Zawartość składników pokarmowych w plonie części nadziemnych i resztkach pożniwnych
Rośliny sucha masa N P K kg/ha
Łubin żółty 11,6 250 20,2 148
Peluszka 11 258 32,2 108
Seradela 10,3 217 24 2003
Żyto w stanie
Starzenia w źdźble 9 125 25,2 132
Pobieranie składników pokarmowych z gleby rzez rośliny
Makroskładniki: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S
Makroskładniki: Fe, B, Cl, Mn, Cu, Zn, Mo, Co, Ni
Dla prawidłowego wzrostu roślin niezbędne składniki powinny:
-występować w formie dostępnej dla roślin
-w optymalnych dla roślin stężeniach
-między stężeniami różnych składników w roztworze glebowym musi występować pewien stan równowagi
Formy składników pokarmowych pobieranych przez rośliny:
Kationy: NH4+, K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mn4+, Cu2+, Zn2+
Aniony: NO3-, H2PO4-, HPO42-, Cl-, SO42-, BO33-, MoO42-
ŹRÓDŁA SKŁADNIKA POKARMOWEGO W GLEBIE
Zapotrzebowanie roślin na składniki pokarmowe zmienia się w zależności od:
-gatunku i odmiany
-fazy rozwojowej
-długości okresu wegetacji
-budowy systemu korzeniowego
-wilgotności gleby i powietrza
-rodzaju podłoża
-zasobności gleby w składniki pokarmowe
-zmianowanie uprawianych roślin
-występowanie chorób i szkodników
Wymagania pokarmowe
Ilość składników mineralnych pobrana przez rośliny w okresie wegetacji, rozmieszczonych w organach nadziemnych i podziemnych zależą od:
-wielkości uzyskanego planu z jednostki powierzchni
-od procentowej zawartości składników w roślinie
Wyrażone są w kilogramach danego składnika pobranego przez rośliny z powierzchni jednego hektara lub w gramach pobranych składników przez jedną roślinę.
Potrzeby nawozowe
Ilość składników pokarmowych, jaką należy wnieść do gleby w postaci nawozów, aby zapewnić roślinom optymalny wzrost i rozwój oraz wytworzenie dużego plonu użytkowego.
-wymagania pokarmowe
-zdolność roślin do pobierania składników z gleby
-wielkość plonów
-ilość przyswajalnych składników w glebie
Prawo nawozowe
a)prawo zwrotu
Aby gleba nie utraciła żyzności, konieczne jest zwracanie jej wszystkich składników pokarmowych pobranych przez rośliny!
b)nowe prawo zwrotu (Voisin)
Aby gleba nie utraciła żyzności, konieczne jest zwracanie jej związków przyswajalnych , która znikają z niej w następstwie stosowania nawozów mineralnych, zawierających 4 podstawowe pierwiastki N P K Ca.
c)prawo minimum (Liebig)
Wysokość plonu jest proporcjonalna do ilości składnika pokarmowego znajdującego się w glebie w niedostatecznej ilości w stosunku do potrzeb roślin, czyli minimum.
d) prawo maksimum (Voisin)
Nadmiar substancji przyswajalnej w glebie ogranicza skuteczność działania innych substancji w następstwie powoduje obniżkę plonu.
e) prawo pierwszeństwa wartości biologicznej (Voisin)
Stosowanie nawozów musi mieć na celu przede wszystkim poprawę wartości biologicznej plonu, która ma większe znaczenie aniżeli jego wysokość.
Znaczenie sorpcji glebowej
Sorpcja- możliwość magazynowania składników pokarmowych w glebie
-wymienna
-biologiczna
-fizyczna
-mechaniczna
Znaczenie kwasowości gleb
60% gleb Polski ma odczyn kwaśny lub bardzo kwaśny.
Dla większości roślin ogrodniczych optymalne pH od 5,5 do 6,5.
