Экология СПРАВОЧНИК
Информация
вынос питательных веществ растений
Растения из почвы потребляют воду и растворенные в воде соли азота, фосфора, калия, магния, железа и других элементов питания. При недостатке указанных питательных веществ рост растений замедляется и урожайность их резко снижается. В почве все эти элементы есть, но многие из них содержатся в небольшом количестве, не обеспечивающем потребности растений. Чаще всего недостает растениям азота, фосфора и калия. Урожаем из почвы выносится значительное количество питательных веществ и, если их не возвратить, то через несколько лет почва настолько утрачивает свое плодородие, что выращивание овощных культур становится бессмысленным занятием.[ . ]
Вынос питательных веществ растений из почвы.[ . ]
О выносе питательных веществ из почвы можно судить по содержанию их в различных растениях (табл. 1). При более высоких урожаях увеличивается и вынос питательных веществ из почвы. Следовательно, в такие почвы нужно вносить больше удобрений.[ . ]
Овощные растения и особенно белокочанная капуста, картофель, морковь, свекла отличаются большим выносом питательных веществ из почвы. Сравнительно малым выносом характеризуются редис, огурец, однако по темпам потребления они превосходят многие овощные растения.[ . ]
Потребность растений в удобрении. Потребность растений в удобрении определяется выносом питательных веществ с урожаями, содержанием этих веществ в почве -и возможностью-усвоения их растениями. Процент использования питательных веществ зависит от почвенных условий, вида произрастающей культуры и условий орошения.[ . ]
Все движения растений приводят к определенной ориентировке органов в пространстве. Они выработались в процессе эволюции как приспособление к лучшему использованию света, питательных веществ и других условий среды. Так, отрицательный геотропизм и положительный фототропизм стебля позволяют растению выносить листья к свету. Рост корня вниз и уклонение от света способствуют углублению его в почву и лучшему использованию питательных веществ. Изменение направления роста стебля при пониженной температуре приводит к образованию более устойчивых стелющихся форм. Открывание и закрывание цветков в определенные периоды суток является приспособлением к лучшему опылению.[ . ]
Концентрация питательного раствора. Растения нуждаются не только в наличии в почве элементов пищи, но предъявляют определенные требования к их концентрации в питательном растворе. Слишком слабая концентрация затрудняет усвоение растениями питательных веществ и ведет к задержке роста и плодоношения. Чрезмерно высокая концентрация может нарушить процесс нормального питания. Различные виды растений и сорта по-разному относятся к концентрации питательного раствора. Растения, наследственно приспособленные к росту в условиях засоленных мест, выносят более высокую концентрацию, нежели растения, растущие в незаселенных местах.[ . ]
Наблюдения за питательными элементами почвы показали, что исходные показатели благоприятны для развития растений. Однако после внесения в них буровых растворов отмечается значительное увеличение щелочности почвы, которая приводит к угнетению растений (табл. 20). Существенного влияния на количество подвижных питательных элементов в почве буровые растворы не оказывают, однако существует угроза выноса органического вещества из почвы в виде гуматов натрия.[ . ]
При подсчетах выноса азота не принималось во внимание содержание его в зернобобовых культурах, поскольку они усваивают его в основном из атмосферы. Считалось, что половина вынесенного многолетними травосмесями азота, приходящаяся на бобовые травы, также взята из воздуха. Соответствующее количество этого питательного вещества исключалось из расходной части баланса. В приходную же часть азот сена сеяных трав и лугов включали через навоз. Приход элементов пищи растений благодаря местным и промышленным удобрениям приведен в таблице 2. С удобрениями было внесено (в млн. т): N — 4,6, Р2О5 — 3,2 и КгО— 3,7.[ . ]
