Предмет, методы и задачи агрохимии

ВВЕДЕНИЕ

Научно-технический прогресс в земледелии неразрывно связан с интенсивным применением средств химизации (удобрений, пестицидов, регуляторов роста). В мировом земледелии наблюдается прямая зависимость уровня сельскохозяйственного производства от применения удобрений и средств защиты растений. Развитие химизации позволило заметно ослабить влияние неблагоприятных погодных условий, повысить урожайность сельскохозяйственных культур. В настоящее время около половины прироста урожая в республике получают благодаря удобрениям.

Очень важно научиться управлять продуктивностью растений и качеством растениеводческой продукции, обеспечивая оптимальные условия питания растений на протяжении вегетационного периода путем внесения удобрений, широко используя методы почвенно-растительной диагностики. Для этого необходимы знания о химическом составе и питании растений, свойствах почв, минеральных и органических удобрений, особенностях их применения и влияния на качество растениеводческой продукции. Эти вопросы нашли отражение в настоящем учебном пособии.

В нем изложены также основные принципы построения системы удобрения, определения норм минеральных удобрений с учетом почвенно-климатических условий, биологических особенностей питания сельскохозяйственных культур, технологии их возделывания и других факторов. Рассмотрены методы оценки разработанной системы удобрения в севооборотах по балансу гумуса, азота, фосфора, калия, а также по показателям экономической, агрономической и биоэнергетической эффективности применения удобрений. Изложены особенности питания и удобрения сельскохозяйственных культур в полевых и кормовых севооборотах, овощных культур в открытом и защищенном грунте, плодовых и ягодных культур, сенокосов и пастбищ, а также особенности применения удобрений на торфяных почвах и почвах, загрязненных радионуклидами. Значительное внимание уделено агрохимическому обслуживанию сельскохозяйственного производства, охране окружающей среды в связи с применением удобрений, методам агрохимических исследований.

Пособие наряду с теоретическими основами агрохимии содержит практические занятия по курсу агрохимии.

Глава 1. АГРОХИМИЯ – НАУЧНАЯ ОСНОВА ХИМИЗАЦИИ

ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Предмет, методы и задачи агрохимии

Агрономическая химия, или агрохимия, – наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ в земледелии, рациональном применении удобрений с целью увеличения урожаев, улучшения качества растениеводческой продукции и повышения плодородия почвы.

Внесение минеральных удобрений позволяет вводить в круговорот веществ в земледелии новые количества элементов питания растений, а применение навоза и других отходов животноводства и растениеводства – повторно использовать часть питательных элементов, уже входивших в состав предыдущих урожаев (рис. 1.1). Это дает возможность восполнять вынос урожаями элементов питания и непроизводительные потери из почвы (вследствие ветровой и водной эрозии, выщелачивания, улетучивания в атмосферу и т.д.) и таким образом не только поддерживать, но и повышать плодородие почвы, урожайность сельскохозяйственных культур, сохранять окружающую среду.

Рис. 1.1. Круговорот веществ в земледелии.

Чтобы обоснованно применять удобрения в конкретных условиях, необходимо знать взаимосвязь между удобрением, почвой и растением в процессе его питания с учетом биологических особенностей. Схему этого взаимодействия, составляющего сущность агрохимии, Д. Н. Прянишников изобразил в виде треугольника (рис. 1.2), три вершины которого обозначают растение, почву и удобрение, а двойные стрелки – взаимное влияние каждого из этих объектов на остальные.

Рис. 1.2. Схема взаимодействия объектов, изучаемых агрохимией (треугольник Д. Н. Прянишникова).

Изучение взаимодействия растений с почвой и удобрениями позволяет выявить недостающие факторы в жизни и питании растений и рекомендовать конкретные приемы повышения урожайности сельскохозяйственных культур и качества растениеводческой продукции.

Изучение питания растений связывает агрохимию, прежде всего с физиологией. Изменения, происходящие с удобрениями в почве, обусловлены ее свойствами, химическими и микробиологическими процессами, что составляет предмет изучения почвоведения, химии, биологии и микробиологии.

Приемы внесения удобрений зависят от способов обработки почвы и борьбы с сорняками, структуры севооборотов, научные основы которых изучают в земледелии. Они связаны также с технологией возделывания отдельных культур, их биологическими и сортовыми особенностями. Исследованием этих вопросов занимается растениеводство. Химизация земледелия включает наряду с применением минеральных удобрений использование химических средств для защиты растений. Поэтому существует связь агрохимии с защитой растений, изучающей приемы борьбы с болезнями, вредителями растений и сорняками. Наконец, для решения организационных вопросов по применению системы удобрения и экономической оценки удобрений необходимы знания по экономике и организации производства в сельскохозяйственных предприятиях.

Общая задача агрохимии – разработка научных основ применения удобрений. Сюда входит большой круг вопросов, которые можно свести к следующим трем проблемам: питание растений, свойства почвы в связи с применением удобрений и приемы рационального использования органических, минеральных и известковых удобрений в связи с круговоротом питательных элементов в земледелии.

В соответствии с целями и задачами агрохимии ее методы исследований делятся на две группы: биологические и лабораторные, используемые совместно и взаимно дополняющие друг друга. Биологические методы включают: полевой опыт с сельскохозяйственными культурами, производственные опыты на больших площадях в хозяйствах, вегетационный опыт в остекленных специальных вегетационных домиках.

Лабораторные методы предполагают использование химических, физико-химических и микробиологических анализов растений, почвы и удобрений.

Для оценки точности опытов и достоверности полученных результатов в агрохимических исследованиях используют математические методы.

Приложение агрохимии в практике сельскохозяйственного производства осуществляется главным образом по линии эффективного использования разнообразных местных и промышленных удобрений.

Таким образом, агрохимия является научной основой химизации земледелия, которая наряду с комплексной механизацией и мелиорацией земель определяет научно-технический прогресс в сельском хозяйстве, является одним из основных путей его интенсификации, повышения его продуктивности.