Содержание
- 2. Химический состав почвы Почва – четырехфазная система: твердая жидкая (почвенный раствор) газообразная (почвенный воздух) живая фазы
- 3. В почвах содержатся практически все элементы периодической системы Д.И. Менделеева Для питания растениям наиболее необходимы 19
- 4. Схема элементов
- 5. Супер полезные элементы - NPK Главными элементами питания являются 3 химических элемента – это - Азот
- 6. N Среднее содержание в почве всего лишь 0,1-0,5%. В почвообразующих пародах азота почти нет Важнейший элемент
- 7. Недостаток N
- 8. P Содержится в почве всего 0,05-0,25% Элемент плодоношения При недостатке фосфора у злаков образуются неполноценные семена
- 9. Недостаток P
- 10. K содержится в почве в количестве 1,5-2,5% (больше, чем азота и фосфора, вместе взятых) Это третий
- 11. Недостаток К
- 12. Прочие важные макроэлементы Кальций (Са) содержится в почве около 2%. При недостатке на листьях появляются желтоватые
- 13. Вредные вещества - легкорастворимые соли при высокой концентрации - недоокисленные соединения - закисные формы железа -
- 14. Полезные/вредные вещества - микроэлементы В почве содержится S – 0,04%, Mg – 0,6%, Na – 1%,
- 15. Токсичность микроэлементов По степени токсичности микроэлементы разделяют на 3 класса: К первому классу опасности относят: мышьяк,
- 16. Оценка токсичности Степень токсичности тех или иных микроэлементов можно определяется по ПДК ПДК – максимальное содержание
- 17. Химический состав жидкой фазы Почвенный раствор – это капельножидкая влага, которая циркулирует в почве и всегда
- 18. Осмотическое давление зависит от концентрации растворенных веществ у большинства культурных растений осмотическое давление клеточного сока I-3
- 19. Что такое осмос?
- 20. Что такое осмос?
- 21. Реакция Реакцию почвенного раствора характеризуют величиной рН – это отрицательный логарифм концентрации водородных ионов в растворе.
- 22. Диапазоны реакции (pH)
- 23. Буферность способность почвенного раствора противостоять изменению реакции при образовании в почве кислот и щелочей /кислоты и
- 24. Окислительно-востановительный потенциал связан преимущественно с биохимическими процессами жизнедеятельности микроорганизмов - при окислении какого-либо вещества один или
- 25. Химический состав газовой фазы – почвенный воздух Почвенный воздух находится в трех состояниях: свободном (в порах),
- 27. Скачать презентацию
Химический состав почвы
Почва – четырехфазная система:
твердая
жидкая (почвенный раствор)
газообразная (почвенный воздух)
живая
Химический состав почвы
Почва – четырехфазная система:
твердая
жидкая (почвенный раствор)
газообразная (почвенный воздух)
живая
Каждая фаза имеет специфический химический состав
В почвах содержатся практически все элементы периодической системы Д.И. Менделеева
Для питания
В почвах содержатся практически все элементы периодической системы Д.И. Менделеева
Для питания
из них 16 элементов (кроме С, Н, О) относятся к минеральным.
Углерод, водород, кислород и азот называют органогенными элементами.
Углерода содержится в среднем 45% от сухой массы тканей растений, кислорода – 42%, водорода 6,5%, азота – 1,5%. Их сумма составляет 95%
оставшиеся 5% приходится на зольные элементы: P, K, Ca, Mg, Fe, Si, Na и др.
