Pytania egzaminacyjne z przedmiotu „Chemia rolna „ dla kierunku

Ochrona Środowiska

1. Podstawowe prawa obowiązujące w chemii rolnej.

Głównym celem stosowania nawozów jest osiągnięcie wysokich i jakościowo dobrych plonów roślin bez ujemnego oddziaływania na otaczajace środowisko.Cel ten można osiągnąć poprzez dokładne poznanie potrzeb pokarmowych roślin i nawozowych gleb, bazując na czterech podstawowych prawach chemii rolniczej:

- prawa minimum von Libiega, według którego wysokość plonów roślin zależy od

składnika pokarmowego występującego w glebie w najmniejszej ilości.

- prawa zwrotu wyprowadzonych z gleby składników pokarmowych wraz z plonami

roślin. Biorąc pod uwagę założenia tego prawa sporządza się bilans składników

wprowadzonych do oraz wyprowadzonych z gleby z plonami roślin. Opracowanie

bilansu jest podstawą do ustalenia zaleceń nawozowych.

- prawa pierwszeństwa wartości biologicznej plonów roślin sformułowanego przez

Voisina. Wskazuje on na to, że zbyt wysokie i zbyt niskie dawki składników

pokarmowych dostarczanych roślinom powodują obniżenie jakości plonów roślin.

Składniki pokarmowe powinny być dostarczane roślinom w optymalnych proporcjach.

- prawa ograniczającego do minimum straty składników pokarmowych z nawozów

w wyniku procesu wymywania, przechodzenia do atmosfery i uwsteczniania.

2. Czynniki kształtujące żyzność i urodzajność gleb.

Gleba to nie martwy utwór, bo przebiegają tam procesy biologiczne, chemiczne fizyczne, mikrobiologiczne przy odpowiednim dostępie powietrza, światła i wody. Organizmy żywe z powietrzem i wodą prowadzą do przemian chemicznych, biologicznych i fizycznych. Tempo wzajemnego oddziaływania na siebie poszczególnych procesów i zawartość składników pokarmowych masy organicznej w glebie decyduje o jej żyzności. Na żyzność gleby może wpływać człowiek i klimat. Człowiek uprawiając glebę decyduje jakie rośliny uprawia i jak nawozić glebę, wykonując zabiegi agrotechniczne. Klimat wpływa na długość okresu wegetacyjnego, pory roku i temperaturę.

Urodzajność gleby jest to zdolność do wydania wysokich plonów, jakościowo dobrych przy współudziale człowieka i klimatu. Urodzajność jest pojęciem szerszym niż żyzność.

Na żyzność i urodzajność mają wpływ także rośliny jakie uprawiamy, trzeba poznać wymagania środowiskowe roślin i ich potrzeby składnikowe.

Na żyzność wpływa nawożenie i nawóz ma wyraźny wpływ na kierunki przemian zachodzących w glebie, czyli na procesy biologiczne, fizyczne i chemiczne w glebie. Trzeba poznać nawozy, jak je stosować, jak dawkować. Aby uzyskać najlepsze efekty trzeba doprowadzić do współdziałania nawozów mineralnych, naturalnych i organicznych.

Istnieje określona współzależność : gleba - nawóz - roślina, w której rola poszczególnych elementów jest wyraźnie określona.

3. Odczyn i właściwości buforowe gleby.

Odczyn gleby jest to stężenie jonów wodorowych w roztworze glebowym. Na odczyn gleby wpływa wzajemny stosunek stężeń jonów H⁺ i OH^- . W czystej wodzie, pozbawionej kontaktu z powietrzem stężenie jonów H⁺ i OH^- jest jednakowe. W glebach kwaśnych zależność jonów

H⁺ jest większa od 10^-7, a w zasadowych aktywność jonu H⁺ jest mniejsza niż 10^-7.

pH = ­log H⁺

Zgodnie z polską normą gleby pod względem pH dzieli się na :

1. bardzo kwaśne pH poniżej 4,5

2. kwaśne pH = 4,6 ÷ 5,5

3. lekko kwaśne pH = 5,6 ÷ 6,5

4. obojętne pH = 6,6 ÷ 7,2

5. alkaliczne pH powyżej 7,2

Odczyn gleby decyduje o żyzności, ma wpływ na rozwój, wysokość i jakość plonów roślin uprawnych. Odczyn pH gleby wpływa na :

- proces huminifikacji i mineralizacji masy organicznej

- proces przyswajania i uwsteczniania składników pokarmowych

- proces aktywności biologicznej gleby

W miarę postępowania zakwaszania gleby jony H⁺ wypierają z kompleksu sorpcyjnego jony Ca²⁺ , Mg²⁺ , K⁺ , Na⁺ . Kompleks taki jest słaby i prowadzi do rozpadania się i niszczenia oraz przy tym tworzy się w roztworze glebowym glin wymienny. Glin jest trujący i przyczynia się do zahamowania wzrostu roślin, a przy tym wpływa na przyswajalność (obniża ją) składników pokarmowych przez roślinę.

Gleba ma zdolności do przeciwdziałania w pewnych granicach tym zmianom, są to tzw. właściwości buforowe gleby. Buforami w glebie są sole kwasów humusowych i silnie rozdrobnione minerały ilaste. Właściwości buforowe gleby zależą od pojemności sorpcyjnej gleby oraz składu zaadsorbowanych kationów. Im gleba ma wyższy stopień nasycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami, tym jej zdolności buforowe względem kwasów są większe.

4. Rodzaje sorpcji w glebie.

Rozróżnia się następujące rodzaje sorpcji :

1. mechaniczna - polega na zatrzymywaniu w przestrzeniach kapilarnych gleby cząstek zawie-

sin i drobnoustrojów. Wymiary zatrzymywanych elementów są zwykle więk-

sze od przekrojów kapilar glebowych. Sorpcja mechaniczna uzależniona

jest od wielkości poszczególnych frakcji mechanicznych gleby i wzrasta

ze zwiększeniem ilości części spławialnych w glebie.

2. fizyczna - polega na zdolności części stałych gleby do zagęszczania i zatrzymywania na

swojej powierzchni gazów, drobnoustrojów i całych cząsteczek pochodzących z

roztworu glebowego. Sorpcja fizyczna powoduje w roztworze glebowym nierów-

nomierne zagęszczenie rozpuszczonych w nim substancji oraz chroni je przed

wyługowaniem w głąb profilu gleby. Sprzyja to lepszemu wykorzystaniu tych

substancji przez korzenie roślin.

3. biologiczna - w trakcie zachodzenia tej sorpcji następuje pobranie kationów, anionów oraz

całych cząsteczek związków chemicznych przez żywe drobnoustroje i system

korzeniowy roślin. W ten sposób są udostępnione roślinom składniki pokarmo-

we. Sorpcja ta ma duże znaczenie przy zatrzymywaniu w warstwie ornej gleby

tych jonów, które ni mogą być zatrzymane przez glebę (sorpcja wymienna).

4. chemiczna - w trakcie tego procesu powstają nierozpuszczalne w wodzie związki chemiczne

jakie dają jony rozpuszczonego ciała z jonami roztworu glebowego.

5. wymienna - polega na wymianie jonów między roztworem glebowym a kompleksem sorpcyj-

nym. Glebowy kompleks sorpcyjny tworzą organiczne i nieorganiczne koloidy,

które dzięki ładunkowi elektrycznemu mają zdolność zatrzymania jonów i wy-

miany ich w równoważnych ilościach na inne jony układu sorpcyjnego (roztworu

glebowego). Procesy wymiany kationów między kompleksem sorpcyjnym, a roz-

tworem glebowym zachodzą według następującego schematu:

KS - kompleks sorpcyjny.

Sorpcja wymienna jest procesem odwracalnym. Wzrost stężenia danego jonu

w roztworze glebowym powoduje zwiększenie sorpcji tego jonu, a zmniejsze-

nia stężenia danego jonu roztworu glebowego wpływa na desorpcję z komple-

ksu sorpcyjnego. Procesy te przebiegają do stanu równowagi stężeń jonów w

roztworze glebowym i kompleksie sorpcyjnym.

5. Organizmy występujące w glebie i ich rola w żywieniu roślin.

Organizmy występujące w glebie można podzielić na trzy grupy:

1. mikroorganizmy, do których zalicza się wirusy, bakterie, bakteriofagi, grzyby, porosty, glony

i pierwotniaki.

2. zwierzęta wyższe to obleńce, dżdżownice, mięczaki, stawonogi, zwierzęta owadożerne i gryzonie.

3. rośliny wyższe.

Organizmami żywymi mającymi największy wpływ na kształtowanie się żyzności i urodzajności gleb są bakterie i grzyby oraz niektóre zwierzęta a zwłaszcza dżdżownice.

Mikroorganizmy glebowe charakteryzują się dużym dynamizmem życiowym i szybkim rozmnażaniem się. Bakterie i grzyby glebowe przeprowadzają związki trudno rozpuszczalne w związki łatwo rozpuszczalne dostępne dla roślin i odwrotnie. Można stwierdzić, że dynamika przemian składników pokarmowych w glebie w głównej mierze uzależniona jest od mikroorganizmów w niej występujących.

Biorąc pod uwagę system odżywiania się bakterii glebowych można je podzielić na następujące grupy:

- bakterie samożywne (autotroficzne) , które czerpią potrzebną do życia energię z utleniania związków mineralnych. Źródłem węgla dla tych bakterii jest ditlenek węgla. Azot zaś pobierają one ze związków mineralnych. Do grupy tej należą bakterie nitryfikacyjne(Nitrosomonas i Nitrobakter), siarkowe (Beggiatoa, Thiotrix i Thiobacillus), żelaziste (Leptothrix ochracea i Gallionnella ferruginea).

- bakterie różnożywne (heterotroficzne), które energię czerpią z rozkładu związków organicznych. Bakterie te mogą żyć na organach żywych (pasożyty), rozkładać martwą materię organiczną (roztocza). Przekształcając masę organiczną gleby bakterie te tworzą substancje próchnicze, a następnie utleniają je do związków prostych: wody, ditlenku węgla i azotu. Do tej grupy zaliczamy bakterie asymilujące wolny azot z powietrza bez współżycia z roślinami (Azotobacter i Clostridium) oraz współżyjące z roślinami motylkowatymi (Rhizobium). W grupie tej znajdują się bakterie nie asymilujące wolnego azotu błonnikowe (tlenowe i beztlenowe) oraz mocznikowe (azot i węgiel czerpią z mocznika).

Biorąc pod uwagę wymagania bakterii w stosunku do tlenu atmosferycznego możemy je podzielić na: tlenowe (aerobowe) i beztlenowe (ananaerobowe).

Promieniowce rozkładające związki próchnicze i organiczne grzyby to pleśniaki,workowce i podstawczaki. Najwięcej jest pleśni, które są odporne na niskie i wysokie pH gleby. Są to organizmy cudzożywne, tlenowe. Grzyby rozkładające w glebach błonnik, pektyny, białka pobierają azot z połączeń organicznych, zwłaszcza aminokwasów. Grzyby w glebie mogą żyć samodzielnie lub w symbiozie z roślinami (mikoryza) .

Mikroorganizmy w glebie mają duży wpływ na wzrost i rozwój roślin. Mineralizują związki organiczne, dostarczając roślinom związki niezbędne do ich wzrostu.

6. Na czym polega współżycie roślin motylkowych z bakteriami Rhizobium ?

Bakterie typu Rhizobium żyją w symbiozie z roślinami motylkowymi dostarczając im azotu z powietrza w zamian za wodę i sole mineralne, które dostarcza bakteriom roślina. Ilość udostępnianego azotu przez bakterie Rhizobium waha się w granicach 80 ÷ 250 kg/ha , zależne to jest od gatunku rośliny motylkowej, sposobu uprawy, warunków klimatycznych. Gdy rośliny motylkowe przeorzemy to azotu będzie więcej. Przy uprawie roślin motylkowych, w praktyce rolniczej zaleca się stosowanie szczepień bakteryjnych (nitragina), zawierających aktywne i wirulentne szczepy odpowiedniego gatunku Rhizobium . Stwarza to gwarancję obecności w glebie bakterii brodawkowych (tworzą brodawki) oraz właściwego przebiegu symbiozy. Bakterie brodawkowe Rhizobium bez symbiozy nie mają zdolności wiązania wolnego azotu, zdolność tę nabierają gdy znajdują się w strefie korzeniowej rośliny - wytwarza się wówczas układ symbiotyczny, którego objawem zewnętrznym są brodawki korzeniowe na korzeniach rośliny. Zmieniają one swój wygląd , przybieraja postać bakterioidów, ulegają powiększeniu i zniekształceniu.

7. Azot w glebie i roślinie.

Gleba. Zawartość azotu ogólnego w glebach mineralnych waha się w granicach 0,02%÷0,6%. Natomiast gleby pochodzenia organicznego posiadają znacznie wyższą zawartość tego pierwiastka. Gleby torfowe i murszowo - torfowe zawierają 1,5% ÷ 3,5% azotu.

Źródłami azotu występującego w glebach są:

- opady i wyładowania atmosferyczne dostarczające rocznie od 3 do 20 kg N/ha.

- działalność życiowa mikroorganizmów glebowych. Rozróżnia się dwie grupy mikroorganizmów dostarczających azot glebie. Mikroorganizmy niesymbiotyczne, wolnożyjące mogą dostarczyć glebie od 10 do 15 kg N/ha rocznie. Do grupy tych bakterii należą Azotobacter (bakteria tlenowa, wrażliwa na niski odczyn gleby) oraz Clostridium (bakteria beztlenowa, mało wrażliwa na niski odczyn gleby). Do grupy drugiej zalicza się bakterie typu Rhizobium , które żyjąc w symbiozie z roślinami motylkowatymi dostarczają im azot z powietrza w zamian za wodę i związki mineralne. Ilość zaasymilowanego azotu zależy od rośliny motylkowatej, sposobu jej uprawy, oraz warunków klimatycznych. Ilość udostępnianego azotu przez bakterie Rhizobium waha się w granicach 80 ÷ 250 kg N/ha rocznie.

- nawozy mineralne i organiczne wnoszone do gleby przez człowieka. Ilość wprowadzonego azotu uzależniona jest od wysokości dawek nawozów zawierających ten pierwiastek.

- rozkładające się w glebie resztki roślin i zwierząt.

Azot w glebie występuje w formach organicznej, mineralnej i gazowej. Główna masa azotu w glebie zawarta jest w związkach organicznych (zwłaszcza białka, aminokwasy, kwas moczowy i hipurowy oraz mocznik). Związki te w niewielkim stopniu mogą być pobierane przez rośliny. Dopiero oddziaływujące na nie mikroorganizmy glebowe powodują ich stopniowy rozkład do prostszych związków organicznych, a następnie do form mineralnych (NH₃ i NO₃^-) , które mogą być pobierane przez rośliny.

Straty azotu w glebie mogą być spowodowane:

- pobieraniem tego pierwiastka przez rośliny

- wymywaniem form azotanowych w głąb profilu

- w procesie denitryfikacji (rozkład związku połączony z wydzielaniem wolnego azotu)

- utlenianiem się formy amonowej azotu z nawozów amonowych i saletrzano - amonowych

stosowanych na glebach alkalicznych i nie wymieszanych z glebą.

Roślina. Jednym z głównych, a jednocześnie niezbędnym składnikiem pokarmowym zapewniającym prawidłowy wzrost i rozwój roślinie jest azot. Pierwiastek ten odgrywa zasadniczą rolę w kształtowaniu się wysokości plonów i niektórych cech jakościowych danej rośliny.Rośliny pobierają azot głównie w formie jonów amonowych (NH₄⁺) azotanowych (NO₃^-) Dynamika pobierania jonów przez rośliny uzależniona jest od ich gatunku oraz odczynu, temperatury i wilgotności gleby.

Nadmiar azotu w roślinie spowoduje:

- opóźnienie dojrzewania (roślina jest wyrośnięta, ale części generalnie są słabo rozwinięte)

- zmniejszenie odporności na wymarzanie, choroby bakteryjne oraz na wyleganie zbóż

- w wyniku pobierania azotanów przez roślinę w nadmiarze, nie są one przetwarzane na

białko,gromadzą się w formie mineralnej, a ich koncentracja jest niebezpieczna dla ludzi i zwierząt

- po przejściu w formy amonowe, u zwierząt i ludzi wpływa w małej części na choroby nowotworowe.

Niedobór azotu u roślin:

- liście przybierają barwę bladozieloną, żółtą, pomarańczową z odcieniem czerwonym

- rośliny zbożowe słabo się korzenią i wykształcają źdźbła

- objawy niedoboru występują intensywniej na dolnych liściach roślin

- rośliny wcześniej dojrzewają i dają niższe plony.

8. Fosfor w glebie i roślinie.

Gleba. Ogólna zawartość fosforu w glebach waha się w granicach 0,02% ÷ 0,35% (P₂O₅). W glebach torfowych zawartość ta może być wyższa i dochodzić do 0,5% . Fosfor nie wykazuje dużej ruchliwości w glebie. Dlatego też w niewielkim stopniu jest on wypłukiwany z wierzchniej warstwy gleby. Wymywanie fosforu w niewielkich ilościach występuje tylko w warunkach silnie zakwaszonych, bardzo lekkich gleb mineralnych oraz na glebach pochodzenia organogenicznego (mursze i torfy).

Fosfor w glebach mineralnych występuje w formie połączeń organicznych (20 ÷ 40%) oraz nieorganicznych (60 ÷ 80%). Ilość organicznych form fosforu w glebach pochodzenia organicznego może dochodzić do 80%.

Organiczne związki zawierające fosfor to przede wszystkim fityny (2÷50%), fosfolipidy (1÷5%), kwasy nukleinowe (0,2÷2,5%) i inne. Połączenia fosforu organicznego w resztkach roślinnych i zwierzęcych mogą ulec szybko mineralizacji. Mineralizacja fosforu zawartego w próchnicy glebowej przebiega wolniej. Wiązanie lub uwalnianie fosforu z połączeń organicznych jest uzależniane od stosunku węgla do fosforu (C : P) w resztkach roślinnych i zwierzęcych znajdujących się w glebie. Jeżeli stosunek waha się w granicach (C : P) 150÷200:1 to następuje uruchomienie fosforu. Rozszerzenie stosunku (C : P) ponad 300:1 powoduje wiązanie fosforu przez materię organiczną gleby.

Mineralne związki fosforu wykazują różny stopień rozpuszczalności:

- łatwo rozpuszczalne to te, które rozpuszczają się w wodzie: Ca(H₂PO₄)₂ , Mg(H₂PO₄)₂ , NH₄H₂PO₄ , (NH₄)₂HPO₄ , NaH₂PO₄ , KH₂PO₄ , oraz związki rozpuszczalne w kwasach CaHPO₄ , MgHPO₄ .

- trudno rozpuszczalne FePO₄ , AlPO₄ .

Najwięcej jednak fosforu w związkach trudno rozpuszczalnych występuje w różnych formach apatytów Ca₅(PO₄)₃OH , Ca₅(PO₄)₃F i innych.

Przyswajalność przez rośliny jonów ortofosforowych H₂PO₄^- i HPO₄^2- w bardzo dużym stopniu uzależniona jest od optymalnego uwilgotnienia i odczynu gleby (pH gleby 6÷7). Gdy odczyn gleby ma niższe pH - jony H⁺ wchodzą do kompleksu sorpcyjnego, nadmiar glinu Al⁺⁺ bardzo łatwo łączy się z aminami kwasu ortofosforowego (V) H₂PO₄^- tworzy nieprzyswajalne fosforany (V), glinu (III) i żelaza (III) .

Przy pH < 5,5 tworzą się formy uwstecznione fosforanów 2AlPO₄ , przy wyższym pH > 6,5 tworzą się łatwo rozpuszczalne fosforany wapniowe lub magnezowe.

Sposoby zapobiegania nadmiernemu uwstecznianiu fosforu w glebie:

1. uregulowanie pH do poziomu 6 ÷ 7 poprzez stosowanie nawożenia wapniowego na glebach kwaśnych i nawozów fizjologicznie kwaśnych na glebach alkalicznych.

2. podawanie nawozów fosforowych granulowaniu , które wpływają na wolne uwstecznianie

3. ważne jest zachowanie stosunku (C : P) 150÷200:1

4. w miarę możliwości stosowanie nawozów naturalnych - obornik.

Roślina. Fosfor jest jednym z podstawowych pierwiastków wchodzacych w skład materiału budulcowego rośliny. Pierwiastek ten w roślinie występuje w formie związków organicznych i mineralnych. Związki organiczne fosforu należą do podstawowych struktur decydujących o życiu i rozwoju rośliny. Do najważniejszych związków organicznych w roślinie zalicza się:

- kwasy nukleinowe DNA i RNA (pierwszy jest nośnikiem informacji drugi bierze udział w syntezie

białek)

- związki energetyczne ADP i ATP. W związkach tych fosfor tworzy wiązania pirofosforowe (III)

stanowiące magazyn energii w roślinie

- fosfolipidy i fityny

Związki mineralne w roślinie to ortofosforany (V) i pirofosforany (III) skumulowane głównie w wakuoli komórek.

Rośliny powinny być zaopatrzone w optymalne ilości fosforu, który gwarantuje jej:

-odporność na wymarzanie, wyleganie, choroby

- zwiększenie plonów i przyspieszone dojrzewanie

- podniesienie wartości zbieranego plonu (lepsze ziarno zbóż).

Objawy niedoboru fosforu w roślinie to:

- przybieranie barw ciemno zielonych lub brunatnych, występuje najczęściej na starych liściach

- u zbóż czerwone zabarwienie źdźbeł przechodzące do ciemno fioletowego

- słabo rosną rośliny, opóźniony rozwój organów generatywnych i dojrzewania nasion

- występuje hamowanie

- niska odporność na choroby, mrozy - wyleganie roślin

Rośliny powinny być zaopatrzone w optymalne ilości fosforu przyswajalnego już w pierwszych tygodniach wzrostu i rozwoju. Późniejsze dokarmianie roślin fosforem w niewielu wypadkach daje pozytywne efekty.

9. Potas w glebie i roślinie

Gleba. Ogólna zawartość potasu w glebach mineralnych waha się w granicach od 0,25% do 4% (K₂O) . Gleby pochodzenia organogenicznego (torfowe i murszowo-torfowe) zawierają znacznie mniej tego pierwiastka. Zawartość potasu w tych glebach waha się w granicach od 0,01% do 0,27% (K₂O) .

