Разработени теми за изпит по Агрохимия

АГРОХИМИЯ- ТЕОРЕТИЧЕН ИЗПИТ
1.Предмет,задачи и методи на агрохимията в съвременното земеделие.Теории за хранене на растенията.-Агрохимията е наука за взаимодействието между растенията,почвата и торовете в процеса на отглеждане на селскостопанските култури,за кръговрата на веществата в земеделието и за използване на торовете за повишаване на добивите,подобряване качеството на продукцията, повишаване на почвеното плодородие и опазване на околната среда.Главната цел на агрохимията е да изучава и управлява баланса на химичните елементи в системата „почва-растение“за определяне точните параметри на кръговрата на всички хранителни елементи.Основните задачи на агрохимията са:разработване на технологии с цел създаване на оптимални нива на всички фактори участващи във формирането на добивите(температура,влага,светлина,минерално хранене); да създава най-добри условия за хранене на културите чрез торене и химична мелиорация; да разработва и използва технологии за събиране и оползотворяване на всички органични отпадъци в земеделието с цел подобряване кръговрата на веществата; да поддържа баланс на хранителните вещества в агроекосистемите; да разработва и използва торове с добри качества,без да се замърсява околната среда; да спазва изискванията за добра земеделска практика.Използваните методи в агрохимията са аналитични(методи за анализ на растения,методи за анализ на почви по отношение на агрохимични свойства,методи за анализ на органични и минерални торове) и торови опити с растения(вегетационни и полски)за изследване на минералното хранене и ефекта от торенето.Според хумусната теория за храненето на растенията плодородието на почвата зависи изцяло от хумуса,като само той може да служи за храна на растенията.Според теорията за минералното хранене на растенията,те се хранят с неорганични вещества,а СО2 получават от въздуха а не от хумуса.Според закона за минимума,ако не се внесе в почвата веществото което лимитира растежа,внасянето на всички други хранителни вещества е безсмислено.
2.Хранителни за растенията елементи и вещества.-Хранителните за растенията елементи са тези,които са безусловно необходими за живота и нормалното плододаване на растенията.Те трябва да отговарят на следните условия:при липсата на елемента,растението да не може да завърши жизнения си цикъл; директно да участва в метаболизма; да не може да бъде заменен от друг елемент.В състава на растенията има над 75 елемента,като 17 от тях са определени като абсолютно необходими.C,O и Н са 94 до 95%от сухата маса на растенията,постъпват от водата или атмосферата.N,P,K,S,Ca,Mg,Fe,Mn,Zn,Cu,B,Mo,Cl и Ni са 0,5 до 6% от сухата маса,постъпват като катиони или аниони и обикновено лимитират растежа на растенията.Хранителни за растенията вещества са химичните съединения,които се усвояват от растенията като храна-минерални соли, вода и СО2.От химическа гледна точка хранителните елементи са:неметали-N,P и S; метали- K,Na, Ca и Mg; преходни метали-Mn,Fe,Co,Ni,Cu и Zn; и металоиди-В.Според съдържанието си хранителните елементи са:макроелементи(N,P,K,S,Ca,Mg)-над 0,01%; микроелементи(Fe,Mn,Zn, Cu,B,Mo,Cl,Ni)-под 0,01%; и микроелементи необходими само за някои растения-Na,Si,Co,J. Според функциите си в растенията хранителните елементи са:органогенни(C,O,H,N,S); съхранение на енергия или структурна цялост и интеграция(Р,В); оставащи в йонна форма в растението (K, Mg,Ca,Cl,Mn); включени в преноса на електрони(Fe,Cu,Ni,Zn,Mo).По използването за торене хранителните елементи са:главни(N,P,K); второстепенни(Ca,Mg,S); микроелементи(Fe,Cu,Mn,Zn, B,Mo),Ni и Cl обикновено не се внасят с торене.
3.Торове-определение и класификации.-Торовете са природни или синтетични органични или неорганични вещества,които снабдяват растенията с един или повече необходими хранителни елементи или по косвен път дават отражение върху величината на добива и качеството на продукцията.По своята химична природа торовете са органични,неорганични и органо-минерални. Според разтворимостта си те са бързо действащи(разтворими във вода) и бавно действащи(малко разтворими във вода).По физиологична реакция торовете могат да бъдат физиологично кисели, физиологично алкални и физиологично неутрални.Торовете с директно действие пряко снабдяват растенията с хранителни вещества и помагат за растежа и развитието им.Подобрителите(торове с непряко действие)са минерални или органични вещества,които подобряват физичните,химичните, биологичните или механичните свойства на почвата за нормално развитие на растенията.По произход торовете са местни и комерсиални,а по получаване естествени и изкуствени.Според агрегатното си състояние са твърди,течни и суспензионни,и газообразни.Според европейското законодателство при неорганичния тор хранителните елементи са под формата на неорганични соли,получени чрез физични и /или химични промишлени процеси.Еднокомпонентния тор съдържа само един от главните елементи(N,P или К).Комплексния тор е промишлен тор,който съдържа не по-малко от два хранителни елемента:N,P,K,Mg,микроелементи в различно съчетание и съотношение.Според броя на основните хранителни елементи обикновено се разделят на двойни и тройни.Към двойните комплексни торове се отнасят чифтни комбинации от N,P и К.В зависимост от начина на получаване комплексните торове се разделят на сложни,комбинирани и смесени,а според агрегатното им състояние на течни,твърди и суспензионни.При комбинираните торове състава се изменя в широки граници,получен чрез химична реакция,чрез разтваряне или чрез гранулация,съдържащ не по-малко от два основни хранителни елемента,като всяка гранула съдържа всички обявени в състава елементи.Сложния тор е с постоянен състав,съдържа не по-малко от два основни хранителни елемента,получен по химичен път или чрез смесване или комбинация от двете.Смесения тор е получен чрез сухо смесване на няколко торове без протичане на химична реакция.Минералните торове трябва да притежават високи агрономични качества. Те трябва да съдържат колкото може по-висока концентрация на хранителни вещества.При съхранение минералните торове не трябва да губят хранителните си вещества.Те трябва да се безвредни и безопасни при работа.Твърдите торове могат да бъдат:прах-получени чрез смилане, което подобрява действието им; кристали-химично съединение в оригинална формула; гранули- имат предимство за добавяне на инертни материали,което подобрява и улеснява разпределянето и внасянето на тора; перли-уеднаквено гранулиране; макрогранули-размера на гранулите е по-голям, което позволява по-бавно разтваряне.Течните торове са нормални разтвори на определени химични съединения или смес от тях.Газообразен тор е само безводния амоняк.Разтворимостта позволява тора да се включи бързо в почвения разтвор,обикновено се отнася за разтворимост във вода.
