АГРОХІМІЯ

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ	ДОДАТКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ			УКЛАДАЧІ

ВСТУП

1. Агрохімія як наука

2. Історія розвитку агрохімії

3. Методи агрохімічних досліджень

1. Агрохімія як наука

Запам’ятайте!

Агрохімія (агрономічна хімія) – наука про оптимізацію живлення рослин, застосування добрив з метою підвищення родючості ґрунтів, збільшення врожаю і поліпшення якості сільськогосподарської продукції.

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?

Рис. 4. Бернар Паліссі		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. 5. Глаубер Йоганн Рудольф	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. 6. Дмитро Миколайович Прянишников	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).

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?

4. Назвіть методи агрохімічних досліджень.

На початок

Наступна тема