UPRAWA ROLI - WYKŁAD 5

STOSUNEK WARTOŚCI C/N

Dostępność dla roślin azotu uwalnianego podczas rozkładu szczątków roślinnych zależy od stosunku C:N rozkładającej się substancji organicznej

Powyżej 30:1 - zawartość N <1,3% (wzrost immobilizacji - włączenia azotu dostępnego w biomasie organizmów, objawy niedoboru azotu, który ulega zbiałczaniu). Zjawisko korzystne poza okresem wegetacji

Poniżej 30:1 - zawartośc N>1,8% (przewaga procesu mineralizacji, ilość uwalniającego się azotu jest wystarczająca dla mikroorganizmów). Zjawisko korzystne w okresie wegetacji.

Poniżej 17:1 - przewaga procesu mineralizacji, ilośc uwalniającego się azotu pokrywa zapotrzebowanie mikroorganizmów oraz jego nadwyżkę wydzielana jest do gleby. Zjawisko korzystne w okresie wegetacji, niekorzystne poza nim.

C/N w glebach około 10:1

PRZEMIANY AZOTU W GLEBIE

Mocznik hydroliza forma amonowa NH4+

Mocznik wymywanie

Forma amonowa NH4+ nitryfikacja forma azotanowa NO3-

Forma amonowa NH4+ adsorpcja/desorpcja

Forma amonowa NH4+ utlenianie

forma azotanowa NO3- wymywanie

POBIERANIE N PRZEZ ROŚLINY

Azotany występujące w znacznych ilościach w roślinach mogą ulegać redukcji w organizmach zwierzęcych do azotynów, które powodują przejście hemoglobiny w methemoglobinę - nie zdolną do transportowania

Korzenie roślin pobierają ważne dla ich odżywiania i procesów wzrostu NH4+ i NO3- i wydzielają równoważną ilość do środowiska glebowego jonów H+ i HCO3-

Na akumulację azotanów przez sałatę mają wpływ przede wszystkim warunki świetlne, dawka i forma nawozu azotowego, a także odmiana i metody uprawy.

Wyłączenie N z pożywki na kilka dni przed zbiorem powoduje obniżenie zawartości azotanów

PRZEMIANY AZOTU W ROŚLINACH

NO3- + 2H+ NO2- + H2O (REDUKTAZA AZOTANOWA, JONY Mo)

NO2-+6H+ NH3+ H2O+OH- (REDUKTAZA AZOTYNOWA, JONY Cu, Fe, Mg, Mu)

DIAGNOSTYKA STANU ODŻYWIANIA

Objawy na liściach starszych - niedobór - N,P,K

Objawy na liściach młodszych - niedobór - Ca, B, Fe, Zn, Cu

Mn,Mg

Niedobór azotu:

Niedobór azotu - wewnątrz rośliny:

Objawy niedoboru:

Żółknięcie blaszki liściowej z nerwami włącznie (lub mogą przybierać purpurową barwę)

NADMIAR N

Symptomy zewnętrzne:

Pytanie na kolokwium: porównaj objawy niedoboru i nadmiaru azotu

FOSFOR P

Aktualne kierunki badań naukowych nad P:

Postęp biotechnologiczne i genetyczny skupiony jest głównie na ingerencję w architekturę systemu korzeniowego, poprawieniu metabolizmu P oraz zwiększeniu aktywności wydzielin korzeniowych. Średnica i sługośc korzeni są istotnymi składowymi morfologicznymi bezpośrednio związanymi z pobieraniem.

Gleba: większośc w formie nieorganicznych fosforanów Fe, Al., Mg, Ca

FORMY FOSFORU W GLEBIE

NIEORGANICZNE ZWIĄZKI WAPNIOWO - FOSFOROWE

Fluoroapatyt

Apatyt węglanowy

Hydroksyapatyt

Oksyapatyt

Fosforan trójwapniowy

Fosforan dwuwapniowy

Fosforan jednowapniowy

(od góry na dół wzrasta rozpuszczalność)

Pytanie na kolokwium: wskaż w którą stronę rośnie rozpuszczalność

BILANS FOSFORU

Z czego jest wnoszony: nawozy, resztki roślinne i obornik, związany przez minerały glebowe.

Odpływy fosforu: pobieranie przez rośliny, straty przez wymywanie, straty przez erozję, wiązanie fosforu.

Immobilizacja >300

Równowaga - 200-300

Mineralizacja <200

FORMY FOSFORU W GLEBIE

H2PO4- H2O + HPO4 2- H2O + PO4 3-

KWAŚNY ZASADOWY

Formy fosforu pobierane przez rośliny:

H2PO4-, HPO4 2-

RETROGRADACJA (UWSTECZNIANIE) FOSFORU

Wytrącanie jonów fosforanowych przez kationy 2 i 3 wartościowe

Sorpcja wymienna przez koloidalne wodorotlenki Fe i Al.

