Помимо периодов максимального потребления питательных  веществ растения имеют критические  периоды потребления элементов питания. Отсутствие в это время того или иного элемента может нанести серьезный ущерб урожаю. Так, в период прорастания растения очень чувствительны к недостатку фосфора, который способствует хорошему развитию корневой системы, в период интенсивного образования вегетативной массы — к недостатку азота.

Потребность в  элементах минерального питания  также тесно связана с продолжительностью вегетационного периода сельскохозяйственных культур. Культуры и сорта с длинным вегетационным периодом способны формировать значительно большее количество органического вещества, а следовательно, потреблять и большее количество элементов питания, чем растения с коротким периодом вегетации. При изменении погодных условий, отклонениях в агротехнике уровень урожаев обычно выше на почвах с достаточно высоким содержанием органического вещества, а колебания урожаев по годам меньше. В значительной степени это обусловлено и лучшим использованием растениями вносимых элементов минерального питания, лучшей обеспеченностью растений СО2, что создает благоприятные условия для агрофитоценоза в образовании продуктов органического синтеза.

Влияние гумуса на использование растениями питательных веществ, как содержащихся в почве, так и вносимых с удобрениями, приобретает особо важную роль в связи с применением высоких доз удобрений. Внесение большого количества элементов питания, прежде всего высокоподвижных форм азота и калия, может вызвать ряд негативных последствий: избыточное накопление нитратов в растениях и в почвенно-грунтовых водах, открытых водоемах. Только при совместном применении минеральных и органических удобрений, увеличении запасов гумуса в почве можно успешно разрешить возникающие противоречия необходимости увеличения производства сельскохозяйственной продукции и сохранения окружающей среды от загрязнения. Наиболее полно обеспечение растений в соответствующие фазы развития элементами минерального питания достигается сочетанием внесения основного удобрения с дополнительным в виде подкормок.

В ряде случаев  применяют некорневые подкормки растений. В принципе все надземные органы могут поглощать питательные вещества.

33. Физиологические  основы применения  удобрений.

В естественных биоценозах поглощенные из почвы  соединения частично возвращаются с опавшими листьями, ветками, хвоей. С убранным урожаем сельскохозяйственных растений поглощенные вещества из почвы устраняются. Величина выноса минеральных элементов зависит от вида растения и от урожайности, а у одной и той же культуры еще и от почвенно-климатических условий. Овощные культуры, картофель, многолетние травы выносят больше элементов питания, чем зерновые.

Для предотвращения истощения почвы и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо внесение удобрений. Сопоставляя количество элементов в почве и растении с величиной урожая, Ю. Либих, как уже отмечалось, сформулировал закон минимума (или закон ограничивающих факторов). Согласно этому закону величина урожая определяется прежде всего количеством в почве того элемента, который находится в относительном минимуме. Увеличение содержания этого элемента в почве за счет внесения удобрений будет приводить к возрастанию урожая пропорционально вносимым дозам до тех пор, пока в минимуме не окажется другой элемент.

Этот  закон, справедливый в условиях внесения моноудооре-ний, трансформировался  в представление о критических периодах у растений по отношению к тому или иному минеральному элементу, т. е. периодах более высокой чувствительности растений к недостатку конкретного элемента минерального питания на определенных этапах онтогенеза.

В настоящее  время стало ясно, что высокие  и устойчивые урожаи без снижения плодородия почвы можно получить лишь при комплексном подходе к химизации сельского хозяйства, разработке и совершенствовании систем удобрений.

