Кафедра химии Тимирязевки

КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ Калий наряду с азотом и фосфором является одним из основных необходимых элементов минерального питания. В отличие от азота и фосфора он не входит в состав каких-либо органических соединений в растении, а находится в клетках растения в ионной форме, в виде растворимых солей в клеточном соке и частично в виде непрочных адсорбционных комплексов с коллоидами цитоплазмы. Физиологические функции калия в растительном организме весьма разнообразны. Он оказывает положительное влияние на физическое состояние коллоидов цитоплазмы, повышает их обводненность набухаемость и вязкость, что имеет большое значение для процессов обмена веществ в клетках, а также для повышения устойчивости растений к засухе. Доказано положительное влияние калия на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов и образование органических кислот в растении, его участие в углеводном и азотном обмене. Калия обычно всегда больше в вегетативных органах, чем в семенах, корнях и клубнях. 🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻

ФОСФОРНЫЕ УДОБРЕНИЯ Фосфор, как и азот, - важнейший элемент питания растений. Растения поглощают фосфор главным образом в виде анионов ортофосфорной кислоты (Н3РО4). Они могут усваивать фосфор и из солей метафосфорной (Н3РО3) и пирофосфорной кислот [после их гидролиза], а также фосфор некоторых органических фосфатов (после отщепления от них фосфорной кислоты ферментом фосфатазой, выделяемой корнями). В растительных клетках фосфору принадлежит исключительно важная роль в энергетическом обмене, в разнообразных процессах обмена веществ. Фосфорные удобрения в зависимости от растворимости и доступности для растений подразделяются на три группы: 1] Удобрения, хорошо растворимые в воде, - суперфосфат простой и суперфосфат двойной. 2] Удобрения, слаборастворимые в воде, но растворимые в слабых кислотах - преципитат, томасшлак, термофосфаты, обесфторенный фосфат. 3] Удобрения, нерастворимые в воде, полностью растворимые только в сильных кислотах, - фосфоритная мука, костяная мука.

Освежающие коктейли для химиков!

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ Минеральные удобрения содержат питательные вещества в виде различных минеральных солей. Они подразделяются на две группы: 1) Простые, или односторонние, удобрения содержат один какой-либо основной элемент питания. Сюда относятся: азотные, фосфорные, калийные удобрения и микроудобрения. 2) Комплексные, или многосторонние (сложные, сложно-смешанные и смешанные), удобрения содержат одновременно два и более основных питательных элементов. Содержание действующего вещества в минеральных удобрениях выражается в весовых процентах: в азотных удобрениях в расчете на N, в фосфатных - на P2O5, в калийных - на К2О. Нитратный азот непосредственно не используется растениями для синтеза аминокислот. Нитраты безвредны для растений и могут накапливаться в их тканях в значительных количествах. Однако содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции [кормах, овощах и др.] выше определенного предела может оказывать вредное действие на организм животных и человека, потребляющих такие продукты.

Большая роль в развитии агрохимии принадлежит Д.И. Менделееву. Под его руководством были проведены первые полевые опыты по изучению эффективности минеральных удобрений в различных районах страны. 🗺 Эти опыты показали, что удобрения являются мощным средством повышения урожаев.🌾 Выдающаяся роль в развитии агрохимии принадлежит русским учёным. С 60-70 годов XIX в. начинаются систематические научные исследования по питанию растений и применению удобрений. В создании научных основ агрохимии большое значение имели классические исследования К.А. Тимирязева. Дальнейшее развитие агрохимии в нашей стране связано с научной деятельностью Д.Н. Прянишникова и его учеников. Фундаментальный труд Д.Н. Прянишникова "Агрохимия" до сего времени используется для подготовки специалистов. Широкие агрономические исследования служат научной основой для развития химизации земледелия, для правильного и эффективного использования органических и минеральных удобрений.

При выборе видов и форм удобрений, установлении норм и способов их внесения обязательно учитываются свойства почвы. Особенно большое значение имеет общий запас и содержание подвижных питательных веществ в почвах, их механический состав, поглотительная способность, реакция и буферность. На кислых дерново-подзолистых почвах, бедных органическим веществом и элементами питания, необходимы известкование и высокие нормы органических и минеральных удобрений. В первом минимуме на этих почвах обычно находится азот, и ему принадлежит ведущая роль в повышении урожаев, на втором месте по эффективности на суглинистых почвах стоит фосфор, на третьем - калий. Для правильного дифференцированного применения удобрений очень большое значение имеет почвенно-агрономическое обследование с целью определения реакции почвы и содержания в ней подвижных форм питательных веществ. Значительно различаются по уровню плодородия и содержанию подвижных питательных веществ и почвы отдельных полей хозяйств. 🌾🌾🌾🌾🌾🌾🌾🌾🌾🌾🌾🌾

