Strategia azotului din sol și Tactica

Descărcați (77,3 KB)

Sol azot: strategia și tactica

Doctor în Științe Biologice D. S. Orlov, Ph.D. I. Lozanovskii
Chimie și Life №3, 1982. 27-30

Rezervele de azot în mod natural abundente și diverse. Atmosfera Pământului conține • 10 până la 3,75 la 15 de tone, în roci sedimentare - 4,06 • 10 până la 14 m, în oceane - 2,02 • 10 13. vegetație - 1,1 • 10 9 în lumea animală - • 10 iulie 6,1 tone.

Solul deține 15 • 10 octombrie tone de azot. Chiar și SOD-podzolite, una dintre cele mai sărace soluri din partea europeană a țării noastre, un strat arabil de 20 cm conține 2-4 tone de azot per hectar. Un mediu cu culturi de grâu la hectar durează doar circa 70 kg de azot. Prin urmare, rezerva Nechernozemie ar fi de ajuns pentru 50-60 de ani. celebru sol negru românesc acumulat pe fiecare hectar de 20-30 de tone sau mai mult azot; aceste rezerve ar fi de ajuns pentru 300-400 de ani.

Și totuși omenirea cheltuie sume imense de bani pe producția de îngrășăminte cu azot.

NU DESCHIDERE SESAME Grăbește-

Azotul prezent în sol, în cel mai larg sortiment. Azotul gazos este de aproximativ aceeași proporție a aerului din sol ca aerul atmosferic. Și, la fel ca și atmosfera de azot, plantele de la el un pic, care merge. Numai fasolea se poate folosi, pentru că rădăcinile lor sunt găsite bacterii nodul rădăcină fixatoare de azot. Mazăre sau fasole hectar în sol se acumulează anual 70-80 kg azot hectar trifoi - 100- 150, lupin - 160-170, lucernă - 250-300 kg.

Solul este, de asemenea, un drum liber-bacterii vii de-fixatoare de azot, dar contribuția lor la trezoreria de azot este mic - doar câteva kilograme la hectar.

Mineral compus azot - azotat de potasiu și calciu, diferite săruri de amoniu - sunt ușor solubile și sunt ușor accesibile plantelor, dar ei doar foarte puțin sol din prezența urmelor de până la zeci de miligrame pe kilogram. Din totalul de azot din sol este de 1-5%.

Cele mai multe - 90% azot straturi arabile - închise în compuși organici. Din această sumă de aproximativ 10% este o parte a amidelor de aminoacizi și amino zaharuri. Și, din moment ce aceste substanțe se dizolvă bine în mediul sol ușor acid, azot, sunt, de asemenea, relativ ușor pentru a obține o plantă.

Pentru a legat mai ferm azot acele substanțe humice particulare care se acumulează în sol datorită bacterii și fungi. Temeinic deranjează peste resturile de plante și animale, microorganisme, acești locuitori din sol convertit în acid humic, gumat calciu, fier și aluminiu, precum acidul fulvici și humin, diferite minerale conexe.

Cel mai agil tuturor acestor acizi fulvici. Ele conțin 10-20% din azotul total din sol, dar merge la plante numai după acizi fulvici se descompun. Și apoi de a distinge plantele de aminoacizi liberi pot absorbi doar o parte. Dar amonificare acidul fulvici dă ca rezultat, amoniacul, iar acesta este un plante legitim și ușor de extracție. În general, amonificare - probabil principala cale de extracție azot din substanțe humice și proteine ​​din resturi vegetale și animale.

Plante Harder produc azot din acizi humici, și apoi prea 10- 20% din valoarea totală a elementului în sol. Pentru el rădăcinile poate fi ridicat numai după o muncă îndelungată de enzime.

Și face o enigmă este azot, compuși humici, deoarece această parte a humusului nu se dizolvă în apă sau în alcaline sau în acizi sau în solvenți organici.

Humin (precum acidul humic) complex de inele aromatice cu cinci- sau șase membri, care sunt prea dure pentru majoritatea microorganismelor din sol. O structură humin furtuni minoritare fundație cu un oarecare succes, dar cu mare dificultate, deoarece aromatice „de bază“ sistem complex rezervat catene laterale alifatice.

Și a fost pe conturile humin pentru mai mult de jumătate din totalul de azot din sol. Se pare că bogat teren de stocare de azot nu este aproape la fel de larg deschisă așa cum ne-am dori.