Система удобрений — это программа применения удобрений в севообороте с учетом растений-предшественников, плодородия почвы, климатических условий, биологических особенностей растений и сортов, состава и свойств удобрений. Впервые баланс элементов питания для нашей страны был составлен Д. Н. Прянишниковым (1937). Необходимое условие функционирования системы удобрений — предотвращение загрязнения окружающей среды вносимыми в почву химическими соединениями. Определить минеральный состав почвы и растения помогают химические методы. Они дают общее представление о количестве минеральных соединений, имеющихся в почве и поглощаемых растениями. Доступность для растений необходимых элементов и другие задачи решаются в экспериментальных условиях с привлечением вегетационного и полевого методов. Одновременно совершенствуются методы листовой диагностики потребности растений в элементах питания по экспресс-анализам клеточного сока. Удобрения подразделяют на минеральные и органические, промышленные (азотные, калийные, фосфорные, микроудобрения) и местные (навоз, торф, зола), простые (содержат один элемент питания - азотные, калийные, борные, молибденовые, марганцевые) и комплексные (содержат два или более питательных элементов). Среди комплексных удобрений выделяют сложные и комбинированные. Сложные удобрения в составе одного химического соединения содержат два или три питательных элемента, например калийная селитра - КN0₃, аммофос - NН4Н2РО4 и др. Одна гранула комбинированных удобрений включает два или три основных элемента питания в виде различных химических соединений (например, нитрофос. нитроаммофоска и др.).

Азотные удобрения. Азотные удобрения делятся на четыре группы: Нитратные удобрения (селитры) содержат азот в нитратной форме - NaNO₃, Са(NO₃)2 - физиологически щелочные удобрения, эффективные на кислых почвах. Аммонийные и аммиачные удобрения — сульфат аммония (NH4)SO₄, жидкий безводный аммиак (содержит 82,2% азота) - эффективны на нейтральных и слабощелочных почвах из-за физиологической кислотности. А ммонийно-нитратные удобрения. Основное азотное удобрение—аммиачная селитра NH4NO3 — содержит 34% азота, удобрение физиологически кислое, но подкисляет почву слабo. Мочевина (карбамид) СО(NH₂)2 — содержит около 46% азота, слегка подщелачивает почву при местном внесении.

Фосфорные удобрения. Фосфорные удобрения  делят на три группы в зависимости  от растворимости в воде. Водорастворимые  — простой суперфосфат и двойной суперфосфат с небольшим количеством свободной фосфорной кислоты. Фосфор суперфосфатов слабо подвижен в почве и концентрируется в месте внесения. Удобрения, фосфор которых нерастворим в воде, но растворим в слабых кислотах,— преципитат, томасшлак и др. Фосфор находится в них в доступной для растения форме. Удобрения, нерастворимые в воде и плохо растворимые в слабых кислотах,— фосфоритная мука, костяная мука.

Калийные  удобрения. Основным калийным удобрением является хлористый калий (КС1). Калийные удобрения дают значительные прибавки урожая при хорошем снабжении растений азотом и фосфором.

К сложным  удобрениям относится аммофос. К комбинированным удобрениям относятся: Нитрофосы и нитрофоски — двойные и тройные удобрения. Нитроаммофосы и нитроаммофоски — содержат больше минеральных веществ, чем нитрофосы, и все компоненты (азот, фосфор, калий) находятся в легкорастворимой форме.

Органические  удобрения — навоз, торф, птичий помет, зеленые удобрения — важны при совместном внесении с минеральными удобрениями как важные дополнительные источники основных минеральных элементов, органических веществ, улучшающие структуру почвы и ее биологическую эффективность.

Микроудобрения. Обычно применяют комплексные удобрения, которые содержат два, три и более основных элементов питания и микроэлементы.

Бактериальные удобрении. 1.Препараты бактерий, разлагающих органические соединения фосфора в почве. — фосфобактерин. 2.Препарат азотобактера — азотоген, или азотобактерин, обогащающий почву свободноживущими азотфиксаторами. 3.Препарат нитрагин, содержащий клубеньковые бактерии, способствующие образованию клубеньков на корнях бобовых, что усиливает фиксацию неорганического азота.

4.Препараты силикатных бактерий, обусловливающих разрушение почвенных калийных силикатов и улучшающих калийное питание растений.

Если  удобрения вносят в количествах, превышающих потребности растений, то урожайность не увеличивается и качество продукции может ухудшиться. Так, высокая концентрация удобрений в начале прорастания семян задерживает прорастание и рост корневой системы. Избыточное азотное питание капусты приводит к недостатку в ней Сахаров, капуста плохо хранится и сбраживается. Предельно допустимая концентрация нитратов в овощах не должна превышать следующих норм:

34. Плодородие почвы  и определяющие  его факторы: тип  почвы, микроорганизмы, растения, деятельность  человека.

