Вступ
Розділ 1. Живлення рослин: суть процесу та його особливості
1.1 Коренева система як орган поглинання та обміну речовин
1.2 Функції кореневої системи
1.3 Поглинання елементів мінерального живлення рослин
1.4 Фізіологічні основи використання мінеральних добрив
Розділ 2. Класифікація добрив
2.1 Мінеральні добрива
2.2 Органічні добрива
2.3 Бактеріальні добрива
Розділ 3. Агротехнічні вимоги до внесення органічних і мінеральних добрив
Розділ 4. Екологічний стан ґрунтів
Експериментальна частина
Методика дослідження
Результати дослідження
Висновки
Список використаних джерел
У житті рослин важливу роль відіграє живлення рослин. Нові технології вирощування рослин базуються на використанні нових видів добрив. Оптимальне живлення рослинних організмів у сполученні з раціональним підвищенням ефективності застосування добрив і зменшенням забруднення навколишнього середовища продуктами хімізації дозволить підвищити врожай і поліпшити якість сільськогосподарської продукції.
Умови мінерального живлення в значній мірі залежать від типу ґрунту. Тому при виявленні потреб рослини в мінеральному добриві необхідно виходити як з видових особливостей організму, так і зі специфічних особливостей даного типу ґрунту.
Мета роботи: з’ясувати значення живлення рослин та залежність агрохімічних показників родючості від застосування добрив на прикладі Шосткінського району Сумської області.
Предмет дослідження мінеральне живлення рослин.
Об’єкт дослідження впливу використання добрив на врожайність окремих культур.
Завдання даної роботи:
1) З`ясувати суть та процеси мінерального живлення рослин;
2) Охарактеризувати основні класи добрив;
3) Проаналізувати агротехнічні вимоги до внесення добрив;
4) Встановити залежність агрохімічних показників родючості ґрунту від використаних та внесених елементів мінерального живлення на прикладі Шосткінського району Сумської області.
5) Встановити залежність врожайності сільськогосподарських культур від внесення добрив на прикладі Шосткінського району Сумської області.
Робоча гіпотеза: внесення в грунт елементів мінерального живлення сприяє покращенню агрохімічних показників ґрунтів та зростанню врожайності сільськогосподарських культур.
У кореневому живленні рослин, як і в фотосинтезі, проявляється одна з найяскравіших властивостей рослинного організму — автотрофність, тобто здатність будувати своє тіло з неорганічних речовин. Крім того, саме живлення рослин забезпечує постійний кругообіг речовин і перенесення енергії, тісно поєднуючи мінеральний та живий світ.
Коренева система, будучи спеціалізованим органом поглинання води, забезпечує також і надходження до рослини мінеральних речовин. Функція кореня не обмежується лише поглинанням і транспортуванням речовин у надземні органи, адже коренева система є також органом активного і спеціалізованого обміну речовин. Корінь забезпечує також виділення в навколишнє середовище різних за природою та біологічним значенням речовин. Фізіологічні функції кореня тісно пов'язані з його анатомічною будовою [12].
Сформована коренева система — досить складний орган з добре диференційованою внутрішньою структурою.
Диференціювання клітин кореня розпочинається в зоні поділу клітин меристеми. В зоні росту розтягуванням ці процеси прискорюються — з'являється ризодерма (епіблема), перші провідні елементи прото- й метафлоеми, трициклу.
Зони поділу та росту розтягуванням кореня — найактивніші ділянки поглинання води і мінеральних речовин. На зовнішній поверхні клітин ризодерми утворюються кореневі волоски, де найактивніше відбуваються процеси метаболізму і куди постійно надходять поживні речовини. Зона поглинання, де зосереджена основнамаса кореневих волосків — найактивніша всмоктувальна частин;) кореня.
В міру відмирання ризодерми з кореневими волосками на по верхні кореня з первинної кори формується нова покривна тканина — екзодерма. Клітини первинної кори активно і пасивно транспортують речовини до центрального циліндра кореня, а також виконують функцію синтезу і накопичення різних запасних речовин. На шляху речовин, що надходять із фунтового розчину, є ряд бар'єрів.
Перший із них — це ризодерма, а другий — внутрішній шар клітин первинної кори — ендодерма, бічні стінки оболонок яких мають особливі потовщення — пояски Каспарі, просякнуті лігніном і суберином, а тому непроникні для йонів. Однак пояски Каспарі є не в усіх клітин ендодерми, серед них є так звані пропускні клітини, які не лігніфіковані. Вони локалізовані в місцях утворення бічних коренів і крізь них йони легко транспортуються.
Зона ендодерми — фізіологічний бар'єр, де протопласт "контролює" потік йонів. Функція ендодерми цим не вичерпується, адже вона також затримує та регулює надходження речовин із центрального циліндра в периферійні тканини.