Биологический вынос дает представление об уровне фосфатов в почве, необходимом для достижения определенного урожая, а хозяйственный вынос — о фактическом количестве фосфора, удаляемого с поля при уборке культуры. К сожалению, изучению биологического выноса питательных веществ еще не отводится должного места при исследовании питания растений. Больше внимания уделено лишь выделению фосфора растением через корни, причем это исследование, впервые проведенное Н. К. Домонтовичем с сотрудниками (1926—1930), вызывает и практический интерес. Речь идет о выделении люпином фосфатов при удобрении его фосфоритной мукой. Фосфора выделяется столько, что улучшается питание злаков и проса в смешанных с люпином посевах, хотя обе первые культуры сами не способны усваивать его из фосфорита. А. И. Ахромейко (1936) нашел, что это соединение выделяют и другие бобовые растения, а также конопля при выращивании их и на растворимых фосфорнокислых солях. Зерновые хлеба, корне- и клубнеплоды в нормальных условиях питания фосфора не выделяют, кроме случаев, когда они подвергаются выщелачивающему действию воды, но это относится уже больше к листьям, чем к корням.[ . ]
Зная содержание питательных веществ в органах растений, определяют вынос N. РаОн и КаО планируемой урожайностью. Для этого величину урожайности по отдельным органам умножают на химический состав.[ . ]
Обычно величина выноса растениями азота и зольных элементов определяется по анализу урожая. Содержание питательных веществ в растениях при почти равных величинах урожая подвержено довольно значительным колебаниям. Это указывает на то, что растения используют поступившие элементы в процессе образования органического вещества различно, в зависимости от условий.[ . ]
Изучению баланса питательных веществ в земледелии придается большое значение во многих странах. В СССР этой проблемой впервые занялся еще в тридцатых годах акад. Д. Н. Прянишников. С тех пор урожаи всех культур значительно повысились и в десятки раз возросло применение минеральных удобрений. Представляло интерес вновь сопоставить приход и расход элементов питания растений в масштабе государства. Используя средние данные Центрального статистического управления при Совете Министров по урожайности культур, занимаемым ими площадям и справочные сведения по химическому составу растений, мы провели соответствующие расчеты выноса азота, фосфора и калия, сопоставив их с количеством примененных минеральных и органических удобрений. Все материалы относятся к 1966 году.[ . ]
Интенсивный рост растений как открытого грунта, так и в сосудах обеспечивается внесением питательных веществ. Питательные вещества в открытом грунте вымываются из почвы, а из почвенных смесей, используемых в сосудах, быстро выносятся развивающимися растениями.[ . ]
Химический состав. растений и вынос питательных веществ урожаями. Справочник по удобрениям.[ . ]
Величина потребления питательных веществ при том или ином урожае имеет существенное значение для определения дозы удобрений, с учетом плодородия почвы. Чем выше урожай, тем больше должно вноситься элементов пищи растений в виде удобрения. При этом необходимо учитывать, что нет прямой пропорциональности между степенью повышения урожая и выносом питательных веществ растениями. При одной и той же величине урожая 1 вынос азота и зольных веществ может быть весьма различным, однако при различной величине хозяйственно ценной части урожая содержание в нем азота, фосфора и калия может быть весьма близким. Это связано с тем, что растения по ряду причин неодинаково полно используют элементы минеральной пищи для образования органического вещества. При более высоких урожаях и благоприятном сочетании других факторов роста растения меньше потребляют питательных веществ на создание единицы урожая и более эффективно используют удобрения. В результате и получается различная эффективность одних и тех же доз удобрений.[ . ]
Картофель относится к растениям, требовательным к питательным веществам. В отличие от зерновых культур он выносит из почвы много калия. Поэтому хорошо отзывается как на минеральные, так и на органические удобрения.[ . ]
После пересадки горшки выносят в парники по 20— 25 шт. на 1 м2 и закапывают на 2/з их высоты в землю. С июня по сентябрь — основное время развития цикламена, в этот период закладываются цветковые почки. Подкормки проводят еженедельно или реже (в зависимости от состояния растений) в концентрации 0,05— 0,2 % полным минеральным удобрением, иногда с микроэлементами. Оптимальное соотношение питательных веществ в субстрате для взрослых растений (мг на 1л): азота — 250, фосфора — 250, калия — 400. Для распикированных растений эти значения должны быть ниже на 25—50 %. Неправильная дозировка азота вызывает снижение числа цветков, более слабую окраску листьев и лепестков. При недостатке калия растения из-[мельчаются, укорачиваются цветоносы, уменьшается размер листьев, появляются некротические пятна по краям и т. д.[ . ]
