- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálAgrochemie, Vaněk a kol. 1992
(výpisky)
Úvod a náplň diciplíny
Náplň disciplíny
- nauka o rostlinných živinách, jejich formách, přeměnách, zdrojích v zemědělském podniku a v přírodě a použití hnojiv
- agrochemický trojúhelník :
- vztah 3 komponentů - rostlina, půda, hnojiva
- vzájemný vztah, ovlivňování, podmíněnost
- přímý vliv hnojiva na rostlinnou produkci nižší, než působení prostřednictvím půdy
- souvisí z řadou dalších vědních disciplín
- důležité - poznatky o povětrnostních podmínkách - ovlivňují hydrotermické podmínky → biologické, chemické fyzikální procesy v půdě
Rozvoj nauky o výživě rostlin a hnojení
- první poznatky - starověk - vypalování lesů
- Římané - zvířecí výkaly, vápenec, slín, sádra
- Aristoteles - názor - rostliny nemají látkovou výměnu, látky potřebné jsou již hotové v půdě
- Palissy
- (1510 - 1589)
- hnůj - obsahuje sůl = základem života X nebyl pochopen
- VanHelmont
- (1677 - 1744)
- první výživářský pokus → závěr - zdrojem výživy rostlin = voda
- Thaer
- (1752 - 1828)
- humusová teorie - úrodnost půd závisí na obsahu humusu v půdě
- minerální látky - působí dráždivě na příjem hum.
- Liebig
- (1803 - 1873)
- minerální teorii výživy rostlin
- min. látky - vznikají mineralizací organických sloučenin
- zdroj C - atmosféra
- základ života - voda, oxid uhličitý, čpavek
- zákon minima - zesilování nejslabšího článku výživy rostlin (dříve N, dnes Mg)
- omezení jednostranného odčerpávání živin z půdy - střídání plodin
- výroba průmyslových hnojiv
- Prjanišnikov
- (1865 - 1948)
- úloha amoniaku ve výživě rostlin
- užití fosfátů ke hnojení
- Stoklasa
- (1857 - 1975)
- chemický průzkum půd
- význam mikroorganismů v půdě
- Duchoň
- biologicko - chemické pojetí živin
- stanovení potřeby hnojení, zákonitosti výživy rostlin, využití městských a průmyslových odpadů, výroba vícesložkových hnojiv, využití močoviny,...atd.
Úloha výživy rostlin při formování výnosu a kvality produkce
- potřeba živin N, P, K, Ca, ... pro vytvoření biomasy - nedostatek → snížení kvality, výnosu hlavního produktu (↓N u pšenice → nižší kvalita zrna)
- výnos při střídání plodin, zavedení jetele a užití prům. hnojiv je proti trojhonnému hospodářství až 4x vyšší (v ideálních podmínkách až 10x více)
- jednohonná varianta - půda nestačí dodávat dostatek živin → kvalita zrna↓
- střídání plodin - varianty nehnojené / hnojeny hnojem, NPK →velmi příznivé ovlivnění výnosu
- výsledky pokusů - nutnost hnojení organickými hnojivy spolu s hnojivy průmyslovými
- důležité - správné užití hnojiv - výrazně se odráží na kvalitě rostlinných produktů
- N - největší vliv
- př. - cukrovka - nejvyšší výtěžnost rafinády (nejvyšší cukernatost) bez N hnojení X N - nepatrně příznivý vliv na růst bulvy, výrazný na růst chrástu → nutná vyváženost výživy rostlin
- cíl - určit pouze takové dávky hnojiv, které odpovídají produkci a podmínkám daného stanoviště
- nedostatky v agrotechnice nelze nahrazovat vyššími dávkami hnojiv → zhoršení kvalitu produkce, negativní vliv na životní prostředí
Výživa kulturních plodin
Složení rostlin
Rostlinné živiny
- živiny = látky, které živý org. přímá a požaduje k projevu všech svých životních funkcí
- heterotrofové - organické látky bohaté na energii
- autotrofové - anorganické látky → tvorba organických, využívají sluneční E, transformace v chemickou = "konzervy sluneční energie"
