Соотношение элементов питания растений

9. Вынос элементов питания с урожаем (биологический, хозяйственный, остаточный).

Вынос элементов питания с урожаем – это потребность в них с/х культур для накопления единицы урожая или получения определенной урожайности с единицы площади. Выражается кг/т или кг/га.

Части биологического (общего выноса) показывают общее количество элементов питания необходимых растению для формирования биомассы (включая подземные и надземные органы)

Хозяйственный вынос – это вынос питательных веществ с основной и побочной продукцией (зерно и солома). В зависимости от биологических особенностей растения хоз. вынос может составлять 20-85% биологического.

Остаточный вынос – это часть, сосредоточенная в пожнивных и корневых остатках, опавших листьях, побочная продукция если она оставляется в поле. При определении остаточного выноса учитываются и элементы питания, выделяемые корнями в почву в течение вегетации.

В практической деятельности, как правило, пользуются хоз. выносом, т.е. при расчете доз удобрений преследуется цель компенсировать потери питательных веществ отчуждаемых с территории хозяйственной продукцией.

Величина хозяйственного выноса определяется биологическими особенностями, уровнем урожайности и ее структурой. Биологические особенности определяют химический состав сухого вещества и соотношение элементов питания.

Пример: зерновые выносят N:P2O5:K2O=2,5-3:1:1,8-2,6

пропашные выносят N:P2O5:K2O=2,5-4,5:1:3,5-6

Химический состав растений зависит и от условий минерального питания. Недостаток какого-либо элемента в почве вызывает снижение его в растении, повышение – наоборот.

Технические и кормовые культуры накапливают больше сухого вещества, чем зерновые, поэтому характеризуются более высоким выносом элементов питания.

Вынос одной и той же культуры увеличивается с ростом ее урожайности. Основная и побочная продукция растения различается по содержанию элементов питания.

Пример: в зерне хлебных злаков содержится в 4 раза больше N и P и в 3 раза меньше К чем в соломе.

Поэтому изменение структуры урожайности в зависимости от структуры урожая отразится на размере выноса.

Влияние на структуру урожайности могут оказывать: почвенно-климатические условия. Так сахарная свекла при возделывании на Пд формирует больше ботвы, чем на черноземах, как следствие вынос элементов питания 1 т корней с соответствующей ботвой увеличится в 2-2,5 раза.

Формула для расчета выноса: Э, кг/га , где

У0 – урожайность основной продукции т/га

Э0 – содержание элемента питания в основной продукции

Уп – урожайность побочной продукции т/га

Эп – содержание элемента питания в побочной продукции

т.к. урожайность побочной продукции учитывается редко, обычно выражают вынос в расчете на единицу основной продукции с расчетом на побочную.

Э, кг/т, где В – хозяйственный вынос элемента питания кг/га

10. Поступление питательных веществ в растения. Строение корневой системы. Поступление иона в свободное пространство корня.

Растения поглощают питательные вещества почвы с помощью корневой системы. Корни растений сильно разветвлены, проникают в почву на глубину 1,5-2 м, у некоторых растений 5-10 м. В ширину распространяется на 30-65см.

Каждый корень можно разделить на 3 основные зоны:

Источник

Соотношение элементов питания растений

• • Белорусский государственный университет
• • Содержание
• • 1. Общие вопросы химической мелиорации
• • Введение
• • 1.2. История развития агрохимических знаний.
• • 1.3. Удобрения – основной фактор повышения урожаев.
• • 2. Питание растений
• • 2.1. Химический состав растений
• • Химический состав сельскохозяйственной продукции, %
• • Содержание основных элементов питания в растениях
• • 2.2.Особенности питания растений
• • 2.3. Внешние условия питания растений
• • 3. Свойства почвы, важные для питания растений
• • 3.1. Состав почвы
• • 3.2 Поглотительная способность почв
• • 3.3. Реакция почвенной среды
• • Градация почв Беларуси по степени кислотности (pH в kCl) и относительное содержание почв различной кислотности
• • 3.4. Содержание питательных элементов в почвах
• • Градация по содержанию и запасу подвижного фосфора в почвах Беларуси и распределение почв по группам обеспеченности
• • Градация по содержанию и запасу подвижного калия в почвах Беларуси и распределение почв по группам обеспеченности
• • Содержание подвижного k2o считается избыточным, если оно превышает 4,5% от емкости катионного обмена на супесчаных и песчаных и почвах и 5% — на суглинистых почвах.
• • Градация по содержанию и запасу гумуса в почвах Беларуси и распределение почв по группам обеспеченности
• • Интервалы оптимальных параметров агрохимических свойств почв Беларуси
• • 4. Известкование почв Беларуси
• • Наличие кислых почв (по группам кислотности, %) на пашне в Беларуси по результатам обследования 1966–1970 годов
• • Динамика ежегодных объемов работ по известкованию кислых почв в Беларуси с 1951 года
• • Нормативы прибавок урожая основных культур от извести
• • Обобщенные нормативы расхода СаСо3для сдвига реакции среды основных почв Беларуси на 0,1 рН
• • Оптимальные уровни кислотности почв Беларуси (рН в kСl) для различных севооборотов (при среднем содержании гумуса и подвижного фосфора)
• • Дозы известковых мелиорантов (т/га СаСо3) для известкования кислых почв пахотных земель
• • Баланс кальция и магния на пашне Беларуси, кг/га СаСОз
• • 5. Минеральные удобрения
• • 5.1. Классификация и свойства минеральных удобрений
• • 5.2. Азотные удобрения
• • Фосфорные удобрения
• • Калийные удобрения
• • 5.5. Микроудобрения
• • 5.6. Комплексные удобрения
• • 5.7.Технология применения минеральных удобрений
• • Нормативы расхода фосфорных и калийных удобрений сверх выноса с урожаями для увеличения содержания подвижных их форм в дерново-подзолистых почвах на 10 мг/кг, кг/га д.В.
• • 6. Органические и бактериальные удобрения
• • Свойства основных видов торфов Беларуси
• • 7. Система применения удобрений под сельскохозяйственные культуры
• • 8. Экологические проблемы химизации земледелия
• • Средняя кислотность и среднее содержание основных ионов в среднемесячных атмосферных осадках, мг/л (1992–1998 гг.)
• • Рекомендуемая литература

для пшеницы, гороха, льна, трав — в процентах от сухого вещества, для иных культур — на сырую массу.

На количество и качество органических веществ в растениях большое влияние оказывают условия их питания. Достаточное содержание азота в почве увеличивает образование белков и аминокислот в растениях. Растительные белки состоят из 20 аминокислот и 2 амидов. Вместе с азотистыми небелковыми соединениями они составляют сырой протеин. Фосфорные и калийные удобрения способствуют накоплению углеводов – сахаров, крахмала, клетчатки и жиров. Улучшают качество урожая микроудобрения.

Живые растения и сухая растительная масса существенно различаются по элементному составу, так как при потере воды происходят и некоторые изменения органического вещества (окисление жиров, распад ферментов и др.). Средний химический состав сухого вещества растений (%): углерод—45, кислород — 42, водород — 6,5, азот — 1,5, зольные элементы (остающиеся при сжигании растений элементы — калий, кальций, магний, фосфор и др.) — 5. В живом растении соотношение элементов другое (% к весу свежей массы): кислород—70, углерод—18, водород — 10,5, кальций — 0,5, азот — 0,3, калий — 0,3, кремний — 0,15, фосфор — 0,07, магний — 0,07, сера — 0,05, хлор — 0,04, натрий — 0,02, алюминий — 0,02, железо — 0,02, марганец—0,007, стронций—0,001.

Всего в растениях обнаружено более 70 химических элементов, 20 из них относятся к необходимым, так как без них растения не могут жить, они не заменимы другими элементами. Это кислород, углерод, водород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, натрий, сера, железо, хлор, марганец, бор, цинк, медь, молибден, кобальт, ванадий, йод. Еще 12 элементов считаются условно необходимыми, потому что способны иногда положительно влиять на растения. К ним относятся кремний, литий, стронций, кадмий, селен, серебро, свинец, фтор, хром, никель, алюминий и титан.

Содержание кислорода, углерода, водорода, фосфора, калия, кальция, азота, магния, серы и железа в растениях может колебаться от нескольких процентов до сотых долей процентов сухого вещества. Эти элементы называются макроэлементами (табл. 2.2). Элементы, содержание которых измеряется тысячными и стотысячными долями процента называются микроэлементами. К ним относятся бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт и ванадий. Химические элементы, встречающиеся в растениях в еще меньших количествах, чем микроэлементы, называются ультрамикроэлементами.

Кислород, углерод и водород – основные элементы, из которых построены углеводы, жиры, белки и другие органические вещества растений.

