Alkalmazott kémia Növénytermesztő és ökológiai gazdálkodó felsőfokú szakképzésben tanulóknak Készítette: Erdeiné dr. Kremper Rita 1 1 1

1. előadás tartalma A kémia előadások tárgya Az intenzív, integrált és ökológiai gazdálkodás összehasonlítása A műtrágya felhasználás alakulása Magyarországon és a világban A trágyák környezetkárosító hatásai Magyarország területeinek felosztása környezetérzékenységi agrártermelési skálán 2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

kiegyensúlyozatlan tápelem-arányok kialakulása a talajban, a talajsavanyúság fokozódása, a talajoldat nitrát koncentrációjának növekedése, a felszíni természetes vizek eutrofizációja. 10 10

A szennyezés fő forrása Eutrofizáció Eutrofizáció fogalma Melyik a limitáló ion? A szennyezés fő forrása 11 11

Eutrofizáció 12 12

Kedvező tulajdonságú területek Veszélyeztetett területek Magyarország területeinek felosztása környezetérzékenység és agrártermelés szempontjából Kedvező tulajdonságú területek Veszélyeztetett területek Védett területek 13 13

14 14

15 15 15

16 16 16

A növényi tápelemek 17 17

TÁPELEMEK az elem hiánya esetén a növény fejlődésében zavar áll be az elem pótlásával a hiánytünetek megelőzhetőek vagy megszüntethetőek az elem hatása kimutatható az élettani folyamatokaban az elem nem helyettesíthető más elemekkel (Allen és Arnon) 18 18

19 19

C,H,O,N, P, S,K,Ca,Mg Fe,Mn,Cu,Zn,Mo,B See Hopkin's Cafe, its mighty good. C HOPKNS Ca Fe Mg 20 20

A növényi tápelemek csoportosítása mennyiség szerint 21 21

előforduló mennyiség alapján Tápelemek csoportosítása TÁPELEMEK Nélkülözhetetlen elemek C, H, O, N, P, S K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B előforduló mennyiség alapján makroelemek mikroelemek v. nyomelemek 0,1%-nál nagyobb mennyiségben található a szárazanyagban 0,1%-nál kisebb mennyiségben található a szárazanyagban C, H, O, N, P, S, Ca, Mg Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B 22 22

40g : 5000kg Mikroelem aránya a növényi zöldtömegben 23 23

(Na), K, Ca, Mg C,H,O,N,S,B,P +(Si) Fe, Mn,Zn,Cu d > 4.6g/cm3 24 24

Táblázat az elemek felvételéről és növényélettani szerepéről 25 25

26 26

Elem alacsony megfelelő magas alacsony megfelelő magas 5-6 leveles kukorica tápelem ellátottságának megítélésére szolgáló optimális, vagy kielégítő tápelem koncentráció és az abból számított arányok Elem alacsony megfelelő magas alacsony megfelelő magas N% < 3,5-5,0 < N/P alatt 10-20 felett K% < 3,0-4,0 < K/P alatt 8-10 felett Ca% < 0,3-0,7 < K/Ca felett 10-6 alatt Mg% < 0,2-0,2 < K/Mg felett 15-7 alatt P% < 0,3-0,5 < N/P felett 12-10 alatt Fe ppm < 50-250 < P/Fe felett 60-25 alatt Mn ppm < 30-300 < P/Mn felett 100-17 alatt Zn ppm < 20 - 60 < P/Zn felett 160-83 alatt Cu ppm < 5 - 20 < P/Cu felett 600-200 alatt B ppm < 5 - 25 < K/B felett 6000-1600 alatt 27 27

A növények kémiai összetétele 28 28

29 29 29

Kulturnövények víztartalma NÖVÉNY, NÖVÉNYI RÉSZ VÍZTARTALOM % Gabonafélék (levél, szár) 75-90 Gabonaszalma, kukoricaszár 14-15 Réti széna, lucernaszéna 15-16 Burgonyagumó 75 Tök, uborka 85-95 Gyümölcs (szőlő, földieper) 80-85 Kukoricaszem 15-25 Gabonaszem, pillangósok magvai 12-15 30 30

Növényi szárazanyag összetétele C 40-45 % O 40-42 % H 5-6 % egyéb elemek 2-10 % 31 31

Hamutartalom meghatározás 550 oC-os izzítással 32 32 32

Kulturnövények hamutartalma 33 33

nélkülözhető ballasztanyagok Hamu alkotórészek hamu nélkülözhető ballasztanyagok toxikus elemek tápelemek Cd, Cr, Hg, Ni, Pb P,K,S, Ca, Mg,Fe Mn, Zn, Cu, B, Mo Na, Cl, Si 34 34

Nehézfémek kritikus koncentrációja növényi és állati szervezetben 35 35

36 36

Termések szerves kémiai összetétele nyersanyag %-ban 37 37

Ionadszorpció a talajban Talajkolloidok negatív töltése A kolloidokon leggyakrabban előforduló ionok, csoportosításuk A kationok megoszlása a talajoldat és a kolloidok közt ionadszorpció jelentősége Ideális ionarány 38 38

A talaj pH-ja Kémhatást meghatározó ionok pH skála jelentése talajoldat pH mérése Talaj:oldat  1 : 2,5 kálium-kloridos és vizes talajoldat kémhatásának összehasonlítása 39 39

A talaj pH-ja Savanyú tartomány Semleges Lúgos tartomány Erősen savanyú Savanyú tartomány Savanyú pH=4,5 - 5,5 Gyengén savanyú pH=5,5 - 6,8 KÖZÖMBÖS pH=6,8 – 7,2 Semleges Gyengén lúgos pH = 7,2 – 8,5 Lúgos tartomány Lúgos pH=8,5 - 9,0 Erősen lúgos pH > 9,0 40 40

Hogyan befolyásolja a talaj pH a tápanyagfelvételt 41 41

Talajsavanyúság hatásai 42 42

Talajsavanyúság hatásai 43 43

Talajsavanyúság hatásai 44 44

Magyarország talajainak kémhatása 45 45 45

Különböző növények pH optimuma 46 46

A talaj PH pufferoló képessége 47 47

Tápanyagformák a talajban Közvetlenül felvehető Tartalék tápanyag 48 48

Tápanyagformák a talajban Összes tápanyag Közvetlenül felvehető tartalék vízoldható kicserélhető szervetlen Szerves és biomassza fixált Oldhatatlan vegyület és specifikus ionadszorpció Kristályrácsban kötött (szilikátok, egyéb ásványok) Biológiailag kötött humusz 49 49

Tápanyagformák a talajban Duzzadó agyagásványok 50 50

Tápanyagformák a talajban K fixálás K fixálás hatása az illitrétegek duzzadőképességére 51 51 51

Tápanyagformák a talajban 52 52 52

- tápanyagtőke fogalma tápanyagformák mobilizációja (sorrend) 53 53 53

Tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata Liebig törvény 54 54

Mitscherlich törvény termés tápanyagmennyiség 55 55 55

A termés növekedése a hatástényezők függvényében 56 56 56

NPK termésgörbék 57 57 57