Основы агрохимии

1. Агрохимия — научная основа химизации земледелия

Агрохимия является научной основой химизации сельского хозяйства. Она развивается под воздействием требований земледелия и призвана способствовать повышению его культуры. Агрохимия применяет в своих исследованиях методику химического анализа растений, почвы и удобрений, широко пользуется методами лабораторного и полевого опыта, меченых атомов, спектроскопии и хроматографии и другими.

Агрономическая химия (Агрохимия) — наука об оптимизации питания растений, применения удобрений и плодородия почвы с учётом биоклиматического потенциала для получения высокого урожая и качественной продукции сельского хозяйства, прикладная наука, составная часть раздела химии — «неорганическая химия».

Агрохимия — также учебная дисциплина о химических процессах в почве и растениях, минеральном питании растений, применении удобрений и средств химической мелиорации почв. Включает определение содержания в почвах и растениях химических элементов, белков, аминокислот, витаминов, жиров, углеводов; установление механического и минералогического состава почв, содержания в них органической части (гумуса), солей, водорослей, микроорганизмов и др. Изучает влияние удобрений на растения и почву.

Агрохимия — наука, которая изучает круговорот веществ в системе «почва — растение — удобрения», а также их влияние на качество сельскохозяйственной продукции и проблемы охраны окружающей среды в зоне ведения аграрного сектора экономики государства.

Агрохимические исследования касаются вопросов воспроизводства плодородия почв, высокоэффективного использования минеральных, органических удобрений, микроэлементов на фоне других средств химизации, изучение агрохимической, экономической, энергетической и экологической эффективности удобрений, их физико-химических и агрохимических свойств, организации системы химизации отраслей агропромышленного комплекса (АПК).

Основные разделы агрохимии:

· питания растений, химия почвы и удобрений;

· взаимодействие удобрений с почвой и микроорганизмами;

· применения удобрений под отдельные растения;

· система удобрения в севообороте;

· методика агрохимических исследований;

· химические средства борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур.

2. Отношение сельскохозяйственных культур к кислотности почвы и известкованию

Отношение сельскохозяйственных культур к кислотности почвы

Реакция среды в почве — один из основных показателей уровня плодородия почв для сельскохозяйственных культур, так как она является своего рода интегральным показателем целого комплекса свойств почв, который формирует урожай. Установлено, что кислая среда нарушает углеводный и белковый обмены в растениях. Отрицательное влияние кислой среды на ферментативный аппарат клеток приводит к замедлению и приостановлению процессов синтеза в растениях. Дикорастущие виды являются индикаторами почвенной кислотности. В. К. Каличкин (1998) отмечает, что индикаторами почвенной кислотности являются щавелек (Rumex acetosella), торица полевая (Sperguba arvensis), лисохвост луговой. По наблюдениям, надежным индикатором является хвощ полевой, который часто подавляет посевы ячменя и пшеницы. Оптимальный интервал рН в почвах для культурных растений в сильной степени зависит от доступности элементов питания и растворимости токсикантов. При улучшении минерального питания в оптимальных физических условиях (плотность почвы, содержание влаги и др.) урожайность существенно увеличивается, а оптимальный вариант значений рН смещается в более кислую сторону. Однако, несмотря на эти особенности, сельскохозяйственные растения по отношению к почвенной кислотности можно разделить на несколько групп. Первая группа характеризуется высокой чувствительностью к почвенной кислотности: клевер, эспарцет, корнеплоды, донник.

Вторая группа культур отличается умеренной чувствительностью к кислотности почв, хорошей отзывчивостью на известкование: яровая пшеница, кукуруза, ячмень, горох, вика.

Третья группа культур — слабочувствительные к кислотности, однако они положительно реагируют на известкование: озимая рожь, гречиха, тимофеевка.

Четвертая группа подразделяются на две подгруппы:

а) не переносящие избыток кальция в почве — лен;

б) удовлетворительно переносящие кислотность почвы и не нуждающиеся в известковании — картофель.

