Реферат: Нитраты, природа и человек
Отрицательные явления имеют место в том случае, если растения поглощают избыточное количество азота, которое они в силу своих генетических особенностей или других причин не в состоянии использовать обычным физиологическим путём. В связи с эти необходимо систематически контролировать содержание азота в почве и поддерживать его на должном уровне путём правильного применения приёмов технологии. Это один из важнейших критериев дальнейшего развития сельского хозяйства и производства.
При производстве овощей в первую очередь следует предусматривать оптимизацию дозы вносимых удобрений, сроков их применения и формы использования. Внесение азота в почву следует регулировать не только в зависимости от содержания его в почве на данный момент, но и от предполагаемой эффективности использования. Наука настойчиво рекомендует и доказывает необходимость использования азотных удобрений в разумных пределах, однако на практике эти рекомендации не выдерживаются.
В период роста и развития растений происходит большое потребление азота, недостаток которого сильно угнетает их. Исключительная роль азота для растений и всего живого на земле определяется прежде всего тем, что он входит в состав белков (16-18 %) и хлорофилла, без которого невозможна важнейшая функция зелёного растения – фотосинтез. Не менее важна его роль в образовании многих витаминов.
Растения недостаточно обеспеченные азотом, слабо растут, имеют светло-зелёную или даже желтоватую окраску. Вегетативное развитие заканчивается раньше обычного и растения выглядят физиологически более старыми. Нормальное же снабжение растений азотом повышает содержание хлорофилла и интенсивность фотосинтеза, увеличивает ассимиляционную поверхность листьев и срок их жизни. Влияет этот элемент и на процессы водообмена в растениях. Поэтому овощные растения нуждаются, в первую очередь, в азотных удобрениях, поскольку почва лучше обеспечена фосфором и калием, чем азотом. Избыточное несбалансированное питание азотом способствует накоплению в овощах вредных для здоровья людей нитратов и нитритов.
Большие дозы минеральных удобрений способствуют увеличению урожайности овощных растений. Однако применение повышенных доз азотных удобрений ведёт к избыточному содержанию свободных нитратов, которые отрицательно влияют на здоровье человека. Кроме того существенно уменьшается количество сухого вещества углеводов, некоторых витаминов и микроэлементов.
Азотные удобрения должны вносить с учётом данных анализа почвы и растений. Следует иметь в виду, что рекомендуемые до последнего времени дозы азотных удобрений были сделаны без учёта содержания нитратов в почве. Поэтому нужно ориентироваться на минимальные значения рекомендуемых доз, а при исследовании почв, богатых питательными веществами, уменьшить эти дозы на 30-40 %. Важно использовать медленнодействующие источники азота, например, компост. Вносить удобрения лучше небольшими дозами, что также уменьшит содержание нитратов в овощах.
Формы азотных удобрений.
Накопление нитратов в растениях зависит не только от количества вносимого в почву азота, но и от форм азотных удобрений. Различают пять форм азотных удобрений: аммиачные, аммонийные, нитратные, аммонийно-нитратные и амидные. Могут встречаться и смешанные формы, которые входят в состав аммиакатов и азотных растворов. Основой для производства азотных туков является аммиак и азотная кислота, синтезируемые из атмосферного азота. При внесении азота в нитратной форме вероятность накопления нитратов в растениях выше, чем при внесении аммонийного азота.
Из аммиачных удобрений применяют безводный аммиак и аммиачную воду. Первый содержит 82,3 % азота и является самым концентрированным и наиболее дешёвым удобрением, остальные 17,7 % составляет входящий в его молекулу водород. При правильном применении эти удобрения не уступают по эффективности твёрдым азотным тукам. Однако их следует ограничивать в применении по отношению к овощным растениям.
Среди аммонийных удобрений наибольший интерес представляет сернокислый аммоний – (NH4)2SO4, содержащий 20,5 % азота. Это удобрение можно применить под все овощные растения, но особенно оно эффективно при внесении под картофель, что обусловлено наличием в удобрении азота и серы. Не менее важно и то, что его можно равномерно распределить по площади поля. Всё это создаёт предпосылки для меньшего накопления нитратов в клубнях. Из нитратных форм азотных удобрений наиболее распространена натриевая селитра (NaNO3), содержащая 15-16 % азота.
К формам аммонийно-нитратных удобрений относится аммиачная селитра (NH4NO3), содержащая 34,6 % азота. Аммиачную селитру считают самым универсальным и быстродействующим удобрением, по эффективности она занимает одно из первых мест. Её подкисляющее действие на почву заметно ниже, чем сульфата аммония, и устраняется внесением извести и доломита. Причём применению азотных туков должно предшествовать известкование, что положительно скажется на плодородии почвы.
