Питательные вещества

Так как растениеводство забирает питательные вещества из земли, возвращение их назад в той или иной форме имеет важное значение для устойчивости сельского хозяйства. Питательные вещества применяются для замены питательных веществ после уборки урожая, улучшают урожай, улучшить питание и увеличить качество и полезность сельскохозяйственных культур.

Конкретные рынки требуют качества, последовательности и преемственности особых характеристик. Производство урожаев вышло на новый уровень изощренности и продолжается улучшаться в стремлении покрыть потребительский спрос на выбор, разнообразие, питательность и пользы для здоровья.

Понимание роли питательных веществ играть в достижении этих атрибутов имеет первостепенное значение. Питательные вещества находятся в почве многочисленные формы и имеют много пути транспортировки к корням, и каждый играет определенные роли в растениях.

Питательные формы

Питательные вещества содержатся в почвенной матрице в много форм:
  • • растворяется в почвенном растворе
  • • удерживается на поверхности почвы
  • • привязаны или содержатся внутри органическая материя
  • • удерживается в виде нерастворимых соединений
  • • закреплен в глинах

Растворенный в почвенном растворе Для многих питательных веществ, только маленький пропорция может быть найдена в почве раствор (почвенная вода) в любое время. Только питательные вещества растворяются в почвенном растворе доступны для усвоения растением корнеплоды. Наибольшая доля любого данное питательное вещество существует в почве другие формы различной доступности для растения. Как удаляются питательные вещества из раствора почвы по поглощению урожая, они пополняются от этих другие формы. Удерживается на поверхности почвы.

Катионы

Большинство питательных веществ в почве растворены. Присутствуют в виде ионов и имеет положительный или отрицательный электрический заряд. Ион с отрицательным зарядом называется анионом. Питательное вещество с положительный заряд называется катионом. Катионы существуют как в почвенном растворе и адсорбируется на поверхности почвы. Они приходят от выветривания почвенных минералов, расщеплеются органические вещества и минеральные добавки и органические удобрения. Примеры из катионов включают кальций (Ca2 +), магний (Mg2 +), водород (H +) а также калий (К + ).

Емкость катионного обмена

Доминирующий заряд на почвенных коллоидах (глины и органическое вещество) отрицательный. Поскольку противоположные заряды притягиваются, большинство ионов содержится в почве. Это кстати, положительно заряженные катионы. Количество катионов, которые могут проводится и, следовательно, обменивается. Является эквивалентны количеству отрицательных зарядов. Эта сумма называется емкость катионного обмена (ЦИК).

Емкость катионного обмена мера способности почва для хранения положительно заряженных питательных веществ. Выражается как сантимолы заряда на килограмм почвы (смоль / кг). Эти единицы имеют заменены миллиэквивалентами на 100 грамм, но числовые значения остаются прежними: 15 смоль / кг = 15 миллиэквивалентов / 100 г. Величина ЦИК зависит на текстуру почвы, виды минералы присутствуют и процент органического вещества. Как текстура становится тоньше, количество поверхностной площади в каждом грамме почвы увеличивается. Это создает больше мест, где могут возникнуть отрицательные заряды, и ЦИК увеличивается.

Катионный обмен

Катионный обмен часто представлен как статический пример. Тем не менее, это активное равновесие или баланс между ионы в растворе, на поверхности почвы и в других формах в почве. Катионы притягиваются к поверхности почвы. Самый сильный анион и самая большая концентрация катионов существует вблизи поверхности и уменьшается дальше. Катионы постоянно возвращаются и двигаются между почвенным раствором и поверхности почвы (см. Рисунок 2–1), но скорость движения туда и сюда равна. Система находится в равновесии.

Значение слова «минерал»

Слово минерал имеет несколько определений в отношении почв и плодородия почвы:
  • • Минерал в геологическом смысле относится к естественным химическим соединениям с одним конкретный состав: например, кварц.
  • • Минерал также может относиться к неорганическим формам питательного вещества. Например, минеральные удобрения включают продукты, такие как мочевина или моноаммонийфосфат (MAP).
  • • Наконец, минерал может означать песчано-иловую и глинистую фракции почвы.

Когда происходит изменение в системе, однако баланс движения сместится. Например, если питательные вещества удаляются из почвенного раствора, то поглощение растений будет зависеть от движения на поверхности почвы. До равновесия между раствором и восстановлением почвы.