Sorpcja wymienna przez minerały ilaste

Najsilniejsze wiązanie fosforu przez wapń w glebach o pH powyżej 7

Najsilniejsze wiązanie fosforu przez Fe i Al. W glebach od pH od 3 - 4,3

FOZFOR W ROŚLINIE

0,1 - 1,0 %

Większość w formie nieorganicznej (30-70%)

Formy organiczne: fityna, fosfolipidy, kwasy nukleinowe, związki wysokoenergetyczne

FOSFOR W METABOLIŹMIE ROŚLIN

NIEDOBÓR FOSFORU

POTAS

Średnia zawartość form potasu w glebie : 0,8-2,5%

Minerały zawierające potas: ortoklazm mikroklin, muskowit, biotyt, leucyt.

FORMY POTASU W GLEBIE

Aktywne:

Kation tego pierwiastka występujący w r-rze glebowym.

Ruchome - zawarty w minerałach ilastych i próchnicy.

Niewymienny - Potas zawarty w minerałach ilastych.

Najwięcej potasu jest w glebach ciężkich najmniej w glebach lekkich

BILANS POTASU W GLEBIE

POTAS W ROŚLINIE

0,5-10%

Występuje w formie nieorganicznej. Stężenie soku komórkowego przewyższa stężenie potasu w r-rze glebowym.

Pobierany w postaci kationów. W sposobie pobierania składnika dominuje dyfuzja, lub z pominięciem r-ru glebowego.

ZAPOTRZEBOWANIE NA POTAS

W roślinach wieloletnich jest dużo większe niż w przypadku roślin jednorocznych.

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA POBIERANIE POTASU

JAK WPŁYWA ZAWARTOŚĆ K W GLEBIE NA POBIERANIE AZOTU PRZEZ ROŚLINĘ

Żywienie roślin azotem w formie NO3 wpływa na akumulację tego pierwiastka w organach. Jon Amonowy hamuje akumulowania potasu.

Efektywność stosowania nawozów azotowych zależy od zasobności gleby w potas. Jeżeli jest zasobność gleby w potas dobra szybkie pobieranie i przemieszczanie się N, duże pobieranie azotu. Dobra jakość i duży plon.

Gdy mamy mało K w glebie to dochodzi do akumulacji azotu w organach roślinnych, ograniczone pobieranie azotu. Mały plon i słaba jakość.

Niedobór potasu w glebie jest na tyle duży że nie gwarantuje efektywnego nawożenia azotem.

Przyjmuje się że kation K+ występuje jako antagonista kationów magnezu, wapnia, cynku, manganu, magnezu, żelaza i miedzi.

NIEDOBÓR POTASU

Biochemiczne obiawy niedoboru:

Skutki niedoboru potasu:

Żółknięcie brzegów kapusty białej - chloroza

Zmniejszenie wielkości główek kapusty białej oraz zamieranie li

Pogorzenie wybarwienia liści u kapusty.

Nieodpowiednie wybarwienie owoców pomidora.

MAKROSKŁADNIKI W GLEBACH I ROŚŁINACH

Mg I Ca

WAPŃ Ca

ROLA WAPNIA W ROSLINACH

Stabilizacja struktur ścian komórkowych. Utrzymanie stabilności mitochondriów i chloroplastów. Zmniejszenie hydrofilności cytoplazmy - wpływ na przepuszczalność błony. Regulator aktywności enzymów. Wtórny przekaźnik informacji. Wpływ na pobieranie azotu. Wpływ na gospodarkę wodną. Wzrost i różnicowanie komórek.

W glebie:

Oddziałowuje strukturotwórczo na glebę poprawiając stosunki powietrzno-wodne. Wpływa na pH i kwasowość gleb. W glebach wapń jest wypłukiwany i unieruchomiany - dlatego wymaga uzupełnienia.

Może występować w formie: węglanów, krzemianów, glinokrzemianów, fosforanów, siarczanów, chlorków, azotanów.

Minerały zawierające wapń: kalcyt, gips, dolomit, syderyt.

FORMY WAPNIA W GLEBIE

Zawartość ogółem do 4%. Do 0,5% całkowitej zawartości dostępna dla roślin

Wymywanie Ca z gleby jest bardzo duże

ŚREDNI UDZIAŁ KATIONÓW W KOMPLEKSIE SORPCYJNYM

K:Ca:Mg

5:65:10

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA POBIERANIE WAPNIA Z GLEBY:

OBJAWY NIEDOBORU

Potas - objawy na liściach młodych. Wapń objawy na liściach starszych.

Wapń jest pobieranych przez wierzchołki młodych korzeni

WAPŃ - NIERUCHOMY SKŁADNIK POKARMOWY

W przeciwieństwie do innych makroskładników nie może być przemieszczany ze starszych liści do wierzchołków wzrostu lub tworzonych owoców i organów spichrzowych.