Potas w glebie występuje głównie w formie mineralnej. Bardzo duże ilości tego pierwiastka (90÷95%) znajdują się w minerałach pierwotnych i wtórnych nierozpuszczalnych w wodzie. Do tych form zalicza się ortoklaz, leucyt, nefelin, muskowit i biotyt. W miarę wietrzenia minerałów pierwotnych i wtórnych potas powoli przechodzi w formy przyswajalne dla roślin. Ilość potasu związana przez mikroorganizmy glebowe (biomasa gleby) w stosunku do ogólnej ilości tego pierwiastka w glebie jest nieznaczna. Pozostałą część potasu w glebie stanowią:

- formy związane niewymiennie w minerałach ilastych

- formy występujące w kompleksie sorpcyjnym gleby (potas wymienny)

- formy znajdujące się w roztworze glebowym (potas przyswajalny przez rośliny).

Najczęściej przyswajalny jest potas rozpuszczalny w roztworze glebowym (około 1% w stosunku do ilości ogólnej). Tej formy potasu jest w glebie jednak najmniej.

Przyswajalne formy potasu występujace w glebie mogą ulegać stratom. Z gleb pochodzenia organogenicznego oraz mineralnych lekkich potas może być łatwo wypłukiwany w głąb profilu gleby. Na glebach cięższych potas może ulegać uwstecznianiu. Proces ten polega na niewymiennym zaabsorbowaniu potasu pochodzącego z wietrzenia skał oraz nawożenia. Pierwiastek ten wchodzi w przestrzenie międzypakietowe materiałów ilastych (illit, wermikulit i in.) i tam zostaje zablokowany. W glebach o silnych właściwościach sorpcyjnych ilość potasu uwstecznionego jest znacznie wyższa, aniżeli w glebach o słabych właściwościach sorpcyjnych. Na uwstecznianie potasu ma także wpływ odczyn i zawartość masy organicznej w glebie. W miarę wzrostu pH gleby zwłaszcza do odczynu alkalicznego obserwuje się wyższe uwstecznianie potasu. Obniżenie zawartości masy organicznej w glebie powoduje szybsze uwstecznianie potasu.

Stosując nawozy potasowe należy unikać wprowadzania do gleby zbyt wysokich dawek. Zbyt wysokie dawki potasu powodują duże jego straty z warstwy ornej oraz mogą utrudniać roślinom pobieranie kationów wapnia i magnezu.

Roślina. Potas jest pobierany przez korzenie roślin w formie jonu K⁺ . Pobieranie potasu przez liście jest możliwe, ale wobec dużego a czasem nadmiernego pobrania przez korzenie roślin tego pierwiastka nie odgrywa ono większej roli.

Potas nie tworzy w roślinach dużych wiązań organicznych. W okresie wzrostu i rozwoju roślin najwięcej potasu gromadzi się w organach wegetatywnych to jest w liściach i łodygach, a u zbóż w słomie.

Działanie potasu na procesy życiowe roślin jest wielostronne i przejawia się między innymi w:

- regulacji gospodarką wodną polegającą na sterowaniu działania aparatów szparkowych oraz utrzymaniu turgoru tkanek. Rośliny dobrze zaopatrzone w potas lepiej wykorzystują glebowe zapasy wody.

- udziale w procesach fotosyntezy i przemieszczaniu powstałych asymilatów. Dobre zaopatrzenie roślin w potas wpływa na zwiększenie zawartości w roślinie węglowodanów (u ziemniaków skrobi, a u buraków cukrowych sacharozy).

- udziale w gospodarce azotowej rośliny. Wzrastające dawki azotu dają wysokie plony roślin tylko wtedy gdy do gleby wprowadzi się odpowiednią ilość potasu. Potas aktywizuje syntezę białek. Niedobór potasu w roślinie powoduje gromadzenie się w niej prostych związków azotowych azotany (III i V), aminy, nitrozaminy, które decydują o jakości plonów.

- aktywizacji ponad 50 enzymów

Z punktu widzenia praktyki rolniczej należy zwrócić uwagę na działanie odpornościowe potasu na choroby bakteryjne, wymarzanie i wyleganie roślin.

Duży niedobór potasu objawia się u roślin dwuliściennych najpierw ciemno zielonym, wpadającym w odcień niebieski zabarwieniem liści. Następnie liście żółkną, zahamowany zostaje wzrost i rozwój, rośliny usychają. U roślin jednoliściennych niedobór potasu objawia się jasnozielonym zabarwieniem źdźbeł, przechodzącym w kolor brunatny. W następnym etapie rośliny więdną i usychają.

Potas jest zaliczany do składników pokarmowych pobieranych przez rośliny w dużych ilościach, znacznie przewyższajacych ich potrzeby pokarmowe (1,6÷2,5% K). Nadmierne pobieranie potasu przez rośliny znacznie pogarsza ich jakość.

10. Wapń w glebie i roślinie.

Gleba. Zawartość wapnia w glebie waha się w granicach od 0,01 do 5,0% (CaO). Zawartość ta może w niektórych glebach dochodzić do kilkunastu procent (rędziny). Najmniej wapnia zawierają gleby lekkie kwaśne. Wapno w glebach najczęściej występuje w następujących formach:

- trudno rozpuszczalnych w kwasach (krzemiany i glinokrzemiany oraz niektóre fosforany (V) i

siarczany(VI) wapnia).

- łatwo rozpuszczalnych w kwasach (węglany oraz niektóre fosforany(V) i siarczany (VI) wapnia).

- wymiennych w kompleksie sorpcyjnym gleby.

- aktywnych w roztworze glebowym.

Wapń jest pierwiastkiem łatwo ulegającym wypłukaniu z wierzchniej warstwy gleby. Ocenia się, że rocznie w głąb profilu gleby z warstwy jest wypłukiwane od 250 do 750 kg/ha wapnia (CaO). Najłatwiej pierwiastek ten wypłukiwany jest z gleb lekkich. Czynnikami w dużej mierze przyczyniającymi się do wypłukiwania wapnia z warstwy ornej są:

- opady atmosferyczne. Im jest ich więcej (lata mokre), tym jest większe wymywanie wapnia. W latach o niskich opadach atmosferycznych wypłukiwanie wapnia z warstwy wierzchniej gleby jest wyraźnie niższe.

- temperatury. W okresie występowania mrozów wymywanie wapnia jest zahamowane. Wynika stąd, że w latach o temperaturach dodatnich panujących w okresie zimy wymywanie wapnia z wierzchniej warstwy gleby zachodzi nieprzerwanie i straty tego pierwiastka są wyższe.

Wapno wprowadzone do gleby w odpowiednich formach i dawkach powoduje:

- podniesienie się odczynu gleb kwaśnych do obojętnego, a nawet alkalicznego. W glebach zbliżonych do obojętnego następuje optymalny rozwój większości roślin uprawnych oraz mikroorganizmów pobierających azot z powietrza bądź biorących udział w jego przemianach (Azotobacter pH 6,5÷7,8 Clostridium pH 6,9÷7,3 bakterie amonifikacyjne i większość bakterii typu Rhizobium pH 6,9÷7,3) . Bakterie te dostarczają roślinom azot bądź z powietrza lub na drodze mineralizacji masy organicznej gleby.

- usunięcie szkodliwego działania jonów Al³⁺ i Fe³⁺ polegające na uwstecznianiu przyswajalnych przez roślinę form fosforu i molibdenu w glebie oraz toksycznym oddziaływaniu na korzenie roślin.

- poprawienie struktury gleb lekkich i ciężkich. W glebach lekkich duża ilość jonów Ca²⁺ w roztworze glebowym wpływa na zmianę fizycznych właściwości koloidów glebowych, które ze stanu zolu przechodzą w żele nierozpuszczalne w wodzie, mające duże zdolności sklejania cząstek gleby w trwałe agregaty. Agregaty te nadają glebie pożądaną strukturę guzełkowatą. Na glebach ciężkich wapń wpływa na rozluźnienie struktury, prowadząc w ten sposób do osiągnięcia optymalnych stosunków powietrzno-wodnych.

Nadmiar wapnia w glebie, a tym samym podniesienie się jej odczynu do alkalicznego może wpłynąć na uwstecznienie form przyswajalnych fosforu, manganu, cynku oraz boru.

Ocena zasobności gleb w wapń oraz konieczność ich wapnowania opiera się na oznaczeniu składu granulometrycznego gleby oraz jej odczynu.

Roślina. Rośliny wapń pobierają z gleby w formie jonów Ca²⁺ . Pierwiastek ten w roślinach występuje w formie wolnych jonów Ca²⁺ oraz w postaci związków organicznych szczawianu pektynianu, inozyfosforanu wapniowego, a także fosforanu i węglanu wapniowego.

Rośliny do swojego prawidłowego wzrostu i rozwoju potrzebuja stosunkowo niewielkich ilości wapnia. W niewielu wypadkach wykazują one niedobór tego pierwiastka. Dlatego też wapniowanie gleb należy traktować nie jako źródło wapnia dla roślin, ale jako czynnik poprawiający odczyn gleby oraz szereg jej właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych.

Oddziaływanie wapnia na procesy życiowe roślin można określić następująco:

- pierwiastek ten wpływając na podział i wzrost komórek roślinnych oddziałuje także na stabilizację ścian komórkowych i ich sztywność. W ten sposób wapń uodparnia rośliny na wyleganie.

- zwiększając lepkość oraz zmniejszając hydrofilność cytoplazmy komórki roślinnej wapń działa jako antagonista potasu, który zwiększa uwodnienie cytoplazmy i zmniejsza jej lepkość.

- z nielicznymi wyjątkami pierwiastek ten wchodzi w skład enzymów.

- wpływa na prawidłowe działanie w roślinie chloroplastów, mitochondriów i chromosomów.

Wapń oddziałując pozytywnie na właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleby prowadzi do szybkiej mineralizacji zawartych w niej związków organicznych i udostępnianie roślinom składników pokarmowych.

11. Magnez w glebie i roślinie.

Gleba. Zawartość magnezu w glebach waha się w granicach od 0,05 do 0,6% (MgO). Wyraźnie wyższą zawartość tego pierwiastka można spotkać w glebach ciężkich, a zwłaszcza w czarnoziemach wytworzonych z lessów. Niskie zawartości magnezu występują w glebach pochodzenia organogenicznego (torfowe i murszowo-torfowe).

Magnez podobnie jak wapń jest pierwiastkiem ruchliwym, może być wypłukiwany w głąb profilu gleby. Dlatego też wyższe koncentracje tego pierwiastka mogą występować w głębszych warstwach profilu gleby. Magnez najszybciej wypłukiwany jest z wierzchnich warstw gleb pochodzenia organogenicznego oraz lekkich piaszczystych. Ocenia się, że w ciągu roku z 1ha gleby zostaje wypłukane od 20 do 40 kg magnezu (MgO)

Magnez w glebach występuje w formach:

- ogólnej. Jest to całkowita ilość pierwiastka jaka występuje w glebie.

- rozpuszczalnej w standardowych kwasach nieorganicznych (najczęściej w 20% kwasie chlorowodorowym). Ta forma magnezu jest trudno dostępna dla roślin. W miarę wietrzenia skał ilość przyswajalnych form magnezu zwiększa się.

- wymiennej. Forma ta występuje w kompleksie sorpcyjnym gleby, może ulegać wymianie na inne kationy przechodząc do roztworu glebowego, stając się przyswajalną dla roślin.

- przyswajalnej dla roślin występującej w roztworze glebowym.

Wysoka zawartość magnezu ogółnego w glebie nie oznacza, że ilość form przyswajalnych dla roślin jest taka duża. Przyjmuje się, że 95% magnezu w glebie występuje w formach nie przyswajalnych dla roślin. Jedynie tylko 5% tego pierwiastka zawarte jest w roztworze glebowym, masie organicznej i kompleksie sorpcyjnym gleby.

Roślina. Rola magnezu wiąże się z wieloma procesami metabolicznymi zachodzącymi w roślinach. Najczęściej pierwiastek ten bierze udział w:

- procesach fotosyntezy jako składnik chlorofilu (15÷20% pobranego magnezu roślina zużywa do budowy chlorofilu),

- procesach aktywizujących wiele enzymów związanych z metabolizmem kwasów nukleinowych,

- podnoszeniu plonów nasion, bulw i korzeni roślin. Pierwiastek ten nie ma wpływu na kształtowanie się plonów liści i słomy.

Stosowanie nadmiernie wysokich dawek kationów K⁺, NH₄⁺ i Ca²⁺ obniża pobranie magnezu przez rośliny, niedobór tego pierwiastka w paszy może być przyczyną schorzeń zwierząt hodowlanych (tężyczka i białaczka).

Niedobór magnezu w roślinie hamuje jej wzrost, na liściach pojawiają się jasnozielone plamy, występuje chloroza. Zanik chlorofilu i żółknięcie liści odbywa się od wierzchołka i brzegów liści. Na plantacjach zbóż pojawiają się place pożółkłych roślin. Objawy niedoboru magnezu w roślinach mogą ustąpić po przejściu korzeni w głąb profilu gleby, gdzie mogą się znajdować wypłukane przyswajalne formy tego pierwiastka.

12. Siarka w glebie i roślinie.

Gleba. Ogólna zawartość siarki w glebach jest bardzo zróżnicowana i uzależniona od wielu czynników zewnętrznych (typ i rodzaj gleby, sposób gospodarowania, odległość od zakładów przemysłowych i szlaków komunikacyjnych oraz innych).

Do niedawna gleby nie wykazywały niedoboru siarki. Zdecydowane działania proekologiczne w ostatnich latach zmierzające do ograniczenia emisji siarki przez przemysł oraz stosowanie na coraz szerszą skalę wysokoprocentowych wieloskładnikowych nawozów mineralnych doprowadziły do tego, że w wielu glebach zwłaszcza oddalonych od ośrodków przemysłowych zaczyna brakować siarki.

Zawartość siarki w glebach waha się w granicach od 0,001 do 0,1% . W glebach torowych i murszowo-torfowych zawartość tego pierwiastka może dochodzić do 1%. W glebach o dużej zawartości masy organicznej siarka występuje w połączeniach organicznych. Z nieorganicznych związków siarki w glebie najczęściej występują siarczany (VI) oraz siarczki (II i III). Przeprowadzone badania na zawartość przyswajalnych form siarki wskazują, że w glebach bielicowych i brunatnych jest jej od 6 do 25 mg, w czarnoziemach i czarnych ziemiach od 12 do 120 mg a w torfach od 200 do 400 mg/100g gleby.

Sorpcja wymienna siarki nie jest duża i w każdej glebie przebiega podobnie. Ocenia się rocznie zostaje wymyte z 1 ha gleb uprawnych od 120 do 150 kg siarki.

Roślina. Siarka głównie pobierana jest przez korzenie roślin w formie jonów SO₄^2- . Pierwiastek ten może być także pobierany poprzez aparaty szparkowe liści w formie SO₂ .

W roślinach siarka głównie występuje w postaci związków organicznych. Pierwiastek ten może też występować w formie siarczanów (VI). Siarka wchodzi w skład aminokwasów cystyny, cysteiny i metioniny. Jest równocześnie składnikiem wszystkich białek enzymatycznych oraz większości zapasowych. Pierwiastek ten bierze także udział w budowie wielu niskocząsteczkowych związków organicznych zawartych w roślinach. Siarka występuje w ważnych dla roślin związkach pierścieniowych heterocyklicznych.

Znajdujące się w roślinach jony SO₄^2- mogą brać udział także w utrzymaniu odpowiedniego stanu uwodnienia protoplazmy. Większość związków siarki biorących udział w procesach syntezy i przemiany materii w roślinie zawiera także azot. Stąd niedobór jednego z tych pierwiastków powoduje zachwianie procesów biochemicznych.

Dlatego też objawy niedoboru azotu i siarki w roślinie są podobne. Niedobór azotu to pojaśnienie, a następnie żółknięcie starszych liści. Te same objawy występują przy nidoborze siarki ale na młodszych liściach, po czym następuje rozszerzenie się objawów na całą roślinę.

Najwięcej siarki zawierają rośliny krzyżowe i motylkowe.

13. Żelazo w glebie i roślinie.

Gleba. Żelazo w glebach występuje w granicach od 0,8 do 1,8%. Średnio gleby piaszczyste zawierają 0,57%, gliniaste 1,2%, a niektóre mady ciężkie mogą zawierać do 3% żelaza.

Głównymi formami występującego żelaza w glebie są: tlenki i wodorotlenki, a także krzemiany, siarczany, węglany, fosforany i inne związki. Jony żelaza także mogą być silnie związane przez kompleks sorpcyjny gleby. W formie jonowej żelazo występuje jako Fe²⁺ i Fe³⁺. Pierwiastek ten jest jednym z najbardziej ruchliwych i łatwo przemieszczających się w glebach.

Rozpuszczalność oraz dostępność dla roślin żelaza uzależniona jest od odczynu oraz właściwości powietrznych w glebie.

W miarę wzrostu odczynu gleby ilość dostępnego dla roślin żelaza maleje. Niedobór przyswajalnych dla roślin form żelaza najczęściej występuje w glebach węglanowych, silnie zwapnowanych bądź charakteryzujących się wysokim odczynem.

Roślina. Zawartość żelaza w roślinach waha się w bardzo dużych granicach np. (ziemniaki zawieraja od 21 do 58, pszenica od 25 do 40, buraki 72, trawy od 60 do 140 mg Fe/kg).

Rośliny pobierają żelazo za pomocą korzeni w formie jonów Fe²⁺ i Fe³⁺ oraz związków chelatowych. Pierwiastek ten może też być pobierany przez liście. W roślinie żelazo jest transportowane głównie w formie jonu Fe²⁺. Większość zawartego żelaza w roślinie wchodzi w połączenia ze związkami organicznymi (80÷90%).

Żelazo jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. Działanie tego pierwiastka w roślinach polega na:

- stymulowaniu syntezy chlorofilu a zarazem procesu fotosyntezy. Żelazo stymulując rozwój tych

procesów, nie wchodzi w skład chlorofilu,

- uczestniczeniu w redukcji azotanów i wiązaniu wolnego azotu,

- braniu udziału w metabolizmie kwasów nukleinowych,

- regulowaniu reakcji oksydacyjno-redukcyjnych.

Żelazo nie jest łatwo mobilne w tkankach roślin i dlatego pierwsze symptomy jego niedoboru pojawiają się na młodych częściach roślin w postaci chlorozy miedzyżyłkowej. Jego niedobór może hamować prawidłowy wzrost i rozwój roślin.

Wyraźny niedobór żelaza pojawia się w roślinach uprawianych na glebach alkalicznych, zasolonych oraz piaszczystych. Na glebach zakwaszonych rośliny mogą pobierać nadmierne ilości żelaza, wykazując dużą tolerancję na wysokie stężenia tego pierwiastka w tkankach.

Szkodliwość nadmiaru żelaza związana jest z zaburzeniami metabolizmu innych pierwiastków. Przede wszystkim istotny jest stosunek Fe:Mn, który powinien wynosić 1,5:1,0. Zawężenie tego stosunku powoduje występowanie objawów toksycznych.

Nadmiar jonów Fe³⁺ w glebie powoduje uwstecznianie form fosforu i ograniczenie pobrania tego pierwiastka przez rośliny.

14. Mangan w glebie i roślinie.

Gleba. Zawartość manganu w glebach waha się w granicach od 20 do 3000 mg Mn/kg, gleby piaszczyste zawierają od 15 do 1500 (~240), gliniaste od 50 do 1400 (~500), aluwialne od 150 do 1965 (~1085), czarnoziemy od 380 do 700 (~560), organiczne od 20 do 2200 (~350) mg/kg

Jako dopuszczalną zawartość manganu w glebach przyjęto poziom od 1500 do 3000 mg Mn/kg s.m.

Mangan w glebie występuje w formie jonów Mn²⁺ i Mn³⁺, oraz MnO, MnO₂, a przejściowo także Mn₂O₃ . Na kształtowanie się zawartości Mn²⁺ mają wpływ pH oraz warunki tlenowe i beztlenowe występujące w glebach.

W miarę wzrostu pH gleby od 5,5 do 8,0 zawartość form przyswajalnych przez rośliny manganu obniża się. Niedobór form przyswajalnych tego pierwiastka może także występować na glebach kwaśnych silnie wapnowanych. Silne uwilgotnienie gleby sprzyja między innymi rozwojowi mikroorganizmów beztlenowych, które biorą udział w przekształcaniu manganu czterowartościowego w dwuwartościowy dostępny dla roślin. Występowanie suszy wiąże się z rozwojem mikroorganizmów tlenowych, które powodują przejście manganu z formy jonowej do formy ditlenku niedostępnego dla roślin.

Roślina. Mangan rośliny pobierają przy pomocy korzeni z roztworu glebowego i kompleksu sorpcyjnego w formie jonu Mn²⁺ , oraz w postaci chelatów. Części nadziemne roślin mogą także pobierać mangan.

W roślinach przeważa forma Mn²⁺, która jest łatwo rozpuszczalna. Mangan w roślinach bierze udział w procesach utleniania i redukcji oraz wraz z magnezem w wielu procesach enzymatycznych. Niedobór tego pierwiastka w roślinach prowadzi do:

- nagromadzenia się w roślinach nadmiernych ilości azotanów, powodujących występowanie tężyczek i

nowotworów u zwierząt hodowlanych.

- zaburzeń wzrostu i rozrodu zwierząt hodowlanych.

- zaburzenia równowagi pomiędzy Fe i Mn.

Niedobór tego pierwiastka ujawnia się na młodych liściach. Najbardziej wrażliwymi roślinami na niedobór manganu są zboża, a wśród nich owies oraz rośliny motylkowate i drzewa owocowe.

Objawy niedoboru manganu ujawniają się występowaniem chlorozy międzyżyłkowej oraz plam nekrotycznych na liściach roślin. W dalszych etapach następuje zmniejszenie turgoru i brunatnienie liści.

Nadmiar manganu w glebach może wpłynąć na zbyt wysokie jego pobranie przez rośliny. Najczęściej na pobranie nadmiaru tego pierwiastka narażone są rośliny na glebach kwaśnych o odczynie niższym od 5, a także na glebach alkalicznych o przewadze warunków redukcyjnych. Stężenie manganu około 500 mg/kg dla większości roślin uprawnych jest toksyczne. Najbardziej wrażliwymi roślinami na nadmiar manganu są zboża oraz rośliny motylkowate. Nadmiar manganu powoduje u roślin motylkowatych zaburzenia w asymilacji azotu przez bakterie Rhizobium.