4.Постъпване на хранителните вещества през корена на растенията.Процеси,участващи в процеса на храненето.Механизми на пасивен и активен транспорт.-Растенията са изходна точка за включване на елементите в хранителните вериги на животните и човека и така влияят на здравето им.Количеството йони достъпни за растенията зависи от адсорбирането от почвените колоиди ,от концентрацията им в почвения разтвор и от усвояващата способност на корена. Придвижването на йоните от почвата в корените,зависи от следните процеси и фактори:развитие на корена-дължина,разпределение,морфология; адсорбция на хранителните вещества-концентра- ция в ризосферата и кинетика на адсорбция; масов поток и дифузия-транспирация,градиент на концентрация; мобилизация от корените-коренови секреции,рН на почвения разтвор,ензими; мобилизация от симбиотични микроорганизми-микориза и бактерии.Хранителните вещества се придвижват към корена и постъпват по три начина:масов воден поток,дифузия и контактна обмяна.Масовия воден поток зависи от концентрацията на йона в почвения разтвор и от коефициента на транспирация.Постъпването на йони се изчислява по формулата:MF=C.WU , където MF-йон постъпил чрез масов воден поток;C-концентрация на йона в почвения разтвор; WU-количество усвоена от растението вода.Транспирацията варира според вида,възрастта на растението,климата,почвените условия,температурата и през нощта намалява значително. Дифузията е пасивен процес,при който йоните се движат през стените на кореновите клетки към плазмената мембрана по градиента на химична концентрация.Дифузията и масовия воден поток протичат едновременно.При контактната обмяна се обменят йони между корена и почвените колоиди на разстояние не по-голямо от 5nm.Епидермисът и кортекса са местата за постъпване на вода и йони.От там се придвижват към ксилема и надземните части.Транспортът на йони и вода става пасивно по апопласта и активно по симпласта.Апопласта представлява непрекъснати канали от междуклетъчните пространства и запълнени с вода пори,намиращи се в обвивката на кореновите клетки.Симпласта е изграден от плазмодезми,които свързват клетките в система симпласт.Системата от пори и канали се нарича свободно пространство,заема 5-10% от кореновите клетки и бива ВСП и ДСП.ВСП(водно свободно пространство)е централна част запълнена с вода,от където се черпят йони и се отделят продукти.Концентрацията на йоните и молекулите е равна на концентрацията на външния разтвор.ДСП(донаново свободно пространст- во)включва стените на порите и каналите,които носят положителни и отрицателни заряди, привличащи йони от разтвора.Концентрацията на йони се повишава с приближаване към стените. В апопласта(пасивно)могат да постъпват йони,органични киселини,аминокиселини и захари по пътя на дифузия и масовия воден поток.Адсорбцията бива физична(лабилно свързване на цели молекули) и физикохимична(по-стабилно свързване на йони с компонентите на клетките,които могат да се изместват от други йони с едноименен заряд).Обща адсорбираща повърхност на корена е тази,която участва в адсорбцията на йони,а работна адсорбираща повърхност,която участва и в преместването на хранителните вещества към ксилема и надземните органи. Пасивния транспорт е преместване от по-висока към по-ниска концентрация по електрохимичния градиент и е без разход на енергия.Извършва се посредством обикновена дифузия,с преносители или канали в мембраната.Активния транспорт е енергийно зависим и се извършва посредством водородни помпи.
5.Фактори на външната среда,влияещи върху интензивността на усвояване на хранителните вещества в корените на растенията.-Един от факторите оказващи влияние върху интензивността на усвояване на хранителните вещества в корените на растенията е концентрацията на солите в хранителния разтвор.Оптималната концентрация в най-активния растеж е:за N и K2O-20-30mg/l;за P2O5-10-15mg/l;за NPK-около 100mg/l; за В-1-2mg/l;за Zn и Mn- 5-7mg/l.pH на средата е друг фактор влияещ върху усвояването на хранителните вещества.pH оказва пряко влияние върху поглъщателната способност на корена.Косвеното влияние се изразява в промяната на физико-химичните и биологичните свойства на почвата.Киселата реакция пречи на поглъщането на Ca2+,Mg2+,K+ и NH4+ и може да повреди клетъчните обвивки и колоидите в клетките на ко