1.Czego dotyczy prawo Theara, Lebiega, Mitscheerlicha i Homesa.

Prawo Theara - teoria próchniczego odżywiania roślin. Thear twierdził, że jedynym pożywieniem roślin zwiększającym urodzajność gleby miały być nawozy organiczne. W swych doświadczeniach otrzymał przyrost plonów po zastosowaniu obornika.

Prawo Liebiega - wielkość plonu zależy od składnika, którego jest najmniej w glebie.

-przy dawce 0 - brak plonu;

-przy zwiększeniu składnika plon rośnie;

-przy większej dawce składnika - brak wpływu na wielkość plonu;

Prawo Mitscheerlicha - prawo przyrostów mniej niż proporcjonalnych; w miarę wzrostu dawki nawozu spada ilość przyrostu plonu na 1kg nawozu (efektywność). Jest wykorzystywane do ustalania dawek nawozów w programach komputerowych.

y = a + bx +cx²

Prawo Homesa - dotyczy ustalenia składu pożywek dodawanych do wody lub piasku, na którym to podłożu pożywka powinna wykazywać:

-max stężenie sumy jonów,

-posiadać określony stosunek kationów i anionów,

-jednakową ilość kationów i anionów;

Twierdził iż pożywka powinna spełniać 3 warunki:

-wykazywać optymalne stężenie sumy jonów,

-jednakową ilość C i A C=A,

-określony stosunek kationów w sumie C i anionów w sumie A.

Prawo Vosina (cechy jakościowe roślin) - przez stosowanie nawozów mamy eliminować wahania równowagi min. w glebie, aby uzyskać odpowiednią jakość i ilość plonu.

2.Co oznacza i w jakich jednostkach wyrażamy: właściwości buforowe, kwasowość hydrolityczna, suma zasad, pojemność sorpcyjna, stopień wysycenia zasadami.

właściwości buforowe - zdolność gleby do przeciwstawiania się, w pewnych granicach nagłym zmianom odczynu powodowanym przez dopływ jonów wodorowych lub wodorotlenowych lub przez inne czynniki.

Właściwości buforowe zależą od:

-wielkości kompleksu sorpcyjnego,

-rodzaju kationów wymiennych, którymi jest wysycony KS.

- ilości i jakości koloidów mineralnych,

- ilości próchnicy, węglanów, związków fosforanowych w glebie

kwasowość hydrolityczna - obejmuje jony H+, Al3+ w roztworze glebowym oraz związane silnie i słabo przez fazę stałą gleby. Obejmuje wszystkie jony wodorowe związane wymiennie w glebie (suma kationów kwaśnych). Ujawnia się na skutek działania soli hydrolizujących zasadowo (octan sodowy). ( wyrażamy w liczbie mmoli H⁺ /kg ^-1)

suma zasad wymiennych - ilość kationów zasadowych wymiennych Mg2+, Ca2+, Na+, K+ bez H+.

stopień wysycenia zasadami - stosunek zawartości kationów zasadowych do całkowitej pojemności sorpcyjnej wyrażany w %.

pojemność sorpcyjna T - jest to całkowita ilość kationów zasadowych i kwasowych.

T = S + H

Sorpcja kationów odbywa się między fazą stałą a fazą płynną, utrzymuje się tu stan równowagi. W sorpcji kationów najbardziej aktywne są cząsteczki ilaste gleby. Gleby o większej zawartości cząsteczek koloidalnych wykazują dużą wymienną pojemność sorpcyjną w stosunku do kationów. (wyraż. w mmolach kationu jednowartościowego na 100 g/lub 1kg gleby - mmol (+) /kg ^-1)

+Kompleks sorpcyjny - to najbardziej rozdrobniona faza stała gleby o złożonej budowie. Są to wszystkie minerały w połączeniu z próchnicą. W glebach minerały iłowe stanowią połączenia kompleksowe. W skład kompleksu sorpcyjnego wchodzą minerały ilaste i próchnica.

5.Omówić wpływ zmian pH gleby na dostępność poszczególnych mikroelementów.

Rośliny pobierają mikroelementy w formie kationów.

Wraz z zakwaszeniem gleby wzrasta pobieralność (Mn2+, Zn2+, Fe2+, Cu2+) pH>7

Wraz ze wzrostem pH kationowe formy ulegają utlenieniu np. Fe3+, Mn3+, a przy dużych wartościach pH pojawiają się jony kompleksowe np. MnHCO₃^-, Cu(OH)₃^-, Zn(OH)₃^-.

Rośliny pobierają mikroelementy w formie anionów

CO₃^3-, B₄O₇^2-, MoO₄^2-, pH=7, pH=6,5

Najwięcej boru przyswajalnego na glebie o odczynie obojętnym lub lekko kwaśnym. W glebach zasadowych i silnie kwaśnych niedobory boru. W glebach kwaśnych bor jest wypłukiwany w głąb profilu glebowego w formie jonów boranowych. Przy pH>7,0 dysocjacja kwasu borowego, pojawia się anion boranowy, który jest sorbowany przez mineraly ilaste, tlenki i wodorotlenki glinu, substancję organiczną, przechodzi w formę słabo dostępną. W glebach zasadowych - antagonistyczne działanie Ca2+.

MoO₄^2- od pH ok. 5,5 wzrost przyswajalności.

33.Omówić wpływ zmian pH gleby na dostępność form mikroelementów

Odczyn jest jednym z podstawowych wskaźników stanu żyzności gleb. Za optymalny uważa się taki odczyn, przy którym składniki pokarmowe są najłatwiej dostępne dla roślin, a gleba wykazuje pożądane właściwości fizyczne. Zakresy optymalnego odczynu zależą od składu granulometrycznego gleby oraz od wymagań uprawianych gatunków roślin.

