Агрохимия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Агрономическая хи́мия (Агрохи́мия) — наука об оптимизации питания растений, применения удобрений и плодородия почвы с учётом биоклиматического потенциала для получения высокого урожая и качественной продукции сельского хозяйства, прикладная наука, составная часть раздела химии — «неорганическая химия».

Агрохимия — также учебная дисциплина о химических процессах в почве и растениях, минеральном питании растений, применении удобрений и средств химической мелиорации почв. Включает определение содержания в почвах и растениях химических элементов, белков, аминокислот, витаминов, жиров, углеводов; установление механического и минералогического состава почв, содержания в них органической части (гумуса), солей, водорослей, микроорганизмов и др. Изучает влияние удобрений на растения и почву.

Наука[править | править исходный текст]

Агрохимия — наука, которая изучает круговорот веществ в системе «почва — растение — удобрения», а также их влияние на качество сельскохозяйственной продукции и проблемы охраны окружающей среды в зоне ведения аграрного сектора экономики государства.

Агрохимические исследования касаются вопросов воспроизводства плодородия почв, высокоэффективного использования минеральных, органических удобрений, микроэлементов на фоне других средств химизации, изучение агрохимической, экономической, энергетической и экологической эффективности удобрений, их физико-химических и агрохимических свойств, организации системы химизации отраслей агропромышленного комплекса.

Основные разделы агрохимии:

  • питания растений, химия почвы и удобрений;
  • взаимодействие удобрений с почвой и микроорганизмами;
  • применения удобрений под отдельные растения;
  • система удобрения в севообороте;
  • методика агрохимических исследований;
  • химические средства борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур;

Агрохимия является научной основой химизации сельского хозяйства. Она развивается под воздействием требований земледелия и призвана способствовать повышению его культуры. Агрохимия применяет в своих исследованиях методику химического анализа растений, почвы и удобрений, широко пользуется методами лабораторного и полевого опыта, меченых атомов, спектроскопии и хроматографии и другими.

История[править | править исходный текст]

Агрохимия — молодая наука, хотя многие приёмы агрохимии (применение органических удобрений) вошли в практику земледелия в глубокой древности и описаны еще в I веке. н. э.. Как наука, она начала формироваться лишь в XIX веке, когда сложились основные представления о том, из чего состоят, чем и как питаются растения. Как вехи на пути становления агрохимии обычно отмечают опыты Я. Б. ван Гельмонта (1634), осветившие роль воды в питании растений, а также высказывания М. В. Ломоносова (1753) и А. Лавуазье (1761) о воздухе как источнике питательных веществ, вскоре подтвержденные опытами Дж. Пристли, Я. Ингенхауза, Ж. Сенебье и Н. де Соссюра, показавшими, что растения поглощают из воздуха СО2 и выделяют О2 и что это связано с фотосинтезом. Начало изучению круговорота веществ в земледелии было положено в 30-х годах XIX века французским учёным Ж.-Б. Буссенго. Он установил, что клевер и люцерна способны обогащать почву азотом. В 1866 году русский учёный М. С. Воронин открыл, что азот накапливается в клубеньках, образующиеся на корнях растений под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов. Немецкий агрохимик Г. Гельригель (нем.)русск. окончательно установил, что азот воздуха усваивают микроорганизмы, живущие в клубеньках на корнях бобовых растений. Немецкий учёный Ю. Либих (1840 год) создал теорию минерального питания растений, которая сыграла большую роль в развитии представлений о питании растений и о удобрениях.

Россия[править | править исходный текст]

Российская империя[править | править исходный текст]

Зарождение отечественной агрохимии в 60—70 гг. связано с Д. И. Менделеевым, который исследовал вопросы питания растений и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Особое внимание Менделеев уделял применению удобрений и использованию питательных веществ подпахотных слоев почвы. Д. И. Менделеев — инициатор изучения в грунтовых условиях эффективности костной муки, суперфосфата и извести.