- základní biogenní molekuly - CO2, H2O - zdrojem C,O,H
- živiny = prvky, které musí mít rostlina bezpodmínečně k dispozici = nezbytné, dají se charakterizovat následujícími vztahy :
a/ nepřítomnost prvku rostlině nedovoluje ukončit úplný vegetační nebo reprodukční proces
b/ symptomy strádání nedostatkem tohoto prvku se dají odstranit jen jeho aplikací a sou pro něj specifické
c/ prvek se přímo účastní fyziologických dějů v rostlině a nepůsobí jen na vhodnou úpravu některého faktoru mimo organismus
Chemické složení rostlin
- chemická analýza rostlin, vegetační pokusy → zjištění obsahu prvků
- obsah vody v rostlině - 80 - 95% - odstranění sušením při 105 C
- obsah prvků - vyjádřen v relaci k sušině
- dělení :
a/ spalitelný podíl - při žíhání uniká ve formě plynů tvoří cca 95% sušiny
- C 45%, O 42%, N 1,5%, H 7%
b/ popeloviny - 4,5% sušiny
- P, K, Ca, Mg,...dále Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo
- složení rostlin - charakteristické rozdíly pro jednotlivé druhy, zafixovány v genetickém kódu
- jednotlivé etapy růstu - využití živin z půdy a hnojiv různou intenzitou, změny kvalitativní i kvantitativní
- usměrňování růstu rostliny - velmi obtížné (vzájemná interakce mezi vnějšími a vnitřními faktory) →nelze počítat s dokonalým efektem
Rozdělení rostlinných živin
- prvky - velkém množství = stavební
- v malém množství - nezbytné pro některé rostlinné druhy
- dělení :
a/ podle množství zastoupení v rostlině (starší, nevystihuje význam jednotlivých živin)
- makroelementy
- desetiny až desítky %
- C, O, H, N, P, K, Ca, Mg, S, (Fe)
- mikroelementy
- méně jak 0.05%
- Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo
- ultramikroelemnety
- velmi malé množství
- Au, Ag, Ra,...aj.
- prvky užitečné
- mohou dosahovat vysokých hodnot
- nejsou potřebné pro všechny rostlinné druhy
- Na, Cl, Si, Al,
b/ podle fyziologického a biochemického významu
- C, H, O
- příjem - CO2, O2, H2O
- nejdůležitější stavební kameny organických molekul
- nekovy
- N, S, P, B, Si
- příjem - oxidované formy, NH4
- transport - anorganické ionty, vazba do chelátových sloučenin
- důležité stavební kameny OL
- N a S - volné elektronové páry → tvoba chelátových vazeb
- alkalické kovy, kovy alkalických zemin
- K, Na, Mg, Ca
- příjem a transport - ve formě kationtů
- sorpčně poutány na OL
- Ca a Mg - mohou vstupovat do chelátových vazeb
- Mg - aktivátor enzymů
- těžké kovy
- Fe, Mn, Cu, Zn, Mo
- příjem - jako kationty / v chelátové vazbě X Mo - MoO4 2-
- kovové složky enzymů - schopnost vstupovat do chelátových vazeb → specifické vymezení účinosti enzymů
- možnost změny mocenství → přenos elektronů → průběh enzym. rcí
Význam a využití chemických analýz rostlin
- výsledky = zdroj informací o odběru živin rostlinami
- chem. analýza - poskytuje údaje o potřebě jednotlivých živin = celková potřeba živin v jednotlivých fázích vegetace
- odběr - množství živin obsažených v rostlinné biomase
- hospodářský odběr = odběr v období sklizně - živiny které odvážíme z pole
- biologický odběr živin - množství živin, které rostliny přijaly a jsou obsaženy v biomase v jednotlivých fázích vegetace z jednotky plochy
- živiny odebrané rostlinou během vegetace - vyšší kvantum, než živiny odebrané sklizní (návrat zpět do půdy, vymývání ze straších orgánů, opad a usychání spodních listů,..)
