|
Агроосвіта |
АГРОХІМІЯ Електронний підручник |
||
ВСТУП
|
|||
|
2. Історія розвитку агрохімії. 3. Методи
агрохімічних досліджень. 1.
Агрохімія як наука
Вона вивчає взаємодію між
рослиною, ґрунтом і добривом у процесі росту й розвитку рослин з урахуванням
природно-кліматичних умов та біологічних особливостей сільськогосподарських
культур. Д.М.Прянишников цей взаємозв’язок схематично зобразив у вигляді трикутника
(рис. 1). Він писав, що вивчення взаємовідносин між рослинами, ґрунтом і
добривами завжди було основним завданням агрохімії.
Рис. 1. Схема взаємодії між
рослиною, ґрунтом і добривом (трикутник Д. М. Прянишникова) Внесені у ґрунт добрива, внаслідок
перетворення, виявляють відповідну дію на його фізичні, хімічні й біологічні
властивості, після чого змінюється вплив ґрунту на рослину, її живлення, ріст
і розвиток, на врожай і його якість, стійкість до несприятливих умов. Під
впливом рослин і внесених добрив змінюються хімічний склад ґрунту і його
родючість, відбувається перетворення добрив. Завдання полягає в тому, щоб
відшукати найдосконаліші способи живлення рослин і дати практичні рекомендації для сільськогосподарського
виробництва. Географічна мережа дослідів
з добривами та численні зональні експерименти з уніфікованими методами
досліджень дали змогу визначити роль такого фактора, як клімат, діалектичний
взаємозв’язок якого виражається схемою, в центрі якої знаходиться рослина
(рис. 2).
Рис. 2. Взаємозв’язок основних факторів
агрохімії У сучасних умовах поняття “агрохімія” можна трактувати
як науку про живлення рослин і закономірності трансформації добрив у системі
ґрунт – рослина – вода – атмосфера з метою максимальної реалізації
біологічного потенціалу культур і розширеного відтворення родючості ґрунту
(рис. 3).
Рис. 3. Трансформація добрив у системі ґрунт – рослина – вода – атмосфера Агрохімія є одночасно
сільськогосподарською, біологічною і хімічною наукою, оскільки рослини –
об’єкти сільськогосподарського виробництва. Вона вивчає добрива, їх властивості та вплив на врожай і
якість сільськогосподарської продукції, а також на довкілля. Агрохіміки
розробляють нові форми добрив, норми, строки і способи їх внесення, системи
застосування добрив у сівозмінах господарств, удосконалюють методи аналізу
рослин, ґрунту і добрив, а також діагностику живлення рослин. Новим
технологіям застосування добрив, зазвичай, дають не лише агрохімічну, а й
економічну оцінку. Отже, агрохімія тісно пов’язана з багатьма науками –
ґрунтознавством, мікробіологією, землеробством, рослинництвом, економікою,
екологією тощо. Основну суть агрохімії як
науки можна показати у вигляді трьох розділів: хімія рослин, хімія ґрунту,
хімія добрив. 2. Історія розвитку агрохімії
Агрохімія та інші науки
з’явилася, щоб дати відповідь на питання, які виникають у процесі практичної
діяльності людини. Ще за часів античної Греції було відомо, що для життя
рослин потрібні вода, ґрунт і повітря. У хліборобстві Римської імперії
застосовували гній, зелені добрива, вапно, гіпс, попіл, хоча значення їх було невідоме. Чому гній підвищує
врожай? Одним з перших це спробував пояснити французький художник і природознавець
Б.Паліссі (рис. 4). У 1563 р. він писав, що “сіль є
основою життя і росту всіх посівів”. Гній, вважав він, має солі, які
утворюються під час розкладання сіна і соломи. Лише через 300 років точними
дослідами було доведено причини збіднення ґрунту і потреба повернення в ґрунт
зольних речовин у вигляді добрив.
Рис. 4. Бернар Паліссі Пізніше німецький хімік Й.Р.Глаубер (1604–1668) висунув гіпотезу, що основним
фактором дії гною є селітра, яку до того часу вже давно отримували із гною для виготовлення
пороху (рис. 5).
Рис. 5. Глаубер Йоганн Рудольф Велика організаторська і
наукова робота з вивчення взаємодії рослин, ґрунту і добрив у Росії пов’язана
з діяльністю Д.М.Прянишникова (1865–1948). Він обґрунтував
теорію аміачного і нітратного живлення рослин, розробив рекомендації відносно
застосування аміачних добрив. Ним проведено класичні дослідження з азотного
обміну рослин. Слід зазначити, що немає такого напряму в агрохімії, в якому б
не брав участь Д.М.Прянишников (рис. 6).
Рис. 6. Дмитро Миколайович Прянишников На початку ХХ ст. в Україні
організовано нові дослідні установи, в програмі досліджень яких важливе місце
займали питання ґрунтознавства та агрохімії. За останні десятиріччя
агрохімія досягла значних успіхів у вивченні взаємодії рослин, ґрунту і
добрив. Дослідження збагатили новими даними теорію і практику надходження та
перетворення в рослинах сполук елементів живлення, науку про родючість ґрунту, про колообіг речовин в агробіоценозах. 3. Методи агрохімічних досліджень
Методи досліджень поділяються
на три групи: лабораторні, фізіолого-агрохімічні і польові досліди, які взаємно
доповнюють один одного. Лабораторні методи досліджень передбачають використання хімічних, фізико-хімічних, фізичних і
мікробіологічних аналізів рослин, ґрунту і добрив (фотометрія, хроматографія,
спектроскопія, рентгенофлуоресцентний, мас-спектроскопія
та ін.) Для точніших досліджень використовують метод стабільних і
радіоактивних ізотопів. Крім того, розроблено високопродуктивні поточні лінії
для одночасного визначення кількох показників, широко застосовують портативні
агрохімічні прилади. До фізіолого-агрохімічних методів досліджень належать: ·
вегетаційні (проводять у спеціальних посудинах, які розміщують у
вегетаційних будиночках); ·
лізиметричні (застосовують посудини місткістю 1–2 м3) – для
дослідження міграції і трансформації елементів живлення в ґрунті, проведення
балансових експериментів; ·
дослідження у
фітотронах, в яких контролюють всі
агрохімічні показники. До третьої групи належать польові
досліди: ·
дрібноділянкові досліди – створюють
для перевірки ґрунтів з високою родючістю, вивчення нових форм і видів добрив
тощо; ·
короткотермінові
досліди – мають практичний характер. У
зв’язку з різними погодними умовами їх повторюють упродовж 3–4 років. Іноді досліди за однаковою
схемою закладають у різних ґрунтово-кліматичних умовах (географічна мережа
дослідів) для вивчення форм, строків і способів внесення добрив. Тривалі стаціонарні досліди – дають цінну інформацію про різні системи удобрення, рівні
насиченості ґрунту добривами, форми добрив, дають відповіді на питання
моніторингу родючості ґрунту. Виробничі досліди – проводять на
великих площах у господарствах з метою підготовки практичних рекомендацій. Для оцінки достовірності
лабораторних і біологічних досліджень застосовують економічні й математичні
методи. ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ 1. Роль
українських учених у розвитку агрохімії. 2. Яка роль
закордонних учених у розвитку агрохімії і в чому її суть? 3. Що вивчає
агрохімія? Назвіть методи агрохімічних досліджень. |
|||