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

25 25

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 26 26

A növények kémiai összetétele 27 27

28 28 28

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 29 29

Növényi szárazanyag összetétele C 40-45 % O 40-42 % H 5-6 % egyéb elemek 2-10 % 30 30

Hamutartalom meghatározás 550 oC-os izzítással 31 31 31

Kulturnövények hamutartalma 32 32

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 33 33

Nehézfémek kritikus koncentrációja növényi és állati szervezetben 34 34

35 35

Termések szerves kémiai összetétele nyersanyag %-ban 36 36

A növény tápanyagfelvétele 37 37

A vízfelvételt és tápanyagfelvételt befolyásoló tényezők biológiai tényezők talajtulajdonságok 38 38

A növény vízfelvételére ható tényezők növény szívóereje A talajok csoportosítása szemcseösszetétel szerint homok, vályog és agyag talaj pórusrendszere és vízvisszatartó képessége A különböző méretű kapillárisok vízemelése DV, VKsz, HV fogalma optimális víztartalom 39 39

A növény vízfelvétele ozmózis fogalma turgeszcens állapot feltétele 40 40

Az ozmózis feltétele konckülső oldat > koncbelső oldat 41 41 41

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 42 42

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 43 43

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 44 44

Hogyan befolyásolja a talaj pH a tápanyagfelvételt 45 45

Talajsavanyúság hatásai 46 46

Talajsavanyúság hatásai 47 47

Talajsavanyúság hatásai 48 48

Magyarország talajainak kémhatása 49 49 49

Különböző növények pH optimuma 50 50

A talaj PH pufferoló képessége 51 51

Tápanyagformák a talajban Közvetlenül felvehető Tartalék tápanyag 52 52

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 53 53

Tápanyagformák a talajban Duzzadó agyagásványok 54 54

Tápanyagformák a talajban K fixálás K fixálás hatása az illitrétegek duzzadőképességére 55 55 55

Tápanyagformák a talajban 56 56 56

- tápanyagtőke fogalma tápanyagformák mobilizációja (sorrend) 57 57 57

Tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata Liebig törvény 58 58

Mitscherlich törvény termés tápanyagmennyiség 59 59 59

A termés növekedése a hatástényezők függvényében 60 60 60

NPK termésgörbék 61 61 61