Плодородие почвы - способность почвы удовлетворять  потребность растений в элементах  питания, влаге и воздухе, а также  обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Основные питательные элементы: азот, фосфор, калий, кальций, магний, натрий, кремний, железо, алюминий и другие – находятся в почве в виде минеральных, органических и органоминеральных веществ. Все эти вещества там постоянно подвергаются воздействию различных химических, биологических и биохимических превращений. В результате этих превращений питательные элементы в виде окислов и других соединений попадают в почвенный раствор и потребляются растениями. 

Но особое значение для плодородия почвы имеет содержание в ней органического вещества – гумуса. Его часто называют ни больше не меньше – носителем плодородия почвы. Гумус, перегной, - это сложный комплекс органических веществ, которые взаимодействуют друг с другом и с минеральными соединениями почвы. Он образуется и закрепляется в почве главным образом из отмерших растений, а также из отмерших микроорганизмов и почвенных животных как промежуточный продукт разложения. Это сложные органические кислоты – гуминовые и фульвокислоты, в составе которых имеется азот (2-6%) и небольшое количество зольных элементов – фосфора, серы, железа, алюминия и других. Гумус является важным источником азота и других элементов питания растений. При накоплении гумуса эти элементы аккумулируются в почве и предохраняются от вымывания и других потерь оттуда. В современных условиях это имеет большое экологические значение. С увеличением содержания перегноя в почве улучшаются ее физико-химические и технологические свойства, структура и строение, повышается ее биологическая активность и усиливается обменные процессы в ней. При разложении гумуса, которое усиливается в период интенсивного роста растений, азот и другие питательные элементы гумуса в форме окислов и других минеральных веществ поступают в почвенный раствор и потребляются растениями.

С урожаем сельскохозяйственных культур из почвы выносится большое  количество питательных веществ.

35. Понятие роста  и развития растений. Их взаимосвязь.

Онтогенез (жизненный цикл), или индивидуальное развитие, — комплекс последовательных и необратимых изменений жизнедеятельности и структуры растений от возникновения из оплодотворенной яйцеклетки, зачаточной или вегетативной почки до естественной смерти. Онтогенез является последовательной реализацией наследственной генетической программы развития организма в конкретных условиях внешней среды. Для характеристики онтогенеза растений используют термины «рост» и «развитие». Рост и развитие интегрируют все физиологические функции и взаимодействие растительного организма с внешней средой. Растение аккумулирует солнечную энергию, поглощает воду и минеральные вещества, образует новые клетки и органы, в нем происходят качественные изменения на протяжении всего онтогенеза.

Рост  — новообразование цитоплазмы и  клеточных структур, приводящее к  увеличению числа и размеров клеток, тканей, органов и всего растения в целом. Рост растений нельзя рассматривать как чисто количественный процесс. Так, появляющиеся побеги, листья качественно отличаются друг от друга. Растения в отличие от животных организмов растут в течение всей жизни, но обычно с некоторыми перерывами (период покоя). Развитие — качественные изменения живых структур, обусловленные прохождением организмом жизненного цикла, качественные изменения структуры и функций растения в целом и его отдельных частей — органов, тканей и клеток, возникающие в процессе онтогенеза. Процессы роста и развития тесно взаимосвязаны. Однако быстрый рост может сопровождаться медленным развитием и наоборот. Озимые растения при весеннем посеве быстро растут, но не переходят к репродукции. Осенью при пониженных температурах озимые растения растут медленно, но в них проходят процессы развития. Показателем темпов развития служит переход растений к репродукции. Показатели темпов роста — скорость нарастания массы, объема, размеров растения.

36. Движения растений. Тропизмы и настии.

Движение  растений — это изменение положения органов растений в пространстве, обусловленное разными факторами внешней среды: светом, температурой, силой тяжести, химическими элементами и др. Тропизмы — это ростовые движения, вызываемые односторонним действующим раздражителем (свет, сила тяжести, химические элементы и др.). Изгибание растений в сторону действующего фактора (раздражителя) называют положительным тропизмом, а в противоположную от действующего фактора сторону — отрицательным.