Problema apare în mod natural: nu-l mai bine în loc de a fi nevoie să se facă în mod constant îngrășământ, să învețe să pună la dispoziția plantelor imensele rezerve naturale de sol N? La urma urmei, nu numai că este necesar să se facă îngrășământ, a petrecut o mulțime de bani - ajung în modul în care diferitele impurități și substanțe de balast, care plantele, iar solul în sine nu este întotdeauna indiferentă.

În principiu, acest lucru este destul de viabil. Practici agricole poate regla umiditatea solului, temperatura, saturația de oxigen, aciditate. Astfel, puteți crea toate condițiile pentru microorganisme, pentru ca aceștia să lucreze mai repede și humus descompus rapid. Apoi, desigur, plantele vor avea mult mai mult azot disponibil.

Doar urmați acest lucru?

Nu să-l grăbească să trăiască

În distribuția de azot natural al „grup de disponibilitate“ are o semnificație mai profundă. compuși greu solubili - o rezervă de putere, ei - fertilitatea viitoare a câmpurilor. Foarte încet se descompun, ele dau plantele de azot încet, dar sigur.

Artificial grăbi aceste procese sunt foarte periculoase. La urma urmei, totul este interconectat într-o economie complexă a solului. Cea mai importantă parte din ea - humus - nu doar o sursă de nutriție a plantelor. Este de asemenea un „ciment“, lipirea particulelor individuale, și aducerea la sol în vrac, accesibilă zgrunțuros pentru apă, aer, căldură, microorganismele adecvate pentru muncă. descompunere rapidă a humusului numai îmbunătăți temporar nutriția plantelor. Și apoi începe inevitabilul: distrugerea structurii, uscare intensivă, intemperii de minerale din sol, și - pe corpul Pământului va fi unul mai la fața locului deșert artificial, a părăsit managementul economic inepte.

Cu toate acestea, uneori, în cazul în care solul este foarte greu de atins de azot deja bogat (așa cum se întâmplă, de exemplu, în unele terase cernoziomuri, luncă și fluviale), în limite rezonabile, este încă posibil să se utilizeze o parte din aceste rezerve strategice. Și cel mai bun mod de a mobiliza surplusul este, în mod paradoxal, fertilizator de sol.

Acest lucru a fost pe deplin identificate relativ recent, atunci când este utilizat în metoda agrochimie oțelului trasor. Până atunci, se credea că plantele de îngrășăminte cu azot absorbi până la 80% - este pur și simplu calculată din diferența în conținutul culturii sale a fost eliminat din parcelele fertilizate și nefertilizate. Izotop 15N, adăugat la îngrășăminte, a arătat altceva: doar 30-60% din azotul din cultură a fost etichetată, iar restul a fost dus direct la plantele din sol.

Și cel mai interesant: plante, un îngrășământ artificial, au fost eliminate din sol mai mult decât azotul natural decât nepodkormlennye. Acest lucru este de înțeles: în domeniul îngrășămintelor, ele dezvoltă rădăcini puternice, care penetreaza pentru nutrienți, apoi - și în lățime și adâncime. Acesta funcționează mai bine și microorganisme care se descompun substanțele humice, și astfel eliberând mai de amoniu și azotat.

Dar extragerea azotului din resursele naturale de bază pe o scară largă - nu modul cel principal. Dar principalul este fertilizării regulat, și că, în doze mari, cele mai sărace solul.

Vântul, apa, în spatele gratiilor

Din păcate, îngrășămintele de azot din sol sunt de scurtă durată: în anul următor, impactul lor asupra recoltei să nu depășească 20% din original. Și toate pentru că aplicarea de azot este foarte prost întreținute sol.

În primul rând se credea că solul își pierde azotul său numai pentru că el este spălat, leached sub formă de nitrați. Este cunoscut faptul că o mică parte a azotatului introdus distrugerea bacteriilor anaerobe, separarea azotului molecular în aer, dar sa presupus că aceste pierderi sunt neglijabile.

atomilor marcați nu este indicat altfel. Sa constatat că leșiere - nici o pierdere cale primară: este periculos pe soluri ușoare, cu conținut ridicat de umiditate, și apoi numai în cazul în care câmpul nu este ocupat de plante. Dar bacteriile descompun azotatul Adăugarea mai des decât era de așteptat, nu numai în condiții anaerobe, și nu numai într-un mediu alcalin. Bacteriile-denitrifiers redus intens nitrați la oxizi de azot și diverse moleculare, și în acest fel - literalmente de aer - de pe teren se pierde anual în media națională de 1,5 milioane de tone de azot ..