15. Miedź w glebie i rośline.

Gleba. Występująca w glebie miedź pochodzi z procesów wietrzenia minerałów magmatycznych i osadowych, z których ukształtowana jest dana gleba. W glebie najczęściej spotyka się miedź w formie jonów Cu²⁺ . Ogólna zawartość waha się w granicach od 4 do 100 mg/kg s.m. Zawartość miedzi w glebach jest następująca: rędziny od 7 do 54 (~16), czarnoziemy od 6 do 53 (~19), aluwialne od 16 do 28 (~22), piaszczyste od 1 do 26 (~8) oraz organiczne od 1 do 110 (~6) mg/kg s. m.

Czynnikami wpływającymi na rozpuszczalność, migrację i przyswajalność miedzi w glebie są: odczyn gleby, substancje organiczne, wodorotlenki Fe, Mn i Al, minerały ilaste oraz interakcje z innymi pierwiastkami.

W glebach o niskim pH występuje duża ruchliwość kationowych form miedzi. W miarę wzrostu pH gleby powstają ruchliwe formy anionowe.

Związki organiczne o niskim ciężarze uwalniane w czasie rozkładu substancji organicznej lub wprowadzane do gleby z organicznymi odpadami (zwłaszcza komunalnymi) zwiększają mobilność miedzi. Masa organiczna gleb torfowych oraz kwasy humusowe unieruchamiają ten pierwiastek. Niewielka sorpcja miedzi w glebie przez uwodnione tlenki manganu i żelaza powoduje bardzo niską zawartość tego pierwiastka w roztworze glebowym (~0,01 mg/kg s.m. gleby). Z tego też powodu miedź w nieznacznym stopniu przechodzi do głębszych warstw profilu gleby.

Gleby są narażone na zanieczyszczenia miedzią pochodzącą z różnych źródeł, np. odpady komunalne w formie ścieków i osadów, środki ochrony roślin, emisje przemysłowe. Miedź wprowadzona do gleby ulega akumulacji. W miarę upływu czasu może dojść do zanieczyszczenia gleby.

Roślina. Rośliny pobierają miedź przy pomocy korzeni oraz części nadziemnych w formie Cu²⁺ oraz związków chelatowych.

Miedź bierze udział w wielu procesach życiowych rośliny. Do najważniejszych funkcji miedzi zalicza się jej udział w procesach fotosyntezy, oddychania, przemian związków azotowych, powstawania białek, transportu węglowodanów, powstawania RNA i DNA. Pierwiastek ten także uodparnia rośliny na choroby.

Miedź jest zatrzymywana w dużych ilościach przez korzenie roślin zarówno przy jej niedoborze jak i nadmiarze w glebie.

Niedobór miedzi oprócz normalnego zahamowania przebiegu procesów życiowych rośliny powoduje także:

- występowanie choroby nowin. Choroba ta atakuje zboża a zwłaszcza owies. Jej działanie objawia się

na nie wykształceniu ziaren w kłosie lub wiesze zbóż.

- niedostateczny rozwój na korzeniach roślin motylkowatych bakterii Rhizobium . Wiąże się to ze

zmniejszeniem zaopatrzenia roślin w azot. Następuje osłabienie kwitnienia i zawiązywania się nasion.

- zwiększenia się udziału rozpuszczalnych frakcji związków azotowych na niekorzyść białek.

Ogólnie niedobór miedzi na roślinach objawia się zmianą barwy liści. Liście w pierwszym etapie przybieraja barwę ciemnozieloną, a następnie brunatną, mogą także pojawiać się żółte plamy. Na wierzchołkach liści pojawia się barwa szara.

Głównymi objawami toksycznego działania miedzi na rośliny są: zahamowanie wzrostu oraz obniżenie plonu. Dalszymi objawami toksycznego działania miedzi są:

- uszkodzenie komórek korzeniowych i ograniczenie ich wzrostu

- zmiany przepuszczalności błon komórkowych

- zahamowanie transportu elektronów w procesie fotosyntezy

- ograniczenie pobierania żelaza i manganu

- w roślinach pobierających azot z form azotanowych miedź powoduje występowanie objawów

niedoboru molibdenowego.

Nadmiar miedzi w roślinie początkowo objawia się zabarwieniem liści na kolor ciemnozielony, a następnie występuje chloroza żelazowa, zgrubienie i skrócenie korzeni oraz ogranicza się kłoszenie zbóż. Zjawiska te w rezultacie prowadzą do obniżenia wysokości i jakości plonów roślin.

16. Cynk w glebie i rośline.

Gleba. Ogólna zawartość cynku w glebach waha się w granicach od 10 do 300 mg/kg s.m.

Gleby piaszczyste zawierają od 7 do 150 (~30), rędziny od 58 do 150 (~78), brunatne od 30 do 360 (~65), aluwialne od 34 do 50 (~62) i organiczne od 13 do 250 (~60) mg Zn/ kg s.m. , a dopuszczalna granica zawartości tego pierwiastka w glebach użytkowanych rolniczo wynosi od 250 do 300 mg Zn/ kg s.m.

Cynk w glebie jest jednym z najbardziej ruchliwych pierwiastków. Na ruchliwość cynku w glebie mają wpływ jego formy wymienne występujące w kompleksie sorpcyjnym gleby oraz roztworze glebowym.

Zawartość cynku w roztworze glebowym maleje wraz ze wzrostem pH gleby.Można stwierdzić, że wapnowanie gleb oraz stosowanie nawozów fosforowych może być przyczyną wtórnego braku tego pierwiastka w roślinach.

Wprowadzanie do gleb odpadów komunalnych (ścieków, osadów i różnych kompostów) powoduje zwiększenie ilości mobilnych form cynku w glebie. Nadmiar cynku w glebie może ograniczyć intensywność procesów nitryfikacyjnych oraz działać szkodliwie na prawidłowy przebieg większości procesów mikrobiologicznych.

Dążąc do ograniczenia nadmiernej zawartości cynku przyswajalnego dla roślin wskazane jest wprowadzenie do gleby nawozów wapniowych i fosforowych oraz związków siarki.

Roślina. Rośliny pobierają cynk w formie kationu Zn²⁺, chelatów organicznych oraz uwodnionych anionów za pomocą korzeni i liści. Cynk w roślinie bierze udział w wielu jej procesach życiowych, a między innymi w metabolizmie węglowodanów, białek i związków fosforowych, reguluje procesy powstawania rybosomów, wpływa na przepuszczalność błon komórkowych. Pierwiastek ten wpływa także na uodpornienie roślin na suszę i choroby.

Czynnikami ograniczajacymi pobieranie cynku przez roślinę są: intensywne nawożenie gleb nawozami fosforowymi, nie zachowanie odpowiedniej proporcji pomiędzy Zn a Fe, Cd, Cu, Ca, Mg i Ni.

Niedobór cynku najszybciej objawia się na roślinach jednoliściennych w postaci chlorozy międzyżyłkowej. Na liściach roślin występują plamy fioletowoczerwone. Następuje ogólne zahamowanie wzrostu i rozwoju roślin.

Najbardziej wrażliwymi na niedobór cynku są zboża, rośliny motylkowate, chmiel, len, winorośl oraz drzewa owocowe.

Rośliny mogą pobierać zbyt wysokie ilości cynku znajdującego się w glebie. Nadmierne ilości tego pierwiastka gromadzą się w korzeniach i liściach. Objawami nadmiernych stężeń cynku w roślinach są zmiany chlorotyczne nekrotyczne na liściach. Zbyt wysoka koncentracja cynku w glebie utrudnia roślinom kiełkowanie, prawidłowy ich wzrost i obniża plony. Najbardziej wrażliwymi na zbyt wysoką koncentracje cynku są zboża.

17. Bor w glebie i roślinie.

Gleba. Ogólna zawartość boru w glebach waha się w granicach od 4 do 100 mg/kg s.m. Gleby piaszczyste zawierają od 5 do 13,5 (~9), rędziny od 1 do 194 (~25) oraz organogeniczne od 17 do 48 mg B/kg s.m. Najmniej boru zawierają gleby bielicowe i brunatne a najwięcej gleby zasobne w materię organiczną. Do gleb zawierających najwięcej boru zalicza się czarnoziemy, czarne ziemie oraz torfowe i murszowo-torfowe.

Bor w glebie wystepuje w związkach organicznych, trudno rozpuszczalnych (minerały), kompleksie sorpcyjnym oraz roztworze glebowym jako boran wapnia, magnezu i sodu.

Dostępność dla roślin boru znajdującego się w glebach uzależniona jest od:

- warunków atmosferycznych. Wysokie temperatury otoczenia powodujące występowanie

długotrwałych susz powodując silniejsze wiązanie boru.

- odczyn gleby. Dostępność boru dla roślin maleje przy wzroście pH gleby od 6 wzwyż. Dlatego też

silne wapniowanie gleb może spowodować obniżenie zawartości form przyswajalnych boru dla roślin.

Dobra rozpuszczalność związków boru ułatwiająca ich wymywanie z powierzchni warstwy gleby została wykorzystana do oznaczania formy dostępnej dla roślin tego pierwiastka.

Stosowanie w nawożeniu gleb nadmiernych ilości odpadów komunalnych i przemysłowych zawierających wysokie koncentracje boru może spowodować wzrost zawartości tego pierwiastka (nawet 100-krotnie). Nadmiar boru w glebie może oddziaływać toksycznie na rośliny.

Roślina. Bor rośliny pobierają za pomocą korzeni oraz liści głównie w formach jonów BO₃^2-, B₄O₇^2-. Pobieranie anionów boru przez korzenie roślin może być częściowo ograniczone w obecności jonów Cl^- SO₄^2-, PO₄^3- oraz przy pH gleby powyżej 7. Najintensywniej pierwiastek ten jest pobierany przez rośliny z gleb kwaśnych.

W procesach życiowych rośliny bor bierze udział w metabolizmie węglowodanów, regulacji cukrów przez błony komórkowe oraz rozwoju tkanek, syntezie kwasów nukleinowych (DNA i RNA) oraz wpływa na strukturę ścian komórkowych.

Niedobór boru w roślinach objawia się w następujący sposób:

- u buraków cukrowych i pastewnych może spowodować choroba zwana zgorzelą liścia sercowego i

korzenia.

- rośliny motylkowate słabo kwitną i nie dają spodziewanych plonów nasion.

- korzenie marchwi pastewnej, selerów rzodkiewki wykazują podłużne pęknięcia.

- u wielu roślin ściany komórkowe stają się kruche.

- zahamowania prawidłowego rozwoju stożka wzrostu.

Ogólnie brak boru w roślinach objawia się ograniczeniem kiełkowania nasion, obumierania stożków wzrostu, uszkodzeniem korzeni, zaburzeniami podziału komórek i tworzenia się pąków oraz chlorozą i brunatnieniem młodych liści.

Najbardziej wrażliwymi roślinami na nadmiar boru są zboża, słonecznik i niektóre warzywa.

Objawy nadmiaru boru oddziaływującego toksycznie na rośliny są podobne jak przy niedoborze tego pierwiastka. Dodatkowo pojawia się ciemnozielone zabarwienie liści oraz ich więdnięcie.

18. Molibden w glebie i roślinie.

Gleba. Zawartość molibdenu w glebach waha się w granicach od 0,2 do 10 mg/kg s.m. Gleby piaszczyste zawierają od 0,2 do 3,0 (~1,5), gliniaste od 0,1 do 6,0 (~3,0), rędziny od 1,0 do 3,0 mg Mo/kg s.m.

Gleby powstałe z kwaśnych skał na ogół zawierają więcej molibdenu niż gleby wytworzone ze skał zasadowych. Molibden w glebach o pH 2,5÷5,0 jest prawie nieprzyswajalny. W miarę wzrostu pH gleby ilość form przyswajalnych wzrasta.

Wapniowanie gleb zwiększa ruchliwość jonów molibdenu, a tym samym dostępność tego pierwiastka dla roślin. Zwiększenie to łączy się z nasileniem wymywania molibdenu w głąb profilu glebowego.

Molibden także podlega łatwo sorpcji początkowo wymiennej przez wodorotlenki żelaza. Następnie z biegiem czasu wytrącany molibden tworzy związek Fe₂(MoO₄)₃·8H₂O, który przechodzi w słabo rozpuszczalną formę krystaliczną.

W glebach bogatych w masę organiczną molibden jest związany z organicznymi polimerami, które mają wpływ na dalsze jego przemiany. W czarnoziemach około 35% całkowitego molibdenu związane jest z substancją organiczną. Łatwo migrujące jony molibdenu są wiązane przez masę organiczną gleby, minerały ilaste oraz wodorotlenki Al., Fe i Mn. Ich przyswajalność wzrasta w miarę podnoszenia odczynu gleby.

Roślina. Molibden jest pobierany przez korzenie i części nadziemne w formie jonu MoO₄^2- . Pobieranie tego jonu z gleby przez korzenie roślin jest hamowane przez jony siarczanowe a stymulowane przez jony fosforanowe.

Rośliny do swego prawidłowego wzrostu i rozwoju potrzebują niewielkich ilości molibdenu. Zawartość tego pierwiastka w zdrowych i dobrze rozwiniętych roślinach kształtuje się w granicach od 0,2 do 5,0 mg/kg s.m.

Molibden bierze udział pośredni lub bezpośredni w następujących procesach życiowych roślin:

- redukcja atmosferycznego N₂ do NH₃ prowadzona jest przez wolnożyjące bakterie Azotobacter i

symbiotyczne Rhizobium. Proces ten zachodzi pod wpływem enzymów zawierających molibden.

- biologiczna redukcja NO₃^- do NO₂^- w roślinach wyższych przed włączeniem NH₃ do syntezy białek

kierowana jest przez enzymy zawierajace molibden.

- rośliny motylkowate koncentrują molibden w brodawkach korzeniowych

- molibden koncentruje się w kwasach nukleinowych, reguluje ich biodynamiczne właściwości.

Istnieje duży wpływ molibdenu na prawidłowy przebieg gospodarki azotem w roślinie.

W warunkach niedoboru molibdenu w roślinach gromadzą się azotany, zmniejsza się zawartość aminokwasów i białek, zahamowany zostaje proces fotosyntezy. Najbardziej wrażliwymi na niedobór molibdenu są rośliny motylkowate, krzyżowe i niektóre warzywa.

Nadmiar molibdenu powoduje żółknięcie i brunatnienie liści oraz zahamowanie wzrostu i rozwoju roślin. Zwiększona zawartość molibdenu w paszy ponad 15 mg/kg s.m. może powodować szereg objawów chorobowych wiążących się z występowanim biegunek, wychudzeniem i nidokrwistością organizmu zwierzęcego, wypadaniem włosów i łamliwością kości.

19. Kadm w glebie i rośline.

Gleba. Zawartość kadmu w glebach mieści się w granicach od 0,2 do 1,05 mg/kg s.m. W glebach polskich zawartość kadmu wynosi: gleby piaszczyste od 0,01 do 0,24 (~0,07), gliniaste od 0,04 do 0,80 (~0,27), rędziny od 0,38 do 0,96 (~0,62), brunatne od 0,08 do 0,96 (~0,38) oraz czarnoziemy od 0,18 do 0,58 (~0,38) mg/kg s.m.

W glebach kwaśnych o pH w granicach od 4,5 do 5,5 kadm jest bardzo mobilny. Duża mobilność tego pierwiastka w glebie powoduje szybkie jego pobranie przez rośliny i włączenie do łańcucha żywieniowego.

W miarę wzrostu pH gleby kadm ulega unieruchomieniu. Wysoki odczyn gleby (alkaliczny) sprzyja sorpcji kadmu na skutek wypierania go z kompleksu sorpcyjego przez kationy metali alkalicznych (Ca²⁺ i Mg²⁺).

Zawartość kadmu w glebach zanieczyszczonych przez przemysł może dochodzić do 1500 mg/kg s.m. Duże ilości tego pierwiastka wprowadza się do gleby z odpadami komunalnymi oraz nawozami mineralnymi.

Roślina. Kadm mimo, że nie jest potrzebny do prawidłowego wzrostu i rozwoju rośliny jest łatwo pobierany przez korzenie i części nadziemne. Korzenie roślin przyswajają łatwo ten pierwiastek w postaci jonu Cd²⁺, jonów uwodnionych oraz chelatów metalowo-organicznych.

Ogólna zawartość kadmu w roślinach waha się w granicach od 0,05 do 2,0 mg/kg s.m. Z głównych roślin uprawnych ziemniaki zawierają od 0,03 do 0,20, pszenica od 0,05 do 0,07, kukurydza od 0,02 do 0,10, trawy od 0,05 do 0,80, koniczyny od 0,02 do 1,0 oraz warzywa od 0,002 do 0,083 mg/kg s.m.

Objawy toksyczności kadmu w roślinach występują przy jego koncentracji w granicach od 5 do 30 mg/kg s.m. Najbardziej wrażliwymi na nadmiar kadmu są rośliny motylkowate, owies, szpinak, rzodkiewka i marchew.

Objawy nadmiaru kadmu w roślinach polegają na pojawieniu się plam chlorotycznych i brunatnych na blaszkach liściowych, zaczerwienienie się żyłek, liście ulegają skręceniu, a korzenie zgrubieniu i skręceniu.

Kadm może mieć ujemny wpływ na zachodzące w roślinach procesy fotosyntezy i transpiracji, przemiany związków azotowych, przepuszczalność błon komórkowych oraz właściwą strukturę DNA.

Ponadto nadmiar kadmu w glebach ujemnie wpływa na działanie mikroorganizmów. Pierwiastek ten hamuje rozwój i aktywność procesów mikrobiologicznych zachodzących w glebie.

20. Chrom w glebie i roślinie.

Gleba. Zawartość chromu w glebach waha się w granicach od 7 do 150 mg/kg s.m. Gleby piaszczyste od 2 do 60 (~12), pyłowe od 21 do 38 (~29) i gliniaste od 14 do 80 (~38) mg/kg s.m.

Chrom w glebach wchodzi w skład struktury niektórych minerałów oraz może występować w formie mieszaniny tlenków Cr³⁺ i Fe³⁺. Dobrze rozpuszczalnym zarówno w glebach kwaśnych jak i alkalicznych jest kation Cr⁶⁺. Kation ten łatwo może ulegać redukcji do jonu Cr³⁺. Substancja organiczna gleby może przyspieszyć proces redukcji kationu Cr⁶⁺ i Cr³⁺.

Sorpcja obu kationów uzależniona jest od pH gleby. W miarę obniżania się pH gleby wzrasta sorpcja Cr³⁺, a maleje Cr⁶⁺.

Źródłami zanieczyszczenia gleb chromem są emisje przemysłowe, odpady komunalne oraz stosowanie niektórych ścieków i osadów przemysłowych, a zwłaszcza z garbarni.

Roślina. Rośliny mogą chrom pobierać w formie jonów Cr⁶⁺ i Cr³⁺ oraz gromadzić w organach wegetatywnych. Jony Cr³⁺ zatrzymane są głównie na błonach komórkowych. Aktywnymi a zarazem szkodliwymi dla normalnego przebiegu procesów życiowych rośliny są jony Cr⁶⁺ (silnie toksyczne).

Toksyczne działanie chromu na rośliny uzależnione jest od stopnia jego utlenienia i rodzaju związku w jakim on występuje. Najbardziej wrażliwą rośliną na obecność chromu jest owies. Stężenie chromu w tej roślinie na poziomie od 1 do 2 mg/kg s.m. może już wywołać objawy zatrucia.

Przyjmuje się, że dla roślin wrażliwych na działanie chromu, jego stężenie nie powinno przekraczać 2 mg/kg s.m. Zawartość powyżej 30 mg/kg s.m. roślin uważa się za toksyczną.

Nadmierne pobieranie chromu przez rośliny objawia się chlorozą młodych liści, uszkodzeniem stożków wzrostu oraz utraceniem równowagi w gospodarce wodnej (więdnięcie roślin). Ponadto należy zaznaczyć, że mobilne formy chromu mogą ograniczać enzymatyczną działalność mikroorganizmów w glebie.

21. Nikiel w glebie i roślinie.

Gleba. Nikiel w glebach występuje przeważnie w połączeniach z masą organiczną oraz w niewielkich ilościach w postaci organiczno-mineralnych chelatów. W glebach mineralnych pierwiastek ten może występować także w formach łatwo rozpuszczalnych oraz w składzie wodorotlenków żelaza i manganu.

Wraz ze wzrostem stopnia zakwaszenia gleby rozpuszczalność niklu wzrasta. Wzrost odczynu gleby nie zawsze jednak wpływa na mobilność nilklu. Jest to spowodowane zdolnością tego pierwiastka do wchodzenia w połączenia z substancją organiczną gleby.

Wapnowanie gleb oraz wysokie dawki nawozów fosforowych mogą ograniczyć przyswajanie niklu przez rośliny.

Gleby ogólnie zawierają od 4 do 50, a w niektórych wypadkach nawet do 100 mg Ni/kg s.m. W glebach polskich zawartość niklu jest następująca: piaszczyste od 1 do 52 (~8), pyłowe od 7 do 70 (~19), gliniaste od 10 do 1004 (~25), rędziny od 7 do41 (~21) i organiczne od 0,2 do 50 (~10) mg/kg s.m.

Źródłem zanieczyszczeń gleb niklem są: emisje przemysłowe, ścieki i osady komunalne oraz przemysłowe.

Roślina. Brak jest pozytywnego oddziaływania tego pierwiastka na procesy fizjologiczne i biochemiczne zachodzące w roślinach.

Nikiel jest łatwo pobieralny przez rośliny w ilościach proporcjonalnych do jego zawartości w glebie. Pierwiastek ten jest pobierany przez rośliny do momentu osiągnięcia poziomu toksycznego stężenia w tkankach. W roślinach nikiel łatwo przemieszcza się w częściach generatywnych rośliny. Zawartość niklu w ważniejszych roślinach uprawnych kształtuje się na poziomie: ziemniaki od 0,3 do 1,0, pszenica od 0,2 do 0,5, owies od 0,2 do 8,0, żyto od 0,14 do 1,0, trawy od 0,4 do 1,7 i koniczyny od 1,2 do 2,7 mg/kg s.m.

Toksyczne oddziaływanie niklu na roślinę występuje w rejonach o podwyższonej zawartości tego pierwiastka w glebach. Stężenie toksyczne niklu dla roślin jest bardzo zróżnicowane i waha się od 10 do 100 mg/kg s.m. danej rośliny.

