ХИМИЯ
§ 25. Химия и сельское хозяйство
| Химизация — это одно из направлений научно-технического прогресса, основанное на широком применении химических веществ, процессов и методов в различных отраслях, например в сельском хозяйстве. |
Основные направления химизации сельского хозяйства:
- Производство минеральных макро- и микроудобрений, а также кормовых фосфатов.
- Внесение извести, гипса и других веществ для улучшения структуры почв.
- Применение химических средств защиты растений: гербицидов, зооцидов и инсектицидов и т. д.
- Использование в растениеводстве стимуляторов роста и плодоношения растений.
- Разработка способов выращивания экологически чистой сельскохозяйственной продукции.
- Повышение продуктивности животных с помощью стимуляторов роста, специальных кормовых добавок.
- Производство и применение полимерных материалов для сельского хозяйства.
- Производство материалов для средств малой механизации, использующихся в сельском хозяйстве.
Около половины всех элементов Периодической системы Д. И. Менделеева применяется в сельском хозяйстве. Влияние многих из них еще неизвестно, и тем из вас, кто станет в будущем специалистами сельского хозяйства, предстоит выяснить это.
Основная цель химизации сельского хозяйства — обеспечение роста производства, улучшение качества и продление сроков сохранности сельскохозяйственной продукции, повышение эффективности земледелия и животноводства.
Важным направлением химизации сельского хозяйства является использование методов биотехнологии и генной инженерии для решения продовольственных проблем.
Растения и почва
Почва и растения не только взаимосвязаны, но и взаимозависимы.
Рассмотрим, что дает почва растению:
- она является средой обитания корней и подземных видоизменений стебля (корневища, клубни, луковицы);
- почву можно рассматривать как посредника между растением и удобрениями, растением и влагой;
- почва — это источник питательных веществ для растения.
Рассмотрим и обратную связь — что дает растение почве:
- своим возникновением и дальнейшим «развитием» почва «обязана» главным образом жизнедеятельности низших и высших растений (что доказали ученые В. В. Докучаев, П. А. Костычев, В. Р. Вильямс);
- важнейшие свойства почвы: содержание перегноя и его качество, структура и прочность (а также связанные с ними режим водо-, воздухо- и теплообмена, динамика питательных веществ), поглотительная способность, кислотность — определяются во многом жизнедеятельностью растений и микроорганизмов.
Способы воздействия на почву растений и микрофлоры, обитающей в их подземных частях, можно разделить на физические, химические и биологические.
1. Физические:
а) затеняющий эффект растительности приводит к уменьшению нагревания почвы солнцем и сокращению испарения почвенной воды;
б) разрыхляющее и сжимающее влияние корневой системы на структуру почвы.
2. Химические:
а) в результате корневого дыхания в почву выделяется углекислый газ СO2, который, растворяясь в почвенной влаге, образует угольную кислоту Н2СO3, диссоциирующую по уравнению
Эти ионы активны и вытесняют из гумуса и минералов, разрушая их, в почвенный раствор катионы — NH+4, К+, Са2+, Mg2+, Fe3+ и анионы — NO-3, SO2-4, Сl-;
б) изменяется химический состав различных почвенных горизонтов в результате поглощения корнями зольных элементов из более глубоких слоев и отложения их при отмирании растений в почве;
в) корни растений выделяют в почву органические вещества — кислоты, углеводы, аминокислоты и др.
3. Биологические:
а) корневыми выделениями питаются микроорганизмы, которым принадлежит важная роль в мобилизации питательных веществ для растений: фиксации атмосферного азота, разложении труднорастворимых фосфатов, минерализации органических соединений, выделении ростовых веществ и витаминов, образовании гумуса из растительных остатков и т. д.;
б) микрофлора почвы, кроме пользы, может приносить и вред: она содержит паразитов и возбудителей грибных и бактериальных заболеваний. Кроме полезных аммонифицирующих и нитрифицирующих бактерий, в почве имеются денитрификаторы, разрушающие селитру и выделяющие азот.