Na glebach kwaśnych gorsze są warunki wzrostu i rozwoju rośliny ze względu na:
-niekorzystne właściwości chemiczne , fizyczne i biologiczne
-niedobór lub nadmiar składników pokarmowych
W glebach kwaśnych:
-wzrasta przyswajalność Fe, Mn, B, Zn, Cu
-zmniejsza się przyswajalność P, Mg, Ca, Mo
-w glebach o pH poniżej 5,5 wzrasta zawartość ruchomych form Al. i Mn, których nadmierne ilości utrudniają pobieranie Ca i Mg, a także mogą być toksyczne dla roślin
-wzrasta pobieranie metali ciężkich przez rośliny
W glebach zasadowych:
-zmniejsza się przyswajalność P, Mg, Fe, Cu, Zn, B, Me
Azot w glebie
Zawartość ogólna 0,02- 0,04%
(w glebach organicznych do 4%)
95-99% N glebowego występuje w wierzchniej warstwie w związkach organicznych
Obieg N w przyrodzie
Do:
-N z opadów
-obornik
-nawozy mineralne
Z:
-zbiory plonów R-NH4
-utlenianie NH3
-denitryfikacja NO2 do N2
W:
-N organiczny->NO3-, NH4+,
-sorpcja NH4
-wymywanie
Formy N
-N organiczny 95-99% (dostępny po mineralizacji substancji organicznej)
-N mineralny 1-5% N-NH4, N-NO3
-N gazowy (w powietrzu atmosferycznym 78% azotu)
Źródła N glebowego:
-resztki roślin
-obornik i inne nawozy organiczne
-nawozy mineralne
-wiązanie wolnego N2 przez bakterie
-opady atmosferyczne
Wykorzystanie N
-z nawozów mineralnych max 80%
-z nawozów organicznych w 1 roku 25%
Z opadami dostaje się do gleby do 40kg N/ha/rok
Biologiczne wiązanie azotu
Rhizobium do 200kg N/ha/rok
Clostridium, azotobakter do 20kg N/ha/rok (brodawkowe wolnożyjące)
NH4+
-pobierany przez rośliny
-pobierany przez drobnoustroje
-sorbowany wymiennie
-sorbowany niewymiennie
-nitryfikacja
-utlenianie
NO3-
-pobierany przez rośliny
-pobierany przez drobnoustroje
-wypłukiwany
-amonifikacja
-denitryfikacja
Przemiany związków azotu w glebie
PROTEOLIZA- uwalnianie azotu aminowego ze związków organicznych
N org-> R-NH2+CO2 + inne + Q
AMONIFIKACJA- redukcja azotu aminowego ze związków organicznych
R-NH2+ H2O -> NH3+ ROH + Q
Uwolniony amoniak ulega łatwo utlenieniu do NO2 i NO3.
NITRYFIKACJA- biologiczne utlenianie NH3 do azotanów (warunki tlenowe)
Nitrosomonas
2NH4+ + 3O2-> 2HNO3 + 2H2O + 2H+
Nitrobacter
2HNO2 + O2 -> 2H+ + 2NO3-
DENITRYFIKACJA- redukcja azotanów przeprowadzana przez drobnoustroje, prowadzi do uwolnienia azotu, przebiega w warunkach beztlenowych
NO3->NO2->NO->N2O->N2
STRATY N
-wynoszone z ponowami
-wymywanie N ok. 30kg/ha/rok
-denitryfikacja
-erozja wodna
Duże jednorazowe dawki nawozów azotowych mogą niekorzystnie wpływać na jakość plony i środowiska przyrodniczego:
-nagromadzenie azotanów i azotynów
-przemieszczanie N do wód gruntowych
-ulatnianie do atmosfery
FOSFOR
Ogólna zawartość, mineralne i organiczne związki P, podział form -> skrypt
P aktywny!
-w roztworze glebowym PO431, HPO42-, H2PO4-
-rozpuszczalne związki organiczne P np. estry kwasów fosforanowych
P ruchomy
-fosforany zaadsorbowane na powierzchni uwodnionych tlenkówFe, Al., minerałów ilastych, substancji organicznych, świeżo strącone bezpostaciowe formy Ca
P zapasowy
Wykorzystanie P przez rośliny z nawozów-> 25%
Zależy od:
-odczynu
-poziomu przyswajalnego P
-wilgotności
-rośliny
-sposobu umieszczenia nawozu w glebie
Pobieranie P przez rośliny:
H2PO4
HPO4
Z niektórych połączeń organicznych
Wykres: stosunek jonów w zależności od pH gleby
pH kwaśne dominuje H2PO4-
pH zasadowe dominuje HPO42-
najlepsze warunki do pobierania P: pH 6-7 (USA) lub 6-6,5 (POLSKA)
efekt ,,próchniczno- fosforowy”
kwas huminowy
jako chelator + Ca2+ -> chelat huminowo-wapniowy
dzięki odciąganiu jonów wapniowych przez substancje organiczną nie dochodzi
Im niższa temperatura tym mniejszy przyrost biomasy!