Spośród roślin uprawnych na toksyczne oddziaływanie najbardziej narażone są zboża dla których jako normę toksyczną przyjmuje się zawartość 30 mg/kg s.m. Znacznie bardziej odpornymi na działanie niklu są rośliny motylkowate i krzyżowe.

Najczęstszymi objawami nadmiaru niklu w roślinie są: chloroza spowodowana wyłączeniem żelaza z funkcji fizjologicznych, ograniczenie absorpcji innych pierwiastków , zahamowanie wzrostu korzeni oraz ogólne zaburzenia w metabolizmie.

22. Ołów w glebie i rośline.

Gleba. Ołów jest pierwiastkiem mało ruchliwym w glebie. Formy występowania tego pierwiastka w glebie są uzależnione w dużej mierze od ich odczynu i składu granulometrycznego. Najczęściej ołów występuje w formie kompleksowych jonów PbOH⁺ i Pb(OH)₄^2-, które regulują procesy sorpcji i desorpcji. Pierwiastek ten jest silnie związany przez większość komponentów glebowych, masę organiczną, minerały ilaste oraz wodorotlenki glinu i żelaza.

Mała ruchliwość ołowiu w glebie powoduje duże nagromadzenie się tego pierwiastka w warstwie ornej. W miarę jednak spadku pojemności sorpcyjnej gleby, a także jej odczynu może zachodzić migracja ołowiu w głąb profilu gleby sięgając nawet wód gruntowych.

Wysoka koncentracja ołowiu w warstwie ornej wpływa negatywnie na rozwój i działanie mikroorganizmów.

Zawartość ołowiu w glebach polskich: piaszczyste od 8,5 do 23,5 (~16), gliniaste od 13 do 52 (~25), rędziny od 17 do 46 (~28), czarnoziemy od 19 do 25 (~25) oraz organiczne od 18 do 25 mg/kg s.m.

Najczęściej i w największym stopniu zanieczyszczone są gleby z rejonów górnictwa i hutnictwa metali nieżelaznych, oraz w pobliżu szlaków komunikacyjnych. Najbardziej narażone na zanieczyszczenia ołowiem są gleby lekkie i kwaśne.

Roślina. Rola ołowiu w życiu roślin nie została jeszcze dokładnie zbadana. Stężenie ołowiu w roślinach w granicach od 2 do 5 mg/kg s.m. w zupełności pokrywa ich zapotrzebowanie na ten pierwiastek.

Rośliny za pomocą korzeni pobierają ołów w ilościach wprost proporcjonalnych do zawartości rozpuszczalnych jego form w glebie. Najwięcej ołowiu pobranego z gleby gromadzi się w korzeniach rośliny. Transport ołowiu z korzeni do części nadziemnych roślin jest ograniczony.

Czynnikami ograniczającymi pobranie przez roślinę ołowiu z gleby są:

- wzrost odczynu gleby,

- spadek temperatury,

- działanie wapnia, siarki i fosforu.

Zawartość ołowiu w ważniejszych roślinach uprawnych waha się w granicach: ziemniaki od 0,5 do 3,0, buraki-korzenie od 0,7 do 2,0, pszenica od 0,3 do 1,0, trawy od 0,4 do 4,5, koniczyny od 1,0 do 2,7 mg/kg s.m.

Szkodliwe dla roślin stężenie ołowiu waha się w granicach od 30 do 300 mg/kg s.m. Tolerancja roślin na nadmiar ołowiu jest duża i może wzrastać w środowisku zanieczyszczonym tym pierwiastkiem.

Nadmiar ołowiu w roślinie ujemnie oddziaływuje na prawidłowy przebieg procesów fotosyntezy, właściwą gospodarkę wodną oraz optymalny przebieg podziału komórek. Toksyczne oddziaływanie ołowiu objawia się w pierwszej fazie ciemnozielonym zabarwienim liści, następnie ich więdnięciem, skróceniem korzeni oraz obniżką plonów i ich jakości.

23. Skład rzeczowy i chemiczny obornika.

Obornik jest to nawóz organiczny składający się z odchodów stałych i płynnych zwierząt hodowlanych z dodatkiem ściółki.

Poszczególne gatunki zwierząt hodowlanych wydają różne ilości kału i moczu. Jakość obornika w dużym stopniu zależy od jego składu chemicznego, a więc od ilości składników pokarmowych zawartych w kale, moczu i dodanej ściółce, oraz metod jej przechowywania. Skład chemiczny odchodów zwierzęcych uzależniony jest od gatunku i wieku zwierząt, sposobu ich karmienia i użytkowania.

Średnia zawartość procentowa składników pokarmowych w przeliczeniu na obornik o zawartości 75% wody wynosi: N - 0,5, P₂O₅ - 0,3 (P - 0,13), K₂O - 0,7 (K - 0,58), CaO - 0,5 (Ca - 0,36) i MgO - 0,19 (Mg - 0,11).

24. Podać i omówić rodzaje ściółek do produkcji obornika.

Trzecim komponentem obornika jest ściółka. Największą zaletą ściółki jest jej zdolność do pochłaniania cieczy i gazów z jednoczesnym zachowaniem jak najlepszych parametrów higienicznych. Ogólnie stosuje się ściółkę słomową, z trocin i torfową. Największą pojemność chłonną cieczy i gazów ma ściółka z torfu wysokiego (900÷2400%), oraz niskiego (500÷700%). Ściółka torfowa nie może być stosowana pod wszystkie zwierzęta hodowlane ze względów sanitarnych (rozpylenie) i higienicznych (po wymieszaniu z moczem może się przylepiać do wełny owiec i ciała innych zwierząt).

Mimo znacznie mniejszej chłonności cieczy i gazów (200÷290%) ściółka słomowa znacznie lepiej nadaje się do produkcji obornika. Ściółka słomowa jest najczęściej używana do produkcji obornika w gospodarstwach rolnych.Ściółka z trocin charakteryzuje się pojemnością chłonną cieczy i gazów w granicach 350%, a pod względem sanitarnym i higienicznym zbliżona jest bardziej do ściółki torfowej niż do słomowej.

Dzienna dawka ściółki słomowej wynosi od 3 do 8 kg na krowę, od 2 do 4 kg na konia, od 1 do 2 kg na świnię, oraz poniżej 1 kg na owcę.

25. Przemiany azotu w oborniku w czasie jego przechowywania.

Niestrawione białka znajdujące się w oborniku ulegają rozkładowi przechodząc proces hydrolizy, a następnie amonifikacji. Hydroliza białek następuje pod wpływem enzymów (hydrolaz), ulegają rozpadowi wiązania peptydowe i powstają aminokwasy. W następnym etapie aminokwasy w trakcie procesu amonifikacji są rozkładane głównie do amoniaku i ditlenku węgla.

Znajdujące się także w oborniku kwas hipurowy i moczowy oraz mocznik też są rozkładane do amoniaku i ditlenku węgla.

Powstały amoniak w procesie amonifikacji może być ponownie asymilowany przez mikroorganizmy żyjące w oborniku i przetworzony na substancje białkową.

W warunkach tlenowych amoniak w czasie przechowywania obornika może być przekształcony przez mikroorganizmy w azotany (III) według reakcji:

2NH₃ + 3O₂ → 2HNO₂ + 2H₂O

W procesie tym udział biorą bakterie Nitrosomonas.

Następnie azotany (III) mogą pod wpływem bakterii Nitrobakter przejść w azotany (V) według reakcji:

2HNO₂ + O₂ → 2HNO₃

Ten etap fermentacji obornika nazywamy nitryfikacją azotu. Azotany jako związki rozpuszczalne w wodzie mogą się przemieszczać w głąb stosu obornika gdzie zachodzą procesy beztlenowego rozkładu sprzyjające denitryfikacji czyli redukcji do azotu cząsteczkowego.

Denitryfikacja jest procesem nie wskazanym ponieważ może przyczynić się do strat azotu (przejście do atmosfery).

26.Wady i zalety systemów przechowywania obornika w oborze głębokiej i na gnojowniku.

Przechowywanie obornika w oborach głębokich (pod zwierzętami) jest najstarszym tego typu systemem. Obornik z takiej obory usuwa się co 3 do 6 miesięcy. Obornik w trakcie przechowywania cały czas jest ugniatany co powoduje słaby dopływ powietrza do jego masy.

Dzięki temu rozkład związków organicznych jest powolny, a straty węgla i azotu są niskie. Procesy nitryfikacji i denitryfikacji azotu są ograniczone, a straty azotu spowodowane głównie wydobywaniem się z obornika gazów sięgają do 13%. Ze względu na wydobywanie się gazów z obornika obiekty te winny być dobrze wietrzone.

Wydzielanie się gazów z obornika, trudności z zachowaniem odpowiednich warunków sanitarno higienicznych, duże zużycie ściółki, urtudniona dezynfekcja są czynnikami uniemożliwiającymi stosowanie tego systemu przechowywania nawozu we wszystkich obiektach hodowlanych. System ten może być wykorzystywany w owczarniach oraz pomieszczeniach dla bydła młodego i opasowego. Przechowania obornika pod zwierzętami nie powinno się stosować w oborach z krowami mlecznymi i zarodowymi, stajniach (choroby kopyt) oraz chlewniach.

Najbardziej rozpowszechnionym sposobem przechowywania obornika jest jego składowanie na gnojowni. Gnojownie zazwyczaj buduje się w bezpośrednim sąsiedztwie obiektów inwentarskich, oraz najdalej od budynków mieszkalnych i ujęć wody.

Gnojownia zazwyczaj składa się z dobrze utwardzonej płyty zbudowanej tak, żeby miała spadki umożliwiające odprowadzenie wody gnojowej. Wartość nawozowa tej wody jest niewielka, a zbiorniki na gromadzenie jej buduje się wyłącznie ze względów sanitarnych.

Budując gnojownię należy wziąć pod uwagę to,że obornik na pole zazwyczaj jest wywożony dwa razy w roku. W tym celu przeznacza się od 2 do 3 m² powierzchni gnojowni na dużą sztukę zwierząt hodowlanych przy założeniu układania obornika na wysokość 2 m.

Warunkiem przebiegu prawidłowego rozkładu obornika oraz małych strat azotu jest dobre ubicie tego nawozu po jego ułożeniu, oraz odpowiednie przykrycie pryzmy. Po osiągnięciu maksymalnej wysokości pryzmy należy złożony tam obornik przykryć materiałem chłonnym ulatniający się amoniak. Najlepiej do tego celu nadają się torf, trociny bądź ziemia ogrodowa.

Rozkład masy organicznej przechowywanego obornika zachodzi w temperaturze 20÷25^ºC,

Trwa nie krócej niż 2÷3 miesiące, a straty azotu są niewielkie.

27. Omówić metodę Krantza przechowywania obornika.

Przechowywanie obornika tym systemem odbywa się podobnie jak na gnojowni. Różnica polega na tym, że obornik umieszczony w dolnej części gnojowni w warstwie o grubości 30÷40 cm nie jest natychmiast ubijany. Obornik luźno pozostawia się na gnojowni przez okres 2÷3 dni w lecie i 4÷5 dni w zimie. W tym okresie na skutek dostępu tlenu w oborniku następuje utlenienie substancji organicznej. Temperatura obornika bardzo szybko się podnosi. Po osiągnięciu temperatury w granicach od 60 do 65^ºC nawóz ten silnie się ubija. Dalej postępuje się jak przy przechowywaniu obornika na gnojowni.

Straty azotu w tej metodzie sięgają do 24%. Jest to metoda przyspieszenia fermentacji obornika.

28. Omówić metodę gorącej fermentacji przy przechowywaniu obornika.

Metoda gorącej fermentacji polega na nie ugniataniu obornika od razu tylko po 2÷3 dniach w lecie i 4÷5 dniach w zimie. W wyniku nie ugniatania, jest dostęp tlenu i rozwijają się bakterie tlenowe - następuje samozagrzewanie się obornika. Szybko się podnosi temperatura do 60÷65^ºC. W tej temperaturze ginie większość bakterii i grzybów chorobotwórczych, niszczone są nasiona chwastów. Jest to sposób, który przyspiesza fermentację oraz działa higienicznie. Zabija mikroorganizmy chorobotwórcze, straty azotu do 24%.

29. Omówić metody obliczania ilości produkowanego obornika.

Obliczanie ilości produkowanego obornika pozwala określić wysokość stawek, areał i rośliny pod jakie ten nawóz zostanie zastosowany.

Można się posłużyć następującymi wzorami do obliczenia ilości obornika:

Wzór Wolfa

Wzór Bousingoulta

gdzie:

O - oznacza roczną produkcję obornika w tonach,

P - ilość zużytej paszy w ciągu roku w tonach,

S - ilość zastosowanej ściółki w ciągu roku w tonach

Obecnie w obliczeniach ekonomicznych posługuje się pojęciem sztuki obornikowej. Za jedną sztukę obornikową przyjmuje się krowę dojną o masie ciała 500 kg, przebywającą w ciągu całego roku w oborze i zużywającą 1,5 t ściółki. Od takiej sztuki obornikowej powinno się otrzymać 10 t obornika dobrze przefermentowanego. Na drodze eksperymentalnej ustalono współczynniki przeliczeniowe do obliczania ilości obornika od różnych gatunków i w różnym wieku zwierząt hodowlanych.

30. Co to jest wartość produkcyjna obornika, od czego zależy i jak kształtuje się w Polsce?

Wartością produkcyjną obornika nazywa się zwyżkę plonów roślin jaką uzyskuje się pod wpływem zastosowania 10 t/ha obornika. Należy jednak zaznaczyć, że wartość produkcyjna kolejnych dawek 10 t/ha obornika maleje. Wartość produkcyjna obornika uzależniona jest od synchronizacji trzech następujących elementów:

- maksymalnej zawartości składników pokarmowych dla roślin pochodzących z fermentacji (rozkładu) obornika,

- najwyższego zapotrzebowania roślin uprawnych na te składniki pokarmowe,

- optymalnego uwilgotnienia gleby, umożliwiającego pobranie przez rośliny składników pokarmowych pochodzących z fermentacji obornika. Optymalne uwilgotnienie spowodowane opadami atmosferycznymi lub przez stosowanie nawodnienia plantacji.

Średnio przyjmuje się, że w Polsce wartość produkcyjna 10 t/ha obornika dobrze przefermentowanego gwarantuje uzyskanie 1,5 t/ha ziemniaków. Są jednak regiony, w których wartość produkcyjna 10 t/ha obornika wynosi 4,0 t/ha ziemniaków (Pomorze, Warmia, Mazury i Podkarpacie - wysokie opady atmosferyczne w czerwcu i lipcu), oraz od 0,3 do 0,4 t/ha ziemniaków (Kraina Wielkich Dolin - ilość opadów atmosferycznych w okresie czerwca i lipca jest niska).

31. Pod jakie rośliny, w jakich dawkach i terminach stosuje się najczęściej obornik?

Do roślin pod które stosuje się obornik zaliczamy: buraki, ziemniaki, kukurydzę, kapustę i marchew pastewną.

Najlepszym terminem stosowania obornika jest jesień pod orkę odwrotną lub orkę przedzimową. W tym terminie należy stosować obornik pod buraki cukrowe i pastewne oraz ziemniaki odmian wczesnych przeznaczonych na konsumpcję i odmian przeznaczonych na sadzeniaki. Stosowanie tego nawozu organicznego pod te rośliny w okresie wiosennym może prowadzić do wydłużenia okresu wegetacyjnego oraz obniżenia wartości technologicznej.

Obornik można stosować także w okresie wiosny pod średniopóźne i późne odmiany ziemniaków, a rozrzucony obornik musi być tego samego dnia przeorany.

W gospodarstwach posiadających użytki zielone oraz nadmiar obornika stosuje się ten nawóz na łąki lub pastwiska jesienią. Wczesną wiosną przed stosowaniem nawożenia mineralnego resztki obornika wygrabia się.

Przy optymalnym stosowaniu nawozów mineralnych dawki obornika powinny wynosić w granicach od 20 do 40 t/ha.

Burak cukrowy i pastewny 30÷40 t/ha

Ziemniaki 25÷35 t/ha

Kukurydza 20÷25 t/ha

Kapusta 25÷35 t/ha

Użytki zielone 25÷30 t/ha

32. Wykorzystanie składników pokarmowych obornika.

Wykorzystanie składników pokarmowych z obornika jest uzależnione od stopnia jego rozkładu, rodzaju gleby, terminu przyorania nawozu (im jest dłuższy okres czasu między rozrzuceniem obornika na pole, a jego przykryciem glebą tym wykorzystanie składników pokarmowych będzie niższe), uprawianej rośliny oraz warunków atmosferycznych (ilość i rozkład opadów).

Wykorzystanie azotu w pierwszym roku po przyoraniu obornika w zależności od wymienionych wyżej czynników waha się od 20 do 40% azotu. W drugim i trzecim roku po przyoraniu obornika rośliny wykorzystują dalsze 30÷40% azotu. Spośród roślin uprawnych azot z obornika najlepiej wykorzystują: ziemniaki, buraki, kukurydza i kapusta pastewna.

Wykorzystanie fosforu z obornika przez rośliny w pierwszym roku po jego zastosowaniu wynosi od 20 do 25%, a w ciągu 3÷4-letniej rotacji może dojść do 65%. Rośliny uprawne wykorzystują potas z obornika w podobnych ilościach jak z nawozów mineralnych od 60 do 90%.

33. Co to jest gnojowica i jaki jest jej skład chemiczny ?

Gnojowicą nazywamy nawóz organiczny, który otrzymuje się na drodze zmieszania moczu i kału zwierząt hodowlanych z wodą, którą używamy do usunięcia tych odchodów z pomieszczeń inwentarskich.

Gnojowica jest wartościowym nawozem organicznym o wysokiej zawartości składników pokarmowych występujących w formach łatwo dostępnych dla roślin. Skład chemiczny gnojowicy jest różny i kształtuje się w zależnoości od gatunku i wieku zwierząt hodowlanych, systemu ich odżywiania oraz ilości wody dodawanej przy usuwaniu odchodów. Zawartość suchej masy w gnojowicy waha się w granicach od 2 do 18%.

O wartości nawozowej gnojowicy decyduje stopień wykorzystania składników pokarmowych z tego nawozu przez rośliny.

Azot w gnojowicy występuje w połączeniach organicznych i nieorganicznych. Wśród związków organicznych najważniejsze jest białko, kwas hipurowy i moczowy oraz mocznik. Spośród związków nieorganicznych najważniejszymi są połączenia amonowe i azotanowe. Zawartość azotu w gnojowicy około 0,4%.

Fosfor w gnojowicy występuje w około 65% w formach organicznych (białko, estry, fosfolipidy i kwasy nukleinowe) oraz w około 35% w postaci związków nieorganicznych. Zawartość fosforu w gnojowicy około 0,15%.

Potas w gnojowicy jest łatwo przyswajalny przez rośliny. Prawie 90% tego pierwiastka można wyługować wodą. Zawartość potasu w gnojowicy około 0,3%.

Gnojowica jest także bogatym źródłem pierwiastków śladowych. Występują one w połączeniach łatwo ulegających rozkładowi lub też w postaci jonowej.

34. Zasady przechowywania i frakcjonowania gnojowicy.

Gnojowica w trakcie przechowywania w zbiornikach ulega rozwarstwieniu (kożuch, warstwa płynna i szlam). Rozwarstwionej gnojowicy nie można stosować ze względu na to, że do gleby wprowadzono by nierównomierne ilości składników pokarmowych. Z tego powodu przed wywiezieniem gnojowicy na pole należy ją dokładnie wymieszać. Zawarte w gnojowicy zanieczyszczenia organiczne (głównie resztki paszy) wymagają usunięcia lub rozdrobnienia, ponieważ mogą utrudniać transport hydromechniczny i pracę deszczowni.

W dużych fermach hodowlanych stosuje się frakcjonowanie (rozdzielanie) gnojownicy na frakcję stałą i płynną.

Frakcja płynna może być poddana dalszemu oczyszczeniu i wprowadzana do cieków wodnych lub magazynowana w odpowiednich zbiornikach i stosowana przy pomocy deszczowni do nawadniania i nawożenia pól uprawnych oraz użytków zielonych.

Frakcja stała może być składowana na płytach kompostowych i stosowana po odpowiednim czasie fermentacji tak jak obornik.

warstwa wierzchnia (kożuch).Powstaje tym szbciej im więcej gnojowica zawiera resztek paszy, bardziej jest rozcieńczona i jest większa głębokość zbiornika. Kożuch zawiera do 18% s.m. , najwięcej P, Mg, B, Mn, Cu, Mo, a najmniej N - mineralnego.

warstwa środkowa (płynna). Zawiera części koloidowe oraz najwięcej K i form mineralnych N , a najmniej P, Mg, B, Mn, Cu, Mo.

warstwa dolna (szlam). Zawiera do 65% s.m. , średnie ilości N mineralnego oraz niewielkie P, Mg, B, Mn, Cu, Mo.

35. Co to są równoważniki nawozowe gnojowicy i od czego są uzależnione?

Równoważnik nawozowy gnojowicy jest wartością ustaloną eksperymentalnie i wyraża działanie nawozowe danego składnika gnojowicy w porównaniu do działania tego samego składnika w postaci nawozów mineralnych, stosowanych w optymalnych terminach.

Równoważniki nawozowe dla azotu wahają się w granicach od 30 do 70, a dla potasu od 60 do 100.

Wysokość równoważników nawozowych dla azotu i potasu uzależniona jest od następujących czynników:

- im gleba jest cięższa tym równoważniki są wyższe,

- im jest krótszy okres między zastosowaniem gnojowicy, a siewem lub sadzeniem roślin, tym

równoważniki będą wyższe,

- im dłuższy jest okres wegetacji uprawianej rośliny nawożonej gnojownicą tym wyższe będą

równoważniki nawozowe.

Wysokość dawki gnojownicy pod poszczególne rośliny można obliczyć na podstawie wzoru:

gdzie:

D - dawka gnojowicy w m³/ha,

a - planowana dawka azotu pod daną roślinę w kg czystego składnika na 1 ha,

b - planowany stopień pokrycia potrzeb roślin na azot w czystym składniku w postaci

gnojowicy wyrażony w %,

c - ilość azotu w kg występująca w 1 m³ gnojowicy,

r - równoważnik nawozowy dla azotu w gnojowicy w %.

36. Metody obliczania wysokości dawek gnojowicy.

Ustalając wysokość dawek gnojowicy pod rośliny w uprawie polowej bierze się za podstawę tylko jeden składnik, azot. Fosfor i potas wnosi się do gleby w ilościach wynikających ze stosowania określonych dawek gnojowicy obliczonych na podstawie zawartości w niej azotu. Jeżeli ilość jednego z tych pierwiastkow będzie niższa od planowanej dawki pod daną roślinę, to różnicę uzupełnia się w formie nawozów mineralnych.