Оптимальная реакция почв не является строго фиксированной величиной, она зависит от уровня питания, а также от наличия тех или иных ионов в питательном растворе. Кроме того, большое влияние оказывают агрохимические, биологические свойства почвы и ее водно-воздушный режим. Важнейшим фактором, снижающим урожайность сельскохозяйственных культур на кислых почвах, является алюминий. Устойчивость растений к токсичности алюминия имеет сложную природу и контролируется генетически. Растения, клетки корней которых имеют устойчивую к действию металла плазмолемму, наряду с активным подщелачиванием среды интенсивно выделяют вещества, хелатирующие и осаждающие алюминий, устойчивы к нему.

А.И. Мещеряков (1937), по данным своих исследований и других авторов, расположил полевые культуры по степени их чувствительности к алюминию в следующем порядке: сахарная свекла > горчица белая > лен-долгунец > конопля > яровая пшеница > морковь > картофель > кенаф > подсолнечник > овес > горох > гречиха > люпин > яровая рожь.

Отношение сельскохозяйственных культур к известкованию

По отношению к кислотности почвы и известкованию основные культурные растения подразделяют на следующие группы:

I группа — люцерна, клевер луговой, капуста белокочанная, свекла (сахарная, кормовая), очень чувствительны к кислотности почвы и требуют нейтральной реакции или слабощелочной (рН 6,2 — 7,2), очень хорошо отзываются на известкование.

II группа — пшеница, ячмень, кукуруза, горох, бобы, вика, клевер шведский, кострец, турнепс, брюква, требуют слабокислой и близкой к нейтральной реакции (рН 5,1−6,0), хорошо отзываются на известкование.

Ш группа — рожь, овес, тимофеевка, гречиха, переносят умеренную кислотность (рН 4,6−5,0), но лучше растут при слабокислой реакции, положительно реагируют и на высокие дозы извести.

IV группа — картофель, лен, подсолнечник, легко переносят умеренную кислотность и требуют известкования только на сильнои среднекислых почвах.

V группа — люпин, сераделла, чай, малочувствительны к повышенной кислотности почвы.

Таким образом, большинство сельскохозяйственных культур развивается в широком диапазоне рН, но лучше при слабокислой или нейтральной реакции среды. Особенности отдельных культур должны приниматься во внимание в практике известкования. Внесение извести уничтожает вредное действие на растение кислотности и подвижного алюминия. Кроме того, известь является источником кальциевого питания для растений, потребность в котором у некоторых растений особенно велика, например, у клевера, люцерны, капусты. Так, при высоких урожаях капусты (500−700 ц с 1 га) с 1 га потребляется 300−500 кг СаО, при высоких урожаях клевера, люцерны, подсолнечника — от 120 до 250 кг СаО, сахарная свекла при урожаях 200−300 ц с 1 га потребляет до 120 кг СаО, меньше потребляют зерновые культуры (при урожаях 20−30 ц с 1 га от 20 до 40 кг СаО).

В то же время следует отметить, что в дерново-подзолистых почвах кальций теряется в результате выщелачивания, особенно при использовании физиологически кислых минеральных удобрений. Исследования показывают, что из почвы ежегодно вымывается от 100 до 500 кг СаО с 1 га. Это обстоятельство стали учитывать при уточнении доз известкования в различных почвенно-климатических условиях.

Кальций положительно влияет на рост и развитие корневой системы растений, на физиологическую уравновешенность питательного раствора; катионы кальция оказывают сильное антагонистическое действие, препятствующее избыточному поступлению в растение катионов Н⁺, Al³⁺, Na⁺, NH₄⁺ и др. Кальций играет большую роль в превращении азотистых веществ в растении (ускоряет распад запасных белков в семенах при их прорастании). В растениях кальций положительно влияет на развитие клеточных оболочек (без кальция клеточные стенки ослизняются и затрудняется поступление питательных веществ в клетку).

Известкование повышает подвижность молибдена в почвах, и улучшает молибденовое питание растений.

Наряду с кальцием в питании растений большую роль играет магний, особенно на почвах легкого механического состава (песчаных, супесчаных), бедных магнием. Недостаток магния может быть в дерново-подзолистых сильнокислых почвах и более тяжелого ГМС. Поэтому не случайно, что для известкования этих почв применяют магнийсодержащие материалы — доломиты, доломитизированные известняки.