- obiloviny - ke konci vegetace výrazné snížení odběru, převážně u K
- odběr - vyjadřuje se v kg
- živiny obsažné v hlavním i vedlejším produktu
- normativ odběru - vztaženo na 1t hlavního produktu
- pšenice ozimá - N - 26 - 28 kg
- listová analýza - rostlina sama obsahem živin ukazuje na potřebu hnojení
- fáze kvetení - nejvýhodnější pro analýzu - ukončení příjmu živin → ustálení jejich hladin
- list - důležitá fyziologická funkce
- výnosový efekt - míra využití živin přijatých k tvorbě výnosu
- poměr sušiny / množství přijaté živiny
- maximální VE - žádná z živin nesmí být v relativním minimu
- živiny - v ideálním poměru
- praxe - optimalizace dávek živin, tvorba ideogramů
Příjem živin rostlinami
Příjem C,O,H - základní proces vazby sluneční energie
- 95% rostliny - C,O,H
- H, O - příjem kořenovým systémem ve formě H2O / průduchy - vodní pára
- C - příjem - průduchy listů - CO2 / resorbce kořeny HCO3
- průduchy (stomata)
- v epidermis listu, 1% listové plochy
- výdej vodních par transpirací → obrana proti zvýšené transpiraci - uzavření průduchů → snížení příjmu CO2 → pokles fotosyntetické produkce
- CO2
- průchod průduchem, mezibuněčnými prostorami, buněčnou stěnu plasmalemou, cytoplazmou - cíl - místo vlastní karboxylace
- rozpouštění ve vodě mezofylních buněk → HCO3 -, CO3 2-
- chloroplasty
- vlastní funkční jednotka asimilačních procesů
- počet - kolísavý
- kvantozomy (uzavření chlorofilu) → thylakoidy → grana
- stroma
- fotosyntéza
- světelná fáze
- převod světelné energie na chemickou (ADP → ATP)
- Hillova reakce(fotolýza hody) - doplňování hladiny elektronů
- přenos elektronu na feredoxinový systém, redukce NADP
- odštěpený O - vylučován do prostředí
- temnostní fáze
- vazba CO2 do organických sloučenin, využití E poutané do ATP
- dělní rostlin podle typu vazby CO2 :
- C3 - Calvinův cyklus - primárním akceptorem ribuloa-difofát
- uzavřeno disimilačními procesy - přebytečná E uvolňována ve formě tepelného záření - rostliny náročné na vyšší teploty
- C4 - Hatch-Slackův cyklus - primárním akceptorem CO2 PEP,
- asimilace spojena s metabolismem AMK
- úporné hospodaření s vodou
- CAM - probíhá normální fotosyntéza do doby, než začne stoupat sluneční žár → uzavření průduchů → využívání CO2 ze zásob ve formě jablečnanu (nebyl při dýchání uvolněn do atmoféry)
Hnojení CO2
- obsah v ovzduší - velmi nízký - 0,03% → může být omezujícím faktorem asimilace
- oplyňování oxidem uhličitým ve sklenících - výrazný efekt u C3 rostlin, zvýšení koncentrace až 10x v době nejvyšší fotosyntetické aktivity rostlin, poté větrání skl.
- užití komprimovaného CO2 v tlakových lahvích X cenová náročnost
- získávání CO palováním fosilních paliv - levnější X obsahuje nepříznivé přísady (SO2,...)