Al. i H w kwaśnych glebach są toksyczne. Al. wraz ze wzrostem pH (do pH ok. 6) jest coraz mniej toksyczny. H tylko do 3,5. Przyswajalność takich pierwiastków jak: N, S, P, B, Ca, Mg, K, Cu, Zn, Fe, Mn, Mo jest różna i zależy od pH gleby.

N i S - > w glebach o odczynie kwaśnym jest mniejsza i wzrasta wraz z pH do 5. Przy odczynie optymalnym i zasadowym jest największa przyswajalność (pH 5 -8) poniżej pH 8 spada.

P i B -> podobnie jak N i S tylko troszkę słabiej.

Ca i Mg -> przyswajalność rośnie wraz z pH i osiąga maximum przy odczynie zasadowym

K -> też rośnie z pH ale najpiej jest pobierany w zakresie odczynu optymalnego i zasadowego

Cu i Zn -> w odczynie bardzo kwaśnym mała przyswajalność, na glebach lekko kwaśnych jest zdecydowanie lepiej i maximum osiąga przy optymalnym odczynie potem już spada

Fe i Mn -> duża przyswajalność na glebach bardzo kwaśnych, ze wzrostem pH spada i przy odczynie zasadowym jest bardzo małe.

Mo -> przeciwnie niż Mn, w kwaśnych słabo, a ze wzrostem pH rośnie przyswajalność i najlepsza jest w glebach o odczynie zasawoym.

6.Podać nazwy, wzory i % czystego składnika w saletrze amonowej, moczniku, superfosfacie pojedynczym, mączce fosforytowej, kainicie i fosforanie amonu.

Nazwa nawozu	Skłąd chemiczny [%]	Zawartość N [%]	Właściwości
Amonowe: - siarczan amonowy	(NH4)2SO4 - 97 inne - 3%	20	Krystaliczny, słabo higroskopijny, fizjologicznie kwaśny
Saletrzane: - saltera wapniowa - saletra sodowa	Ca(NO3)2 - 93 NaNO3 - 94 CaCO3 - 6 - 7	15.5 15.5	Granulowane białe, silnie higro, fizjo zasadowe
Saletrzano-amonowe: - saletra amonowa -saletrzak zwykły - saletrzak magnezowy	NH4NO3 - 94 CaCO3 - 5 NH4NO3 - 80 CaCO3 - 20 NH4NO3 - 80 MgCO3, CaCO3	34 27.5 27.5	Granulowana, biała, silnie higro, słabo zakwasza glebę Granulowane, jasnoszare, słabo higro, nie zakwaszają gleby
Amidowe: -mocznik	CO(NH2)2 - 99	46	Granulowany, biały, silnie higro, słabo zakwasza glebę

Nazwa nawozu i zawartość głównego związku	Zawartość fosforu (P2O5) [%]	Ważniejsze domieszki	Właściwości
Superfosfat pojedynczy, pylisty Ca(H2PO4)2 - 35 H3PO4 - 5	7.9 (18)	CaSO4 50% CaF2 1%	Pylisty, jasnoszary, odczyn b. kwaśny, rozpuszczalny w wodzie
Superfosfat pojedynczy granul. Ca(H2PO4)2 - 35 H3PO4 - 5	8.3 (20)	CaSO4 50% CaF2 0.5%	Granulowany, jasnoszary, odczyn lekko kwaśny, rozpuszczalny w wodzie
Superfosfat potrójny granul. Ca(H2PO4)2 - 79 H3PO4 - 4	20 (46)	CaSO4 5% CaF2 ślady	Granulowany, ciemnoszary, odczyn kwaśny, rozpuszczalny w wodzie
Superfosfat potrójny granul., borowany lub miedziowany Ca(H2PO4)2 - 79 H3PO4 - 4	20 (46) B - 0.5 (Cu - 1.0)	CaSO4 5% CaF2 ślady	Granulowany, ciemnoszary, odczyn kwaśny, rozpuszczalny w wodzie
Mączka fosforytowa Ca(PO4)2	13 (30)	CaCo3 SiO2	Pylista, jasnoszara, odczyn zasadowy, rozpuszczalna w kwasach
Mączka kostna odklejona Ca(PO4)2	13 (30)	CaCo3 3-4 N	Pylista jasnoszara, odczyn zasadowy, rozpuszczalna w kwasach

Nawozy	Zawartość K [%] (K2O)		Ważniejsze domieszki	Właściwości
Sole potasowe KCl	35 powyżej 45 (42 - 54)		NaCl2, MgCl2	Bud. krystaliczna, ziarnista, granulowana, jasnoszary, jasnoróżowy
Kainit KCl*MgSO4	15 (18)		NaCl	Bud. krystaliczna, jasnoróżowy
Siarczan potasowy K2SO4	50-52 (59-62)		18% S	Bud. krystaliczna / granulowana, jasnoszary
Nawozy K-Mg K2SO4 i MgSO4 Magnesia - kainit Kamex Patentkali (kalimagnezja)	K [%] 9 34 25	Mg [%] 3 4 6	NaCl, MgCl2	Bud. granulowana, jasnoszary

-sole wapniowe Ca(NO₃)₂ x 2,5 H₂O 27,5%Ca 15,2%N

-dolomit mielony formie CaCO345% CaO

7.Podać przemiany związków węgla i azotu (reakcje) w czasie przechowywania obornika w warunkach tlenowych i beztlenowych.