Ще одним бар'єром на шляху до центрального циліндра кореня є перицикл, що складається з активних меристематичних клітин. Перицикл — зовнішній шар осьового центрального циліндра кореня. В ньому накопичуються різні речовини, в тому числі фітогормони, що стимулюють утворення бічних коренів.
Завдяки таким фізіологічним бар'єрам розчин, який потрапляє в центральний циліндр кореня, значно трансформується, а тому відрізняється від ґрунтового розчину. В корені синтезуються "напівфабрикати", які з часом легко залучаються до біосинтетичних процесів уже в стеблі чи листках [8].
Центральний циліндр кореня характеризується радіальним розміщенням первинних провідних тканин — флоеми та ксилеми. Отже, особливості будови кореня багато в чому визначають його функції. Як відомо, листки та корені рослин полярно відрізняються за напругою окисно-відновного потенціалу. Листки мають низьку напругу, корені — навпаки. Утримання даного потенціалу на рівні, що відповідає нормальній життєдіяльності рослин, забезпечується відповідним обміном продуктами їх власної синтетичної функції.
Ще в 1949 р. Д. А. Сабінін обґрунтував концепцію про синтетичну функцію кореня: корінь не лише поглинає мінеральні елементи, а й перетворює їх у процесі транспортування в надземні органи. Синтетична діяльність кореня ґрунтується на базі асимілятів, які надходять від донорів органів фотосинтезу.
Кругообіг речовин у рослині — важлива ланка кореневого живлення. Він зумовлений специфічними вимогами рослини до поживних елементів та джерелами живлення, які для неї доступні. Цей кругообіг тісно пов'язаний як із поглинальною, так і з видільною функцією кореня. Доведено, що через кореневу систему виділяються майже всі типи водорозчинних сполук. Логічно виникає запитання щодо екологічної доцільності таких виділень. Вони можуть бути пристосувальною реакцією на зміну умов середовища, поживними елементами для ризосферної та ґрунтової мікрофлори, частина їх реутилізується тим самим або поряд розміщеним рослинним організмом ценозу. Кореневі виділення зумовлюють явище алелопатії (взаємного впливу) рослин, що входять до складу фітоценозу. Активними алелопатичними агентами ґрунту є тритерпени: еритрородіол і сератіол. Зазначимо, що такі токсичні виділення рослин, як халкони та дигідрохалкони (флоридзин), у ґрунті швидко руйнуються, втрачаючи свою активність. Кількість і склад таких виділень (алкалоїди, глікозиди, сапоніни, кумарини, терпени, флавоноїди тощо) залежать від виду рослин [12].
Розглядається навіть концепція алелохімікатів, тобто продуктів, що утворюються в разі взаємодії рослин і ґрунту, та можуть бути використані як форма природних гербіцидів. Створення такої системи природних гербіцидів може стати однією з біотехнологічних моделей, яка дасть змогу уникнути використання в рослинництві синтетичних гербіцидів із підвищеною токсичністю.
Доведено, що у різних рослин спостерігається специфічність кореневих виділень, із якими пов'язують так звану ґрунтовтому.
Це явище є типовою ознакою антропогенних змін в екосистемі ґрунту. Монокультура як екологічний фактор порушує природні процеси в масштабі екосистеми ґрунту. Втомлений ґрунт характеризується надмірним розвитком шкідливих для рослин мікроорганізмів. Встановлено, що 15...45 % виділених із таких ґрунтів мікроорганізмів продукують фітотоксини. В таких ґрунтах надмірно розвиваються бактеріофаги, що знищують бульбочкові бактерії, знижуючи продуктивність азотфіксації.
Ґрунтовтома — одна з найбільших проблем світового землеробства, яка перебуває під контролем продовольчої комісії Організації Об'єднаних Націй (ФАО ООН). За даними цієї комісії внаслідок ґрунтовтоми щороку втрачається 25 % загальних біологічних втрат світового врожаю. Таке явище як ґрунтовтома у природних ценозах не спостерігається.
Токсичність речовин, що виділяються коренем, найчутливіше проявляється в зоні ризосфери — шарі ґрунту (2—3 мм), що безпосередньо оточує кореневу систему рослин. Кореневі виділення, відмерлі кореневі волоски сприяють розвиткові в ризосфері різноманітних мікроорганізмів. Деякі з них забезпечують рослини азотом, синтезують біологічно активні речовини, які стимулюють ріст рослин, мінералізують органічні сполуки. Інші, навпаки, пригнічують рослини, виділяючи певні токсини. Взаємодія кореневих систем і мікрофлори проявляється у формі ризосферного ефекту, величина якого визначається відношенням кількості мікроорганізмів у ризосфері до вмісту їх у ґрунті за її межами.