Необходимость магния для питания растений обусловлена тем, что он входит в состав хлорофилла и принимает непосредственное участие в фотосинтезе. Магний входит также в состав пектиновых веществ, фитина и других органических соединений, активирует фермент фосфатазу (которая расщепляет фосфорсодержащие органические соединения с высвобождением фосфорной кислоты), способствует усилению восстановительных процессов, что приводит к большему накоплению жиров, эфирных масел. Не случайно, что магний сосредоточивается преимущественно в семенах.

Недостаток магния отражается на внешнем виде листьев растений: наблюдается частичный хлороз, появляются бесцветные участки листьев (мраморовидность). Магний более подвижен в растениях, чем кальций, и может повторно использоваться в них — передвигаться из старых листьев в молодые, тогда как кальций этой способностью не обладает и содержится больше в старых листьях, чем в молодых.

Количественно потребность растений в магнии невелика. В зависимости от величины урожая различные культуры выносят от 10 до 70 кг MgO с 1 га.

3. Медленнодействующие азотные удобрения. Условия их целесообразного применения

агрономический удобрение азотный сельскохозяйственный

Медленнодействующие азотные удобрения

Хорошая растворимость и подвижность в почве азотных удобрений не всегда полезны. В условиях промывного водного режима, особенно на легких почвах, нитратные формы удобрений вымываются из корнеобитаемого слоя. То же происходит и с аммонийными формами по мере их трансформации в нитраты. Значительны (в среднем 15−20%) и газообразные потери азота в процессе денитрификации. Все это снижает эффективность применения азотных удобрений. Поэтому в последние годы начато производство медленнодействующих форм азотных удобрений.

Медленнодействующие удобрения подразделяются на две группы: первая объединяет слаборастворимые в воде удобрения (конденсаты мочевины и различных альдегидов), вторая — капсулированные удобрения, то есть удобрения, гранулы которых покрыты тонкими труднорастворимыми пленками — формальдегидной или акриловой смолой, серой, стеарином и т. д.

Для получения медленнодействующих удобрений используют различные альдегиды: формальдегид, ацетальдегид, кротоновый и изомасляный альдегиды и др. При этом получают соответственно следующие удобрения: мочевиноформальдегидное удобрение (МФУ), или уреаформ, содержащее 38−40% азота (в том числе 28 — 32% нерастворимого в воде), кротонилидендимочевина (КДМ) с содержанием азота около 32%, изобутилендимочевина (ИБДМ), содержащая 31% слаборастворимого в воде азота, мочевино-фор-мацетальдегид (МФАА) и др.

Конденсацию проводят в концентрированных растворах обычно при эквимолярном (равномолярном) соотношении мочевины и формальдегида, подкислении реакции среды до рН 3 и при температуре 30−60°С. Образующийся конденсат отфильтровывают, высушивают и размалывают. Получается белый рассыпчатый порошок, который не слеживается и хорошо рассеивается.

Условия целесообразного применения медленно действующих азотных удобрений

Труднорастворимые формы азотных удобрений перспективны для районов с избыточным увлажнением и на орошаемых землях, а также при внесении под овощные культуры, лугопастбищныс травы, травостои на спортплощадках и газонах, под которые азот вносят в высоких дозах и обычно в несколько приемов.

При внесении в обычных дозах эти удобрения в первый год менее эффективны, чем мочевина. Однако при больших дозах внесения они не создают избыточно высокой вредной концентрации почвенного раствора, азот почти не вымывается и меньше теряется в результате денитрификации, но по мере их разложения в течение длительного времени используется растениями.

Эти удобрения можно вносить в высоких дозах один раз в два-три года, не опасаясь вымывания азота. В этом случае обеспечивается питание азотом первой культуры и наблюдается значительное последействие удобрения на последующие культуры.