Таким образом, данные о выносе питательных веществ урожаем, картограммы обеспеченности ими растений на данной почве, результаты полевых и производственных опытов по эффективности удобрений, а также своевременная диагностика питания культур как по внешнему виду, так и путем анализа сока листьев позволяют обосновать дозы и сочетание удобрений для намеченного урожая.[ . ]
Из всей массы удобрительных веществ, внесенных со сточными водами, растениями используется только их часть, а именно: 49% азота, 37% фосфора и 90% калия. Остальная часть питательных веществ выносится вместе с дренажной водой, а азот частично улетучивается в атмосферу.[ . ]
Понятно, что при этом пути будет значительно изменяться соотношение в выносе азота, с одной стороны, и фосфора и калия — с другой, так как вынос фосфора и калия будет возрастать как вследствие увеличения урожая, так и роста посевных площадей. Повышение процента площади под клевером, люцерной и другими бобовыми будет, в свою очередь, увеличивать вынос фосфора и калия, так как эти растения берут из почвы больше зольных веществ, чем зерновые. Что же касается азота, то здесь главным фактором, обусловливающим увеличение выноса, будет повышение урожаев зерновых и технических культур, так как, если расширение общих размеров пашни будет преимущественно использоваться для увеличения площади под азотособирателями, то вынос азота из почвы от этого не возрастет и увеличение его будет обусловлено только ростом урожайности.[ . ]
Поглощение фосфора прибрежными растениями свидетельствует об их определенном значении для циркуляции питательных веществ и баланса продуктивности. Во многих озерах значительная, а в мелководных прудах большая часть первичной продукции образуется прибрежными растениями, а не планктоном открытых вод. Оседание на дно планктона и других частиц выносит фосфор и другие питательные вещества в стратифицированных озерах из поверхностных вод в нижние слои и тем самым ограничивает продуктивность озер. Стратификация вод, влияя многими способами на перемещение питательных веществ, определяет годовые циклы продуктивности. Эти циклы варьируют в разных озерах в широких пределах, но мы можем описать один из них, достаточно типичный для некоторых средних по размерам озер в условиях умеренного климата (рис. 6-2).[ . ]
Для формирования урожая плодовые растения потребляют из почвы большое количество питательных веществ. Ежегодный вынос азота с 1 га может составлять более 100 кг, калия — около 150 и фосфора — 40 кг.[ . ]
Определение коэффициента использования питательных веществ почвы основано на усвоении их доступных форм растениями на контрольных делянках полевых опытов и хозяйственных участков. Например, при наличии в почве фосфорной кислоты 5 мг на 100 г почвы ее запас на гектар составит 150 кг; при выносе урожаем 30 кг Р2О5 С 1 га коэффициент ее использования не превышает 20%.[ . ]
Гормоны типа ауксина влияют на распределение питательных веществ в растении (Н. А. Максимов, Н. И. Якушкина). При внесении извне ауксинов или их синтетических аналогов они концентрируются в отдельных органах и клетках. Это вызывает приток к этим оргаиам воды и питательных веществ и, как следствие, их усиленный рост. Одновременно рост других органов, содержащих меньше ауксинов, ослабляется, поскольку питательные вещества к ним поступают в меньшем количестве. Так, при обработке фитогормонами типа ауксипа цветков томата происходит усиленное раэрастаппе завязей, приток к ним питательных веществ значительно повышается, а рост боковых побегов тормозится. Общий вынос питательных веществ при этом не изменяется. Из этих опытов следует, что‘гормоны типа ауксина вызывают перераспределение питательных веществ в растении. Б некоторых случаях ауксин может вызвать усиление притока питательных веществ и из внешней среды.[ . ]