Și așa merge nimic acest element important, și - care este deosebit de jignitor - cel mai mult în primăvară, la scurt timp după ce a făcut. Plantele nu au timp să-l folosească, pentru că la acel moment nu mai chiar și germinare.

Există o altă modalitate de a pierderilor de azot: cationi de amoniu cu soluție de sol se încadrează în rețeaua cristalină a mineralelor argiloase, gonflabili în apă de, dar atunci când un mineral se usuca cu zăbrele „ciupeste“ amoniu. In majoritatea cazurilor, azotul fixat astfel vermiculită și montmorillonit, caolinit și nu posedă o astfel de abilitate. Prin urmare, este util să se cunoască compoziția mineralogică a solului, înainte de a face îngrășăminte cu azot în ea. Metoda simplă - arat îngrășământ plugului în sol - ajuta la mentinerea azotului din fixare, deoarece adâncimea solului este mai uscat.

acidul humic (structura probabilă a fragmentului este prezentat în imagine) - unul dintre compușii organici mai stabile în sol: vârsta sa este determinată prin metoda radiocarbon, ajunge în podzoluri și cernoziomurile a sute și mii de ani. De humic atomii de azot din nucleul de acid din heterociclii sunt fie direct legate de inele de benzen

Amoniu este prinsă în grila de îngrășăminte minerale, plante încă mai pot extrage treptat. Dar există, de asemenea, un amoniac natural, care stors mai greu și plantele aproape niciodată disponibile. Faptul că mineralele argiloase absorb încă alți cationi - potasiu, calciu, magneziu, și obligațiuni cel mai durabil este format prin reacția primelor porțiuni de cationi, deoarece ele interacționează cu centrele de adsorbție activă. Amoniu este de îngrășăminte minerale absorb atunci când cele mai multe dintre locurile de adsorbție deja ocupate, dar pentru că nu poate pătrunde departe în rețeaua cristalină și asociate mai slab.

Fixe de amoniu în sol foarte mult, iar acest lucru este în nici un fel legate de rezervele strategice. Prin urmare, chimiști agricoli caută modalități de a fi implicate în balanța de azot activ, deoarece proprietățile solului nu se agraveze.

Pentru a combate pierderea azotului conținut în îngrășăminte este adesea trucuri destul de simplu. De exemplu, timpul dispare și leșiile acest articol, în principal, atunci când pe teren nu există nici o instalație, absorbind-o, atunci ar trebui să nu fertiliza prea devreme. Și este foarte înțelept să facă acest lucru la sfârșitul iernii, când solul este saturat cu umezeala.

Sunt alții, inclusiv o metode pur chimice. Astfel, în ultimii ani, împreună cu amoniac îngrășământ în sol a început să facă inhibitori de nitrificare - substanțe care inhibă acest proces pentru o anumită perioadă. În străinătate pe scară largă a doi inhibitori utilizat: 2-clor-6-triclormetil-piridină, fabricate în SUA sub numele de „N-servi“ și 2-amino-4-clor-6-metilpiridină, vândute în Japonia intitulat „AM“. Sub influența acestor substanțe în sol se acumulează mai mult azot de amoniu care plantele absorb mai bine.

Inhibitorii de nitrificare au fost testate și în țara noastră, dar nu a fost încă introdusă de producție. Efectuate, de exemplu, patru-test dician-diamidă piridine dibromatsetanilida și amestecuri SOD soluri podzolice. Aceste trei inhibitor redus semnificativ pierderile de azot gazos și creșterea eficienței îngrășămintelor cu azot.

Strategia și tactica

Solul - un organism viu. Și, la fel ca totul in natura, se dezvoltă în principal, astfel încât devine mai bine, mai fertil. Baza unei astfel de dezvoltare - ciclul biologic, în care corpul și mediul - integral.

Agricultura rezonabilă este obligată să urmărească același rezultat: solul arabil nu ar trebui să-și piardă fertilitatea și crește-l. Stocurile de sol N - condiții vitale ale fertilității. Și natura, și oamenii Strategia este același: crearea unui fond de rezervă a pe termen lung. Dar fondul - nu este „capitala înghețat“: o parte din ea trebuie să fie în mod continuu și, treptat, vin la plante, și el trebuie alimentat continuu sau prin procese naturale, sau îngrășăminte.

Obiectivele tactice - Prin urmare: accelerând circulația azotului în sol - planta fără a deranja rezerva principală; Avertizare pierderile de azot; reconstituirea rezervelor sale, ca urmare a îngrășământ. Astfel de tactici va asigura echilibrul suficient azot în agricultură - atât în ​​prezent cât și în viitor.