В России развитие агрохимии связано с трудами А. Н. Энгельгардта (1832—1893). В 70—80-х гг. в своем имении он изучил эффективность минеральных и органических удобрений, в частности роль извести и люпина. В 1888 год опубликовал труд по использованию фосфоритной муки, А. Е. Зайкевича (1888 год) — который предложил строчный способ внесения суперфосфата, П. А. Костычева (1884 год) — автора первого руководства по агрохимии. Большое влияние на развитие агрохимии оказал К. А. Тимирязев. В 90-х гг 19-го века по его предложению были построены первые вегетационные домики, в которых ставились опыты по изучению питания растений и их удобрение. Открытие в конце 19-го века крупных залежей фосфоритов дало новый толчок развитию агрохимии, была доказана возможность непосредственного применения размолотых фосфоритов как удобрения и использования их для выработки суперфосфата.

Большая заслуга в этом принадлежит Д. Н. Прянишникову (1865—1948) — изучил процессы усвоения растениями аммиачного азота, что позволило организовать промышленное производство аммиачных удобрений и широко их применять в земледелии. Проведенные им исследования фосфоритов способствовали развитию производства фосфорных удобрений. Он выделил взаимосвязь между тремя взаимодействующими факторами: почвой, растением и удобрением, определил роль бобовых культур в азотном балансе, развил учение о плодосменной системе земледелия и севообороте.

Советский период[править | править исходный текст]

После революции начался новый этап в развитии агрохимии. Индустриализация и коллективизация страны вызвали необходимость широкой химизации земледелия. Вскоре после революции был создан Комитет по химизации народного хозяйства, в 1919 году — научный институт удобрений, в 1928 году — кафедры агрохимии при ряде высших учебных сельскохозяйственных заведений. В 1931 году в составе Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук организован Всесоюзный научно-исследовательский институт удобрений, агротехники и агропочвоведения. Перед институтом и другими научными учреждениями была поставлена задача изучить эффективность минеральных и органических удобрений в различных почвенно-климатических и производственных условиях и на этой основе разработать принципы рационального размещения и применения удобрений.

Постсоветский период[править | править исходный текст]

В 90-е годы двадцатого века применение удобрений существенно сократилось.

Учебная дисциплина[править | править исходный текст]

Учебная дисциплина о химических процессах в почве и растениях, минеральном питании растений, применении удобрений и средств химической мелиорации почв. Включает определение содержания в почвах и растениях химических элементов, белков, аминокислот, витаминов, жиров, углеводов; установление механического и минералогического состава почв, содержания в них органической части (гумуса), солей, водорослей, микроорганизмов и др. Изучает влияние удобрений на растения и почву и включает в себя:

  • Предмет, методы и задачи агрохимии. История развития агрохимии. Повышение плодородия почв и оптимизация питания растений.
    • Предмет, методы и задачи агрохимии среди фундаментальных и прикладных наук.
    • История развития. Учения о питании растений и формировании агрохимии как науки.
    • Агрохимия и плодородие почвы.
    • Питание растений
  • Виды удобрений, их химический состав и свойства, условия повышения эффективности и методы оптимизации доз их применения.
    • Минеральные удобрения.
    • Органические удобрения, их виды и эффективное использование.
    • Известкование и гипсование почв.
  • Научные основы системы применения удобрений.
    • Понятия о системе удобрений и основные положения системы удобрения в севообороте.
    • Система удобрения отдельных культур в севообороте.
  • Экологические проблемы и функции агрохимии. Экономическая и энергетическая эффективность использования агрохимических средств.
    • Экологическая оценка агрохимических средств. Пути возможного загрязнения окружающей среды удобрениями.
    • Экологические функции агрохимии.
    • Экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений.

Агрохимическое производство[править | править исходный текст]

Агрохимическое производство — производство удобрений — отличается высокой энергоёмкостью. Например, доля газа в структуре себестоимости азотных удобрений доходит до 75 %[1][2].

Россия контролирует 8,4 % мирового рынка минеральных удобрений, уступая только Индии, контролирующей 10 % рынка, США (13,1 %) и Китаю (20,6 %)[3]. Продукция агрохимии занимает третье место в российском экспорте после продуктов топливно-энергетического и металлургического секторов экономики. В 2005 году Россия произвела на экспорт азотных удобрений на $1,4 млрд, смешанных — $1,3 млрд, калийных — $1,2 млрд.

Основные компании-производители минеральных удобрений в России — Акрон, Еврохим, Фосагро. В Белоруссии -Гомельский химический завод. В Северной Америке -Potash Corporation of Saskatchewan. Международные — Yara

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]