Для более точного прогноза обеспеченности почвы питательным элементом в некоторых методах (например, Эгнера-Рима для определения Р2Об) шкалу «индексов» составляют с учетом величины pH и механического состава. При применении таких методов приходится одновременно определять запас подвижных форм питательных веществ, механический состав и реакцию или какие-либо другие свойства почвы. Критические показатели сильно зависят также от удобряемых культур, что связано с неодинаковой потребностью их в питательных веществах. Для использования результатов агрохимических анализов по содержанию подвижных форм питательных веществ необходимо устанавливать для различных групп сельскохозяйственных растений разные шкалы критических показателей. Обеспеченность почв питательными веществами может быть выражена только по отношению к конкретной сельскохозяйственной культуре. В практике агрохимического картирования у нас все сельскохозяйственные культуры разбивают на три основные группы: 1) культуры невысокого выноса питательных веществ — зерновые хлеба; 2) культуры повышенного выноса — кормовые корнеплоды, картофель; 3) культуры большого выноса — овощные, некоторые технические (чай, цитрусовые, виноград).[ . ]
Как правило, в агроценозе культивируют один-два вида растений, поэтому взаимосвязи организмов не могут обеспечить устойчивости такого сообщества. Действие естественного отбора ослаблено человеком. Искусственный отбор действует в направлении сохранения организмов с максимальной продуктивностью. Численность популяции в агроценозе поддерживается и контролируется человеком через борьбу с сорняками и вредителями, орошение, смену культур, повышение плодородия почвы. Кроме солнечной энергии в агроценоз поступают вода и удобрения (минеральные и органические), вносимые человеком. Основная часть питательных веществ постоянно выносится из круговорота с урожаем. Таким образом, круговорот веществ прерывается.[ . ]
В большинстве регионов России сложился отрицательный баланс питательных веществ в пахотных почвах. С урожаем выносится в 3 раза больше элементов питания растений, чем вносится с удобрениями. Запасы почвенного кальция снизились почти наполовину.[ . ]
Конопля известна как одно из самых требовательных к удобрениям растений, в том числе и калийным. Между тем потребление калия ею сравнительно невелико: с урожаем семян 10 ц и соломки 60 ц с 1 га среднерусская конопля выносит лишь 42 кг К20. Высокую требовательность этой культуры к содержанию питательных веществ в почве в доступной форме обусловливают следующие обстоятельства: а) относительно слабое развитие корневой системы по сравнению с мощной надземой частью и б) создание основной массы урожая в короткий срок. Иначе обстоит дело у южных сортов конопли, отличающихся более длинным периодом вегетации и не столь интенсивным ростом.[ . ]
В течение всего периода эксплуатации маточника следят за обеспечением растений питательными веществами. На 2-й год после посадки маточных растений вносят минеральные удобрения в соответствии с выносом питательных веществ.[ . ]
Следует иметь в виду, что минеральные удобрения часто не сбалансированы по питательным элементам и представлены такими формами, что растения усваивают лишь 40 % питательных веществ. Остальные 60 % выносятся поверхностным или внутригрунтовым стоком, загрязняя почву и вызывая эвтрофикацию водоемов. На огромных территориях нарушен гидрологический режим, разрушаются сложившиеся агроландшафты.[ . ]
Кактусы, происходящие из северо- и южноамериканских высокогорных областей, выносят там довольно значительные морозы, а также снеговой и ледяной покров. В нашем значительно более влажном климате лишь некоторые из этих видов действительно зимостойки — это прежде всего низшие опунции. Термин «зимостойкие» означает, что растения могут жить в открытом грунте без защитного зимнего покрытия. Многие зимостойкие кактусы все же требуют с осени до весны защиты от вредного влияния сырости. Зимой в нашем климате преобладает сырая погода с высокой влажностью воздуха и частыми осадками. Не хватает солнечного тепла и света, столь характерных для мест естественного произрастания кактусов. Постоянная сырость при длительной холодной зимовке вредна для кактусов. Неприятных сюрпризов можно избежать, если грядку с кактусами расположить не посреди сада, а с солнечной стороны здания. Под выступом крыши кактусы развиваются прекрасно, поскольку они во время роста достаточно снабжались водой и питательными веществами, однако с конца сентября их необходимо уже содержать без увлажнения.[ . ]
При высоком урожае (240 ц плодов и 220 ц на 1 га побегов и древесины) виноградное растение- потребляет: азота — 90 кг, Р205 — 50 кг и К20 — 100 кг на 1 га. В условиях Южного берега Крыма вынос питательных веществ виноградом составляет: азота — 60—75 кг, Р2Оа — 22—27 кг и К20 — 56—76 кг на 1 га.[ . ]