Все эти элементы, а также N называют макроэлементами
Химический состав почвы – твердой фазы
Схема элементов
Схема элементов
Супер полезные элементы - NPK
Главными элементами
питания
являются 3
химических
элемента –
Супер полезные элементы - NPK
Главными элементами
питания
являются 3
химических
элемента –
- Азот (N)
- Фосфор (P)
- Калий (K)
N
Среднее содержание в почве всего лишь 0,1-0,5%. В почвообразующих пародах азота
N
Среднее содержание в почве всего лишь 0,1-0,5%. В почвообразующих пародах азота
Важнейший элемент роста
В почве в трех формах: в связанном состоянии в виде органического вещества – гумуса, в нитратной форме – NО-3 и аммонийной – NН+4
Большая роль в обогащении почвы азотом принадлежит микроорганизмам
Аммонийный азот образуется в почвах в результате жизнедеятельности аммонифицирующих гетеротрофных микроорганизмов, превращающих органический азот растительных и животных остатков, а также азот гумуса в NН+4
Образование нитрат-го азота в почвах обязано биологическому окислению NН+4 до NО-3 в результате микробиологического процесса нитрификации(Nitrosomonas , Nitrobacter)
Почва обогащается азотом в результате жизнедеятельности клубеньковых бактерий (за лето на гектаре бактерии накапливают до 50-70 кг азота)
При недостатке азота растения приобретают светлозеленную с желтым оттенком окраску (уменьшается количество хлорофилла)
При недостатке азота в почве вносят удобрения (карбамид-синтетическая мочевина, аммиачная селитра , натриевая селитра - NaNO3, кальциевая селитра – Са(NO3)2; аммиачная вода – водный раствор аммиака)
Все минеральные азотные удобрения легко растворимы в воде, поэтому вносят их в небольших дозах, однако главные азотные удобрения – органические.
Больше всего в азоте нуждаются огурцы
Недостаток N
Недостаток N
P
Содержится в почве всего 0,05-0,25%
Элемент плодоношения
При недостатке фосфора у злаков образуются
P
Содержится в почве всего 0,05-0,25%
Элемент плодоношения
При недостатке фосфора у злаков образуются
Запасы фосфора в целинных почвах зависят от содержания его в материнской породе,
По доступности растениям соединения фосфора в твердой фазе почв подразделяются на пять групп (по Ф.В.Чирикову):
1 группа – фосфаты щелочей и NH4, одно и двузамещенные фосфаты Ca и Mg, Mg3(РО4)2, часть Са3(РО4)2 - наиболее доступные растениям соединения
2 группа – это Са3(РО4)2, часть фосфора, фосфорита и апатита, часть AlРО4 и часть органических фосфатов, извлекаемая раствором уксусной кислоты
3 группа представлена труднодоступными фосфатами Fe и Al, фосфорита и апатита
4 группа – это фосфаты органического вещества, непосредственно растениям недоступны
5 группа – фосфаты не выветрившихся минералов, непосредственно растениям недоступны
Большинству почв необходимо внесение фосфорных удобрений
Главнейшими удобрениями являются: суперфосфат, гранулированный суперфосфат, мартеновский фосфатшлак, костная мука, фосфоритная мука
Фосфорные удобрения можно вносить в любых дозах и в любое время года. Из огородных культур больше всего в фосфоре нуждаются томаты и капуста
Недостаток P
Недостаток P
K
содержится в почве в количестве 1,5-2,5% (больше, чем азота и фосфора,
K
содержится в почве в количестве 1,5-2,5% (больше, чем азота и фосфора,
Это третий важнейший элемент - элемент созревания растений. Он увеличивает морозостойкость, улучшает качество плодов и овощей, которые лучше сохраняются и лучше переносят перевозку
Недостаток калия приводит к нарушению деятельности ферментов, ведет к щуплости семян, понижению их всхожести и жизненности. Внешние признаки калийного голодания растений проявляются довольно четко: листья имеют «обожженный», рваный вид
В почве находится в трех состояниях: (1) в виде простых солей, (2) в поглощенном состоянии, а также в (3) составе силикатов и алюмосиликатов
Первые две формы калия доступны растениям, третья – частично
Количество калия в почве зависит от механического и минералогического состава. Калия больше в глинистых почвах, чем в песчаных, больше в почвах, содержащих монтмориллонит, чем каолинит
При недостатке калия вносят удобрения, в т.ч. хлористый калий, смешанные калийные соли, сернокислый калий, углекислый калий, источником калия является также цементная пыль, отходы алюминиевого производства, печная зола
В последнее время стали широко применяться комплексные удобрения (нитрофоска, нитроаммофоска и др.)
Из огородных культур на первом месте по потреблению калия стоит картофель, затем свекла, затем все овощные культуры
Недостаток К
Недостаток К
Прочие важные макроэлементы
Кальций (Са) содержится в почве около 2%. При недостатке
Прочие важные макроэлементы
Кальций (Са) содержится в почве около 2%. При недостатке
Железо (Fe) содержится в почве 1-5%. Принимает участие в образовании хлорофилла, входит в состав дыхательных ферментов. Очень ярким показателем недостатка железа у растений является заболевание молодых листьев хлорозом. Железо может находиться в почве в двух- и трехвалентном состоянии, входит также в состав первичных и вторичных ферросиликатов. При явном заболевании хлорозом, в особенности садовых культур, применяют опрыскивание железным купоросом.
