Глава 27 ЗАДАЧИ ПРЕДМЕТА АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Агрономическая химия изучает взаимодействие между растениями, почвой и удобрениями в процессе питания сельскохозяйственных культур. Под взаимодействием следует понимать процессы воздействия объектов друг на друга, их взаимную обусловленность и порождение одним объектом другого.

Выдающийся русский агрохимик Д. Н. Прянишников основной задачей агрономической химии считал изучение круговорота веществ в земледелии и установление мер воздействия на биохимические процессы в почве и растении, которые повышают урожай, его качество и обеспечивают воспроизводство плодородия почвы. Основным средством воздействия на этот круговорот веществ являются удобрения. Агрономическая химия освещает следующие основные проблемы: химизм плодородия почвы, корневое питание растений, круговорот веществ в земледелии и рациональное применение удобрений.

Содержание предмета агрономической химии Д. Н. Прянишников изобразил в концептуальной модели, представляющей собой треугольник (рис. 32), по вершинам которого расположены основные объекты агрохимии: растение, почва, удобрения, которые соединены стрелками. Стрелки означают взаимодействие растения с почвой и удобрением; почвы — с растением и удобрением; удобрения — с почвой и растением.

На этой схеме выражена диалектическая сущность процессов, изучаемых в агрохимии. Эта наука исследует процессы взаимного влияния трех систем, результатом которых является урожай растений. Задача агрохимии состоит в том, чтобы по возможности управлять этими процессами и выработать практические рекомендации с учетом конкретного растения, свойств почвы, определяющих ее плодородие, характера действия удобрений на почву и растения. Эта наука изучает принципиальные закономерности процессов взаимодействия трех систем, знание которых позволяет предвидеть их течение в конкретных условиях.

Наука агрохимия развивается на основе знаний химии, физики, физиологии растений, микробиологии, почвоведения, земледелия и других наук.

Большой вклад в развитие агрономической химии внесли русские ученые М. Г. Павлов, Д. И. Менделеев, К. А. Тимирязев, П. А. Костычев, А. Н. Энгельгардт, Д. Н. Прянишников, Г1. С. Коссович, К. К. Гердойц, А. В. Петербургский и др.

27.1. Значение удобрений в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и качества продукции

Удобрениями называют вещества, содержащие необходимые для растений питательные элементы, повышающие биологическую активность в почве, усиливающие мобилизацию питательных веществ в ней и изменяющие ее свойства. С удобрениями в биологический круговорот вносятся дополнительные количества элементов питания растений.

Органические и минеральные удобрения оказывают больщ_0е влияние на химические, физические и биологические свойств почвы, на питание, рост и развитие растений, их устойчивость * неблагоприятным условиям и в итоге на урожай и его качество Удобрения составляют основу химизации земледелия. ’

При выращивании сельскохозяйственных культур происходит отчуждение питательных веществ с урожаем, их потеря с поверхностным стоком, от эрозии почвы и инфильтрации за пределы почвенного профиля. В результате нарушается баланс питательных веществ, снижается плодородие почв и урожайность культур, ухудшается качество продукции. Дефицит биогенных элементов в почве восполняют с помощью удобрений.

Растения, как правило, образуют сухое вещество в процессе фотосинтеза за счет усвоения углекислого газа из воздуха, а воды и минеральных веществ из почвы. В составе сухого вещества растений содержится в среднем 45 % углерода, 42 % кислорода, 7 % водорода. На долю трех элементов, поступающих с водой и двуокисью углерода, приходится 90—94 % сухого вещества растений. Доля азота и зольных элементов, поглощаемых из почвы, составляет 6—10 % сухого вещества. Состав сухого вещества различных органов растений значительно отличается от средних значений (табл. 21).

Хотя доля азота и зольных элементов в сухом веществе невелика, при выращивании культур ощущается дефицит этих элементов, поглощаемых из почвы. Наиболее важными (так называемыми биофильными) питательными элементами являются азот, фосфор и калий.

По количеству усвоенных растениями элементов питания определяют их потребность в питательных веществах, необходимых для получения высоких урожаев. Определяют содержание элементов питания во всех органах растений и во всей массе урожая с единицы площади. Потребление элементов питания выражают в кг на 1 га или в кг на 1 т товарной продукции с соответствующим количеством побочной. При оптимальном содержании и соотношении элементов питания в почве и других факторов жизни растений получают максимально возможные урожаи культур высокого качества.

Все удобрения по химическому составу и происхождению делят на минеральные и органические. Минеральные удобрения в зависимости от количества содержащихся в них элементов питания растений делят на простые — с одним элементом и сложные, содержащие два и более элемента.