POTAS
Najwięcej K zapasowego
Potem niewymiennego, wymiennego K+
Formy, źródła K - skrypt
Straty K zależą od:
-zawartości części spławianych, koloidów
-odczynu
-opadów
-sposobu użytkowania gleby
-terminu, rodzaju i wielkości nawożenia
-erozji
-wielkości plonów
Wpływ pH na wypłukiwanie K : im większe pH tym mniejsze wypłukiwanie K
Czynniki ograniczające pobieranie K:
-niskie temp.
-susze glebowe
-zbyt niski lub wysoki odczyn gleby
-nadmierne zagęszczenie gleby w strefie ukorzenienia się roślin
-niedostateczne odżywienie roślin N
-niewłaściwy ilościowy stosunek jonów Ca, Mg, Na, NH4, do K+
Ilość pobranego K 40-250(400) kg K2O/ha
Zależy od:
-gatunku rośliny
-zawartości przyswajalnego K
-zawartości innych jonów
-odczynu
-wilgotności
-aeracji gleby
MAGNEZ
0,1- 2%
Formy, źródła
Czynniki powodujące ubożenie gleby w Mg
-opady atmosferyczne 2-30kg/ha/rok
-odprowadzanie z plonami
Czynniki wpływające na zawartość Mg w roślinach
-odczyn
-pora roku
-gatunek, wiek, rośliny
-fluor w środowisku
-kwaśne deszcze
-obecność innych kationów
-naturalna zasobność gleby w przyswajalne formy Mg
Zawartość Mg wzrasta wraz zawartością części spławianych
Antagonizm z H+, K+, NH4+, Ca2+, Mn2+
Synergizm z NO3-
WAPŃ
0,3- 1,6% Ca całkowita zawartość znać wzory
Formy:
-z minerałach (kalcyt, aragonit, dolomit, gips, apatyt, fosforyt, krzemiany)
-w formach łatwo rozpuszczalnych soli
-w formach trudno rozpuszczalnych soli
-formy wymienne w KS
-w materii organicznej
WAPŃ
Całkowita zawartość wapnia 0,3- 1,6% Ca
Formy wapnia w glebach
-składniki minerałów (kalcyt, dolomit, gips, apatyt, fosforyt, niektóre krzemiany i glinokrzemiany)
-sole rozpuszczalne
Wapnowanie zapewnia roślinom odpowiedni odczyni poprawia właściwości fizyczne gleb oraz przywraca utracone ilości wapnia.
Źródła wapnia:
-minerały pierwotne
-niektóre nawozy mineralne (saletrzak, superfosfat, mączki fosforytowe)
-nawozy organiczne ( 10t zawiera 40kg CaO)
-opady atmosferyczne
-nawozy wapniowe
Straty wapnia:
-wymywanie przez opady atmosferyczne (średnio 250kg/ha/rok)
-erozja wodna lub wietrzna
-odprowadzanie z plonami (20*250kg Ca/ha)
Pobieranie wapnia przez rośliny:
Rośliny pobierają wapń w formie jonu Ca+2 z soli wapniowych rozpuszczonych w roztworze glebowym lub bezpośrednio z kompleksu sorpcyjnego.