Azot

CO(NH₂)₂ + 2H₂O (NH₄)₂CO₃ - mało stabilny

(NH₄)₂CO₃ + 2H₂O ⇔ 2NH₄OH + H₂CO₃ 2NH₃ ↑ + CO₂ ↑ + 3H₂O

CO(NH₂)₂ + 2H₂O (ureaza) (NH₄)₂CO₃

podczas przechowywania w war. tlenowych:

(C₆H₁₂O₆)_n + nO₂ + nH₂O nH₂O + nCO₂ ↑

białka hydroliza aminokwasy amonifikacja hydroliza/utlenianie/redukcja NH₃

2NH₄⁺ + 4O₂ 2NO₃^- + 4H⁺ + 2H₂O

NO₃^- 2NO₂^- NO N₂O N₂

podczas przechowywania w war. beztlenowych:

(C₆H₁₂O₆)_n + nH₂O nCO₂ ↑ + nCH₄ ↑

w warunkach beztlenowych rozkład cukrów podobnie jak zw. białkowych przebiega wolniej

8.Podać dawki nawozów mineralnych i wapna w czystym składniku w kg/ha oraz miesiąc stosowania nawozu pod rośliny uprawiane w zmianowaniu: ziemniaki (na oborniku), jęczmień, rzepak ozimy, pszenica ozima, owies, łubin, żyto

9.Podać przykłady wpływu bakterii na ilość i przemiany składników pokarmowych w glebie (reakcje)

a) wiązanie N atm. N₂⁰ + 6e^- + 6H⁺ + E 2NH₃ wiąz. biol. przez Azotobacter, Clostridium - wzrost ilości azotu w glebie

b)Nitryfikacja: proces biologicznego utleniania azou amonowego do azotanowego, prowadzony przez bakterie autotroficzne Nitrosomonas i Nitrobacter

NH4++3O2→2HNO2 nitrosomonas

HNO2+1/2O2→HNO3 nitrobacter

Redukcja metaboliczna azoto azotanowego do amoniaku zachodzi w komórkach bakterii i roślin

c)Denitryfikacja: beztlenowy proces redukcji azotanów i azotynów prowadzonym przez zespół mikroorganizmów glebowych.

NO₃^-(N⁵⁺)→NO₂^-(N³⁺)→NO(NO²⁺)→N₂O(N⁺)→N₂(N⁰)

10.Napisać reakcje przemian superfosfatu i mączki fosforytowej w glebie o różnym odczynie

superfosfat

1. gleby kwaśne i bardzo kwaśne, pH <5.5

Obecność wodorotlenków Al i Fe powoduje wytrącanie nierozpuszczalnych w wodzie fosforanów żelaza i glinu:

Ca(H₂PO₄)₂ + 2Al(OH)₃ -> 2Al(OH)₂*H₂PO₄

H₃PO₄ + AL.(OH)₃ -> Al.(OH)₂*H₂PO₄

H₃PO₄ + Fe(OH)₃ -> Fe(OH)₂*H₂PO₄

2. gleby zasadowe i obojętne, pH >6.5

Ca₃PO₄ + HNO₃ -> H₂PO₄^-

Ca₃PO₄ + H₂CO₃ -> H₂PO₄^-

W reakcji z występującym w dużych ilościach Ca(HCO₃)₂ rozpuszczalny w wodzie fosforan jednowapniowy wytrąca się do nierozpuszczalnego fosforanu dwu- lub trójwapniowego:

Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 = CaHPO4 + 2H2CO3

2CaHPO4 + Ca(HCO3)2 = Ca3(PO4)2 + 2H2CO3

11.Wymienić typowe objawy (na określonych gatunkach) niedoboru K, Mg, B, Cu.

Potas - objawy na starszych liściach, głównie plamy chlorotyczne i nekrotyczne od wierzchołków i brzegów blaszki, zniekształcenie blaszek, zahamowanie wzrostu. Kukurydza - zahamowanie wytwarzania wierzchołków kolb. Tracenie turgoru, więdnięcie.

Magnez - objawy na starszych liściach, w okresie intensywnego wzrostu u jednoliściennych - marmurkowatość (żółte plamy między żyłkami), u dwuliściennych plamy między żyłkami przechodzą w nekrozy (burak, kukurydza, lucerna, koniczyna). Dalsze niedobory na młode liście ulega ona defoliacji.

Bor - zamieranie wierzchołków wzrostu, pędów i korzeni (zgorzel liścia sercowego buraka), zamieranie i opadanie kwiatostanów, liście ciemnożółte, grube i pomarszczone

Miedź - zboża - bielenie młodych liści, kłosków, zahamowanie wypełnienia ziarniaków, zaburzenia formowania organów generatywnych.

N - początkowo objawy na starszych liściach, które odbarwiają się na kolor jasnozielony, a następnie od wierzchołków zaczynają żółknąć. Zahamowanie wzrostu, nowe liście są mniejsze, mniejszy plon.

K - plamy chlorotyczne i nekrotyczne na starszych liściach (od wierzchołków i brzegów liści), zniekształcenie blaszek, zaham. wzrostu, zaham. wytwarzania wierzchołków kolb u kukurydzy.

Ca - objawy początkowo na młodych liściach, zamieranie wierzchołków pędów, pączków kwiatowych, skręcanie młodych liści, sucha zgnilizna owoców pomidora, plamistość jabłek.

Mo - podobne do objawów braku azotu. Młode liście są jasno zabarwione, wykształca się nerw środkowy, a blaszka liściowa jest zredukowana tzw. biczowatość liści.

Zn - jasnozielone przebarwienie starszych liści, u drzew skręcanie międzywęźli i redukcja powierzchni blaszek liściowych.

Mn - objawy najczęściej na zbożach i burakach uprawianych na glebach o dużym pH - zaham. wzrostu korzeni, smugowate plamy i nerkozy na liściach, u zbóż szara plamistość liści.

Cu - bielenie młodych liści u zbóż a następnie także kłosków, zaham. wypełniania ziarniaków. Objawy te najczęściej na glebach torfowych. Ponadto zaburzenia w formowaniu organów generatywnych u dwuliściennych, brak turgoru.

Fe - chlorozy na młodych liściach w postaci chlorozy między nerwowej, wynikającej z małej ilości chlorofilu, zahamowanie wzrostu i rozwoju.

12.W jakich związkach chemicznych występują w roślinach N,PK. Podać w kolejności od ilości największych.