В течение всего периода эксплуатации маточников необходимо следить за обеспечением растений питательными веществами. Дозы минеральных удобрений определяют в соответствии с биологическим выносом растениями основных элементов питания и с учетом плодородия почвы. Минеральное питание должно быть строго сбалансировано. Избыток, например, азотных удобрений приводит к чрезмерному росту побегов, регенерационная способность к корнеобразованию у которых снижается. Азотные удобрения вносят в виде подкормок в первой половине лета. Во второй половине вегетационного сезона вносят фосфорные и калийные удобрения.[ . ]
Применение меченых атомов открывает новые возможности для изучения влияния распределения в почве питательных веществ на урожай и развитие растений. Нашими предыдущими исследованиями (Соколов, 1947) было установлено, что нормальное развитие растений может быть только в том случае, когда фосфаты находятся на площади питания каждого растения посева. Внесение фосфорных удобрений под рядок растений не только не увеличивает урожай растений соседнего рядка, но даже вызывает иногда его уменьшение. Данные об урожаях и о выносе питательных веществ не позволяют уловить использование растениями фосфорных удобрений, внесенных в соседние рядки. Применение меченых фосфатов дает возможность решить этот вопрос.[ . ]
Картофель очень чувствителен к засоренности посадок. Чем больше сорняков, тем ниже урожай клубней и выше вынос питательных веществ сорными растениями. Одними агротехническими мерами не всегда удается очистить посевы на весь вегетационный период на торфяных, унавоженных, переувлажненных почвах. При возделывании картофеля на орошаемых участках и в других условиях одни механические обработки не приводят к желаемым результатам. В настоящее время применяют комплекс агротехнических и химических мер борьбы с сорняками в посадках картофеля.[ . ]
Для установления дозы внесения минеральных удобрений под те или иные культуры необходимо знать, какое количество питательных веществ выносят растения из почвы.[ . ]
Разность между приходом и расходом элементов питания в почве составляет баланс этих элементов. Последние выносятся из почвы с урожаем, а также в результате эрозии или других деструктивных процессов. Стремление увеличить производительность земледелия заставляло людей вкладывать в него больше и больше энергии питательных веществ. Даже примитивная — подсечная система основана на использовании культурными растениями питательных веществ, высвобождающихся при сгни-вании или сжигании деревьев.[ . ]
В большинстве почв общий запас азота, фосфора и калия составляет значительные величины, он в десятки и сотни раз превышает вынос этих элементов урожаем одной культуры. Однако основная масса питательных веществ находится в почве в виде соединений, недоступных или малодоступных для питания растений. Азот содержится главным образом в форме сложных органических веществ (гумусовых веществ, белков и др.), большая часть фосфора входит в труднорастворимые минеральные соединения и органические вещества, а основная часть калия — в нерастворимые алюмосиликатные минералы.[ . ]
Известную пользу для обоснования плана размещения удобрений в севообороте могут оказать и данные о содержании пита- тельных веществ в урожае отдельных растений (данные выноса), а также о ходе накопления питательных веществ за вегетацию.[ . ]
По мнению Буашо, «понятие об уравновешенности удобрений, как оно было когда-то сформулировано и ос> иованное исключительно на данных о выносе питательных веществ, в настоящее время устарело. Понятие «уравновешенное» удобрение, следует заменить понятием «уравновешивающее» удобрение, то есть удобрение, способное устранить недостаток различных элементов в почве и улучшить ее поглотительную способность с таким расчетом, чтобы растение находило в почвенном растворе все необходимые ему элементы в определенных соотношениях».[ . ]
Имея составленные картограммы, на которых наглядно показано содержание основных элементов пищи в усвояемой форме, учитывая предшествующую сельскохозяйственную культуру, высоту запланированного урожая и биологические особенности растений, в частности вынос питательных веществ урожаем, а также метеорологические условия года, лаборатория устанавливает дозы удобрений и дифференцированно их распределяет под все культуры севооборотов колхоза.[ . ]