Недостатком медленнодействующих удобрений является высокая стоимость их по сравнению с обычными легкорастворимыми азотными удобрениями. Кроме того, скорость высвобождения азота из удобрения не всегда соответствует характеру поглощения этого элемента большинством культур в течение вегетации, чем и объясняется меньшая по сравнению с мочевиной эффективность их в год внесения. Вследствие этого медленнодействующие удобрения пока не имеют широкого применения.

В настоящее время начато производство и опытное применение капсулированных азотных удобрений. Для этого используют обычные водорастворимые формы удобрений, но их гранулы покрывают пленками, через которые медленно и трудно проникает влага. Капсулированные азотные удобрения обладают улучшенными физико-механическими свойствами: они менее гигроскопичны, гранулы механически более прочны, не слеживаются при хранении. Из гранул этих удобрений происходят постепенное высвобождение азота и его усвоение растениями по мере окисления и разрушения пленок. Подбором состава и толщины пленок можно получать удобрения с заданной интенсивностью отдачи азота в соответствии с биологическими особенностями сельскохозяйственных культур с учетом периодичности их питания.

Капсулированные азотные удобрения используются растениями в процессе вегетации лучше и равномернее, что положительно сказывается на урожае и качестве продукции.

Проведенные опыты показали, что применение капсулированных азотных удобрений перспективно под рис, на лугах и пастбищах длительного пользования, а также под овощные культуры, особенно в районах с большим количеством осадков и при орошении. На посевах зерновых культур они не имеют преимущества перед растворимыми удобрениями. Однако из-за высокой стоимости капсулированных удобрений применение их в сельском хозяйстве пока весьма ограничено.

4. Взаимодействие водорастворимых фосфорных удобрений с почвой. Влияние способа внесения удобрений на коэффициент использования фосфора растениями

Водорастворимые удобрения являются более универсальными, так как их можно использовать и на щелочной, и на кислой почве. Их вносят на подзолистых почвах в дозах 60−90 кг фосфора на 1 га. Водорастворимые удобрения не обязательно глубоко заделывать в почву, а в некоторых случаях это даже вредно, так как может привести к уменьшению усвояемости удобрения растениями.

Растворимость фосфорных удобрений (в том числе водорастворимых) по сравнению с азотными и калийными значительно ниже. При внесении в почву фосфорных удобрений по мере их растворения фосфат-ион постепенно переходит в разные соединения, характерные для данной почвы, обусловленные ее генетическими особенностями (направленностью почвообразовательного процесса), физико-химическими и минералогическими свойствами, степенью окультуренности и т. д.

Однако процесс этот идет очень медленно. Частично же внесенные фосфорные удобрения (в особенности гранулированные, а также полурастворимые и нерастворимые) длительно сохраняются в почве в неизменном виде.

Взаимодействие водорастворимых фосфорных удобрений с почвой

Трансформация растворимого фосфора удобрений в почве может быть обусловлена рядом процессов:

химическим поглощением фосфора катионами кальция, магния, оксидами и гидроксидами железа, алюминия, марганца и титана;

коллоидно¹химическим (обменным) поглощение фосфора на поверхности твердой фазы почвы;

биологическим поглощением фосфора корневой системой растений и почвенной микрофлорой.

Обменное поглощение (адсорбция) фосфат-ионов наблюдается на поверхности положительно заряженных коллоидных частиц (коллоидах гидратов полуторных оксидов) или на положительно заряженных участках отрицательно заряженных коллоидов (у минералов каолинитовой и монтмориллонитовой групп и гидрослюд, коллоидов белковой группы). Обменное поглощение фосфатов сильнее выражено в условиях кислой среды. Так иллит (минерал из группы гидрослюд), бентонит (минерал из монтмориллонитовой группы) и каолинит адсорбировали при рН 4−4,5 от 7,7 до 9,7 мг * экв. Н₂Р0₄² — на 100 г. минерала. Заметных различий в поглощении анионов у минералов монтмориллонитовой и каолинитовой групп (как в случае с обменным поглощением катионов) не наблюдалось. Реакция среды вызывает изменение электрического потенциала почвенных коллоидов. Подкисление почвенного раствора способствует большему поглощению анионов; подщела-чивание, наоборот, вызывает уменьшение этого процесса. Поэтому для почв, имеющих слабокислую и нейтральную реакции, обменное поглощение выражено слабее (Антипов-Каратаев и др.):