Azot w roślinie: białka; aminokwasy białkowe, niebiałkowe; peptydy; amidy; kwasy nukleinowe, nukleotydy; substancje porfirynowe wchodzące w skład chlorofilu; witaminy; koenzymy; alkaloidy.

Duże ilości azotu znajdują się w białkach zapasowych w nasionach i ziarniakach zbóż 8-15% s.m. ziarniaków, a w motylkowych do 50% s.m. nasion.

Wśród białek zapasowych dominują białka proste (albuminy, globuliny, prolaminy, gluteliny) i białka złożone.

-białka enzymatyczne, regulatorowe,

-układ magnezowo-porfirynowy będący podstawową jednostką budulcową chloroplastów, odpowiedzialny za absorpcję energii świetlnej i wraz z układem enzymatycznym za syntezę cukrów,

-piastocyjanina - miedzioproteid znajdujący się w chloroplastach, bierze udział w przenoszenie elektronów w procesach fosforylacji, fotoredukcji NADP+ i utlenianiu cytochromu f,

-inhibitory i enzymy.

P - estry -> zw. wysokoenergetyczne -> kwas fitynowy i jego sole, fosfolipidy -> DNA i RNA -> koenzymy

K - nie tworzy wiązań kowalencyjnych ze zw. organicznymi. Największe ilości K+ występują wakuoli i w chloroplastach

14.Podać 4 zasady mieszania nawozów.

- nie należy mieszać nawozów zawierających N w formie amonowej z nawozami o odczynie zasadowym, ponieważ następują straty azotu:

(NH₄)2SO₄ + CaO + H₂O CaSO₄*H₂O + 2NH₃↑

- nie należy mieszać nawozów N w formie saletrzanej z superfosfatami ze względu na straty N, Występująca w superfosfatach niewielka ilość kwasu ortofosforowego może redukować azot azotanowy do formy gazowej.

2H₃PO₄ + 2NH₄NO₃ 2NH₄H₂PO₄ + HNO₃

2HNO₃ H₂O + ↑NO₂ + ↑NO + O₂

- nie należy mieszać nawozów fosforowych rozpuszczalnych w wodzie z nawozami zawierającymi wapń - uwstecznianie fosforanów do formy nierozpuszczalnej w wodzie,

Ca(H₂PO₄)₂ + CaO 2CaHPO₄ + H₂O

2CaHPO₄ + CaO Ca₃(PO₄)₂ + H₂O

- nie wolno mieszać mocznika z siarczanem magnezu, nawozami potasowymi nisko%, superfosfatem pylistym i saletra amonową - mieszanka ma konsystencję papki

- nawozy higroskopijne z niehigroskopijnymi można mieszać jedynie bezpośrednio przed siewem

-unikać mieszania nawozów zawierających wodofosforan dwuamonu z nawozami zawierającymi dwuwodorofosforan wapnia - zmniejszenie rozpuszczalności fosforu.

15.Przyczyny systematycznego zakwaszania się gleb w Polsce (reakcje)

naturalne:

- mała zasobność gleb w Mg i Ca

- wymywanie jonów zasadowych Mg i Ca

- dysocjacja H20 związanej z glinem:

[AL(H₂O)₃]³⁺ Al(OH)₃ + 3H⁺

- mineralizacja mat. org. w glebie - powstałe tlenki metali tworzą z wodą kwasy:

C CO₂ + H₂O 2H⁺ + CO₃^2-

N NH₃ + 2O₂ H⁺ + NO₃^- + H₂O

S H₂S + 2O₂ 2H⁺ + SO₄^2-

- wietrzenie minerałów glebowych i uwalnianie w tym procesie jonów H i Al

- pobieranie kationów zasadowych przez rośliny

- działalność mikroorganizmów np. nitryfikacja:

2NH₄⁺ + 3O₂ 2NO₂^- + 2H₂O + 4H⁺

antropogeniczne:

- kwaśne deszcze:

SO₂ + H₂O H₂SO₃

2SO₂ + O₂ 2SO₃

SO₃ + H₂O H₂SO₄

2NO₂ + 2 H₂O 2HNO₃ +H₂

NO + O₃ NO₂ + O₂

2NO₂ + O₃ + H₂O 2 HNO₃ + O₂

- sucha depozycja zw. siarki i azotu

- stosowanie nawozów mineralnych o odczynie kwaśnym i o odczynie fizjologicznie kwaśnym.

16.Pod jakie rośliny rolnicze i na jakich glebach należy w pierwszej kolejności nawozić borem i miedzią

Miedź - gleby torfowe hydrogeniczne; gleby lekkie: zboża, rzepak, len, lucerna;

bor - ok. 70% gleb w Polsce jest uboga w bor najmniej jest go w glebach piaszczystych

stosujemy pod buraki cukrowe, lucerna, koniczyna, jednoliścienne, rośliny kapustne.

17.Które nawozy azotowe zakwaszają a które odkwaszają gleby (uzasadnić dlaczego). Które nawozy są wyłącznie pogłówne a które mogą być stosowane przedsiewnie pod zboże jare (dlaczego)

Nawozy zawierające azot wyłącznie w formie amonowej NH₄⁺:

-siarczan amonu,

-mocznik (przedsiewnie i pogłównie),

Mogą być sorbowane wymiennie - przedsiewnie; stosowane nawet późną jesienią lub wczesną wiosną. Nie powinny być stosowane na glebach lekkich i kwaśnych, gdyż zakwaszają najbardziej.

Nawozy saletrzane zawierające azot wyłącznie w formie azotanowej NO₃^-:

-saletra wapniowa

nie sorbowane wymiennie, szybko działające - pogłównie; nieznacznie odkwaszają gleby;

Nawozy saletrzano-amonowe: pogłównie i przedsiewnie

-saletra amonowa - nieznacznie zakwasza, a saletrzaki nie mają wpływu na pH

Mocznik - pogłównie (szybko przemieszcza się w glebie i hydrolizuje do NH₄⁺

18.Jakie rośliny należy uprawiać na nawozy zielone na glebach o różnym składzie granulometrycznym i różnym pH. Dlaczego?