Kořenová výživa rostlin
- povrch kořenů mnohem menší, než povrch půdních částic → výživa rostlin zajišťována pohybem iontů k absorpčnímu povrchu buněk kořenů
- příjem živin probíhá proti koncentračnímu spádu - spojeno s energetickými nároky
- selektivní mechanismus příjmu živin
- množství přijaté živiny se řídí :
- potřebou rostliny
- intenzitou příjmu
- koncentrací iontu v půdním roztoku X každá živina musí dosahovat alespoň své mezní koncentrace
- dynamická rovnováha - po odběru iontů z půdního roztoku rostlinou,jsou opět z pevné fáze doplňovány
- povrchová sorpce iontů - výměnný charakter
- výměnná sorpční kapacita
- charakteristický znak odrůdy
- u dvouděložných vyšší, než jednoděložných (mladší X starší)
- pasivní transport
- ionty pronikají do mezibuněčných prostor a do buněčných stěn
- není spojeno se spotřebou E
- prostor kořenového pletiva = volný prostor
- související síť buněčných stěn = apoplast
- aktivní transport
- z hlediska zásobování rostlin daleko významnější
- živiny dostávají se přímo do centre metabolických dějů
- proces vyžaduje E
- vyznačuje se selektivitou
- příjem proti koncentračnímu spádu - teorie přenašečů ( v membráně - rozptýlené org. molekuly - specifická afinita vůči některým iontům, tvorba komplexu, uvolnění iontů uvnitř buňky, inaktivace, regenerace)
- prostup kationtů membránou pasivní cestou
- prostřednictvím ionoforů (tvorba komplexu s iontem, přeno přes membránu)
- elektrický potenciál - vrovnání rozdílů negativního náboje vakuoly a vnějšího prostředí
- protonová pumpa - vdej H+ na vnější stranu membrány a hromadění OH- v cytoplazmě
- vzájemná interakce iontů :
- antagonisté - K a Ca
- synergisté - Mg a P
Transport iontů v rostlině
- cytoplazma - možnost adsorpce
- přijatý iont :
- okamžité zapojení do metabolických dějů
- pohlcení ve vakuole
- předání od buňky k buňce
- prostup notů pletivem usnadněn plasmodesmi )symplastická csta)
- xylém → transpirační proud → nadzemní orgány → z xylému do sousedních buněk
- akropetální pohyb - směrem nahoru
- bazipetální pohyb - směrem dolu
- pohyblivost živin :
- dobrá - Rb, Na, K, N, P, S, Cl
- střední - Zn, Cu, Mn, Fe, Mo
- obtížná - Ca, Sr, Ba, Mg
Mimokořenová výživa
- foliární aplikace živin postřikem
- důležitá pohyblivost živ. v rostlině
- možnost momentální korekce živného stavu rostliny
- živiny + ošetřující přídavky (herbicidy, pesticidy, morforegulátory), detergenty
- rozestoupení kutikuly,→ kontakt roztoku s buňkami epidermis → aktivní příjem buˇkami listu (plazmatická vlákna - ektodesmy - usnadňují příjem)
- symplastická cesta před plasmodesmy
- aplikace - v podvečerní době úspěšnější
- stomata - nemají velký význam
- pH roztoku - blízko neutrální reakci
- močovina - může do cytoplazmy pronikat neporušená → dobře využita pro listovou aplikaci
- těžké kovy - ve formě chelátů
- mladší listy - snadnější příjem živin povrchem
- pouze podpůrná funkce
- foliární hnojiva :
- vegaflor - N, P, K, Ca
- folikomplex - N, P, K
Vliv vnějších a vnitřních faktorů na příjem živin rostlinami
- vnější faktory :
- ekologické vlivy - půdní, klimatické
- vlivy povětrnostní
- vnitřní faktory :
- vlastnosti zakotvené v genetické kódu rostliny
- klimatické vlivy - základní charakteristika stanoviště - odhad produkčních vlastností → diferenciace dávek hnojiv