Na użytkach zielonych wysokość dawki gnojowicy oblicza się na podstawie zawartości w niej azotu i potasu. Przenawożenie azotem i potasem trwałych użytków zielonych wpływa ujemnie na jakość runi.

Wysokość dawek gnojowicy ustala się w zależności od rodzaju gleby i terminu stosowania tego nawozu.

Korzysta się ze wzoru:

gdzie:

D - dawka gnojowicy w m³/ha,

a - planowana dawka azotu pod daną roślinę w kg czystego składnika na 1 ha,

b - planowany stopień pokrycia potrzeb roślin na azot w czystym składniku w postaci

gnojowicy wyrażony w %,

c - ilość azotu w kg występująca w 1 m³ gnojowicy,

r - równoważnik nawozowy dla azotu w gnojowicy w %.

37. Zasady stosowania gnojowicy na gruntach ornych.

Gnojowicę można stosować pod wszystkie rośliny uprawne, wymagające nawożenia azotem.

Stosując gnojowicę na gruntach ornych należy przestrzegać następujących zasad:

- na glebach lekkich i średnich gnojowicę najlepiej stosować późną jesienią lub wiosną,

ponieważ skuteczność nawożenia w tych terminach jest większa niż w terminie wczesnojesiennym,

- na glebach cięższych działanie gnojowicy stosowanej jesienią dorównuje działaniu wiosennemu, a

niekiedy może być lepsze, szczególnie na glebach które na wiosnę wysychają wolniej,

- bardzo dobre efekty uzyskuje się, stosując na ściernisko i przykrywając ją glebą w czasie

wykonywania podorywki.

Dawki i terminy stosowania gnojowicy pod ważniejsze rośliny w uprawie polowej:

- zboża ozime 30÷60 m³/ha - jesienią przed siewem

- zboża jare 20÷60 m³/ha - jesienią pod orkę zimową

- ziemniaki odmian wczesnych do 30 m³/ha - jesienią pod orkę zimową

- buraki cukrowe 50÷110 m³/ha - jesienią pod orkę zimową

- ziemniaki na paszę i przemysłowe 20÷95 m³/ha - jesienią pod orkę przedzimową i

wiosenną.

Zestawione dawki i terminy stosowania gnojowicy zakładają, że gnojowica zawiera 0,4% azotu, a stopień pokrycia zaopatrzenia roślin na azot wynosi 75%.

38. Zasady stosowania gnojowicy na użytkach zielonych.

Gnojowica stosowana w optymalnych dawkach i terminach oraz uzupełnianie jej dawek nawozami mineralnymi gwarantuje uzyskanie z użytków zielonych wysokich i jakościowo dobrych plonów runi. Przystępując do nawożenia gnojowicą użytków zielonych, powinno się kierować następującymi zasadami:

- gnojowica winna być rozprowadzana równomiernie na całym użytku zielonym,

- należy unikać pokrywania runi zbyt grubą warstwą gnojowicy,

- nie należy wywozić gnojowicy na gleby podmokłe lub nadmiernie uwilgotnione, przy pomcy cystern,

- należy zachować odpowiednie odstępy czasu między nawożeniem gnojowicą, a koszeniem łąk,

- na pastwiska nie zaleca się stosowania gnojowicy ze względów sanitarnych.

Dawka gnojowicy na łąki nie powinna przekroczyć 60 m³/ha. Dawkę powinno się podzielić na dwa lub trzy terminy wprowadzenia do gleby, np:

- 40 m³/ha wiosną i 20 m³/ha po I lub II pokosie,

- 20 m³/ha wiosną, oraz po 20 m³/ha po I i II pokosie.

39. Pod jakie rośliny w jakich dawkach i terminach najczęściej stosuje się gnojowicę?

Gnojowicę można stosować pod wszystkie rośliny uprawne i użytki zielone, nie stosować na pastwiska ze względów sanitarnych.

Dawki i terminy stosowania gnojowicy pod ważniejsze rośliny w uprawie polowej:

- zboża ozime 30÷60 m³/ha - jesienią przed siewem

- zboża jare 20÷60 m³/ha - jesienią pod orkę zimową

- ziemniaki odmian wczesnych do 30 m³/ha - jesienią pod orkę zimową

- buraki cukrowe 50÷110 m³/ha - jesienią pod orkę zimową

- ziemniaki na paszę i przemysłowe 20÷95 m³/ha - jesienią pod orkę przedzimową i wiosenną

- kukurydza 35÷60 m³/ha - jesienią pod orkę zimową wiosenną

- rzepak ozimy do 50 m³/ha - jesienią przed siewem

- użytki zielone do 60 m³/ha - 40 m³/ha wiosną i 20 m³/ha po I lub

II pokosie, albo 20 m³/ha wiosną,

oraz po 20 m³/ha po I i II pokosie.

40. Skutki stosowania nadmiernych dawek gnojowicy.

Nadmierne stosowanie dawek gnojowicy powoduje:

- obniżenie zdolności kiełkowania nasion,

- wyleganie zbóż,

- zasklepianie gleby,

- powstawanie na łąkach kożucha hamującego rozwój darni,

- zwiększenie niedojadów na pastwisku,

- obniżenie jakości zbóż, opóźnienie dojrzewania,

- zatrucia i skażenia wód podziemnych i powierzchniowych.

41. Scharakteryzować i podać zasady stosowania pomiotu ptasiego.

Pomiot ptasi jest cennym i szybko działającym nawozem. Skład chemiczny pomiotu ptasiego jest zróżnicowany i uzależniony od jakości skarmianej paszy. Średnia zawartość składników pokarmowych w pomiocie ptasim jest następująca:

- pomiot pochodzący od kur zawiera 1,6% N, 1,5% P₂O₅ (0,65% P), 0,8% K₂O (0,66% K), 2,4% CaO (1,71% Ca) i 0,7% MgO (0,42% Mg) przy zawartości 56% wody.

- pomiot pochodzący od ptactwa wodnego (kaczki i gęsi) zawiera 0,5÷1,0% N, 0,5÷1,4% P₂O₅ (0,22÷0,61% P), 0,6÷0,9% K₂O (0,5÷0,75% K), 0,8÷1,6% CaO (0,57÷1,14% Ca) i 0,2÷0,3% MgO (0,12÷0,18 Mg) przy zawartości 70% wody.

Przy wysokiej koncentracji składników pokarmowych w pomiocie ptasim należy stosować go w dawkach 10÷20 t/ha pod te same rośliny i w takich samych terminach jak obornik. Pomiot ptasi można także stosować pogłównie w dawkach 3÷4 t/ha w postaci sproszkowanej lub roztworze, rozcieńczając go wodą w stosunku 1 część pomiotu na 4 do 20 części wody. Zaleca się stosować raz na 3÷4 lata.

42. Scharakteryzować i podać zasady stosowania gnojówki.

Gnojówką nazywamy przefermentowany mocz zwierząt hodowlanych przechowywany w szczelnie zamkniętych zbiornikach. Takie postępowanie ma zabezpieczyć gnojówkę przed stratami azotu. Zawartość azotu i potasu w gnojówce dobrze przechowywanej jest wysoka i średnio wynosi N - 0,4% i K₂O - 0,8% (K - 0,68%). 90% azotu w gnojówce wystepuje w formie amonowej i może być łatwo pobrana przez rośliny.

Gnojówkę można stosować pod wszystkie rośliny, pamiętając o dodatkowym nawożeniu nawozami fosforowymi. Dawka gnojówki od 10 do 20 m³/ha wprowadza do gleby od 40 do 80 kg N i od 80 do 160 kg K₂O. Duża zawartość potasu i azotu wskazuje na to, że nawóz ten najbardziej nadaje się pod rośliny okopowe, oraz na użytki zielone. Ogólnie zaleca się stosowanie gnojówki pod ważniejsze rośliny w następujących terminach:

- użytki zielone, zboża jare - koniec marca, kwiecień,

- rośliny okopowe i inne rośliny jare - kwiecień, początek maja,

- rośliny okopowe międzyrzędowo, plony wtórne, kukurydza na silos, kapusta pastewna, łąki

po I pokosie - koniec maja, czerwiec,

- poplony niemotylkowate - lipiec,

- rzepak ozimy, łąki po II pokosie - koniec lipca, sierpień,

- zboża ozime (niskie dawki) - wrzesień,

- użytki zielone oraz pola przeznaczone pod uprawę roślin jarych - październik, listopad.

43. Zasady nawożenia roślin słomą.

Najprostszym sposobem wykorzystania nawozowego słomy jest bepośrednio po zbiorze zbóż kombajnem jej rozdrobnienie i przyoranie.

Przyorując słomę należy zwrócić uwagę na stosunek C:N, który w słomie kształtuje się w granicach 80÷100:1, podczas gdy w glebie wynosi 8÷12:1. Taki szeroki stosunek C:N przy wprowadzeniu słomy do gleby prowadzi do biologicznego unieruchomienia azotu.

Procesowi biologicznego unieruchomienia azotu przy stosowaniu słomy można zapobiec poprzez stosowanie równocześnie z nią mineralnych nawozów azotowych w celu zawężnia stosunku C:N.

Słoma średnio zawiera od 0,46 do 0,65% N, od 0,22 do 0,34% P₂O₅ (0,10÷0,15% P) i od 1,1 do 2,07% K₂O (0,91÷1,72% K).

Wysokie efekty działania nawozowego słomy otrzymuje się wtedy, gdy po zbiorze zbóż kombajnem rozdrobni się ją za pomocą specjalnych maszyn, doda się odpowiednią dawkę azotu oraz dobrze i równomiernie wymiesza z glebą. Słoma jest stosowana w dawkach odpowiadających jej plonom z 1 ha czyli od 4 do 6 t/ha.

Słomę można stosować na wszystkie gleby z wyjątkiem silnie kwaśnych o małej aktywności biologicznej.

44. Tradycyjne metody produkcji kompostów.

Komposty można produkować z różnych materiałów organicznych dostępnych w gospodarstwie rolnym oraz dostarczonych z zewnątrz.

Surowce przeznaczone do produkcji kompostów można podzielić na trzy grupy:

- odpady gospodarskie

- odpady komunalne

- materiały organiczne zawarte w torfach, liściach, igliwiu, szlamach i innych.

Miejsce pod pryzmę kompostową należy wybrać na terenie zacienionym, o wyrównanej i nieprzepuszczalnej powierzchni położonej nieco wyżej niż otaczające pole. W przypadku możliwości zalania terenu wodą wokół pryzmy należy wykopać rowy odprowadzające wodę.

Formowana pryzma powinna mieć w przekroju poprzecznym kształt trapezu, którego podstawa wynosi od 2 do 3 m, a wysokość 1,5 m. Długość pryzmy warunkuje ukształtowanie terenu oraz ilość materiałów przeznaczonych do kompostowania.

Materiał w pryzmie układa się warstwami, przekładając substancje trudno z łatwo rozkładającymi się. Po uformowaniu pryzmy, należy ją przykryć ziemią, kompostem, torfem lub innym materiałem zapewniającym utrzymanie jednakowej wilgotności w kompostowym materiale. Zapewnić rozkładanej masie kompostowej optymalne uwilgotnienie na poziomie od 60 do 70%. Okres kompostowania trwa od 6 do 18 miesięcy . Co 4 do 6 tygodni należy ręcznie lub mechanicznie zgromadzony materiał w pryzmie przesypać. Proces ten należy zakończyć, gdy złożona w pryzmie masa organiczna stanowi jednolitą rozdrobnioną substancję, w której stosunek C:N będzie na poziomie 20÷30:1.

45. Produkcja kompostów metodą DANO.

System kompostowania odpadów miejskich metodą Dano jest najbardziej rozpowszechnioną na świecie. Podstawowym urządzeniem technologicznym tego systemu jest biostabilizator. Składa się on z dwóch podstawowych elementów decydujących o przebiegu kompostowania, to jest z zamkniętej komory fermentacyjnej, w której stworzone są optymalne warunki intensywnego przebiegu procesów technologicznych oraz wolnoobrotowej rozdrabniarki bębnowej. W rozdrabniarce tej poprzez ścieranie i rozrywanie następuje rozdrabnianie odpadów.

Proces kompostowania w biostymulatorze trwa 36 h.

Dostarczone odpady komunalne składowane są w zbiorniku magazynującym, skąd przekazywane są na przenośnik i wprowadzane do biokatalizatora. Wprowadzone do biostabilizatora odpady świeże już na wstępie ulegają podgrzaniu do tempertury panującej wewnątrz urządzenia, to jest około 45 ºC.

Odpady stykając się z masą kompostową w biostymulatorze zostają zaszczepione mikroorganizmami, które wzmagają zachodzenie procesów biochemicznych. W ten sposób materiał odpadowy ulega szybko intensywnym procesom biologicznego rozkładu.

Istotnymi czynnikami zapewniającymi prawidłowy przebieg pracy biostymulatora są: wilgotność odpadów oraz odpowiednie napowietrzenie masy kompostowej odpadów.

Trzecim czynnikiem wpływającym na intensyfikację rozkładu jest proces rozdrobnienia i homogenizacji odpadów wywołany obracaniem się biostymulatora. W wyniku ruchu obrotowego bębna następuje powolne przemieszczanie się zawartości biostymulatora do części wyładowczej. Masa kompostowa przez otwór spustowy dostaje się na sito wielokątne stanowiące jego ostatni element. Na sicie oddzielane są zanieczyszczenia o wymiarach powyżej 60 mm. Masa kompostowa kierowana jest przenośnikiem na sito wibracyjne, gdzie zostają oddzielone zanieczyszczenia o średnicy powyżej 25 mm. Przesiana frakcja z sit spada na separator do oczyszczania z drobnych części twardych.

Wychodząca z instalacji oczyszczona masa kompostowa trafia do wydzielonego bunkra magazynowego, skąd po 7 dniach leżakowania , wywożona jest na plac kompostowy i układana na pryzmy.

Ułożony w pryzmy kompost leżakuje około 6 tygodni. W tym czasie dla zapewnienia równomiernego przebiegu dalszego rozkładu, kompost jest napowietrzany poprzez mechaniczne przesypanie (przerabianie) i w razie potrzeby nawilżany. Temperatura w pryzmach dochodzi do 60 ºC . Giną mikroorganizmy chorobotwórcze.

46. Produkcja kompostów z osadów ściekowych.

Osady ściekowe można kompostować bez żadnych dodatków, jednak najczęściej dodaje się różne substancje organiczne, które spełniają szereg różnych funkcji. Najczęściej stosowanymi dodatkami są: słoma, trociny, kora, liście i inne materiały organiczne. Ilość dodatków stosuje się w granicach od 15 do 30% w stosunku do masy osadu.

Celem stosowania dodatków jest:

- zwiększenie przewiewności masy,

- ułatwienie uzyskania optymalnej wilgotności w granicach od 50 do 60%,

- wzbogacenie kompostowej masy w dostępne dla mikroorganizmów źródło węgla,

- zapewnienie optymalnego stosunku C:N na poziomie 20÷30:1,

- wprowadzenie do masy przeznaczonej do kompostowania, mikroorganizmów

zapewniających właściwy przebieg procesu rozkładu masy organicznej osadu.

Celem prowadzenia pryzm kompostowych z osadami ściekowymi jest pokierowanie procesami biotermicznymi. W trakcie przebiegu tych procesów można wyróżnić trzy fazy:

- faza I charakteryzuje się samoczynnym gwałtownym wzrostem temperatury do około 70ºC. Temperatura ta utrzymuje się w stosie kompostowym w ciągu 10÷14 dni. Rozwijają się gwałtownie bakterie termofilne, które w procesach metabolizmu rozkładają białko, węglowodany, tłuszcze i kwasy tłuszczowe. Ginie część mikroorganizmów chorobotwórczych oraz pasożytów i ich jaj.

- faza II trwa około 8 tygodni. Temperatura stosu kompostowego w tym okresie utrzymuje się w granicach od 40 do 60 ºC. W okresie tym następuje mineralizacja trwałych związków chemicznych, rozwijają się grzyby rozkładające celulozę i hemicelulozę,

- faza III charakteryzuje się spadkiem temperetury stosu kompostowego. Jest to okres dojrzewania kompostu, podczas którego bakterie termofilne są zastępowane przez mezofilne.

47. Omówić procesy zachodzące w kompostach w czasie ich rozkładu.

W rozkładzie kompostów biorą udział liczne mikroorganizmy tlenowe i beztlenowe.

Pod wpływem tlenu rozwijają się bakterie termofilne, następuje rozkład białka, węglowodanów, tłuszczy i kwasów tłuszczowych, czyli rozkład związków złożonych do prostych. Wytworzona temperatura 60÷65ºC powoduje zabijanie mikroorganizmów chorobotwórczych oraz niszczenie nasion chwastów itp.

Dalsze utrzymywanie się, lecz nieco niższej temperatury 40÷60ºC prowadzi dalszą mineralizację, tworzą się grzyby, które się mnożą i prowadzą mineralizację celulozy i hemicelulozy.

W wyniku tych procesów azot ze związków organicznych przechodzi w azot bakteryjny, który jest o wiele bardziej przyswajalny dla roślin. Po dalszym obniżeniu temperatury zamierają bakterie termofilne i rozmnażają się mezofile, które prowadzą mineralizację składników- to jest leżakowanie - dojrzewanie kompostu.

48.Produkcja i wykorzystanie wermikompostów.

Osady ściekowe mogą też być dobrym podłożem lub komponentem w procesie wermikompostowania z wykorzystaniem dżdżownicy kalifornijskiej. Zalety prowadzenia tego procesu to:

- wzrost i rozwój dżdżownicy są testem zanieczyszczenia osadów ściekowych metalami ciężkimi.

- wzrost i rozwój dżdżownicy powoduje przyrost ich masy, która może być wykorzystana jako pasza dla

ryb.

- uzyskanie cennego nawozu.

Wermikompostowanie osadów ściekowych prowadzi się w stosach kompostowych z różnymi dodatkami (trociny, sieczka słomowa itp.). Proporcje osadu ściekowego do dodatków wynoszą: 50÷75% osadu i 25÷50% dodatku. Osady ściekowe z dodatkami nie powinny być krócej kompostowane niż cztery miesiące w warunkach:

- temperatura około 20ºC.

- wilgotność podłoża 80%.

- pH podłoża 7.

49. W jakich dawkach i terminach stosuje się komposty pod najważniejsze rośliny?

Komposty do gleby pod rośliny uprawne wprowadza się raz na 2 do 4 lat. Komposty produkowane z różnych substancji organicznych, a wśród nich z odpadów komunalnych i osadów ściekowych powinny być poddane analizie chemicznej w celu oznaczenia zawartości składników pokarmowych oraz metali ciężkich. W razie niedoboru któregoś składnika pokarmowego w kompoście powinien on być wprowadzony do gleby w formie nawozów mineralnych. Wysokość dawek kompostów tradycyjnie wyprodukowanych oraz terminy ich wprowadzenia do gleby pod niektóre rośliny uprawne są następujące:

- buraki cukrowe 35÷45 t/ha jesień

- buraki pastewne 35÷45 t/ha jesień, wiosna

- ziemniaki sadzeniaki 25÷30 t/ha jesień

- ziemniaki konsumpcyjne 30÷35 t/ha jesień

- kukurydza na ziarno 30÷35 t/ha jesień, wiosna

- kukurydza do silosa 35÷40 t/ha jesień, wiosna

50. Zasady produkcji i stosowania nawozów zielonych.

Nawozami zielonymi są niedojrzałe rośliny lub ich części, przyorywane w celu użyźniania gleby. Wyróżnia się cztery sposoby produkcji i wykorzystania nawozów zielonych:

- uprawa roślin w całości przeznaczonych na przyoranie

- przyoranie odrostów po skoszeniu lub przepasieniu uprawianej rośliny

- przyoranie resztek pożniwnych po uprzednim zbiorze części nadziemnej rośliny

- przeniesienie skoszonej masy rośliny przeznaczonej na nawóz zielony na inne pole i tam

przyoranie jej.

Na nawozy zielone uprawia się przeważnie rośliny motylkowate ze względu na to, że:

- współżyją one w symbiozie z bakteriami typu Rhizobium, asymilującymi azot z powietrza,

- przeważnie korzenią się głęboko, dając dużo masy organicznej,

- pozostające kanaliki po korzeniach roślin motylkowatych umożliwiają łatwiejsze przedostanie się

korzeniom roślin następczych w głębsze warstwy profilu gleby i łatwiejsze pobranie wody oraz

składników pokarmowych.

Do roślin motylkowatych, najczęściej uprawianych na nawozy zielone zalicza się: łubiny, saradelę, nostrzyk biały. Z innych roślin na nawozy zielone mogą być uprawiane: żyto, mieszanka żyta z wyką kosmatą, a także rzepak i gorczyca biała.

Należy zaznaczyć, że fosfor i potas w nawozach zielonych pochodza z danej gleby, a nie są dostarczone z zewnątrz jak azot.

51. Zasady wykorzystania słomy do nawożenia roślin.

Najprostszym sposobem wykorzystania nawozowego słomy jest bepośrednio po zbiorze zbóż kombajnem jej rozdrobnienie i przyoranie.

Przyorując słomę należy zwrócić uwagę na stosunek C:N, który w słomie kształtuje się w granicach 80÷100:1, podczas gdy w glebie wynosi 8÷12:1. Taki szeroki stosunek C:N przy wprowadzeniu slomy do gleby prowadzi do biologicznego unieruchomienia azotu.

Procesowi biologicznego unieruchomienia azotu przy stosowaniu słomy można zapobiec poprzez stosowanie równocześnie z nią mineralnych nawozów azotowych w celu zawężnia stosunku C:N.

Wysokie efekty działania nawozowego słomy otrzymuje się wtedy, gdy po zbiorze zbóż kombajnem rozdrobni się ją za pomocą specjalnych maszyn, doda się odpowiednią dawkę azotu oraz dobrze i równomiernie wymiesza z glebą. Słoma jest stosowana w dawkach odpowiadających jej plonom z 1 ha czyli od 4 do 6 t/ha.

Słomę można stosować na wszystkie gleby z wyjątkiem silnie kwaśnych o małej aktywności biologicznej.