Почва Адсорбировано Р0₄³— из 0,05 н. Н₃Р0₄, мг* экв/100г почвы Чернозем 18,3

Подзолистая 41,9

Краснозем 74,0

Обменно-поглощенные анионы фосфорной кислоты могут легко вытесняться в раствор (десорбция) другими анионами минеральных и органических кислот (НС0₃-, лимонной, яблочной, щавелевой, муравьиной, гуминовыми и др.). Эти анионы всегда присутствуют в почвенном растворе как результат дыхания растений, их корневых выделений, а также разложения микроорганизмами растительных остатков и органических удобрений и др., т. е. недостатка в агентах десорбции фосфатов в почвенном растворе не бывает. Это и определяет хорошую подвижность обменно-поглощенных фосфатов в почвах, а стало быть, и их доступность растениям. Часть фосфат-ионов удобрений, растворившихся в почвенном растворе, поглощается почвой по типу химического связывания.

Ход и тип химического поглощения фосфатных удобрений в почвах обусловливаются в значительной мере типом почвы и степенью ее кислотности.

Величина рН почвы определяет растворимость солей кальция, магния, алюминия, железа, марганца, титана, которые, взаимодействуя с водорастворимыми фосфат-ионами, переводят его в труднорастворимые соединения. Так, при рН ниже 5 в почве могут появляться ионы алюминия, при рН ниже 3 — ионы железа. Считается, что наименьшее связывание фосфатов и их наибольшая подвижность обнаруживаются в интервале рН от 5,0 до 5,5. На более кислых почвах происходит поглощение фосфора главным образом оксидами алюминия и железа, на менее кислых почвах возрастает поглощение фосфора кальцием и магнием.

Таким образом на почвах с реакцией среды, близкой к нейтральной, водорастворимые, фосфорные удобрения-монофосфаты [(Са (Н₂Р0₄)₂ * Н₂0] через некоторое время превращаются в результате химического поглощения в двузамещенные фосфаты кальция и магния (СаНР0₄ * 2Н₂0 или MgHP0₄) и остаются долгое время в таком (доступном для растений) виде. В дальнейшем происходит постепенное замещение иона водорода, оставшегося в двузамещенной соли, кальцием или магнием с образованием трехзамещенных фосфатов этих элементов Ca₃(P0₄)₂, Mg₃(P0₄)₂, а в последующем и более основных фосфатов типа октакальцийфосфата [Са₄Н (Р0₄)₃ * ЗН₂0] (еще менее растворимого соединения).

Но и эти соли, пока они находятся в свежеосажденном аморфном состоянии, сохраняют свойство заметно растворяться в слабых кислотах, а значит, и остаются в частично доступном для растений виде. Только по мере «старения» трехзамещенных и более основных солей фосфорной кислоты, их перехода из аморфного в кристаллическое состояние они становятся недоступными для большинства растений. Процесс «старения» фосфатов получил название ретроградация фосфатов.

В дерново-подзолистых почвах с кислой и слабокислой реакцией основными компонентами химического связывания фосфат-ионов из водорастворимых удобрений являются подвижные, то есть несиликатные, полуторные оксиды:

Аl (ОН) з + Н₃Р0₄ > А1Р0₄ + ЗН₂0;

Fe (OH)₃ + Н₃Р0₄ > FeP0₄ + ЗН₂0.

Свежеосажденные аморфные фосфаты алюминия и железа так же могут усваиваться растениями, но по мере их «старения» они кристаллизуются и становятся нерастворимыми. Химическому поглощению в почвах подвергаются как водорастворимые фосфат-ионы удобрений, так и фосфат-ионы, перешедшие в раствор из обменно-поглощенного состояния в процессе десорбции.