- vliv ročníku
- nejdůležitější složka - vliv počasí. promítá se do vzájemné relace přijatých živin
- hnojení organickými hnojivy → útlum výkyvů způsobených změnami počasí
- průběh srážek
- největší vliv
- zvýšením vláhy stoupá intenzita příjmu P X N - odplavování NO3- → podzimní, zimní srážky = nenávratné ztráty dusičnanů
- vliv teploty - vyšší teploty → vyšší příjem živi, činnost půdní mikroflóry
- vliv osvětlení - příjem K - nepřímo úměrná závislost
- vnitřní faktory
- dědičný základ rostliny
- dispozice divokých rostlin přenášeny na rostliny vyšlechtěné
- příjmová kapacita rostlin
- dána hloubkou a hustotou kořenového systému
- nejvyšší - ozimé žito
- střední - oves, ozimá pšenice
- nejnižší - jarní ječmen
Charakteristika obdoby výživy rostlin
- období výživy rostlin = období, ve kterém rostlina přijímá živiny X nemuse se shodovat s vegetačním obdobím
- dělení období výživy :
I. kritické
- první vývojové fáze rostliny, nedostatek nebo disproporce v rozdělení živin mají vážné důsledky a těžko napravitelné
II. období maximální spotřeby
- příjem největšího množství živin rostlinou, nejintenzivnější tvorba sušiny, odchylky od správné výživy méně nebezpečné
III. období maximálního účinku
- živiny rostlinou přijaté nemají vždy stejný efekt, pouze v určité přesné vývojové fázi mohou výrazně zlepšiv stav rostliny
Výdej látek kořeny do prostředí
- kořeny - do svého okolí vydávají řadu minerálních a organických látek
- kořenová exkrece:
I. minerální látky = živin - nebyly zapojeny do metabolických dějů / již využité, dobře pohyblivé ( K, H+, HCO3-)
II. organické látky - velké množství, kyseliny, AMK, cukry, vitamíny, enzymy
- charakter a množství exkrece - dáno druhem rostliny
- tvorba specifického prostředí pro mikroorganismy - exkrece = zdroj energie
- některé org. látek - schopnost tvořit chelátových komplexů → uchování kovů (Fe, Ca, Mg,..) v roztoku
- pufrování prostředí
- působení na uvolňování živin - fosfáty z málo rozpustných sloučenin
Fyzioůogické reakce hnojiv
- aktuální reakce
- pH vodného roztoku způsobené chemismem a složením průmyslového hnojiva ( soli silných kyselin a zásad → neutrální reakce / slabé kyseliny + silné zásady → zásaditá rce / silné kyseliny + slabé zásady → kyselá rce)
- dusíkaté vápno - alkalické působení
- fyziologická reakce
- zásah hnojiv způsobený selektivním příjmem iontů kořeny rostlin
- přednostní využití kationtů / aniontů → kyselá / zásaditá rce
- výsledný projev pH závisí na druhu rostiny
- KCl - ječmen, oves → neutrální reakce X hrách, kukuřice, slunečnice, přednostní příjem draslíku → kyselá rekce
- NH4NO3 - rychlejší příjem NH4 → pokles pH X po té příjem NO3 → vyrovnání pH (jeden ze způsobů udržování stálého prostředí rostlinou)
- močovina - aktuální neutrální reakce X amonifikae → alkalizace / nitrifikace → acidizace
- ekvivalent kyselosti
- stanovení podle chemického složení hnojiva
- založen na předpokladu - S, Cl, P, N - snižují pH / K, Ca, Mg, Na - zvyšují pH
= vliv 100 kg hnojiva vyjádřený v CaO
- poskytuje potřebné informace o působení hnojiva
- důležitý údaj pro výpočet potřeby vápnění
Zákonitosti ve výživě rostlin
- růst a vývoj - základní životní projev
- základní vegetační činitele
- hmotné - živiny, vlastnosti rostlin
- energetické - světlo pro autotrofy
- biologické