Азот входит в состав важнейших соединений – аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, хлорофилла, витаминов группы В и др. недостаток азота выявляется по слабому образованию хлорофилла. Азот способствует росту вегетативной массы. Фосфор играет важную роль в обмене веществ и энергии. Энергия аккумулируется в виде АТФ и т.п., стимулируя рост растений. Недостаток фосфора сказывается на развитии репродуктивных органов. Калий важен для синтеза и передвижения углеводов в растениях, повышает водоудерживающую способность тканей и устойчивость растений. Кальций важен для фотосинтеза, усвоения азота, участвует в формировании клеточных оболочек, важен для корней; не может реутилизироваться. Магний входит в состав хлорофилла, активирует окислительно-восстановительные процессы и передвижение фосфора.

Химический состав растений непостоянен в течение вегетации. В первые фазы роста и развития поглощение минеральных элементов однолетними* культурами значительно опережает синтез ими органических веществ. Например, яровая пшеница к фазе колошения поглощает 97–100 % минеральных элементов, но создает лишь около 60 % органических веществ урожая. У картофеля максимальное поглощение элементов минерального питания отмечается в июле, у сахарной свеклы—в августе. Растения как бы создают запас минеральных элементов для дальнейшей работы всего фотосинтетического аппарата. Во второй половине вегетации растения частично теряют некоторые элементы, прежде всего калий. Потери элементов объясняются отмиранием и опаданием старых листьев, а потери калия – еще и вымыванием дождями из надземных органов.

Знание химического состава растений имеет большое практическое значение для организации правильного питания растений и получения растениеводческой продукции заданного качества.

Источник

2.3. СООТНОШЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В РАСТЕНИЯХ И ИХ ВЫНОС С УРОЖАЕМ

Биологические особенности растений, а также условия их выращивания определяют вынос элементов минерального питания с урожаями различных культур.

Различают биологический и хозяйственный вынос элементов питания. Биологический вынос — это вынос питательных веществ из почвы всеми частями растения: основной и побочной продукцией, убираемой с поля, пожнивными остатками, корнями, опавшими листьями, оставшимися на поле.

Под хозяйственным выносом подразумевают вынос питательных веществ с урожаем убираемой с поля основной и побочной продукции (например, зерно и солома) (табл. 13).

13. Хозяйственный вынос основных элементов питания урожаемсельскохозяйственных культур, % от биологического КультураNРАК₂0 Многолетние травы (клевер с тимофеевкой)484852 Клевер первого года пользования404050 Клевер второго года пользования404047 Однолетние травы (вика, горох с овсом)616866 Зерновые757964 Картофель717279 Кукуруза на силос808271 Кормовые бобы на силос768570 Томат667286 Огурец536058 Капуста белокочанная554938 Лук-репка677380 Капуста цветная252127

Соотношение элементов питания, расходуемых на создание сельскохозяйственной продукции, может значительно меняться в зависимости от культуры и структуры урожая. Например, при увеличении в биологическом урожае зерновых доли соломы на создание 1 т продукции (зерна) затрачивается значительно больше элементов питания. У картофеля, подсолнечника, капусты, сахарной свеклы гораздо выше потребление калия по сравнению с зерновыми культурами. Клеверу и конопле присуще высокое потребление кальция (табл. 14).

14. Среднее соотношение питательных веществ в урожае различных культур КультураNРАК₂0СаО Зерновые2,5-31,01,5-2,20,5 Лен2,01,01,51,0 Конопля2,01,01,33,0-3,5 Клевер3,51,03,04,0 Картофель2,5-3,51,04,0-4,5— Сахарная свекла2,5-3,51,03,5-5,0— Кормовая свекла3,5-4,51,04,5-6,0—

Обычно в зерне содержится примерно в 4 раза больше азота и фосфора, чем в соломе, а калия и кальция в соломе в 2—3 раза больше, чем в зерне.

Вынос элементов питания товарной продукцией зависит от условий выращивания. Так, для образования Ют корней и соответствующего количества ботвы в лесостепных районах сахарная свекла потребляет 50 кг азота, 15 кг Р₂0₅ и 60 кг К₂0. При выращивании в Нечерноземной зоне у сахарной свеклы сильнее развиты листья, и на каждые Ют корней потребляется 80—100 кг азота, 35 кг Р,0₅ и 145 кг К₂0.

Интенсивное применение минеральных удобрений значительно повышает вынос всех элементов минерального питания возрастающими урожаями сельскохозяйственных культур.

Источник