Процесс поглощения почвами фосфатов удобрений и их дальнейшей трансформации очень медленный. Опыт длительного применения высоких доз фосфатных удобрений (в несколько раз превышает вынос Р₂0₅) показал, что существенная часть фосфора удобрений накапливается в таких почвах в легкорастворимой форме в значительных количествах (600−1000 мг/кг почвы и более).

Длительное выращивание растений в условиях дефицита фосфорных удобрений ведет к истощению почвенных запасов этого элемента и постепенной деградации почв.

5. Сочетание органических и минеральных удобрений в севообороте

Сочетание органических и минеральных удобрений — один из важнейших принципов правильной системы удобрения для различных севооборотов. В этом случае создаются наиболее благоприятные условия для повышения плодородия почвы и нормального питания растений. Питательные вещества легкорастворимых минеральных удобрений при правильной технике их внесения в почву действуют очень быстро, обеспечивая растение питанием с самого раннего периода его жизни, а элементы пищи из навоза и других органических удобрений обычно действуют медленно, снабжая растение пищей в более поздние сроки. Кроме того, органические удобрения уменьшают вредное действие высокой концентрации легкорастворимых минеральных удобрений.

При размещении удобрений в полях севооборота важно правильно сочетать применение органических и минеральных удобрений. Д. Н. Прянишников писал, что совместное внесение навоза и минеральных удобрений «…позволяет обильно снабдить растения усвояемой пищей в первых стадиях развития и дать в то же время в виде навоза резерв постоянно приходящих в действие питательных веществ», т. е. обеспечивает наилучшие условия питания растений в течение всего вегетационного периода. Кроме того, при внесении органических удобрений вместе с минеральными ослабляется отрицательное влияние физиологической кислотности и повышенной концентрации питательных веществ, особенно заметное при внесении высоких норм минеральных удобрений. Опыты показывают, что при совместном внесении половинных норм навоза и минеральных удобрений, как правило, получают более высокие прибавки урожая, чем при раздельном внесении полной нормы каждого из этих удобрений. Особенно эффективно совместное внесение навоза и минеральных удобрений на песчаных и супесчаных почвах, слабоокультуренных суглинистых дерново-подзолистых серых лесных почвах и выщелоченных черноземах.

Органических удобрений в хозяйстве обычно бывает недостаточно для всех полей севооборотов. Поэтому их прежде всего необходимо вносить совместно с минеральными удобрениями под овощные культуры, картофель, кормовые корнеплоды, силосные культуры, а из зерновых — в первую очередь под озимые культуры. Пропашные культуры дают более высокие прибавки урожая на каждую тонну внесенного навоза. Навоз, внесенный под пропашные и озимые, будет оказывать последействие на все остальные культуры севооборота, под которые непосредственно вносят только минеральные удобрения. При наличии в хозяйстве специализированных прифермских и овощных севооборотов их обеспечивают органическими удобрениями в первую очередь и в больших количествах.

Средние нормы навоза в Нечерноземной зоне обычно 30−40 т на 1 га (в кормовых и овощных севооборотах до 60−80 т на 1 га), а в южных районах 20−30 т на 1 га.

К навозу на всех почвах, в том числе на черноземах, в первую очередь необходимо добавлять азотные удобрения. На дерново-подзолистых суглинистых почвах наряду с азотными на фоне навоза эффективны фосфорные, а на супесчаных — калийные удобрения.

Комбинированная система удобрения, при которой сочетается применение органических и минеральных удобрений, является наиболее распространенной. В связи с созданием крупных животноводческих комплексов большое внимание уделяется разработке системы удобрения в кормовых севооборотах с максимальным насыщением бесподстилочным навозом, которая, однако, обязательно должна включать корректировку соотношения питательных веществ с помощью минеральных удобрений.

В то же время значительная удаленность полей отдельных севооборотов от ферм или ограниченное количество органических удобрений в хозяйстве обусловливает существование безнавозной системы удобрения, основанной на применении только минеральных туков. В этом случае для пополнения запаса органического вещества в почве целесообразны посев промежуточных культур на зеленое удобрение и запашка соломы.

Система удобрения в севообороте это план распределения удобрений по полям севооборота на всю его ротацию. Согласно этой системе на каждый год составляется план применения удобрений в севообороте.