Na nawozy zielone uprawiamy rośliny motylkowe (lucernę chmielowa, łubiny, seradele) nostrzyk, gorczycę, facelię.

Zależnie od pH : -zboża : jęczmień(ph ok6,5) >pszenica>owies>kukurydza,przenżyto>żyto (wystarczy ph nawet 4,5)

-okopowe buraki>ziemniaki

• motylkowe : lucerna(6,5)>konczyna> strączkowe>łubin>seradela (4)

Ze wzglądu na skład granulometyyczny - im mniej cześci spławialnych ( piaski luźne <10% cz. Spł, gliny >35% ) tym kwaśniejsza gleba, wiec na lekkich glebach trzeba stosować te rośliny co na glbach kwaśnych (żyto, przenżyto, ziemniaki, łubin, seradela)

19.Gdzie kiedy i jakie zaczęto produkować po raz pierwszy nawozy azotowe, potasowe i fosforowe. Gdzie obecnie produkowane są nawozy w Polsce

Azotowe:

-saletra Chilijska (Humbolt 1840r)

-siarczan amonowy 1890 Niemcy

Fosforowe:

-superfosfat Anglia 1843

Potasowe:

-złoża soli potasowych 1860 Niemcy

Zakłady azotowe:

-„Kędzierzyn”

-„Puławy”

-w Tarnowie - Mościcach

-„Włocławek”

-„Police”

Zakłady fosforowe:

W Polsce nie posiadamy wysokoprocentowych złóż fosforytów ani apatytów, aby opłacalna była ich eksploatacja i produkcja nawozów fosforowych.

Zakłady potasowe:

-Kłodawa (miedzy Toruniem, Włocławkiem, Łodzią)

-okolice Chrapowa na Pomorzu

21.Wymienić w punktach najważniejsze funkcje fizjologiczne i objawy braku K, Mg

Potas: regulacja gospodarki wodnej; synteza i transport asymilatów; aktywacja ok. 50 enzymów; transportuje NO3 w ksylenie do liści; synteza białka.

BRAK: początkowo ciemnozielone zabarwienie; chlorotyczne i nekrotyczne plamy na wierzchołkach starszych roślin; wyleganie łanu; zahamowanie wzrostu kolb kukurydzy; zahamowanie wzrostu.

Magnez: składnik chlorofilu (wpływ na asymilację); udział w syntezie RNA i białek; aktywacja enzymów (ATP-azy); stężenie w suchej masie 0,2-0,4%

BRAK: marmurkowatość starszych liści; większość w wakuoli; transport w ksylenie i floemie; wpływa na jakość produktów.

25.Jakie rośliny należy uprawiać na nawozie zielonym i dlaczego na glebach o wyższym składzie granulometrycznym i różnym pH.

Na nawozy zielone uprawiamy rośliny motylkowe (lucernę chmielowa, łubiny, seradele) nostrzyk, gorczycę, facelię.

26.Mechanizm przemieszczania się jonów przez błony cytoplazmatyczne komórki

W korze, aż do endodermy przemieszczają się w apoplaście (przestrzeń wolna między martwymi komórkami) woda ze składnikami pokarmowymi; apoplast ma dużą pojemność sorpcyjną bo ma wolne ładunki ujemne NH₂^- COO^- pochłaniające kationy

-rośliny jednoliścienne mają mniejszą V sorpcyjną i pobierają mniej Ca i Mg nież dwuliścienne.

-składnik przemieszcza się na zasadzie dyfuzji przez apoplast do plazmolemy

Nośnik- białka hydrofilowe mogą być nieaktywne- przemieszczanie bierne i aktywne- składniki transportowane przy pomocy energii aktywowanej przez ATP. Wpływają na selektywny wybór składnika

Antagonizm-gdy pobrany jest jeden składnik to roślina nie pobiera innego np.:

K⁺/Mg; K⁺/Ca

Synergizm- pobieranie jednego składnika zwiększa pobranie innego składnika przez roślinę np.:

N/K; N/F

Przemieszczanie bierne- zgodne z gradientem potencjały elektrochemicznego i ujemny ładunek cytoplazmy powst. Przez pompy wodorowe, dzieki nim ATO w plamalemie rokłądany jest na ADP, kation fosforowy a ten reaguje wytwarza H+ idzie na zewnątrz komórki a OH- zostaje w komórce tworząc ujemny potencjał

Przemieszczanie bierne zgodne z gradientem potencjału elektrochemicznego; ujemny ładunek cytoplazmy powstaje przez pompy wodorowe i dzięki nim ATP w plazmolemie jest rozkładany na ADP i kation fosforanowy, a ten reaguje i wytwarza proton i kwas fosforanowy i H+ idzie na zewnątrz komórki a ADP zostaje w komórce tworząc ujemny potencjał

27.Wymień wpływ próchnicy na cechy żyzności gleb.

-zwiększa przewiewność na glebach zwięzłych oraz przepuszczalność i porowatość

-na glebach lekkich zwiększa pojemność wodna i sorpcyjną

-dają ciemną barwę gleby- szybsze nagrzewanie

-mineralizacja próchnicy- uwalnia N,P,S i inne, powstanie kwasów (np.: H2CO3) powoduje rozkład związków mineralnych