Определение дозы удобрений на запланированную урожайность зерновых культур. Определение оптимальных доз удобрений на запланированную урожайность является наиболее сложным. При этом необходимо учитывать: обеспеченность почвы доступными для растений азотом, фосфором и калием, химический состав основной и побочной продукции сельскохозяйственных культур, вынос питательных веществ с урожаем; коэффициенты использования №К из почвы, органических и минеральных удобрений, последействие этих удобрений и пожнивных остатков и т. д. Существует много методов определения оптимальных доз удобрений. Однако основу всех расчетов составляют данные по выносу питательных веществ урожаями и коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений. Для определения дозы удобрений на запланированную урожайность с учетом выноса элементов питания растениями прежде всего необходимо знать их химический состав (табл. 40).[ . ]
Контрольные вопросы и задания. 1. Какой вред причиняют сорняки? 2. Как они определяются? 3. Как определить критический период вредоносности? 4. Какое количество воды для создания 1 кг сухого вещества потребляют культурные и сорные растения? 5. Какое количество питательных веществ выносят сорняки и культуры? 6. Назовите данные снижения урожайности зерновых, овощных и кормовых культур в зависимости от степени засоренности. 7. Назовите наиболее вредоносные сорняки. 8. Как сорные растения влияют на распространение болезней и вредителей культурных растений? 9. Назовите примеры снижения качества сельскохозяйственной продукции от наличия сорняков в посевах и кормах.[ . ]
Таким образом, удобрение исправляет почву. Если признать эту очевидную истину, становится ясно, какой произвольный характер носит априорное определение состава так называемых сбалансированных удобрений, основанное исключительно на теоретических потребностях растений и рассчитанное на основании данных о выносе питательных веществ с урожаями, без учета того, что может дать растениям сама почва.[ . ]
Но недостаточно учесть этот прирост. Мы должны еще покончить с непомерной дефицитностью нашего баланса по всем трем главным статьям (азот, фосфор, калий). Необходимо подчеркнуть, что наше земледелие сильно отстало от промышленности в своей реорганизации, и если уже по-иному ведутся внешние механические процессы, то внутренний процесс круговорота веществ в земледелии сохранил старые, дореволюционные черты: по-прежнему большая часть потребляемых растением и уносимых урожаем питательных веществ не возвращается с удобрением, и урожаи получаются за счет истощения почвы, тогда как страны Запада, чтобы поднять свои урожаи втрое и вчетверо против средневековых, давно должны были перестроить свой баланс и начать возмещать вынос фосфора с урожаями на 100 (и более) %, а вынос азота и калия на 75—80%. Это различие между нашим и западным земледелием видно из следующего сопоставления (в относительных цифрах).[ . ]
Сравним искусственную экосистему космического корабля с какой-либо естественной, например, с экосистемой пруда. Наблюдения показывают, что количество организмов в этом биотопе остается (с некоторыми сезонными колебаниями) в основном постоянным. Такую экосистему называют стабильной. Равновесие сохраняется до тех пор, пока не изменятся внешние факторы. Основные из них — приток и отток воды, поступление различных питательных веществ, солнечное излучение. В экосистеме пруда живут различные организмы. Так, после создания искусственного водохранилища оно постепенно заселяется бактериями, планктоном, затем рыбами и высшими растениями. Когда развитие достигло определенной вершины и внешние воздействия остаются долгое время неизменными (приток воды, веществ, излучения, с одной стороны, и отток или испарение, вынос веществ и отток энергии — с другой), экосистема пруда стабилизируется. Между живыми существами устанавливается равновесие.[ . ]
Расчет доз удобрений на планируемую прибавку урожайности. При расчете доз удобрений на планируемую прибавку урожая учитывают величину урожая в среднем за 3—5 лет, которую может обеспечить почва при хорошей агротехнике. Определив исходную величину урожая, соответствующую плодородию данного участка, вычитают эту величину из запланированного урожая. Далее все расчеты ведут на величину запланированной прибавки урожая с учетом выноса ЫРК и коэффициентов использования питательных веществ растениями из вносимых туков.[ . ]
Источник