52. Jakie stosunki C:N występuja w oborniku, gnojowicy i słomie i które są optymalne?

Stosunek węgla do azotu w oborniku:

- świeżym C:N = 30:1

- dobrze przefermentowanym C:N = 10÷15:1

- gnojowica C:N = 4,8÷8,4:1

- słoma C:N = 80÷100:1

Stosunek przekraczajacy C:N = 30:1 powoduje wystąpienie w glebie zjawiska sorbcji biologicznej azotu przez bakterie glebowe. Stosunek poniżej 30:1 jest optymalny.

53. Zasady produkcji nawozów azotowych.

Podstawowym składnikiem nawozów azotowych jest amoniak. Azot potrzebny do syntezy amoniaku otrzymuje się poprzez skraplanie i frakcyjną destylację powietrza. Wodór uzyskiwany jest głównie z gazu ziemnego, którego podstawowym składnikiem (od 80 do 90%) jest metan (CH₄).

Amoniak otrzymuje się na drodze syntezy azotu z wodorem w myśl reakcji:

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Wyprodukowany amoniak może być wykorzystany do dalszego przerobu w postaci gazowej lub może być magazynowany i transportowany w postaci ciekłej.

Najważniejsze nawozy azotowe w zależności od technologii ich otrzymywania i składu chemicznego dzielą się na: amonowe, saletrzane, saletrzano-amonowe, amidowe, płynne nawozy azotowe i inne.

Schemat produkcji nawozów azotowych z amoniaku :

- amonowe -- amoniak + kwas siarkowy → siarczan amonu

amoniak + woda → woda amoniakalna

- saletrzane -- kwas azotowy + węglan wapnia → saletra wapniowa

kwas azotowy + węglan potasu → saletra potasowa

kwas azotowy + węglan sodu → saletra sodowa

- saletrzano-amonowe -- kwas azotowy + amonoak → saletra amonowa

- amidowe -- amoniak + dwutlenek węgla → mocznik

54. Produkcja, charakterystyka i stosowanie nawozów amonowych.

Nawozy amonowe charakteryzują się następujacymi właściwościami:

- są dobrze rozpuszczalne w wodzie

- kation amonowy (NH₄⁺) ulega sorpcji biologicznej i wymiennej. Nawozy te można stosować przed siewem lub sadzeniem roślin bez obawy wypłukania z nich azotu w głąb gleby,

- rośliny szybciej pobierają jon NH₄⁺ niż anion SO₄^2- (reszta kwasowa). Powoduje to zakwaszenie gleby, które można likwidować poprzez wapnowanie.

- nie nadają się do stosowania pogłównego z powodu powolnego przechodzenia przez glebę do korzeni roślin, oraz możliwości strat azotu w formie amoniaku (NH₃) od 10 do 25%.

Nawozy amonowe to:

1. Siarczan amonu [ siarczan (VI) amonu]

Nawóz ten otrzymuje się na drodze syntezy amoniaku z kwasem siarkowym (VI) według reakcji:

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

Siarczan (VI) amonu powinien zawierać około 20% N . Ma postać krystaliczną. Jest to nawóz słabo higroskopijny, łatwo rozpuszczalny w wodzie, fizjologicznie kwaśny. Nawóz ten stosuje się z reguły przed siewm lub sadzeniem roślin. Siarczan (VI) amonu po wysiewie winien być wymieszany z glebą, ponieważ z pozostawionego na powierzchni gleby nawozu może się ulatniać amoniak. Następują straty azotu. Siarczanu (VI) amonu nie zaleca się również wprowadzać do gleb silnie zakwaszonych, ponieważ może być przyczyną ich dalszego zakwaszenia.

2. Woda amoniakalna

Jest to nawóz płynny, bezbarwny, o odczynie zasadowym i charakterystycznym zapachu amoniaku. Zawartość azotu w tym nawozie wynosi około 20%. Wodę amoniakalną otrzymuje się z amoniaku i wody według reakcji:

NH₃ + H₂O → NH₄OH

Wodę amoniakalną stosuje się przed siewem lub sadzeniem roślin wprowadzając ją specjalnymi rozlewaczami do gleby na głębokość od 5 do 7 cm. Nawóz ten w Polsce mało stosowany.

3. Amoniak ciekły

Amoniak ciekły (NH₃) zawiera około 83% N. Jest najbardziej skoncentrowanym nawozem azotowym. W temperaturze pokojowej i przy normalnym ciśnieniu nawóz ten występuje w postaci gazowej. Nawóz ten przechowuje się w specjalnych butlach , wprowadza się go do gleby specjalnymi aparatami na głębokość od 7 do 15 cm. Stosowanie nawozu wymaga zachowania dużej ostrożności. Ze względu na trudności techniczne w trakcie przechowywania oraz stosowania amoniak ciekły w Polsce nie jest stosowany.

4. Amoniakaty

Amoniakaty to roztwory różnych związków azotu (głównie mocznika i saletry amonowej) rozpuszczone w wodzie. Nawozy te zawierają od 30 do 50% azotu.

55. Produkcja, charakterystyka i stosowanie nawozów saletrzanych.

Podstawowym surowcem do produkcji nawozów saletrzanych jest kwas azotowy (V), który otrzymuje się utleniając syntetyczny amoniak w obecności katalizatorów w temperaturze około 600ºC. Przebieg utleniania jest nastepujący:

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O + 216 cal

2NO + O₂ → 2NO₂

3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO + 33 cal

Nawozy saletrzane posiadają następujące właściwości:

- są bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie

- jon NO₃^- w glebie ulega jedynie sorpcji biologicznej. Może szybko docierać do korzeni roślin.

- ze względu na możliwość szybkiego wypłukiwania azotu w tej formie nawozów z wierzchniej

warstwy gleby, zaleca się stosowanie ich pogłównie

- są to nawozy fizjologicznie zasadowe, powodujące alkalizację gleby

- można stosować te nawozy na wszystkie gleby i pod wszystkie rośliny.

Do nawozów saletrzanych należą:

1. Saletra wapniowa.

Saletra wapniowa jest nawozem stosowanym w produkcji kwasu azotowego (V) i węglanu wapniowego według reakcji:

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O

Otrzymany produkt bardzo łatwo chłonie wodę (jest higroskopijny) po czym może się zbrylić. Nawóz zawiera 15,5% N, w tym około 1,0% azotu występuje w formie amonowej.

Saletra amonowa ma postać nieforemnych granulek o barwie od kremowej do jasno brunatnej. Jest nawozem nadającym się do stosowania pogłównego na wszystkie gleby i pod wszystkie rośliny. W miarę możliwości należy stosować ten nawóz w mniejszych dawkach, a częściej, stosowanie jednorazowo wysokich dawek może doprowadzić do strat azotu poprzez wymycie do głębszych warstw profilu gleby jonów NO₃^-.

2. Saletra potasowa.

Nawóz ten zaliczany jest także do grupy wieloskładnikowych, ponieważ w swoim składzie zawiera dwa główne składniki odżywcze dla roślin, azot i potas.

Saletrę amonową otrzymuje się w trakcie syntezy kwasu azotowego (V) z węglanem potasowym według reakcji:

2HNO₃ + K₂CO₃ → 2KNO₃ + CO₂ + H₂O

Saletra potasowa występuje w postaci drobnych kryształków o barwie białej. Nawóz ten zawiera 15,5% N oraz około 38,2% K. Stosowany jest do nawożenia roślin ogrodniczych. W uprawach polowych wykorzystuje się go do nawożenia pogłównego roślin (ziemniaki, tytoń, chmiel, winorośl).

3. Saletra sodowa.

Saletry sodowej nie produkuje się w Polsce. Nawóz ten otrzymuje się na drodze syntezy kwasu azotowego (V) z węglanem sodu według reakcji:

2HNO₃ + Na₂CO₃ → 2NaNO₃ + CO₂ + H₂O

Otrzymany w ten sposób nawóz zawiera w swym składzie 15,5% N, ma postać drobnych białych kryształków i nadaje się do pogłównego stosowania pod rośliny uprawne. Ze względu na duży udział sodu w składzie chemicznym tego nawozu zaleca się stosowanie go przede wszystkim pod buraki.

56. Produkcja, charakterystyka i stosowanie nawozów saletrzano-amonowych.

Nawozy saletrzano-amonowe zawierają azot dobrze rozpuszczalny w wodzie w postaci jonów NH₄^- i NO₃^-. Są to nawozy uniwersalne bowiem z niewielkimi wyjątkami można je stosować na wszystkie gleby i pod wszystkie rośliny przed ich siewem czy sadzeniem jak i pogłównie.

1. Saletra amonawa.

Saletra amonowa jest jednym z najbardziej popularnych nawozów azotowych. Produkcja tego nawozu polega na reakcji kwasu azotowego (V) z amoniakiem według reakcji:

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃

Saletrę amonową granuluje się metodą wieżową. Nawóz ten zawiera po 50% N w formie amonowej i azotanowej (V). Saletra amonowa ma postać granulek o średnicy od 1 do 3 mm. Granulki nawozu posiadają barwę najczęściej białą, mogą też posiadać odcień szary.

Skład chemiczny saletry amonowej wskazuje na możliwość zakwaszenia środowiska przez ten nawóz. Dodatkowym czynnikiem zakwaszającym glebę jest możliwość występowania dość szybko procesów nitryfikacji azotu amonowego.

Saletra amonowa ma właściwości wybuchowe, dlatego nie przechowuje się jej w hałdach, ani nie transportuje się luzem.

Saletra amonowa jest nawozem uniwersalnym może być stosowana pod wszystkie rośliny zarówno przed ich siewem czy sadzenim jak i pogłównie. Nawóz ten stosowany na glebach kwaśnych i słabo kwaśnych nie wymaga przykrycia (wymieszania z glebą).Natomiast na glebach alkalicznych lub świeżo zwapnowanych saletrę amonową należy wymieszać z glebą. Pozostawienie nawozu na powierzchni takich gleb może spowodować ulatnianie się amoniaku do atmosfery pod wpływem jonów wapniowych.

2. Saletrzaki i salmagi.

Jest to grupa nawozów stanowiących mieszaninę azotanu (V) amonu (saletry amonowej) z węglanem wapniowym, dolomitem bez i z dodatkiem pierwiastków (np. S, B i inne). Dodatek węglanu wapniowego lub dolomitu ma na celu obniżenie higroskopijności, zmniejszenie podatności na rozkład chemiczny i wybuchy oraz zlikwidowanie właściwości zakwaszających saletry amonowej. Wymienione dadatki wprowadza się do zmielonej (pylistej) masy saletry amonowej przed rozpoczęciem procesu granulacji.

Zasady stosowania saletrzaków są takie same jak saletry amonowej. Nawozy te jednak wykazują nieco wolniejsze działanie przy stosowaniu pogłównym, niż saletra amonowa.

Aktualnie w praktyce spotyka się:

- saletrzak zwykły NH₄NO₃+CaCO₃ zawiera w swoim składzie od 25 do 28% N oraz 12% Ca.

Azot w nawozach występuje po 50% w formie amonowej i azotanowej (V).

- saletrzaki z dodatkiem magnezu NH₄NO₃+CaCO₃· MgCO₃. Nawozy te zawierają dodatkowo

od 1,4 do 8% Mg.

- salmagi (saletrzaki) z różnymi dodatkami, a między innymi z siarką, borem i innymi.

3. Saletra wapniowo-amonowa.

Nawóz ten w swoim składzie zawiera azot (27%) oraz wapń (26,6% CaO). Azot w tym nawozie występuje w formie amonowej (13,5%) oraz azotanowej (V) (13,5%). Saletra wapniowo-amonowa jest bardzo dobrym nawozem do ogólnego stosowania. Nawóz ten szczególnie zaleca się wprowadzać do gleb charakteryzujących się niską zawartością wapnia i magnezu.

57. Produkcja, charakterystyka i stosowanie nawozów amidowych.

Z nawozów amidowych w praktyce rolniczej stosowany jest mocznik. Nawóz ten może być wprowadzany do gleby w formie granulek, bądź stosowany w formie roztworu wodnego pogłównie dolistnie.

Mocznik produkowany jest na drodze syntezy amoniaku i ditlenku węgla w temperaturze od 160 do 200 ºC, pod ciśnieniem od 140 do 250 atm, według reakcji:

2NH₃ + CO₂ → NH₂CO₂NH₄

NH₂CO₂NH₄ → CO(NH₂)₂ + H₂O

Otrzymany związek jest łatwo rozpuszczalny w wodzie, mogący także łatwo się zbrylać. Z tego też powodu mocznik poddaje się procesowi granulacji.

Mocznik przeznaczony do celów nawozowych zawiera w swoim składzie 46% N, występuje w formie szklisto białych granul o średnicy od 1 do 4 mm, jest słabo higroskopijny.

Wprowadzony do gleby mocznik ulega hydrolizie przekształcając się w węglan (II) amonowy w myśl reakcji:

CO(NH₂)₂ + 2H₂O → (NH₄)₂CO₃

Czynnikiem regulującym przebieg hydrolizy mocznika jest enzym ureaza wydzielany przez mikroorganizmy glebowe.

Procesy przemian mocznika w glebie zachodzą w granicach od 2 do 20 dni. Mocznik jest nawozem uniwersalnym, ponieważ nadaje się do stosowania przedsiewnego i pogłównego pod wszystkie rośliny i prawie na wszystkie gleby.

Jedynie na glebach lekkich i kwaśnych oraz alkalicznych nawóz ten może nieco słabiej oddziaływać na wzrost i rozwój roślin.

Stosując dolistnie mocznik sporządzamy roztwór wodny o stężeniu od 6 do 20% tego nawozu.

Krople roztworu wodnego mocznika lepiej przylegaja do powierzchni liści, niż saletry amonowej. Ponadto nawóz ten łatwiej przenika przez kutykułę do wnętrza liści.

Granulki mocznika powleka się też substancjami chemicznymi, których zadaniem jest spowolnienie rozkładu tego nawozu w glebie i dostarczenie azotu roślinom w dłuższym okresie czasu. Do otoczania granulek najczęściej używa się formaldehydu i prepartów siarkowych.

58. Charakterystyka i stosowanie płynnych nawozów azotowych.

Nawozy azotowe płynne zawierają azot w formie NH₂, NH₄⁺ i NO₃^-.

Roztwór saletrzano-mocznikowy (RMS) jest to nawóz stanowiący mieszaninę roztworów wodnych saletry amonowej i mocznika w stosunku 1:1. Wynika z tego, że przyjmując za 100% zawartośc azotu w tym nawozie, 50% stanowi forma amidowa i po 25% jest formy amonowej i saletrzanej. W RSM najszybciej działa forma saletrzana, dłużej amonowa a najdłużej amidowa. Nawóz ten jest tańszy od mocznika i saletry amonowej, ponieważ surowce z których jest wytworzony nie poddaje się procesowi granulacji.

Wszystkie rodzaje roztworu saletrzano-mocznikowego zawierają środek antykorozyjny zabezpieczający aparaty do stosowania tego nawozu przed korozją.

Roztwór saletrzano-mocznikopwy można stosować doglebowo i dolistnie w uprawie roślin rolniczych i ogrodniczych, można go także stosować łącznie z pestycydami, pierwiastkami śladowymi i regulatorami wzrostu.

59. Surowce oraz ogólne zasady produkcji nawozów fosforowych.

Głównymi surowcami do produkcji nawozów fosforowych są minerały zawierające w swoim składzie ortofosforany (V) wapnia.

Rozróżnia się dwa podstawowe surowce:

- fosforyty Ca₃(PO₄)₂ zawierające obok różnych domieszek znaczne ilości kadmu oraz

znikome stężenie pierwiastków promieniotwórczych,

- apatyty występujące w postaciach: fluroapatytu, chloroapatytu, hydroksyapatytu,

oksyapatytu oraz karboapatytu.

W obu typach związków fosfor występuje w postaci ortofosforanu (V) wapniowego, nierozpuszczalnego w wodzie i nieprzyswajalnego przez rośliny. Dopiero poddanie surowców fosforowych działaniu procesów technologii chemicznej oraz w niektórych wypadkach termicznych i mechanicznych umożliwia uzyskanie związków fosforu, które może pobrać roślina.

Produkcja nawozów fosforowych głównie oparta jest na metodzie oddziaływania na fosforyty lub apatyty silnymi kwasami nieorganicznymi (H₂SO₄ lub HNO₃).

Nawozy te także otrzymuje się na zasadzie prażenia fosforytów ze związkami ułatwiającymi ich rozpuszczalność (Na₂CO₃ lub KCl), albo poprzez bardzo drobne zmielenie.

60. Produkcja i stosowanie nawozów fosforowych łatwo rozpuszczalnych w wodzie.

Nawozy fosforowe łatwo przyswajalne przez rośliny otrzymujemy działając na fosforyt lub apatyt H₂SO₄ według reakcji:

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ → Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄

równocześnie w procesie tym zachodzi reakcja

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄

Otrzymany nawóz dostarczany jest na rynek w formie pylistej i granulowanej.

1. Superfosfaty pojedyncze.

Superfosfat pojedynczy Ca(H₂PO₄)₂· H₃PO₄· CaSO₄ zawiera od 17 do 18% P₂O₅ (7,9% P) oraz 24% S. Nawóz ten produkowany jest w postaci pylistej. Barwa nawozu jest jasno szara. Odczyn wodnego wyciągu tego nawozu jest kwaśny (pH od 2 do 3). Superfosfat pojedynczy można stosować na wszystkie gleby z wyjątkiem kwaśnych o pH poniżej 5,0 oraz alkalicznych o pH powyżej 7,2. Na tych glebach fosfor z tego nawozu może być szybko uwsteczniony. Superfosfat pojedynczy pylisty jest nawozem przedsiewnym, a jego efektywność w dużym stopniu zależy od dokładnego wymieszania z glebą. Nawóz ten można stosować na użytkach zielonych i na plantacjach stałych.

Superfosfat pojedynczy granulowany Ca(H₂PO₄)· H₃PO₄· CaSO₄ zawiera 19% P₂O₅ (8,2% P).

Nawóz ten ma lepsze właściwości fizyczne niż pylisty. Nie ulega zbryleniu w czasie magazynowania, łatwiej daje się wysiewać, a równocześnie zawarty w nim fosfor w większym stopniu wykorzystany jest przez rośliny. Ponadto granulacja wpływa na zmniejszenie uwsteczniania fosforu.

2. Superfosfat potrójny.

Otrzymuje się go w dwufazowym procesie produkcji. Pierwsza faza produkcji w wyniku której powstaje kwas ortofosforowy (V) i siarczan (VI) wapnia (II) zachodzi reakcja:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄

Siarczan (VI) wapnia (II) jako produkt odpadowy w postaci fosfogipsu jest składowany na hałdach.

W drugiej fazie otrzymanym kwasem ortofosforowym (V) działa się na fosforyty. Reakcja przebiega następująco:

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ → 3Ca(H₂PO₄)₂

Superfosfat potrójny granulowany Ca(H₂PO₄)₂ zawiera 46% P₂O₅ (20% P). Nawóz ten jest produkowany w postaci granulek o barwie ciemnoszarej. Nadaje się on do nawożenia wszystkich roślin uprawnych. Podobnie jak superfosfaty pojedyncze, jest nawozem przedsiewnym, który można stosować jesienią i wiosną. Może też być stosowany na użytkach zielonych i na plantacjach stałych.

Superfosfat potrójny granulowany Ca(H₂PO₄)₂ + borokalcyt zawiera w swoim składzie 44% P₂O₅ (19,2% P) oraz 0,5% B. Nawóz ten jest przeznaczony przede wszystkim pod rośliny wrażliwe na niedobór boru w glebie, czyli pod buraki, motylkowate, pomidory i drzewa owocowe.

3. Precypitat.

Precypitat lub dwufosfat CaHPO₄·2H₂O może być otrzymany z użyciem H₃PO₄. Nawóz ten zawiera od 30 do 40% P₂O₅ (13,1÷17,5% P), występuje w postaci drobnych kryształków o barwie białej. Może być stosowany na wszystkie gleby i pod wszystkie rośliny. Produkuje się go do celów paszowych jako fosforan paszowy.

61. Produkcja i stosowanie nawozów fosforowych trudno rozpuszczalnych w wodzie.

Nawozy fosforowe trudno przyswajalne dla roślin są rozpuszczalne w silnych kwasach nieorganicznych. Są produktem zmielenia surowca zawierajacego fosfor.

1. Mączka fosforytowa.

Mączka fosforytowa zawiera 29% P₂O₅ (12,6% P). Produkcja tego nawozu polega na zmieleniu wysokoprocentowych fosforytów. Otrzymany nawóz ma formę pylistą, barwę kremowo-szarą i nie jest higroskopijny. Mączka fosforytowa jest nawozem przedsiewnym, wymagajacym dokładnego wymieszania z glebą. Stosując mączkę fosforytową dobre rezultaty uzyskuje się na glebach kwaśnych, wilgotnych oraz przy uprawie roślin o długim okresie wegetacyjnym i na trwałych użytkach zielonych.

Efektywność mączki fosforytowej uzależniona jest od:

- składu chemicznego fosforytu.

- stopnia zmielenia fosforytu,

- kwasowości gleby,

- rodzaju uprawianej rośliny,

- warunków klimatycznych.

2. Mączka kostna bębnowa.

Mączka kostna bębnowa Ca₃(PO₄)₂ zawierająca 10% P₂O₅ (4,4% P) występuje w formie ortofosforanu (V) triwapniowego z domieszkami węglanów wapnia i magnezu, oraz organicznych związków azotu. Jest to nawóz posiadający formę sypkiego proszku o barwie szarej. Nawóz ten jest produktem ubocznym, który uzyskuje się w procesie oczyszczania odtłuszczonych kości.

3. Mączka kostna odklejona.

Mączka kostna odklejona zawierająca 30% P₂O₅ (13,2% P) oraz około 1,5% N jest nawozem sypkim o barwie od jasno do ciemnoszarej. Nawóz ten otrzymuje się poprzez zmielenie kości pozbawionych tłuszczów i klejów.

Zasady stosowania mączek kostnych są takie same jak mączki fosforytowej.

62. Metody produkcji nawozów potasowych.

Minerały z których produkuje się nawozy potasowe zawieraja w swym składzie potas w formie chlorkowej lub siarczanowej, bądź obie formy razem.