Pobieranie wapnia zależy od:
-zawartości Ca wymiennego
-stopnia wysycenia Ca kompleksu sorpcyjnego
-rodzaju koloidów glebowych
-ilosci i rodzaju innych zaadsorbowanych kationów
-zawartości w glebie niektórych składników
-gatunku rośliny
Pobieranie Ca obniżają:
-duże dawki K i Mg
-jony NH4+
Zwiększają pobieranie Ca:
-niewielkie dawki Mg
-jony NO3-
Pobieranie Ca przebiega wolniej niż N, P , K
Wapń w roślinie
0,05-4,5% suchej masy
0,2-5% suchej masy
Nie ulga reutylizacji- objawy niedoboru na liściach najmłodszych
Duża zawartość Ca- rośliny motylkowe
Mała zawartość Ca - rośliny zbożowe
Transport pobranego przez korzenie wapnia zachodzi drogą apoplastyczną i prawie wyłącznie w ksylemie
Organy zaopatrywane w składniki przez floem np. owoce pomidorów, papryki, jabłek- mogą wykazywać niedobory Ca- choroby fizjologiczne (sucha zgnilizna wierzchołkowa, gorzka plamistość podskórna)
Zapobieganie- nawożenie dolistne roztworami saletry wapniowej
Objawy niedoboru wapnia:
-zahamowanie wzrostu
-młode liście zniekształcone i haczykowato wygięte
-zamieranie wierzchołków pędu, siewek zbóż
-śluzowacenie korzeni
-zgnilizna kwiatów
-sucha zgnilizna owoców
Częste symptomy niedoboru pierwiastków oraz ich lokalizacja
-choroba całych liści
N-> liście starsze
Mo, Fe-> liście młode
S-> liście młode a później starsze
-chloroza międzyżyłkowa
Mn-> młode liście
Mg, K-> starsze liście
-nerkoza
K, Mg-> starsze liście
Mn, Ca, Cu-> młode liście
-przebarwienia
P, N-> starsze liście
MIKROSKŁADNIKI
Podstawowe składniki wykorzystywane przez rośliny w małych ilościach. Pochodzą ze stałej fazy gleby Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl
Źródła mikroskładników
-skała macierzysta
-substancja organiczna
-środki ochrony roślin
-nawozy mineralne i organiczne
-zanieczyszczenie środowiska (spaliny, przemysł metalurgiczny)
Makroskładniki
-pobieranie z 1 ha od kilkunastu do kilkuset kg
Mikroskładniki
-pobierane z 1 ha od kilku g do 1kg
Nadmiar większości mikroskładników pokarmowych w podłożu działa na rośliny toksycznie.
Pobieranie mikroskładników przez rośliny rolnicze z 1ha
B 60-600g
Cu 50-100g
Mn 200-1000g
Zn 200-500g
Mo 5-15g
Zawartość w suchej masie
-makroskładników
-wyższe niż 1000ppm = 0,1%
Ppm- część na milion tj*mg/kg
Mikroskładników
-100-0,1 czyli w granicach 0,01 - 0,00001%
Wzrost znaczenia mikroskładników ze względu na:
-wyczerpanie gleby z przyswajalnych form-zwiększający się poziom nawożenia N, P, K
-wprowadzenie odmian dających wysokie plony
-systematyczne odkwaszanie gleb kwaśnych
-stosowanie nawozów mineralnych skoncentrowanych
Niedostateczne zaopatrzenie roślin w mikroelementy może prowadzić do:
-obniżenia plonów
-pogorszenia jakości plonów
-występowania objawów chorobowych
Objawy niedoboru mikroelementów
Fe-> chloroza młodych liści
Mn-> zahamowanie wzrostu, chloroza międzyżyłkowa młodych liści, u owsa nasada liści żółknie i pokrywa się zielonoszarymi plamkami- szara plamistość
B-> zahamowanie wzrostu, obumieranie stożków wzrostu, łamliwość liści
Mo-> redukcja blaszki liściowej u roślin motylkowych, chloroza brzeżna oraz całych liści, nerkoza, zakłócenia wykształcenia róż u kalafiora i brokuła
Cu-> chloroza młodych liści, zasychanie wierzchołków, liście wąskie i skręcone o bielejących wierzchołkach- choroba nowin
Zn-> cętkowana chloroza młody liści, głównie drzew owocowych
Cl-> chloroza młodych liści, więdnięcie roślin
Czynniki wpływające na zawartość przyswajalnych mikroelementów w glebie:
-pH gleby
-kompleks sorpcyjny
-potencjał oksydoredukcyjny