a).funkcja fizyczna - poprawa struktury gleby, więc wpływ na aeracje, retencję wodną, ułatwia uprawę gleby. Dodatni wpływa na tworzenie struktury agregatowej i  poprawa stosunków wodno-powietrznych przez  sklejanie cząstek masy glebowej w agregaty, wpływa na barwę gleby (ciemna barwa pochłania promieniowanie świeltlne przez co poprawia właściwości termiczne gleby)
b).funkcja chemiczna i fizykochemiczna - jest  źródłem składników pokarmowych (gł. N i P) dla roślin oraz wpływa na właściwości fizykochemiczne gleby. Związki próchnicze wpływają na zdolności sorpcyjne i dzięki nim wpływają na właściwości buforowe gleby, przez co regulują i stabilizuja odczyn gleby.
c).funkcja biologiczna - wpływa na aktywność mikroflory i mikrofauny oraz na wzrost i rozwój roślin. Związki próchnicze są gł. źródłem N i P, makro i mikroorganizmy biorą energię z materii organicznej, dlatego gleby w nią zasobne mają dużą aktywność biologiczną. Wpływają  na procesy fizjologiczne roślin (zawierają sub takie jak auksyny, witaminy kwasy org)
d).wiązanie środków ochrony roślin przez substancje próchnicze - chronią srodowisko glebowe przed skutkami skażenia odpadami przemysłowymi, tworzą odpowiednie połączenia z pestycydami, gł. z herbicydami

29.Oblicz ile kg N/ha uruchomi się rocznie jeśli gleba zawiera 0.00%N i 2,5% z tego ulega mineralizacji.

Masa gleby na 1 ha : V=100m*100m*0,3 m =3000m3

3000m3 *1,5 t/m3 = 4500t = 4500000kg - masa gleby na 1 ha

4500 000kg -100%

x 0,5% x=22500kg - ilość N ogólnego w warstwie glebowej.

22500 kg -100%

x 2,5% x= 562,5kg -N ulega mineralizacji rocznie na ha w wartwie ornej.

31.Obliczyć potrzeby pokarmowe zbóż przy plonie 3t ziarna i 5t słomy w stosunku do P.K i N w kg/ha

	N [%]	P [%]	K [%]
Żyto -ziarno -słoma	1.75 0.58	0.36 0.11	0.52 1.00
Pszenica ozima -ziarno -słoma	1.95 0.64	0.36 0.10	0.41 1.05
Pszenica jara -ziarno -słoma	2.14 0.69	0.39 0.12	0.44 1.10
Pszenżyto -ziarno -słoma	1.80 0.61	0.36 0.11	0.49 1.06
Jęczmień -ziarno -słoma	1.87 0.75	0.39 0.11	0.50 1.34
Owies -ziarno -słoma	1.85 0.73	0.37 0.15	0.51 1.90
Kukurydza -ziarno -słoma	1.55 1.19	0.34 0.20	0.66 1.87
Gryka -ziarno -słoma	2.05 1.06	0.33 0.29	0.65 1.92

Gatunek roślin	Część roślin	Makroelementy [g*kg-1 s.m.]
				azot (N)	fosfor (P)	potas (K)	wapń (Ca)	magnez (Mg)
	Żyto	ziarno	15,6	3,9	5,9	0,7	1,1
		słoma	5,3	0,8	10,3	2,0	0,7
	Pszenica	ziarno	20,3	3,8	4,4	0,4	1,2
		słoma	6,4	1,1	11,7	2,7	0,9
	Jęczmień	ziarno	18,1	4,0	5,4	0,6	1,3
		słoma	6,5	1,2	17,0	5,1	1,2
	Owies	ziarno	17,4	3,7	4,9	1,0	1,5
		słoma	7,8	1,5	22,8	4,8	1,2
Ziemniak	bulwy	13,7	2,4	25,9	0,7	1,3
Buraki cukrowe	korzenie	19,0	2,7	7,8	3,9	2,4
		liście	33,0	3,1	49,6	15,7	6,5
Rzepak	nasiona	33,0	7,3	8,4	3,9	2,6
Koniczyna	siano	24,5	2,5	20,9	14,0	2,4
Lucerna	siano	27,6	2,8	24,8	13,6	2,1
Siano łąkowe		18,9	2,6	19,0	7,2	2,0

Gatunek roślin	Część roślin	Makroelementy [mg*kg-1 s.m.]
				mangan (Mn)	miedź (Cu)	bor (B)	molibden (Mo)	cynk (Zn)
	Żyto	ziarno	45	3,2	1,1	0,3	26
		słoma	32	1,8	1,8	0,26	8
	Pszenica	ziarno	34	4,2	1,5	0,24	37
		słoma	25	5,1	2,8	0,33	20
	Jęczmień	ziarno	41	5,0	1,2	0,40	36
		słoma	24	4,1	4,8	0,28	22
	Owies	ziarno	66	4,5	1,0	0,39	41
		słoma	70	3,6	4,0	0,31	48
Ziemniak	bulwy	22	6,5	5,9	0,21	20
Buraki cukrowe	korzenie	35	5,7	12,9	0,26	22
		liście	91	1,7	34,5	0,66	67
Rzepak	nasiona	40	3,1	9,8	0,28	30
Koniczyna	siano	53	7,8	24,6	0,45	49
Lucerna	siano	45	6,8	25,7	0,49	36
Siano łąkowe		110	6,0	7,6	0,82	50

a) N: - ziarno 3000kg * 18,1 g\kg s.m =54300g = 54,3 kg

-słoma : 5000kg *6,0 g\kg s.m = 30 kg

Łącznie 54,3 + 30 = 84,3 kg N \ha

b) P: - ziarno 3000 *4,0 = 12000=12kg

- słoma 5000 * 1 = 5kg

Łącznie 12+5 =17 kgp/ha

c) K: - ziarno 3000 *5,3 =15.94

-słoma 5000 *11 = 55 kg

Łącznie 15,94 + 55 =70,94 kgK/ha

Dla buraków cukrowych:

s.m. korzeni 25% 50t

s.m. liści 10% 40t

50000*0.25 = 12500kg = 12.5t

40000*0.1 = 4000kg = 4t

12500*0.027 = 337.5kg = 0.3375t

4000*0.031 = 124 kg = 0.124t

Suma 461.5 kg P/ha

32.Podać reakcje i omówić wszystkie możliwe związki azotu w glebie rozpoczynając od azotu organicznego z uwzględnieniem okydoredukcyjnych przemian azotu.