Najważniejsze minerały z których produkuje się nawozy potasowe to:

- sylwin KCl 63,1% K₂O

- silwinit KCl·NaCl 12,0÷18,0% K₂O

- karnalit KCl·MgCl₂·6H₂O 16,9% K₂O

- kainit KCl·MgSO₄·3H₂O 18% K₂O

- glazeryt 3K₂SO₄·Na₂SO₄ 30,1% K₂O

- syngenit K₂SO₄·CaSO₄·2H₂O 28,7% K₂O

- pikromeryt K₂SO₄· MgSO₄·6H₂O 23,2% K₂O

Nawozy potasowe produkuje się wykorzystując następujące metody:

1. Zmielenie wysokoprocentowych minerałów i wprowadzenie ich do gleby jako nawozów drobnokrystalicznych.

2. wykorzystanie procesu termicznej krystalizacji. Wykorzystuje się zdolność rozpuszczalności KCl i NaCl w wodzie o różnej temperaturze. Podgrzewając wodę do tempertury 100ºC wzrasta rozpuszczalność KCl do 56,3 g , a NaCl tylko do 39,1 g. Taki gorący roztwór przenosi się do komory sedymentacyjnej, w której stopniowe obniżenie temperatury powoduje wykrystalizowanie KCl . Inne związki a w tym także NaCl pozostają w roztworze. Roztwór NaCl zlewa się znad osadu. Osad z KCl poddaje się wirowaniu, przepuszcza się przez filtry, dosusza i rozdrabnia. Otrzymany produkt jest nawozem potasowym o nazwie sól potasowa.

3. Wykorzystanie procesu flotacji. W tej metodzie surowy dokładnie rozdrobniony surowiec zawierający KCl miesza się w mieszalniku z odczynnikiem flotacyjnym. Mieszaninę przenosi się do komory flotacyjnej. Dodaje się niewielką ilość wody, która działa jako nośnik czynnika flotacyjnego. Zawartość zbiornika miesza się. Nośnik i czynnik flotacyjny pokrywają kryształki KCl, stają się lżejsze i łatwo się unoszą na powierzchni masy Oddziela się roztwór od kryształków KCl używając filtrów i wirówek. Kryształy KCl poddaje się suszeniu, rozdrobnieniu i otrzymuje się nawóz zwany solą potasową.

4. Wykorzystanie procesu suchej elektrycznej segregacji. Metoda ta polega na poddaniu surowców zawierających KCl różnym zabiegom mającym na celu pobranie przez nie ładunku elektrycznego. KCl przybiera ładunek ujemny a NaCl dodatni. Następnie naładowany elektrycznie surowiec przepuszcza się przez komorę z polem elektrycznym. W komorze tej kryształy KCl wędrują do elektrody dodatniej, a NaCl do ujemnej.

5. Metoda za pomocą reakcji chemicznych.

Siarczan (V) potasu uzyskuje się na drodze reakcji wymiany między chlorkiem potasu a siarczanem (VI) magnezu (II) lub sodu według reakcji:

2KCl + 2MgSO₄ → K₂SO₄·MgSO₄ + MgCl₂

K₂SO₄·MgSO₄ + 2KCl → 2K₂SO4 + MgCl₂

lub

2KCl + Na₂SO₄ → K₂SO₄ + 2NaCl

Uzyskany roztwór poddaje się krystalizacji. Wykrystalizowany siarczan (VI) potasu jest oddzielony na wirówce lub przez odparowanie resztek wody.

Siarczan (VI) potasu można także otrzymać w myśl reakcji:

2KCl + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2HCl

63. Charakterystyka i zasady stosowania nawozów potasowych chlorkowych.

Do nawozów chlorkowych potasowych zaliczamy:

- sole potasowe

- kainit magnezowy

- kamex

Sole potasowe są importowane z Białorusi i Niemiec. Głównym składnikiem tych nawozów jest KCl. W nawozach tych występuje także NaCl, którego zawartość zależy od koncentracji głównego składnika. Ponadto w skład soli potasowych mogą wchodzić MgSO₄, CaSO₄·MgCl₂, K₂SO₄ oraz niektóre pierwiastki śladowe. Sole potasowe dostarczane rolnictwu mają postać drobno i grubokrystaliczną o barwie od białej poprzez różową do czerwonej.

Sole potasowe w zależności od zawartości w nich potasu dzielimy na:

- niskoprocentowe - od 60 do 69% KCl (32÷35% K lub 38÷42% K₂O)

- średnioprocentowe - od 79 do 85% KCl (40÷43% K lub 48÷52% K₂O)

- wysokoprocentowe - 95% KCl (50% K lub 60% K₂O)

Sole potasowe dobrze się przechowują, ponieważ są mało higroskopijne i można je łatwo rozsiać po polu. Nawozy te można stosować na wszystkie gleby przed siewem lub sadzeniem roślin. Ze względu na wysoką koncentrację chloru nie zaleca się stosować ich pod rośliny, które nie tolerują tego pierwiastka (ziemniaki, chmiel, tytoń, winorośl, drzewa owocowe i większość warzyw). Uprawiając te rośliny należy stosować siarczan potasu (K₂SO₄). W razie braku tego nawozu można stosować sole potasowe ale na 4 do 6 tygodni przed siewem lub sadzeniem roślin nie tolerujących chloru, w celu częściowego wypłukania tego pierwiastka w głąb profilu gleby.

Na użytkach zielonych stosując dawkę ogólną powyżej 100 kg/ha czystego składnika potasu należy ją podzielić na dwie lub trzy części i wprowadzić w różnych terminach do gleby. Wprowadzenie jednorazowo do gleby tak wysokiej dawki potasu może ograniczyć pobranie przez rośliny magnezu. Nadmierna koncentracja potasu w paszy może być przyczyną zatruć i chorób przewodu pokarmowego u zwierząt hodowlanych.

Kainit magnezowy . Nawóz ten o składzie chemicznym KCl·MgSO₄ zawiera od 11,6 do 14,9% K (14÷18% K₂O), od 2 do 5% Mg, około 70% NaCl oraz 14% S. Nazwa nawozu pochodzi od minerału kainit, który jest mieszaniną różnokształtnych i różnokolorowych kryształków mających najczęściej barwę białą, różową, szarą i zieloną.

Ze względu na zawartość sodu, kainitu nie powinno się stosować na glebach ciężkich i zlewnych. Nadaje się on przede wszystkim na gleby lekkie. Nawozu także nie stosuje się pod rośliny nie tolerujace wysokiej koncentracji chloru. Jest to dobry nawóz na trwałe użytki zielone, ponieważ zawarty w nim sód i magnez poprawiają jakość paszy. Zawarty w tym nawozie sód może pozytywnie oddziaływać na wzrost plonów buraków i szpinaku oraz w mniejszym stopniu kapusty i łubinu.

Kamex. Nawóz ten zawiera w swoim składzie 33,2% K (40% K₂O) , 2,5% Mg oraz domieszki NaCl i S. Zasady stosowania takie same jak soli potasowych.

64. Charakterystyka i zasady stosowania nawozów potasowych siarczanych.

Siarczan potasowy.

Nawozowy siarczan (VI) potasowy (K₂SO₄) zawiera w swoim składzie od 39,8÷43,2% K (48÷52% K₂O) oraz domieszki KCl, MgSO₄·7H₂O, CaSO₄, NaCl i inne.

Nawóz ten występuje w postaci drobnych kryształków o barwie jasnoszarej, nie jest higroskopijny, łatwo można go przechowywać i stosować. Siarczan (VI) potasowy nadaje się do stosowania na wszystkie gleby przed siewem lub sadzeniem roślin. Zaleca się go stosować przede wszystkim pod rośliny nie tolerujące dużych stężeń chloru w glebie (ziemniaki, winorośl, chmiel, tytoń, drzewa owocowe oraz warzywa).

Kalimagnezja.

Nawóz ten produkowany jest z minerału langbeinitu (K₂SO₄·2MgSO₄), zawiera w swoim składzie od 20 do 24% K (24÷29% K₂O) od 4,8 do 7,2% Mg oraz 20% S. Kalimagnezja jest nawozem słabo higroskopijnym, łatwo się przechowuje i stosuje. Jest to nawóz nadający się na wszystkie gleby, a zwłaszcza ubogie w magnez. Kalimagnezja stosowana jest przed siewem lub sadzeniem roślin nie znoszących wysokich koncentracji chloru w glebie. Nawóz wymaga dobrego wymieszania z glebą.

65. Podział i charakterystyka grup nawozów wapniowych.

Głównym zadaniem nawozów wapniowych jest podniesienie pH gleb zakwaszonych. Wraz z podniesienim pH gleby poprawia się jej żyzność i urodzajność. Biorąc pod uwagę charakter działania nawozów wapniowych możemy je podzielić na:

- grupę nawozów szybkodziałających, w której wapń i magnez występują w formie tlenkowej i wodorotlenkowej, CaO i Ca(OH)₂ - wapno palone i gaszone.

Tlenek wapnia (CaO) po wprowadzeniu do gleby szybko reaguje z roztworem glebowym według reakcji:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Powstały w wyniku tej reakcji wodorotlenek wapnia Ca(OH)₂ ulega dysocjacji według reakcji:

W trakcie tego procesu zachodzi szybkie zobojętnienie jonów wodorowych:

W trakcie zachodzenia tej reakcji wydziela się duża ilość ciepła, a odczyn szybko zmienia się w kierunku obojętnego, a następnie alkalicznego. Nawozy te należy stosować na gleby ciężkie i średnie silnie zbuforowane.

- grupę nawozów wolnodziałających, w których wapń i magnez występują w formie węglanowej.Nawozy węglanowe po wprowadzeniu do gleby przez dłuższy czas pozostają nie rozłożone. Dochodzi do stopniowego rozpuszczenia CaCO₃ według reakcji:

CaCO₃ + H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂

Wodorotlenek wapnia dysocjuje:

W ten sposób powstają aktywne jony Ca²⁺ , które wchodzą do kompleksu sorpcyjnego gleby i wypierają z niego zaabsorbowane jony wodorowe. Jony te przechodzą z roztworu glebowego i są zobojętniane wchodząc w reakcję z jonami HCO₃^- , powstaje kwas węglowy (IV).

Nawozy węglanowe nadają się najlepiej do stosowania na glebach lekkich o słabszych właściwościach buforowych.

- grupę nawozów mieszanych, w których wapń i magnez występują w formach tlenkowych i węglanowych.Nawozy te stanowią mieszaninę wapna palonego i wapniaka.

66.Charakterystyka i zasady stosowania nawozów wapniowych tlenkowych.

Nawozy wapniowe tlenkowe są to nawozy szybkodziałające, które zaraz po wprowadzeniu do gleby reagują zmieniając pH gleby. Występują w formie tlenkowej lub wodorotlenkowej. Po wprowadzeniu Ca do gleby, reaguje z wodą i tworzy się wodorotlenek, który bardzo łatwo wchodzi do kompleksu sorpcyjnego, wypierając jony H⁺ i podnosząc pH gleby.

CaO - wapno palone , Ca(OH)₂ - wapno gaszone

Ca(OH)₂ → Ca²⁺ + 2OH^-

Wapno palone.

Nawóz wapniowy tlenkowy otrzymuje się na drodze prażenia CaCO₃ w temperaturze około 1000ºC w myśl reakcji:

temp.

CaCO₃ → CaO + CO₂

Wapno tlenkowe (palone) produkowane jest w trzech wersjach zawierajacych w swoim składzie 46,5 , 53,6 i 60,7% Ca. Jest to nawóz pylisty o barwie białej silnie higroskopijny. Posiada właściwości żrące. Należy go stosować w okresie jesiennym po zbiorach plonów. Dla lepszej efektywności wapno palone należy dobrze wymieszać z glebą przy pomocy podorywki lub kultywatora.

67.Charakterystyka i zasady stosowania nawozów wapniowych węglanowych.

Nawozy wapniowe węglanowe, np. CaCO₃ ( węglan wapnia) po wprowadzeniu do gleby nie działają szybko, są to nawozy wolnodziałające, które pod wpływem CO₂ uwalniają się powoli.

CaCO₃ + H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂

Ca⁺ wchodzi do kompleksu sorpcyjnego i wypiera H⁺ , który z jonami HCO₃^- tworzy kwas węglowy rozkładający się na wodę i CO₂. Ten powolny proces powodujący zmiany pH jest pożądany, ponieważ zmiany skokowe (gwałtowne) mogą się ujemnie odbić na rozwoju mikroorganizmów glebowych. Nawozy węglanowe nadają się najlepiej do stosowania na glebach lekkich o słabszych właściwościach buforowych. Najlepszym terminem stosowania tych nawozów jest jesień po zebraniu plonów roślin. Stosuje się je w okresie jesiennym na glebach organicznych gdy pH jest niższe od 5, na glebach mineralnych przy pH niższym od 6.

1. Wapniak mielony. Jest to nawóz otrzymany przez zmielenie skały wapiennej zawierającej CaCO₃ oraz w niektórych wypadkach także MgCO₃. Nawóz ten o barwie od brudno białej do szarej ma postać pylistą, jest mało higroskopijny i prawie nierozpuszczalny w wodzie. Wapniaki zawierają od 75 do 100% CaCO₃, co w przeliczeniu wynosi od 30 do 40% Ca.

2. Kreda nawozowa. Nawóz ten otrzymywany jest przez zmielenie kredy naturalnej. Niekiedy może zawierać domieszkę MgCO₃. Kreda nawozowa ma barwę od białej do szarej, postać pylistą i zawiera 32,2% Ca.

3. Wapno łąkowe. Nawóz ten powstaje w zbiornikach bezodpływowych, niekiedy w warunkach o dużej miąższości. Bezpośrednio wydobyty na powierzchnię ma postać mazistą. Po wysuszeniu ma barwę od białawej, poprzez żółtawą do szarej oraz postać pylistą. Wapno łąkowe zawiera do 28% Ca.

Do grupy nawozów wapniowych węglanowych stanowiących odpady przemysłowe zalicza się:

- wapno poflotacyjne, stanowiące produkt uboczny z flotacji rud siarki, zawiera 34% Ca,

- węglan wapnia pokekowy, stanowi produkt uboczny przy wytwarzaniu kwasu siarkowego

(VI) z rudy siarkowej, zawiera 35,7% Ca,

- wapno pocelulozowe, stanowi produkt uboczny przemysłu celulozowo-papierniczego,zawiera 28%

Ca,

- wapno defekacyjne, stanowi produkt odpadowy przemysłu cukrowniczego,zawiera od 10,7 do 21%

Ca. Nawóz przed zastosowaniem wymaga wysuszenia.

68.Charakterystyka i zasady stosowania nawozów wapniowo-magnezowych.

Nawozy wapniowo-magnezowe tlenkowe.

Nawozy te uzyskuje się jako odpady w przemyśle hutniczym. Mają postać pylistą o różnym zabarwieniu ale najczęściej szarym. Stosuje się następujące wersje tych nawozów:

- wapno magnezowe tlenkowe zawierajace 46,4% Ca, od 6 do 12% Mg

- wapno magnezowe tlenkowe zawierajace 35,7% Ca, 6% Mg

- wapno magnezowe tlenkowe zawierajace 32,6% Ca, od 4,8 do 9% Mg

W nawozach tych dodatkowo występują zanieczyszczenia, a wśród nich metale ciężkie, które mogą oddziaływać toksycznie na rośliny. Zawartość cynku, ołowiu i kadmu nie powinna przekraczać 1000, 200 i 8 mg/kg s.m. czystego CaO.

Nawozy wapniowo-magnezowe węglanowe.

Nawozy te stanowią odpad przemysłu ciężkiego. Występują w następujących wersjach:

- wapno magnezowe węglanowe zawierajace 28% Ca oraz od 6 do 12% Mg.

- wapno magnezowe węglanowe pomiedziowe zawierające 21,4% Ca oraz od 10 do 20% MgO.

69. Charakterystyka i zasady stosowania nawozów magnezowych.

Nawozy magnezowe oddziałują na podniesienie odczynu gleby oraz wpływają pozytywnie na wiele funkcji życiowych roślin. Działanie odkwaszające nawozów magnezowych na glebę jest silniejsze niż wapniowych. Jednak wprowadzone dawki tych nawozów do gleby są znacznie niższe niż wapniowych. Działanie nawozów magnezowych jest szybkie przy jego niedoborze w roślinie.

Surowcami do produkcji nawozów magnezowych są: dolomity (CaCO₃·MgCO₃), magnezyty (MgCO₃) oraz serpentynity MG₆(OH)₈·(Si₄O₁₀)·4H₂O.

Siarczan magnezu.

7 hydrat siarczanu (VI) magnezu (II) MgSO₄·7H₂O ma postać białych drobnych kryształków dobrze rozpuszczalnych w wodzie, zawiera 9,6% Mg. Nawóz ten można stosować zarówno przed siewem lub sadzeniem roślin jak i pogłównie dolistnie w formie roztworu wodnego.

Kizeryt.

Kizeryt MgSO₄·H₂O zawiera teoretycznie 17,5% Mg. Jest to nawóz dostarczany rolnictwu w postaci granulek o zawartości Mg dochodzącej do 16,3% . Nawóz ten stosuje się tak samo jak siarczan magnezu przed siewem lub sadzeniem roślin lub pogłównie. Nawóz ten można stosować dolistnie.

Rolmagi.

Nawozy te wystepują w dwóch wersjach: rolmag-40 i rolmag-60. Rolmag- 40 zawiera w swoim składzie około 40% MgO, a rolmag-60 około 60% MgO. Nawozy te są produkowane z magnezytów. Rolmag-40 otrzymuje się z magnezytu surowego (magnez w tym nawozie wystepuje w formie węglanowej). Rolmag-60 składa się z magnezytu surowego oraz prażonego (magnez w tym nawozie wystepuje w formie węglanowej, a częściowo tlenkowej). Rolmagi posiadają postać pylistą, małą higroskopijność. Nawozy te nadają się tylko do stosowania doglebowego przed siewem lub sadzeniem roślin.

Karmag.

Nawóz ten zawiera magnez w formie tlenkowej 30% MgO. Jest on uszlachetnionym produktem ubocznym przy produkcji karbidu. Występuje w formie pyłu o barwie od jasnobrunatnej do szarej. Ze względu na niską higroskopijność karmag zaleca się stosować przed siewem lub sadzenim roślin.

70. Zasady nawożenia roślin siarką.

W najbliższych latach wystąpią niedobory tego pierwiastka, zwłaszcza na glebach położonych z dala od wielkich ośrodków przemysłowych. W Polsce źródłem siarki dla gleb i roślin mogą być niektóre nawozy mineralne oraz niektóre odpady przemysłowe.

Do nawozów jednoskładnikowych zawierających dodatkowo siarkę zalicza się:

- siarczan (VI) amonu zawierajacy 24% S,

- superfosfat pojedynczy zawierający od 11,5 do 14% S,

- siarczan (VI) potasu zawierający 17% S,

- kalimognezję zawierającą 18% S,

- kainity zawierające do 7% S.

Do najczęściej stosowanych nawozów wieloskładnikowych zawierających w swoim składzie siarkę zalicza się:

-polifoskę 12 + S zawierającą po 12% N, P₂O i K₂O oraz 11% S,

- hydroplon 8 zawierający 8% N, 22% K₂O, 10% S,

- lubofoskę zawierającą 4% N, po 12% P₂O i K₂O oraz 10% S.

Wysokość dawek siarki uzależniona jest od ilości nawozu mineralnego z którą wprowadzamy ten pierwiastek pod daną roślinę.

W ZCH „Police” S.A. w trakcie produkcji bieli tytanowej powstaje odpad 7 hydrat siarczanu (VI) żelaza (II) zawierający w swoim składzie 20,96% Fe oraz 11,80% S. Stosowany do nawożenia odpad wpływa na podniesienie koncentracji azotu, a więc i białka ogólnego, siarki i żelaza oraz obniża zawartość kadmu i niklu, a w niektórych wypadkach ołowiu.

71. Metody nawożenia roślin borem.

Sole techniczne stosowane do wzbogacania gleb i roślin w pierwiastki śladowe są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Z tych względów można je stosować doglebowo, dolistnie, a także w roztworach o odpowiednim stężeniu można moczyć nasiona.

Najczęściej stosowanymi solami technicznymi są:

- boraks Na₂B₄O₇·10H₂O zawierający 11,3% B. Sól ta jest biała, słabo rozpuszczalna w wodzie, wraz

ze wzrostem temperatury roztworu rozpuszczalność boru wzrasta.

- siarczan (VI) borowomagnezowy - stanowi odpad przemysłowy składający się z siarczanu(VI)

magnezu (II) i kwasu ortoborowego (III). Mieszanina związków zawiera od 1 do 5% B.

Kwas ortoborowy (III) H₃BO₃ zawiera 17,5% B, występuje w postaci białych łuskowatych płatków, dobrze rozpuszczalnych w wodzie. Związki boru wprowadza się do gleby w dawce od 1 do 3 kg/ha czystego składnika.

72. Metody nawożenia roślin manganem.

Sole techniczne stosowane do wzbogacania gleb i roślin w pierwiastki śladowe są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Z tych względów można je stosować doglebowo, dolistnie, a także w roztworach o odpowiednim stężeniu można moczyć nasiona.

Solami technicznymi zawierającymi mangan są:

- 5 hydrat siarczanu (VI) manganu (II) MnSO₄·5H₂O zawierający 22,4% Mn. Jest to sól krystaliczna o

barwie lekko różowej.

- 4 hydrat dichlorku (I) manganu (II) MnCl₂·4H₂O zawierający 27,8% Mn. Sól ta posiada postać

drobnych blaszkowatych kryształków o barwie różowej. Bardzo łatwo rozpuszcza się w wodzie i jest

higroskopijna.

- 6 hydrat azotanu (V) manganu (II) Mn NO₃·6H₂O . Sól ta jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie.

Stosuje się te sole doglebowo, dawka czystego składnika wynosi od 5 do10 kg/ha.

73. Metody nawożenia roślin miedzią.

Sole techniczne stosowane do wzbogacania gleb i roślin w pierwiastki śladowe są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Z tych względów można je stosować doglebowo, dolistnie, a także w roztworach o odpowiednim stężeniu można moczyć nasiona.

Sole teczniczne zawierające miedź to:

- 5 hydrat siarczanu (VI) miedzi (II) CuSO₄·5H₂O zawierający 25,5% Cu. Sól ta posiada postać

drobnych kryształków o barwie niebieskiej.

- hydrat chlorku miedzi (II) CuCl₂·H₂O zawierajacy 41,6% Cu. Sól ta występuje w formie drobnych

zielonych kryształków.