- genetické
- fyzické
- prostorové
- časové
- zákon minima - výše výnosu pole je závislá na oné pro plný rozvoj rostliny nezbytné živině, která je v půdě ve vhodné formě a stavu přítomna v nejmenším množství
- dosažení fyziologického stropu - udržení výnosu v určitém rozmezí X po překročení dávky → poškození organismu → pokles dávky
- zákon fyziologických vztahů - výnos rostliny je závislý na šech vegetačních faktorech, každý z nich je naprosto nezbytný a jejich stupňování má za následek přírůstek výnosů
- zákon o ubývajících přírůstcích - každá dávka stupňovaného vegetačního faktoru dává menší a menší přírůstek výnosu
Agrochemické vlastnosti půd
- všechny měřitelné charakteristiky půd - přímý / nepřímý vztah k rostlině
- přímý vztah = ovlivňují cesty přechodu iontů z půdního roztoku do kořenů rostlin
- sorpční, iontové vlastnosti - ovlivňují ztráty živin z půd, posun rovnováhy mezi půdním roztokem a pevnou fází půdy
- půdní reakce = rovnováha mezi ionty půdního roztoku a v koloidním systému kořenového vlášení, určena koncentračním spádem
- rovnováha vody a vzduchu - určuje rozvoj půdních organismů → kvalitu a kvantitu primární rozložitelné půdní organické hmoty
- obsah živin v půdě, přístupnost rostlinám, rychlost + mechanismus přístupu a doplňování živin, mobilizace, imobilizace,...
Charakteristika a funkce tuhé, kapalné, a plynné fáze půdy
Tuhá fáze půdy
- uplatnění ve výživě :
I. kvalitou - minerální, primární (humifikací, mineralizací nezasažené), humusové č.
II. dispersitou
- hrubě disperzní - 0,2 - 0,002 mm
- koloidně disperzní - 0,001 - 0,000002 mm
- molekulárně dispersní - menší jak 0,000001 mm
- sorpce, desorpce, iontová výměna - nejvýznamnější vlastnosti půd z hlediska hospodaření s živinami
- humusové částice - elektrická dvojvrstva → vyšší iontovýměnná kapacita
- koloidní, minerální a organické částice - nejvyšší stupeň disperzity
- organická půdní hmota
- veškerá spalitelná hmota v půdě
- humus - její součástí
- přeměněné organické látky, primární organické látky v půdě
- tmavě zbarvené substance, vysoká molekulová hmotnost, patrné původní zbytky anatomické stavby odumřelých zbytků
- humusové koloidní částečky - aktivnější, iontovýměnných a chemisorpčních reakcích X minerální a jílovité částice
- porovnávání půdy z hlediska kvality humusových látek - nelze - kvalita humusu velmi rozdílná
- humus vlastní - příznivý vliv na:
- tvorbu půdních agregátů
- sorpční a iontovýměnné procesy v půdě a její pufrovitost
- vláhový režim v půdě
- využitelnost rostlinných živin
- detoxikaci škodlivých sloučenin
- částečnou detoxikaci těžkých kovů
- biologickou, biochemickou, biofyzikální dynamiku půdy
- minerální podíl v půdě
- 95 %
- hlavní podíl - hrubě disperzní částice
- sekundární jílovité materiály - ovlivňují sorpční, chemické, fyzikální vlastnosti půd
Kapalní fáze půdy
= půdní roztok - půdní voda s rozpuštěným CO2 a O2, minerálními a organickými sloučeninami
- důležitá jak pro vertikální tak horizontální transport živin v rostlině
- interakce mezi půdním rozrkem a kořínky rostlin = poměr osmotických tlaků
- složení
- závislé na množství faktorů
I. půdní reakce
II. hydrotermické podmínky stanoviště
III
Vloženo: 15.08.2009
Velikost: 528,00 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Copyright 2024 unium.cz