NH₂^- azot amidowy w moczniku i nawozach organicznych, nie jest pobierany przez rośliny, ulega przemianom o charakterze biologicznym przy udziale bakterii, w mniejszym stopniu grzybów i roślin wyższych.

NH₂^- szybko ulega hydrolizie - jest to proces redukcji (amonifikacji) zachodzący przy udziale ureazy do węglanu amonowego:

CO(NH₂)₂ + 2H₂O -> (NH₄)₂CO₃

N amonowy powstały z mocznika lub zastosowany w nawozach amonowych może być w tej formie pobierany przez rośliny. To co nie pobrane przez rośliny zasorbowane przez kompleks sorpcyjny gleby. Część pozostała poza kompleksem ulega nitryfikacji do NO₃^- - to proces biologicznego utleniania jonów amonowych w warunkach tlenowych przy udziale bakterii Nitrosomonas (NH₄ do NO₂) i Nitrobacter (NO₂ do NO₃^-). Powstają w czasie nitryfikacji wolne jony wodorowe powodujące zakwaszenie gleby:

2NH₄⁺ +4O₂ -> 2NO₃^- +2H₂O + 4H⁺

W glebach o dużym pH z nawozów amonowych może ulatniać się gazowy NH₃ :

NH₄⁺ + OH^- -> NH₃ + H₂O

NO₃^- jest łatwo pobierany przez rośliny. Ulega immobilizacji tzn. pobierany przez bakterie, grzyby, promieniowce i nie ulega sorpcji w glebie dlatego łatwo przemieszcza się w głąb profilu glebowego do wód gruntowych. W głębszych poziomach gleby, w warunkach beztlenowych i przy obecności bakterii denitryfikacyjnych zachodzi proces denitryfikacji - redukcja NO₃ do NO, N₂O i N₂. Jest to proces niekorzystny, gdyż powstałe gazowe związki tlenków azotu lub azotu cząsteczkowego utleniają się bezpowrotnie do atmosfery.

Redukcja NO3 przy małym jego stężeniu w glebie zachodzi w korzeniach, gdy jest duże jego stężenie, nadmiar NO3 przechodzi w ksylemie do liści i tu ulega redukcji do NH3 :

w dwustopniowej reakcji katalizowanej przez reduktazy :

1. NO3 +2H + 2e -> NO2 + H2O donorem elektronów jest NADH i NADPH

2. NO2 + 6H + 6e -> NH3 + H2O + OH donorem elektronów jest ferredoksyna

Amoniak powstaje również w wyniku redukcji N2 w brodawkach korzeniowych roślin motylkowatych i w procesie hydrolizy mocznika. W dużych stężeniach NH3, w przeciwieństwie do NO3 jest toksyczny dla roślin i musi być natychmiast przetwarzany na drodze przyłączenia do łańcuchów węglowych. Proces taki zwany jest aminacją. Pierwotnymi produktami przetwarzania amoniaku w roś są kwas glutaminowy i glutamina. Z tych dwóch produktów powstają wszystkie inne związki azotowe. Reakcja transaminacji w wyniku której grupa NH2 przenoszona jest z kwasu glutamionowego lub glutaminy na inne ketokwasy:

NH3 + COOH COOH COOH

C=O H-C-NH2 H-C-NH2

CH2 -> CH2 + NH3 -> CH2 + H2O

CH2 CH2 CH2

COOH COOH O=C-NH2

Kw.ketoglutaranowy kw.glutaminowy glutamina

4.Podać reakcje i omówić wszystkie możliwe przemiany związków azotu w glebie rozpoczynając od N organicznego z uwzględnieniem oksydoredukcyjnych przemian N (nitryfikacja, denitryfikacja)

Źródłem N w ekosystemach jest azot cząsteczkowy atmosferyczny. Atomy w cząsteczce N₂ są połączone silnym wiązaniem atomowym.

Bakterie Rhizobium, Azotobacter, Clostridium mają zdolność do rozrywania tego wiązania. Wiązanie N2 przez bakterie polega na redukcji do amoniaku:

N₂⁰ + 6e + 6H⁺ + E 2NH₃(N^3-)

Ta przemiana katalizowana jest przez enzym nitrogenazę. Półproduktami są dwuamid (NH)₂ i hydrazyna (NH₂)₂. Jest to wiązanie biologiczne azotu.

Azot atmosferyczny jest poddawany także wiązaniu chemicznemu:

N₂ + O₂ 2NO₂

Immobilizacja - włączanie azotu mineralnego do biomasy mikroorganizmów i związków próchnicznych. Jest to proces utleniania N-NH₄⁺ do N-NH₂⁺.

Mineralizacja - rozkład substancji organicznej znajdującej się w glebie do substancji mineralnej, w tym do azotu amonowego. Jest to proces redukcji N-NH₂⁺ do N-NH₄⁺.

substancja organiczna substancja mineralna

Nitryfikacja - biologiczne utlenianie azotu amonowego do azotanowego, prowadzący przez bakterie Nitrosomonas i Nitrobacter. Bakterie te są tlenowcami, proces ustaje przy braku tlenu - temp 25-30stC, odczyn obojętny lub słabo kwaśny.

Azotany są wymywane z gleby w głąb profilu glebowego, gdyż posiadają ujemny ładunek, podobnie jak KS.

Denitryfikacja - redukcja (NO₃^-, NO₂^-) w glebie zachodzi w komórkach bakterii i roślin wyższych.

-redukcji oddechowej (denitryfikacji),

-redukcji chemicznej.

Redukcja metaboliczna azotu azotanowego do amoniaku w komórkach roślin i bakterii - proces enzymatyczny oparty o udział reduktazy azotanowej i azotynowej.