Кремний (Si). В почве его около 20%, довольно много кремния в растениях, особенно злаковых. Избыток кремния в почвах вредного действия на растения не оказывает, в малых количествах он необходим всем растениям.
Вредные вещества
- легкорастворимые соли при высокой концентрации
- недоокисленные соединения
- закисные формы
Вредные вещества
- легкорастворимые соли при высокой концентрации
- недоокисленные соединения
- закисные формы
- подвижные алюминий и марганец
- токсичные вещества биологического происхождения
- токсичные вещества, накапливающиеся
в результате пылевых и дымовых выбросов предприятий, в т.ч. соединения тяжелых металлов.
Полезные/вредные вещества - микроэлементы
В почве содержится S – 0,04%, Mg –
Полезные/вредные вещества - микроэлементы
В почве содержится S – 0,04%, Mg –
На долю других элементов приходится всего 0,2%. Это так называемые микроэлементы.
Микроэлементы (бор, марганец, медь, цинк, кобальт, молибден, иод и др.) играют важную биохимическую и физиологическую роль в жизни растений, а также животных и человека.
Неблагоприятным является как недостаток микроэлементов в питании, так и их избыток.
На содержание микроэлементов в почвах оказывают влияние почвообразующие породы, в состав которых входят те или иные минералы.
Токсичность микроэлементов
По степени токсичности микроэлементы разделяют на 3 класса:
К первому классу
Токсичность микроэлементов
По степени токсичности микроэлементы разделяют на 3 класса:
К первому классу
Ко второму классу опасности относят: кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром, бор
К третьему классу опасности относят: барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций
Оценка токсичности
Степень токсичности тех или иных микроэлементов можно определяется по ПДК
ПДК
Оценка токсичности
Степень токсичности тех или иных микроэлементов можно определяется по ПДК
ПДК
Хорошо разработаны ПДК для воздуха, воды, хуже для почвы, причем только для семи элементов в подвижной форме, в т.ч. ПДК для…
свинца – 20 мг/кг; цинка – 23; фтора – 2,8; кобальта – 5,0; никеля – 4,0; меди – 3,0;
хрома – 6,0мг/кг.
Химический состав жидкой фазы
Почвенный раствор – это капельножидкая влага, которая циркулирует
Химический состав жидкой фазы
Почвенный раствор – это капельножидкая влага, которая циркулирует
Изучение почвенного раствора осуществляется несколькими путями: непосредственно в почве, выделением раствора из почвы с помощью лизиметров, при помощи водных вытяжек и др.
В состав почвенного раствора входят минеральные, органические и органо-минеральные вещества.
Количественный и качественный состав почвенного раствора для разных почв различен.
Концентрация почвенного раствора даже в одной почве постоянно изменяется, она зависит от влажности, температуры, изменяется также в течение вегетационного периода.
Почвенный раствор обладает рядом свойств:
- осмотическим давлением,
- реакцией,
- буферностью,
- определенными окислительно-восстановительными свойствами.
Осмотическое давление
зависит от концентрации растворенных веществ
у большинства культурных растений осмотическое давление
Осмотическое давление
зависит от концентрации растворенных веществ
у большинства культурных растений осмотическое давление
Если осмотическое давление почвенного раствора больше, чем в клеточном соке, то поступление воды в растение прекращается, растение погибает.
осматическое давление в засоленных почвах может быть весьма высоким (в солончаке – до 11 атм.)
в незасоленных почвах оно выше в почвах тяжелого механического состава и с большим количеством перегноя (осмотическое давление в черноземной почве около 2 атм., в солоди – 0,2 атм.).
Что такое осмос?
Что такое осмос?
Что такое осмос?
Что такое осмос?
Реакция
Реакцию почвенного раствора характеризуют величиной рН – это отрицательный логарифм концентрации
Реакция
Реакцию почвенного раствора характеризуют величиной рН – это отрицательный логарифм концентрации
В литре совершенно чистой дистиллированной воды при Т = 22° содержится 1*10-7Н – ионов и 1*10-7 ОН – ионов.
