Химия в хозяйстве.
Земля как планета солнечной системы существует около 4,6 млрд.
годов. Считают, что жизнь на ей зарядилась 800-1000 тыс. годов назад. Ученые выявили следы деятельности первобытного человека, возраст которых оценивается 600-700 тыс. годов. Эра земледелия начисляет всего-навсего 17 тыс. годов.
За многомиллионные эпохи вода, воздух, а затем и живые организмы разрушали и измельчали каменные породы земной коры. Отмирая, живые организмы образовывали перегной или, как его называют ученые, гумус. Он смешивался с измельченной породой, склеивал и цементировал ее. Да заряжалась почва на нашей планете. Первая почва послужила основой развития следующих более крупных растений, которые, в свою очередь, способствовали нового ускоренного образования гумуса. Еще с большим ускорением процесс почвообразования стал протекать с появлением животных, в особенности которые населяли почвенный слой. Преобразованию органического вещества в гумус способствовали разного рода бактерии. Образование и распад органических веществ в почве считаться главной причиной почвообразования.
Таким образом, почва складывается с минеральной и органической (гумуса) частей. Минеральная часть складывает от 90 к 99 % и более от всей массы почвы. В ее состав входят почти все элементы периодической системы Д. И. Менделеева. Однако основными слагаемыми минеральной части почв являются связанные в соединения кислород, кремний, алюминий и железо. Эти четыре элемента занимают около 93 % массы минеральной части. Гумус является основным источником питательных веществ для растений. Благодаря жизнедеятельности которые обитают почву микроорганизмов отбывается минерализация органического вещества с освобождением в доступной для растений форме азота, фосфора, серы и других необходимых для растений химических элементов. Органическое вещество оказывает большое влияние на формирование почв и смена ее свойств. При разложении органических веществ почвы выделяется углекислый газ, который пополняет приземную часть атмосферы и ассимилируется растениями во время фотосинтеза. Однако который-бы богатой питательными веществами ни была почва, рано или поздно она начинает оскудевать. Потому для поддержания плодородия в ее необходимо вносить питательные вещества (удобрения) органического или минерального происхождения. Помимо того, что удобрения поставляют растениям питательные вещества, они улучшают физические, физико-механические, химические и биологические свойства почв. Органические удобрения в значительной степени улучшают водно-воздушные и тепловые свойства почв. Способность почвы поглощать пары воды и газообразные вещества с внешней среды является важной характеристикой. Благодаря ей почва задерживает влагу, а тоже аммиак, который образовывается в результате разложения органических веществ и чиновник важным питательным веществам.
Почвы обладают ионообменными свойствами, аналогичными свойствам ионообменных смол. Благодаря им почвы задерживают катионы и анионы солей и постепенно замещают их на другие, которые поступают снаружи. При излишке влаги эти анионы легко вымываются с поверхностных слоев почв и переносятся в более глубокие распластывай. Считают, что в подземные воды уходить к 13 % нитратного азота, который помещается во вносимых на поля удобрениях. Потому нитратные удобрения вводят в почву во время посева или в период развития растений в виде подкормки.
Для развития и роста растению необходимо много разных химических элементов. Их растения берут главным образом с почвы. С наибольшей скоростью почва оскудевает азотом, фосфором и калием. Эти химические элементы усваиваются растениями в наибольшего количества и потому для поддержания плодородия полей в почву необходимо вносить которые соответствуют удобрения. В течение тысячелетий земледелия знала только органические удобрения - разные отходы хозяйства и прежде всего навоз. Однако даже в сбалансированном хозяйстве, где растениеводство сочетается с животноводством, внесение в почву навоза ни обеспечивает пополнения азота и фосфора, выведенных с почвы с урожаем.
Продукцию растениеводства делят на товарную и нетоварную. Например, зерно и овощи - товарная продукция. Она направляется к потребителя и которые помещаются в ей химические элементы в основном ни возвращаются на поля. Солома, свекольник, пожнивные остатки и корни, как правило, возвращаются в почву. Солома идет на подстилку и возвращается в почву в виде навоза, а свекольник сотоварищи отходы запахиваются. Товарная продукция удерживает много азота и фосфора, а нетоварная - удерживает много калия. Таким образом, в результате круговорота веществ в земледелии калий может быть в основном возвращенный в почву, а обращение азота и фосфора ни обеспечивается даже внесением навоза.
Потому которые бы ни были предвзятости против минеральных удобрений, в учено обоснованных количествах их необходимо вносить в почву.
Установлено, что каждая тонна кукурузы забирает с земли 55 кг питательных веществ, тонна колосовых - примерно 60 кг, а тонна хлопчатника - почти 120 кг. Такого рода числа позволяют известия расчет вносимых в почву удобрений. Безусловно, при этом ведется учет разного рода потерь удобрений.
Соединения азота (оксиды и азотная кислота) в невеликих количествах образуются в атмосферы. Вследствие электрических разрядов азот взаимодействует с кислородом в соответствия с уравнением
Na2 + O2 = 2NO
Подальше оксид азота окисляется к диоксида:
2NO+02 = 2N02
В присутствия кислорода и воды последний превращается в азотную кислоту:
4NO2 + О2 + 2Н2О = 4НNОз
С атмосферными осадками на 1 га площади в год поступает 2,5-4 кг связанного азота. За счет свободно которые живут в почве бактерий и грибков (азотофиксаторов), ассимилирующих атмосферный азот, 1 га почвы ежегодно получает от 5 к 15 кг связанного азота. Когда учесть, что даже при урожае озимой пшеницы 25 ц с зерном с почвы выноситься около 70 кг связанного азота, то состоянии ясно, что натурального пополнения азотом почв никак недостаточно. Однако кстати подчеркнуть, что клубеньковые бактерии бобовых растений и в особенности бобовой травы поставляют в почву в год 100-200 кг связанного азота на 1 га. Зерновые бобовые, хотя и дают почве несколько меньше (к 70 кг), но тем не менее это может разрешить обойтись без азотных удобрений. Таким образом, при использовании клевера и люцерны и при рациональном севообороте азотный баланс в почве может быть достигнутый.
Когда удержание связанного азота разным путям почва может пополнять, то источников натурального пополнения почв фосфором нет. Его необходимо вносить с тем или другим видом удобрений.