Глинистые минералы

Типы минералов в глине фракции почвы отличаются от минералов в более грубой фракции. Вместо того, чтобы быть круглым или угловатыми, глинистые минералы плоские с сосредоточенными отрицательными зарядами вокруг сломанных краев чешуйки. Количество отрицательных зарядов зависит от типа глинистых минералов (см. таблицу 2–1).

Глинистые минералы в Онтарио и окружающих регионах преимущественно иллит и смектит. Каолинитовые глины доминирует в сильно выветрившихся почвы южных штатов США, но редки в Онтарио. Органическое вещество несет большой отрицательный заряд. В песчаных почвах с низким содержанием глины на органическое вещество приходится большая часть общего ЦИК для почвы.

Поглощение: принять или сделать частью себя.

Адсорбировать: вызвать газ, жидкость или растворенный вещество. Содержаться в тонком слое поверхности твердого тела.

Органическое вещество в почве состоит из растительных остатков, микробных организмов и органических материалов в различных состояниях разложения. Питательные вещества для растений содержится в этом органическом веществе и адсорбируется на его поверхности.

Таблица 2–2 обеспечивает типичные значения CEC органических материя и текстурные классы почвы. Выход питательных веществ из органических имеет важное значение.

Питательные вещества из растительных остатков и навоз вносят в почву раствор минеральных веществ через разложение почвенными организмами. Эти же организмы могут поглощать питательные вещества из почвенного раствора, если они нужны им для собственного роста и развития. Это часто происходит с азотом, когда органический материалы с высоким содержанием углерода добавляются в почва. При таком сценарии микробы иметь достаточный источник углерода для пищи, но нужен азот для белков и аминокислоты в их организме.

Поэтому азот поглощается из почвы и удерживается недоступным в жизнедеятельности микробов, пока некоторые из соединения углерода перевариваются. Потому что жизнедеятельность микробов высвобождает питательные вещества из органических материалов, это зависит от климата.

Условия, которые слишком холодны, слишком влажны или слишком сухие могут задержать высвобождение питательных веществ, которые могут повлиять на растениеводство. Можно увидеть симптомы дефицита азота на кукурузе или злаках после внесения бобовых или навоза, если весенняя погода холоднее, чем обычно.

Органического вещества также играют важную роль в питательных микроэлементах. Например, у ячменя дефицит может возникнуть в прохладном, сухом климате. И дефицит бора распространен, когда условия почвы сухие влияет pH. Емкость катионного обмена органических веществ больше, чем глина, на основе равных объемов. Слабый органические кислоты снаружи стабильных органических частиц материи являются источником отрицательных зарядов. От этого зависит рН. В кислых почвах водород ионы связываются так крепко, что эти частицы не доступны для обмена питательных веществ. Это означает, что ЦИК органических веществ ниже в кислых почвах чем в щелочных почвах.

Влияние на не питательные свойства.

Эти элементы присутствуют в относительно небольшом количестве в большинстве почв. Органических материя имеет большое влияние почти на все свойства почвы. В дополнение к его роли в круговороте питательных веществ, органические вещества играют важную роль в влагоемкости почвы и в поддержании структуры почвы. Органическое вещество может быть обнаружено как дискретные частицы, но чаще всего существует в соединениях с глиной и другими частицами почвы образуют агрегаты. Не достаток органического вещества, обеспечивается почвенными микробами. И почве накапливается вместе.

Удерживается в виде нерастворимых соединений. Несколько питательных веществ реагируют сильно с другими минералами в почве. Форма нерастворимая или слаборастворимая соединения. Лучший пример этого это фосфор. Фосфат связывается с железом или алюминием в кислых почвах. Или с кальцием и магнием в щелочной среде почвы с образованием нерастворимых соединений.

Фосфат также реагирует с железом и оксиды алюминия в почве, образуют соединения, которые только слабо растворимы. В глинах есть пробелы между слоями, которые близко соответствуют размеру ионов калия. Когда калий добавляется в эти почвы, ионы могут двигаться в эти слои.

Как калий, аммоний также может быть пойман в ловушку. Питательные вещества, закрепленные таким образом, являются медленно доступны для растений. Oни не обмениваются напрямую, но выпускаются постепенно. Как глина минералы выветриваются или рассеиваются, высушиваются, смачиваются, замораживаются или оттаивают.