Поскольку часть азота в аммиачной селитре представлена аммонием, из неё вымывается меньше нитратов, чем из натриевой селитры. Однако и здесь имеются свои ограничения. В условиях достаточного увлажнения её лучше вносить весной под предпосевную культивацию или подкормку. При использовании под картофель необходима строгая дозировка: на дёрново-подзолистых почвах под ранние сорта – не более 80-100 кг/га (80-100 г/м2), под поздние – 100-120 кг/га (100-120 г/10 м2) азот на фоне навоза и оптимальных форм фосфорных и калийных туков. Но всё же лучше здесь применять сульфат аммония в этих же дозах.
Из амидных удобрений наиболее широко распространена мочевина (CO(NH2)2), которую ещё называют карбамидом. Она является самым концентрированным твёрдым азотным удобрением, содержит не менее 46 % азота. Карбамид можно применять как основное удобрение и в подкормку под многие растения. Однако при внесении без заделки в почву возможны потери азота вследствие улетучивания аммиака из углекислого аммония особенно на карбонатных почвах.
Азот может также вноситься с комплексными удобрениями, содержащими два или три необходимых для растения элемента. Из них применяются прежде всего аммофос – высококонцентрированное азотно-фосфорное твёрдое удобрение, получаемое нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком. В зависимости от исходного сырья он содержит от 35,5до 52 % усвояемых форм P2O5, в том числе от 29 до 48 % растворимых в воде, и от 9 до 12 % азота. В гранулированном виде отличается хорошими физическими свойствами и может применяться как грядковое удобрение и в основную заправку почвы. Так же используются нитрофоска и ЖКУ (жидкие комплексные удобрения). Первая является твёрдым удобрением, содержащим азот, оксид фосфора (P2O5), оксид калия (K2O) в отношении 1:1:1 или ином; ЖКУ – марки 10-34-0, где азот составляет только 10 %, а остальное фосфор.
“Кристаллин” (“растворин”), удобрение комплексное содержит 3 или 4, в зависимости от марки, элемента питания – азот, фосфор, калий и магний. Выпускается две марки: А 10-5-20-6 и В 20-16-10. Цифры обозначают содержание действующего вещества в процентах по азоту, фосфору, калию и магнию.
Кристаллин полностью растворяется в воде. При выращивании огурца предпочтительнее использовать марку «А», содержащую в легкодоступной форме магний. Кристаллин марки «В» лучше применять при остром недостатке азота и фосфора, а также вносить его в смеси с другими удобрениями. Концентрация растворов, используемых для подкормок, не должна превышать 0,2 %, то есть общая масса кристаллина берётся не больше 20 гр. на ведро воды.
При внесении азотных удобрений в почву следует отдать предпочтение медленно действующим формам (карбамидформ, мочевиноформальдегидные), гранулированным и капсулированным. Важно, чтобы азот поступал в растения в течение длительного времени. Гранулы, покрытые специальными веществами, снижают растворимость удобрений в почве. Применение медленнодействующего мочевиноформальдегидного удобрения (МФУ) снижает содержание нитратов в капусте белокочанной поздней и свекле столовой.
Вследствие отрицательного влияния высокого содержания нитратов в почве и растениях, возникла проблема подавления активности нитрифицирующих микроорганизмов. Повышению эффективности использования азотных удобрений способствует применение ингибиторов нитрификации. Наиболее известны как ингибиторы три соединения: дициандиамид (дидин), препарат 2 хлор-6 трихлорметил пирин, производимый в США с торговым названием нейрапирин (N-Serve), и японский препарат 2-амино 4-хлор 6-метил пиримидин, выпускаемый под торговым названием АМ. Доза применения АМ 2-3 % от азота удобрений.
Содержание нитратов в овощах снижается в 2,4 раза при применении в качестве удобрения аммиачной извести, из которой образуется дидин - ингибитор процесса нитрофиксации. Данный ингибитор подавляет процесс расщепления аммония в течение нескольких недель. Он безопасен для почвы и растений, постепенно превращается в соединения, используемые растениями. Применение ингибитора нитрификации N-Serve в дозе 0,5-1 % от азота удобрений при выращивании редиса и капусты китайской в защищенном грунте способствовало в продукции снижению нитратов соответственно на 5-22 и 15-34%. В качестве ингибитора используют и КМП (супергранулы мочевины) в дозе 2 %. Под влияние КМП возрастает масса корнеплодов и уменьшается концентрация нитратов у редиса в 1,4 раза, а у редьки в 2,6 раз.
В большей мере следует использовать компосты из материалов, богатых углеводом (остатки растений, ли