Redukcja oddechowa ( denitryfikacja) - proces beztlenowy redukcji azotanów i azotynów przez mikroorganizmy glebowe (reduktaza azotanowa lub azotynowa lub obie).

34.Pod które rośliny i dlaczego wysokie dawki potasu będą pogarszały jakość roślin.

Przy wysokim nawożeniu potasem lub na glebach bardzo zasobnych w ten składnik, rośliny mogą pobierać potas w ilościach znacznie większych niż wynika to z ich potrzeb pokarmowych. Zjawisko to nosi nazwę „luksusowego pobierania”. Zbyt duża zawartość potasu w roślinach na paszę dla przeżuwaczy (>2,4%K w s.m) zmniejsza ich zawartość odżywczą i może być przyczyną zaburzeń pokarmowych.

Przy wartościach równoważnikowych K do Mg i Ca zapewnia odpowiedni skład paszy i nie wywołuje choroby bydła „tężyczki pastwiskowej”. Odpowiednia wartośc to(2,2-2,5:1).

-Stabilizuja błony komórkowe roślin

-Aktywatory enzymów

Przykłady pozytywnego oddziaływania Mg i Ca na jakość roślin

Mg - to składnik chlorofilu, wpływa na symiliacje CO2 , udział w syntezie RNA i białek, aktywacja enzymów, np. ATP-azy - wpływ na procesy fosforylacji.Wpływa na jakość produktów- poprawia ją

Ca - sole kw.organiczych(fityna), zw. Minetalne(fosforany, siarczany), jest go małow owocach i ziarnie. Stabilizacja błon półprzepiszczalnych wakuoli , pektyniany wapnia (w ścianach komórkowych- zapora przeciw patogenom) , regulacja ciśnienia osmotycznego, podział komórek (opóźnia starzenie komórek) - wpływa korzystnie na jakość produktu. Zmniejsza turgor soku komórkowego- otwiera aparaty szparkowe bo jest 2 warosciowy

28.Dlaczego zbyt wysokie dawki N mogą ograniczać jakość nasion przeznaczonych na paszę i do bezpośrednio spożycia:

- przy zbyt wysokich dawkach N następuje obniżenie wartości pokarmowej pasz- mniej aminokwasów (bo więcej azotanów) egzogennych w białku , mniej glutenu (gorsza jakość wypiekowa) , niższa jakość jęczmienia browarnego, trudniejsza krystalizacja sacharozy.

-korzeni buraka cukrowego

-nasion roślin oleistych

-ziemniaków sadzeniaków

+nadmierny wzrost częsci wegetatywnch, wyleganie łanu, wydłuzenie okresu wegetacji,

35.Uzasadnić treścią i reakcjami dlaczego nie wolno mieszać:

Siarczan amonu: zawiera azot w formie amonowej

Mączka fosforytowa: ma odczyn chemiczny zasadowy

Nie należy mieszać nawozów zawierających azot w formie amonowej z nawozami o odczynie chemicznym zasadowym, ponieważ mogą nastąpić straty azotu, jak to wynika z reakcji:

(NH4)2SO4+CaO+H2O→CaSO4*H2O+↑2NH3

-superfosfatu z saletrą wapniową

Saletra wapniowa: azot w formie saletrzanej

Nie należy mieszać nawozów zawierających azot w formie saletrzanej z superfosfatami (głównie pylistymi) ze względu na straty gazowe azotu. Występująca w superfosfatach niewielka ilość kwasu ortofosforowego może redukować azot azotanowy do formy gazowej według reakcji:

2H3PO4+2NH4NO3→2NH4H2PO4+HNO3

2HNO3→H2O+↑NO+O2

-saletry amonowej z nawozami wapniowymi

Saletra amonowa: silnie higroskopijna

Nawozy wapniowe: niehigroskopijne:

Można je mieszać jedynie bezpośrednio przed siewem.

36.Omówić czynniki zmniejszające straty azotu w czasie przechowywania obornika.

-przechowywanie obornika na gnojowni ze szczelnym podłożem,

-utrzymanie wilgotności, ubijanie masy organicznej, aby utrzymać warunki beztlenowe - ograniczenie nitryfikacji, strat azotanów (w formie amoniaku),

-stosujemy dodatek superfosfatu 0,5-1% P₂O₅ w stosunku do suchej masy obornika

(NH₄)₂CO₃ + Ca(H₂PO₄)₂ 2NH₄H₂PO₄ + CaCO₃

37.Podać dawki nawozów mineralnych i wapna w czystym składniku (kg/ha) oraz miesiąc stosowania tego nawozu pod rośliny uprawiane w zmianowaniu: buraki (na oborniku), jęczmień, koniczyna, pszenica

1)Burak cukrowy N P K Ca

2)Jęczmień N P K Ca

3)Koniczyna NPKCaNawóz azotowy może być zastosowany przedsiewnie jako dawke startowa.

4)Pszenica N120PKCa

Nawozy wapniowe zastosujemy pod uprawe pozniwną najlepiej na ściernisko przed wysiewem rośliny.Nawozy fosforowe i otasowe stosujemy przedsiewnie najlepiej pod orke przedzimowa.

38.Podać nazwy wzory i czystego składnika w trzech nawozach amonowych, nawozach wieloskładnikowych stosowanych w Polsce w największych ilościach

1.Fosforan amonu NH4H2PO4 18%N, 46%P2O5 , (NH4) HPO4- polidap(police) 12%N, 52% P2O5

2.Saletra potasowa - KNO3 13%N 40 %K2O

3.Polifoski (lub polimagi - z magnezem) Kompleksowe . Polifoska jesienna 8% N, 24% Pi K NH4K2PO4

4.Nitrofoski

39.Podać nazwy i wzory nawozów w których może uruchamiać się w glebie:??? Potas:magnez

+Magnesie K2SO4 i MgSO4

+Kamex K2SO4 i MgSO4 NaCl MgCl2

+Patentkali K2SO4 i MgSO4

---