Sole miedzi stosuje się doglebowo wraz z innymi nawozami mineralnymi. Dawka miedzi wynosi od 7 do 12 kg/ha czystego składnika. Miedź także stosuje się dolistnie. Dawka wynosi 700 dm³/ha. W celu wzbogacenia nasion w ten pierwiastek można moczyć nasiona przez 1 godz. w zależności od stężenia danego roztworu. Im stężenie roztworu wyższe tym czas moczenia winien być krótszy.

74. Metody nawożenia roślin cynkiem.

Sole techniczne stosowane do wzbogacania gleb i roślin w pierwiastki śladowe są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Z tych względów można je stosować doglebowo, dolistnie.

Cynk występuje w następujących solach technicznych:

- 7 hydrat siarczanu (VI) cynku (II) ZnSO₄·7H₂O zawierający 36% Zn. Jest to sól bezbarwna o

konsystencji krystalicznej.

- 6 hydrat azotanu (V) cynku (II) Zn(NO₃)₂·6H₂O zawierajacy 21,9% Zn. Sól ta występuje w formie

białego proszku.

- 3 hydrat dichlorku cynku ZnCl₂·3H₂O zawierajacy 33,3% Zn. Sól ta występuje w formie białego

proszku.

Sole cynku stosuje się doglebowo w dawce od 6 do 10 kg/ha czystego składnika. Związki te można też stosować dolistnie w dawce 700 dm³/ha. Znacznie wyższe stężenia tej soli w roztworze wodnym od 3 do 5% stosuje się na drzewa owocowe w stanie bezlistnym. Moczenie nasion w roztworach wodnych soli cynkowych jest rzadko stosowane.

75. Charekterystyka i metody stosowania nawozów mikroelementowych-chelatowych.

Chelaty mikroelementowe są to trwałe kompleksowe połączenia pierwiastków śladowych z cząsteczkami organicznymi.

Chelaty mikroelementowe nie przechodzą w glebie szybko w formy jonowe i dzięki temu nie są one przez nią silnie sorbowane, ani też uwsteczniane. Związki te są także odporne na rozkład przez mikrorganizmy glebowe.

Produkcja chelatów mikroelementowych opiera się na bazie kwasów ligninosulfonowych (LS) oraz garbników sulfitowych (GS). Nawozy te są produkowane w formie pylistej lub płynnej. Oba rodzaje nawozów przeznaczone są do stosowania wyłącznie w formie płynnej (wodne roztwory).

76. Charekterystyka i metody stosowania nawozów typu INSOL.

INSOL są to nawozy zawierające pierwiastki śladowe, które są tak dobrane, żeby optymalnie zaspokoić potrzeby poszczególnych gatunków roślin na te pierwiastki. Nawozy te są głównie przeznaczone do stosowania dolistnego. Nawozy tego typu produkowane są w postaci stężonych koncetratów, które po odpowiednim rozcieńczeniu najczęściej stosuje się kilkakrotnie na daną roślinę.

Zasady stosowania niektórych koncetratów nawozowych insol:

1. INSOL - 1 stosuje się pod warzywa, zboża, buraki, ziemniaki, rzepak

2. INSOL - 3 stosuje się pod zboża

3. INSOL - 4 stosuje się pod buraki cukrowe

4. INSOL - 5 stosuje się pod rzepak

77. Charakterystyka nawozów wieloskładnikowych.

Nawozy wieloskładnikowe zawierają co najmniej dwa podstawowe składniki pokarmowe dla roślin. W zależności od technologii produkcji dzielimy je na:

- nawozy wyprodukowane na drodze mechanicznego zmieszania poszczególnych komponentów,

- nawozy kompleksowe produkowane na drodze reakcji zachodzących pomiędzy poszczególnymi

związkami chemicznymi.

Nawozy wieloskładnikowe produkowane na drodze mechanicznego zmieszania poszczególnych komponentów można otrzymać poprzez:

- fabryczne mieszanie komponentów,

- mieszanie mechaniczne w gospodarstwach lub małych mieszalniach,

- nawozy produkowane przez Gdańskie Zakłady Nawozów Fosforowych o o nazwie amofoski,

- nawozy produkowane przez Zakłady Chemiczne „Luboń” o nazwie lubofoski,

- nawozy produkowane przez Szczecińskie Zakłady Nawozów Fosforowych,

- nawozy produkowane przez Koncern Norsk Hydro takie jak hydro plon 6, hydro plon 8.

Nawozy te są produkowane w formie granulowanej. Są one głównie przeznaczone do stosowania przed siewem lub sadzeniem roślin.

Produkując nawozy wieloskładnikowe w mniejszej skali (gospodarstwo, mieszalnie) poprzez mieszanie mechaniczne poszczególnych komponentów należy brać pod uwagę zasady mieszania nawozów. Należy się kierować następującymi zasadami:

- nie można mieszać nawozów higroskopijnych z niehigroskopijnymi.

- nie należy mieszać nawozów zawierających fosfor w związkach rozpuszczalnych w wodzie z

nawozami zawierającymi wapń.

- nie można mieszać nawozów zawierających w swoim składzie jon NH₄⁺ z nawozami wapniowymi.

- nie należy mieszać nawozów pylistych z nawozami granulowanymi.

Nawozy wieloskładnikowe kompleksowe można podzielić w zależności od formy występującego w ich skladzie azotu na:

- amofosy zawierające NH₄⁺ o składzie NP i amofoski o składzie NPK,

- nitrofosy zawierające NO₃^- o składzie NP i nitrofoski o składzie NPK,

- ureafosy zawierające NH₂^- o składzie NP i uerafoski o składzie NPK.

Podstawowymi surowcami do produkcji nawozów kompleksowych są fosforyty i apatyty.

W pierwszym etapie produkcji oddziaływuje się na fosforyty lub apatyty kwasem siarkowym (VI) według reakcji:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + CaSO₄

W drugim etapie następuje połączenie kwasu ortofosforowego (V) z amoniakiem według reakcji:

H₃PO₄ + NH₃ → NH₄H₂PO₄

H₃PO₄ + 2NH₃ → (NH₄)₂HPO₄

W efekcie powstaje mieszanina fosforanów (V) mono i diamonowego, występujących pod handlową nazwą polidap i polimap. Dodając w trakcie przebiegu procesu technologicznego do otrzymanego amofosu sól ptasową otrzymuje się amofoskę.

78. Zalety i wady nawozów wieloskładnikowych i jednoskładnikowych.

Zalety stosowania nawozów jednoskładnikowych:

- możliwość stosowania jednego składnika jako uzupełnienie nawozu wieloskładnikowego,

- możliwość stosowania jednego składnika pogłównie, np. azotu,

- możliwość wyboru formy nawozu, np.: forma amonowa lub saletrzana nawozów azotowych

lub chlorkowa albo siarczanowa dla potasowych.

Wady stosowania nawozów jednoskładnikowych:

- niska koncentracja składników pokarmowych,

- zawartość w balaście metali ciężkich,

- zwiększone koszty transportu i stosowania.

Zalety stosowania nawozów wieloskladnikowych:

- duża koncentracja składników pokarmowych,

- jednorodność składu chemicznego w granulkach,

- możliwość doboru nawozu do potrzeb nawozowych gleb i roślin,

- przydatność do nawożenia zlokalizowanego,

- niższe koszty transportu i stosowania.

Wady stosowania nawozów wieloskladnikowych:

- wraz z usunięciem balastu z niektórych nawozów usuwa się także dodatkowe źródło pierwiastków

śladowych,

- konieczność pogłównego stosowania nawozów jednoskładnikowych pod niektóre rośliny lub na gleby

o wyraźnym niedoborze danego pierwiastka.

79. Metody produkcji nawozów wieloskładnikowych typu AMOFOS.

Podstawowymi surowcami do produkcji nawozów kompleksowych typu AMOFOS są fosforyty i apatyty.

W pierwszym etapie produkcji oddziaływuje się na fosforyty lub apatyty kwasem siarkowym (VI) według reakcji:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + CaSO₄

W wyniku tej reakcji uzyskuje się kwas ortofosforowy (V) oraz fosfogips, który jest oddzielany i jako odpad wywożony na hałdy.

W drugim etapie następuje połączenie kwasu ortofosforowego (V) z amoniakiem według reakcji:

H₃PO₄ + NH₃ → NH₄H₂PO₄

H₃PO₄ + 2NH₃ → (NH₄)₂HPO₄

W efekcie powstaje mieszanina fosforanów (V) :

NH₄H₂PO₄ - fosforan monoamonowy - polidap

(NH₄)₂HPO₄ - fosforan diamonowy - polimap

Dodając w trakcie przebiegu procesu technologicznego do otrzymanego amofosu sól ptasową otrzymuje się amofoskę.

80. Charakterystyka i zasady stosowania nawozów wieloskładnikowych typu polifoska.

Nawozy typu polifoska powstają z fosforanu (V) amonu (NH₄H₂PO₄) oraz chlorku potasu (KCl).

POLIFOSKA 6 (NPK 6-20-30) - nawóz przedsiewny do nawożenia zbóż ozimych i jarych, rzepaku,

strączkowych, okopowych i użytków zielonych.

POLIFOSKA 8 (NPK 8-24-24) - nawóz przedsiewny do stosowania pod okopowe, zboża ozime i jare,

rzepak i strączkowe.

POLIFOSKA 12+S (NPK 12-12-12-11) - nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej kolejności na

glebach ubogich w siarkę, do nawożenia zbóż jarych, roślin

krzyżowych, motylkowatych i okopowych na oborniku.

POLIFOSKA 15+Mg (NPKMg 15-15-15-2) - nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej kolejności

na glebach ubogich w magnez przyswajalny, do

nawożenia zbóż jarych roślin okopowych ozimych i

użytkow zielonych.

81. Charakterystyka i zasady stosowania nawozów wieloskładnikowych typu polimag.

POLIMAG 305 (NPKMg 5-16-24-8) - nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej

kolejności na glebach ubogich w magnez i potas

przyswajalny, do nawożenia okopowych, zbóż ozimych

i rzepaku.

POLIMAG 306 (NPKMg 6-19-19-8) -nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej

kolejności na glebach ubogich w magnez przyswajalny,

do nawożenia zbóż ozimych, rzepaku, zbóż jarych i

użytkow zielonych.

POLIMAG 309 (NPKMg 9-17-12-8) - nawóz przedsiewny do stosowania w pierwszej

kolejności na glebach ubogich w magnez i fosfor

przyswajalny, do nawożenia zbóż ozimych i jarych,

rzepaku i użytków zielonych.

POLIMAG 405 (NPKMgS 5-10-26-6-4) - nawóz przedsiewny, ale można go także stosować

pogłównie wiosną pod zboża ozime na gleby ubogie

w potas i magnez w warunkach ubogiego nawożenia

organicznego. Nawóz ten jest bardzo przydatny pod

rośliny potaso-magnezolubne (burak cukrowy,

ziemniak, kukurydza, rzepak).

82. Jakich nawozów nie można ze sobą mieszać i dlaczego?

Produkując nawozy wieloskładnikowe w mniejszej skali (gospodarstwo, mieszalnie) poprzez mieszanie mechaniczne poszczególnych komponentów należy brać pod uwagę zasady mieszania nawozów. Należy się kierować następującymi zasadami:

- nie można mieszać nawozów higroskopijnych z niehigroskopijnymi. W wyniku zmieszania takich

nawozów, nawozy higroskopijne chłonące wodę mogą doprowadzić do zbrylenia uzyskanego

produktu.

- nie należy mieszać nawozów zawierających fosfor w związkach rozpuszczalnych w wodzie z

nawozami zawierającymi wapń. W tej sytuacji rozpuszczalne związki fosforu mogą przechodzić w

formy nierozpuszczalne i nieprzyswajalne dla roślin.

- nie można mieszać nawozów zawierających w swoim składzie jon NH₄⁺ z nawozami wapniowymi. Pod

wplywem wapnia mogą nastąpić straty amoniaku, który przechodzi do atmosfery.

- nie należy mieszać nawozów pylistych z nawozami granulowanymi. W wypadku zmieszania tych

nawozów może nastąpić rozwarstwienie poszczególnych składników w czasie transportu i wysiewu.

83. Zasady przechowywania nawozów mineralnych.

Magazyny przeznaczone do składowania nawozów mineralnych winny być budowane na podniesionym terenie w stosunku do otoczenia w celu uniknięcia zalania ich przez wody opadowe.

Składując nawozy mineralne w magazynie należy przestrzegać zasad:

1. nie należy składować luzem w sąsiadujących boksach tych nawozów, których nie wolno ze sobą mieszać.

2. najbardziej suchy magazyn i suche miejsca w magazynie należy przeznaczyć pod nawozy higroskopijne.

3. miejsce składowania saletry amonowej winno być wolne od materiałów łatwo palnych Saletra amonowa nie może być poddana działaniu wysokiej temperatury i zawilgoceniu.

4. w magazynach nawozów nie wolno przechowywać pasz.

5. nawozy przechowywane w workach powinny być przekładane co trzy miesiące w celu uniknięcia ich zbrylenia.

6. nawozy zbrylone w czasie przechowywania przed wysiewem powinny być rozdrabniane.

7. przy ręcznym rozdrabnianiu saletry amonowej nie powinny być używane narzędzia metalowe ze względu na niebezpieczeństwo eksplozji.

8. odległość złożonych nawozów w magazynie powinna wynosić od stropu 1m, ścian 0,7m, punktów świetlnych 0,5m, przewodów elektrycznych i grzejników 1m.

84. Zdefiniować wymagania pokarmowe roślin, od czego one zależą i jak się je oblicza.

Wymagania pokarmowe roślin odpowiadają ilości składników, które roślina musi pobierać z jednostki powierzchni w okresie swojego rozwoju w celu wydania wysokiego i jakościowo dobrego plonu w danych warunkach agroekologicznych. Wielkość pobrania składników pokarmowych uzależniona jest od gatunku rośliny oraz wysokości i optymalnego składu chemicznego plonu.

W celu określenia wymagań pokarmowych roślin należy dysponować następującymi danymi:

- znajomością kompleksów przydatności rolniczej poszczególnych gleb,

- średnią wysokością plonów osiąganą w Polsce na poszczególnych kompleksach przydatności

rolniczej,

- zawartością suchej masy w % w plonach uprawianych roślin oraz stosunkiem plonu głównego do

plonu ubocznego,

- średnią zawartością składników pokarmowych w roślinach uprawnych w % suchej masy.

Wymagania pokarmowe roślin możemy obliczyć według wzoru:

gdzie:

Wp - wymagania pokarmowe w kg danego składnika pokarmowego na 1 ha,

a - składnik pokarmowy w suchej masie plonu głównego w %,

a₁ - składnik pokarmowy w suchej masie plonu ubocznego w %,

b - sucha masa w plonie głównym w %,

b₁ - sucha masa w plonie ubocznym w %,

P - plon główny w t z 1 ha

P₁ - plon uboczny w t z 1 ha

10 - współczynnik przeliczeniowy.

85. Co to są potrzeby nawozowe roślin i od czego są uzależnione ?

Potrzebami nawozowymi roślin nazywamy ilość składników pokarmowych zawartych w nawozach, którą należy zastosować pod daną roślinę na daną jednostkę powierzchni w celu uzyskania zakładanych, ekonomicznie uzasadnionych i jakościowo dobrych plonów. Potrzeby nawozowe roślin uzależnione są od:

- wymagań pokarmowych i intensywności pobierania składników przez poszczególne odmiany roślin uprawnych. Im roślina ma wyższe wymagania pokarmowe tym ma większe potrzeby nawozowe i należy stosować wyższe dawki nawozów.

- właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych gleby. Główną rolę tutaj odgrywa zasobność gleb w składniki pokarmowe i masę organiczną oraz ich odczyn. Im gleba posiada więcej składników pokarmowych, tym można stosować niższe dawki nawożenia i odwrotnie. Im więcej masy organicznej w glebie tym jej urodzajność jest wyższa. Jako jeden z głównych czynników decydujących o wzroście roślin pH gleby ma także duże znaczenie na przebieg procesów mikrobiologicznych zachodzących w glebie w wyniku których następuje rozkład masy organicznej i udostępnianie roślinom skladników pokarmowych. Najbardziej optymalne pH gleby waha się od 6 do 7,5.

- przedplonu. Rośliny motylkowate oraz okopowe na oborniku jako przedplony pozostawiają znacznie więcej masy organicznej, niż zboża.

- warunków klimatycznych. Tu wpływ ma długość okresu wegatacyjnego, optymalne uwilgotnienie gleby spowodowane opadami atmosferycznymi, bądź nawadnianie oraz temperatura otoczenia. Im dłuższy okres wegetacyjny w danym regionie tym większa szansa wykorzystania przez rośliny jak największej ilości skladników pokarmowych wprowadzonych do gleby.

- poziomu agrotechniki w gospodarstwie. Rozpatrując zabiegi agrotechniczne należy zwrócić uwagę na: wysokość dawek, optymalny termin ich stosowania oraz dobór odpowiedniej formy nawozu. Zastosowanie optymalnych dawek i proporcji składników pokarmowych zawartych w nawozach pozwoli otrzymać wysoki oraz jakościowo dobry i ekonomicznie opłacalny plon. Nawozy organiczne i mineralne należy stosować w określonych terminach. Stosowanie ich przed lub po optymalnym terminie nie daje spodziewanych efektów w plonach roślin.

86. Jak oblicza się dawki azotu pod rośliny uprawne?

Azot jest składnikiem najbardziej oddziaływującym na rośliny, dlatego też jego stosowanie należy do podstawowych zabiegów nawozowych. Wysokość dawki azotu ustala się na podstawie bilansu tego składnika zgodnie ze wzorem:

gdzie:

P_N - potrzeby nawożenia azotem w kg/ha

W_N - wymagania pokarmowe roślin w kg/ha

A₁ - ilość azotu z rozkładu nawozów naturalnych i organicznych w kg/ha

A₂ - ilość azotu z resztek pożniwnych w kg/ha

B - ilość azotu pochodząca z masy organicznej gleby w kg/ha

C - ilość azotu z nawozów azotowych nie wykorzystana przez przedplon w kg/ha

a - stopień wykorzystania azotu z nawozów mineralnych %.

87. Jak oblicza się dawki fosforu i potasu pod rośliny uprawne?

Ilość fosforu i potasu, którą należy dostarczyć w postaci nawozów mineralnych ustala się na podstawie bilansu tych składników zgodnie ze wzorem:

D_P ; D_K = W_P • x - O

gdzie:

D_P - dawka fosforu w kg/ha,

D_K - dawka potasu w kg/ha,

W_P - wymagania pokarmowe roślin w stosunku do fosforu, potasu w kg/ha,

O - ilość fosforu (potasu) jaką roślina może wykorzystać z nawozów organicznych w kg/ha

x - współczynnik bilansowy dla fosforu P₂O₅ i potasu K₂O uwzględniający kategorie

agronomiczne gleb.

88. Podać główne zadania stacji chemiczno-rolniczych i praktyczne wykorzystanie map.

Bardzo dużą pomocą w określaniu wysokości dawek składników pokarmowych jakie należy zastosować są wyniki analiz chemicznych gleb prowadzonych przez stacje chemiczno-rolnicze. W stacjach tych prowadzi się według standartowych metod obowiązujących w Polsce określenie pH gleb oraz zawartość form przyswajalnych fosforu, potasu,magnezu i niektórych pierwiastków śladowych.

Wyniki badań stacji chemiczno-rolniczych dotyczące zawartości składników przyswajalnych oraz pH w glebach są nanoszone na mapy zasobności gleb. Obecnie sporządza się dwa rodzaje map: jednoskładnikowe i wieloskładnikowe. W przypadku map jednoskładnikowych kolorami oznacza się działki o różnej zasobności w dany składnik pokarmowy, którego mapa dotyczy. W przypadku map wieloskładnikowych na każdej działce nanosi się oddzielne znaczki dla poszczególnych składników. Prostokątami oznacza się potrzeby wapnowania, kołami zasobność w fosfor, trójkątami zasobność w potas i gwiazdkami zasobność w magnez.

89. Jak określa się potrzeby wapnowania gleb?

Potrzeby wapnowania gleb ustala się na podstawie kategorii agronomicznej oraz pH oznaczonego potencjometrycznie, przez stacje chemiczno-rolnicze.

90. Jak oblicza się efektywność nawożenia i w jakich jednostkach się wyraża?

Efektywność nawożenia określa efekt plonotwórczy nawozów wyrażony w kg plonu rzeczywistego lub w przeliczeniu na jednostki zbożowe, osiągnięty na skutek zastosowania danej dawki składników pokarmowych.

Najprostszą metodą określania efektywności nawożenia brutto jest podzielenie uzyskanego plonu roślin przez dawkę wprowadzonych do gleby składników pokarmowych w postaci nawozów. Jednak w ten sposób przypisuje się nawozom całkowity plon, łącznie z jego częścią uzyskaną z naturalnych zasobów gleby. Obliczamy według wzoru:

gdzie: E_b - efektywność brutto

P - plon całkowity

N - dawka nawozu

Dokładniejsze dane uzyskuje się określając efektywność netto.Do określenia tej wielkości konieczne są dane informujące o wysokości plonu uzyskanego w tych samych warunkach bez nawożenia oraz co najmniej na jednym lub kilku poziomach nawożenia. Obliczamy według wzoru:

gdzie:

E_n - efektywność netto,

∆P - przyrost plonu,

N - dawka nawozu.

Efektywność końcowa nawożenia jest to stosunek przyrostu plonu do przyrostu nawożenia, pozwala określić skuteczność kolejnych porcji całkowitej dawki nawozowej. Obliczamy według wzoru:

gdzie:

E_k - efektywność końcowa,

∆P - przyrost plonu,

∆N - przyrost nawożenia.

91. Podać zasady obliczania opłacalności stosowania nawozów.

Opłacalność nawożenia jest to stosunek uzyskanych efektów produkcji do poniesionych nakładów, przeliczony na jednostki monetarne (dochód dzielony przez koszt).

Opłacalność nawożenia zależy od warunków ekonomicznych takich jak:

- ceny płodów rolnych,

- koszty zakupów,

- transport,

- przechowywanie i stosowanie nawozów,

- koszty zbiorów,

- przechowywanie i sprzedaż zwiększonego plonu roślin.

Opłacalność przeciętną obliczamy według wzoru:

gdzie:

O_p - opłacalność przeciętna,

E_n - efektywność netto,

C_p - cena produktu,

C_n - cena 1 kg czystego składnika.

Opłacalność końcową obliczamy według wzoru:

gdzie:

O_k - opłacalność końcowa,

E_k - efektywność końcowa,

C_p - cena produktu,

C_n - cena 1 kg czystego składnika

1

---