При непрерывном росте плодородия почвы система удобрений должна обеспечить получение высоких урожаев. Из этого следует, что удобрения, которые вносят должны создать бездефицитный баланс основных элементов питания и гумуса.

Для разработки системы применения удобрений учитываются почвенно-климатические условия. На выщелоченных черноземах наиболее сильно проявляется действие азотных удобрений. Снижение эффективности азотных удобрений отличается также на почвах, бедных фосфором и калием.

Распределение удобрений действующего вещества в% по приемам использования — под основную обработку — 69%, под припосевную обработку 6,7%, под подкормки — 24,3%.

В среднем на гектар пашни севооборота планируется действующего вещества N — 63,3; Р2О5 — 66,7; К2О — 45, навоза — 7,5 т.

6. Экологические функции агрохимии

Экологическая агрохимия — это наука о расширенном, постоянно увеличивающемся круговороте веществ в агроценозах, изучающая на элементарном, молекулярном, клеточном, организменном, популяционном и биосферном уровнях химические взаимодействия растений с почвой и окружающей средой в целом.

Экологические функции агрохимии:

организовать внесение химических элементов в почву, определяемое точными расчетами, позволяющими максимально повысить их использование растениями, увеличивающими продуктивность растений, снижающими потери питательных элементов и загрязнение ими окружающей среды, а также улучшающими саму почву и повышающими ее плодородие;

выдавать рекомендации по оптимизации круговорота химических элементов в сельскохозяйственных угодьях и естественных биоценозах, способствующие постоянному улучшению окружающей среды;

осуществлять разработку методов определения параметров питания растений при добавлении в среду одних химических элементов и переводе в неусвояемые формы других с целью получения сельскохозяйственной продукции заданного элементного состава с учетом закона о генетически закрепленных коэффициентах использования поступивших в организм элементов питания;

изучать регуляторные функции микроэлементов и их роль в реализации адаптивных свойств растений, механизмов поступления элементов в растения и их влияние на проницаемость клеточных мембран как важнейшего фактора формирования качества биомассы растений;

организовать постоянный территориально развитый мониторинг содержания всех элементов в удобрениях, почве, воздухе, поливной и питьевой воде, растениях и животных. Обеспечить дальнейшее получение знаний по элементному составу диеты человека с учетом наследственности, мест проживания и возрастных особенностей людей;

постоянно проводить изучение причинно-следственных связей между изменениями внешней среды и возникающими в растениях явлениями, с тем чтобы своевременно реагировать на любые нежелательные изменения в биохимических и физиологических процессах у растений, ведущие к нарушению качества продукции. Фиксировать возникающие сдвиги в интенсивности отдельных биохимических реакций и физиологических процессов и изменение ряда процессов обмена и, как следствие, изменение количества и качества продукции, получаемой от данного вида;

осуществлять определение оптимумов элементного состава различных сельскохозяйственных, лекарственных и интрадуцируемых растений в биогеохимических провинциях, организацию территориального размещения культурных растений в соответствии с картой биогеохимического районирования и имеющимися ресурсами содержания элементов;

проводить выявление искусственных потоков элементов за счет перемещения посевного материала и пищевых продуктов по территории стран и континентов, оценку их размеров и сравнение с мощностью естественных биогеохимических миграций элементов, оценку влияния промышленности и другой хозяйственной и бытовой деятельности человека на изменение элементного состава сельскохозяйственных объектов в регионах, субрегионах и провинциях;

регулировать с использованием естественной экологической обстановки целенаправленную корректировку элементного состава сельскохозяйственной продукции до оптимальных значений.

Список используемой литературы

1. И. Т. Трофимов, Л. А. Ступина. Отношение сельскохозяйственных культур к почвенной кислотности и повышение их продуктивности.-Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 2 (22), 2006.

2. Б. А. Ягодин, П. М. Смирнов А.В. Агрохимия. — М.: «Агропромиздат», 1989.

3. Б. А. Ягодин, Ю. П. Жуков, В. И. Кобзаренко. Агрохимия. — М.: «Мир», 2004.