование физиологически кислых удобрений требует опережающего известкования для нейтрализации кислот. Физиологическая кислотность аммонийной селитры значительно слабее, чем чисто аммонийных удобрений, но сильнее, чем хлористого калия, и примерно одинаковая с мочевиной. Так, для нейтрализации физиологической кислотности 1 ц хлористого аммония требуется 1,4 ц СаСО3, 1 ц сульфата аммония – 1,3 ц, мочевины – 0,8 ц, аммонийной селитры – 0,75, хлористого калия – 0,5 ц СаСО3.
В реальных условиях подкисляющее или подщелачивающее действие зависит от буферной способности почв, ее микробиологической активности, доз вносимых удобрений, гранулометрического состава почв и других факторов.
От физиологически кислых и щелочных солей следует отличать гидролитически кислые и гидролитически щелочные. Все соли применяемые в качестве удобрений по химическим свойствам могут быть нейтральными, гидролитически кислыми или щелочными. К нейтральным солям относятся, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например, KCl, K2SO4, Na2SO4, NaNO3 и т. д.). К гидролитически щелочным относят соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (K2CO3, Nа2CO3 и др.), которые при взаимодействии с водой сообщают раствору щелочную реакцию:
Наоборот, соли слабого основания и сильной кислоты (FeCl3) при гидролизе подкисляют раствор за счет образования сильной кислоты:
Ряд удобрений (например, суперфосфат, аммонийная селитра, сульфат аммония), в силу несовершенства технологического процесса производства, могут иметь так называемую свободную кислотность, которая подкисляет почвенную среду.
Источник