Произведение концентраций для воды и растворов – величина постоянная 1*10-14.
Если возрастает концентрация одного из ионов, то соответственно уменьшается концентрация другого. Если подкислить воду, то количество Н-ионов сразу увеличится, например, 1*10-4, тогда ОН – ионов будет 1*10-10.
Чтобы не иметь дела с большими числами, величину концентрации выражают через lg
-lg10-4 = 4; рН = 4; рН4
Если рН=7, то реакция почвенного раствора нейтральная, величины рН меньше 7 означают кислотность раствора, больше 7 – щелочность.
Этот показатель очень важен для растений. Например, для люпина лучшая почва с рН 4-5, кукурузы с рН 6-7, люцерны с рН 7-8.
В почвах с кислой реакцией стимулируется деятельность грибов, с нейтральной и слабощелочной – бактерий.
Реакция раствора в различных почвах изменяется от сильнокислой /верховые болота, подзолистые почвы/ до сильнощелочной /солонцы/. Многие почвы /черноземы, каштановые/ характеризуются реакцией близкой к нейтральной.
Диапазоны
реакции
(pH)
Диапазоны
реакции
(pH)
Буферность
способность почвенного раствора противостоять изменению реакции при образовании в почве кислот
Буферность
способность почвенного раствора противостоять изменению реакции при образовании в почве кислот
Причины буферности:
В почвенном растворе всегда присутствуют кислоты и щелочи, которые, взаимодействуя, нейтрализуют друг друга.
Наличие карбонатов кальция и других металлов также противостоит сдвигу реакции в кислую сторону.
Важное значение имеет наличие амфотерных веществ /гумуса/.
Буферность определяется также коллоидной частью и составом обменных оснований. Почвы, не насыщенные основаниями, будут буферить в сторону щелочности, почвы, насыщенные основаниями, буферят в сторону кислотности.
Буферность зависит от механического состава.
Систематическое применение органических удобрений и посевов многолетних трав улучшает буферные свойства почв.
Окислительно-востановительный потенциал
связан преимущественно с биохимическими процессами жизнедеятельности микроорганизмов - при окислении
Окислительно-востановительный потенциал
связан преимущественно с биохимическими процессами жизнедеятельности микроорганизмов - при окислении
В почве окисление одних соединений, как правило, сопровождается восстановлением других, т.е. имеет место окислительно-востановительный потенциал /ОВП/, он выражается в милливольтах /мВ/.
Если ОВП ниже 200 мВ, в почве преобладают восстановительные процессы, если больше – окислительные.
В серых лесных почвах и черноземах ОВП 500-650 мВ, в дерново-подзолистых нормально увлажненных 450-600 мВ.
Резкие колебания ОВП и снижение его до 250 мВ неблагоприятно влияют на плодородие почвы. Для улучшения этих условий необходимо регулировать влажность, аэрацию, плотность, реакцию почвы. Оптимальное значение ОВП для большинства культур находится в пределах 400-600 мВ.
Химический состав газовой фазы – почвенный воздух
Почвенный воздух находится в
Химический состав газовой фазы – почвенный воздух
Почвенный воздух находится в
Почвенный воздух – важнейшая составная часть почвы, имеет большое значение в жизни растений.
Основными компонентами почвенного воздуха являются азот, кислород, углекислый газ и аргон, на долю других приходится лишь 0,01 объема.
Кислорода в почвенном воздухе 0-20% (в атмосферном – 20,95%). Он необходим для дыхания корней растений, аэробных микроорганизмов, почвенной фауны. Кислород участвует в химических реакциях окисления минеральных и органических веществ.
Азота в почвенном воздухе 78-80% (в атмосферном – 78,08%), он используется клубеньковыми и азотфиксирующими бактериями.
Углекислый газ. В почве содержание его может доходить до 20% (в атмосфере – 0,03%). Углекислый газ используется в фотосинтезе.
Состав почвенного воздуха очень сильно меняется. Это определяется рядом причин и, прежде всего, интенсивностью потребления О2 и продуцирования СО2, определяется также скоростью газообмена между почвенным и атмосферным воздухом.
Естественный газообмен в почве совершается под действием изменения температуры, под влиянием ветра, изменения давления, выпадающих осадков, под влиянием диффузии, зависит от состояния почвенной скважности. В рыхлой почве газообмен совершается быстрее.