КОМПОСТ 🍃☘️🍀🍁🍂 Компостирование - приём старый, как само земледелие, - привлекает повышенный интерес как способ использования органических остатков путём превращения их в удобрение. Исходный продукт - некоторое количество органического материала - листьев, кухонных отходов, навоза, соломы, травы, опилок - плюс популяция бактерий и микроорганизмов. Единственное требование к условиям - наличие кислорода и влажность. В компостной куче микроорганизмы быстро растут, генерируя тепло, значительная часть которого сохраняется, поскольку верхние слои органического материала служат изоляцией. С течением времени в компостной куче изменяется рН. Если компост слишком кислый, к нему можно добавить известняк (карбонат кальция) для повышения рН, однако его избыток приведёт к потере азота. Из-за резкого сокращения объёма растительных остатков при компостировании оно может быть очень удобным способом уничтожения отходов. Компост обеспечивает длительное и сбалансированное поступление питательных веществ.

ЗЕЛЕНОЕ УДОБРЕНИЕ🍀 Зеленым удобрением, или сидерацией, называется выращивание в поле некоторых бобовых растений (сидератов) и запашка их зеленой массы в почву для обогащения азотом и органическим веществом. В качестве сидератов используюся однолетние и многолетние люпины, сераделла, донник, озимая вика, озимый горох, пелюшка, чина и др. [Рис. 15] Бобовые растения с помощью клубеньковых бактерий, развивающихся на их корнях, способны фиксировать азот воздуха и обогащать почву связанными соединениями азота. После запашки в почву и минерализации зеленой массы сидератов азот, связанный в форме органических соединений, переходит в минеральную форму и используется последующими растениями. Под влиянием зеленого удобрения увеличивается содержание гумуса в почве, усиливается микробиологическая деятельность, повышается влагоемкость, поглотительная способность почвы, улучшается ее структура. В результате значительно повышается плодородие почв и урожай последующих культур. Наиболее распространенные сидераты - люпины.

С именем А.Е. Арбузова (1877 - 1968), возглавившего в 1911 г. Кафедру органической химии Казанского университета, связано создание новой химической ветви - химии фосфороорганических соединений, составившей фундамент - химии элементоорганических соединений. Открытая А.Е. Арбузовым реакция, носящая его имя, стала по образному выражению "столбовой дорогой" синтеза фосфороорганических соединений, многие из которых получили практическое применение.🧪 В Казани возникла всемирно известная "арбузовская" школа химиков-фосфорооргаников. Непосредственные ученики А.Е. Арбузова: В.С. Абрамов, А.И. Разумов, Г.Х. Камай, А.Н. Пудовик.🏛 Горячий патриот своей Родины, А.Е. Арбузов всегда откликался на её насущные нужды. В годы первой мировой войны он организовал в Казани производство отечественных салициловых препаратов. В 30-е годы им совместно с Б.А. Арбузовым по заданию правительства был разработан метод подсочки хвойных деревьев, позволивший получать смолу и при её переработке - "русский" скипидар. 🌲🌲🌲🌲⚗️

"Колыбель русской органической химии", - так определили историки химии Казань, химическую лабораторию Казанского университета. Казань. Казанский университет. Казанская химическая школа. История науки особо фиксирует эту последовательность. Здесь, на берегах великой Волги, в городе, где "встретились Восток и Запад", возник в начале XIX века университет, ставший крупным научным центром России. 🏛Здесь, в химической лаборатории Казанского университета, возникла научная школа, давшая миру целую плеяду замечательных учёных, труды которых составляют золотой фонд мировой химической науки. К.К. Клаус, Н.Н. Зинин, А.М. Бутлеров, В.. Марковников, А.М. Зайцев, Ф.М. Флавицкий, А.Е. Арбузов, Б.А. Арбузов - вот перечень выдающихся имён, составляющих "основную линию" школы. ⚗️Славу своих учителей приумножил питомец Казанского университета - А.М. Бутлеров (1828 - 1886). Созданная в 1861 г. Теория химического строения органических соединений стала для химиков-органиков подлинно путеводной звездой.🌠

Для правильного применения удобрений необходимо не только учитывать портебности растения в элементах питания, но и знать химический состав и биологические, физико-химические и химические свойства почвы, которые определяют уровень её плодородия. 🌱🌱🌱🌱🌱 Почва состоит из твёрдой, жидкой (почвенный раствор) и газовой (почвенный воздух) фаз. ⚗️Органическое вещество - важный источник элементов питания для растений. В нём содержится почти весь запас азота. 🧪Органическое вещество почвы составляет по массе небольшую часть твёрдой фазы, но имеет большое значение для её плодородия и питания растений. 🧫Органическое вещество почвы представлено в основном [на 85-90%] гумусовыми веществами - гуминовыми и фульвокислотами - высокомолекулярными азотсодержащими соединениями специфической природы. В органическом веществе содержатся также значительная часть серы и фосфора. 🔬Органические вещества служат источником пищи и энергетическим материалом для большинства почвенных микрорганизмов.