Химия в сельском хозяйстве и её направления

Химизация — это одно из направлений научно-технического прогресса, основанное на широком применении химических веществ, процессов и методов в различных отраслях, например в сельском хозяйстве.

Основные направления химизации сельского хозяйства:

• Производство минеральных макро- и микроудобрений, а также кормовых фосфатов.

• Внесение извести, гипса и других веществ для улучшения структуры почв.

• Применение химических средств защиты растений: гербицидов, зооцидов и инсектицидов и т. д.

• Использование в растениеводстве стимуляторов роста и плодоношения растений.

• Разработка способов выращивания экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

• Повышение продуктивности животных с помощью стимуляторов роста, специальных кормовых добавок.

• Производство и применение полимерных материалов для сельского хозяйства.

• Производство материалов для средств малой механизации, использующихся в сельском хозяйстве.

Основная цель химизации сельского хозяйства — обеспечение роста производства, улучшение качества и продление сроков сохранности сельскохозяйственной продукции, повышение эффективности земледелия и животноводства.

Удобрения и их классификация

Эффективность удобрений значительно возрастает, если их применяют в комплексе с другими приемами агротехники. Сейчас в мире более 90% удобрений не возвращается в почву, откуда они взяты с урожаем, а безвозвратно теряется в сточных трубах городов и населенных пунктов. Чудовищная концентрация населения в городах привела к извлечению из почвы всех минеральных удобрений, вследствие чего почва производит продукты питания низкого биологического качества, которые снижают энергию и жизнедеятельность народа. Однако чрезмерное и неправильное использование удобрений в сельском хозяйстве дает также значительный отрицательный эффект. Использование удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве приводит к избыточному содержанию нитритов и нитратов в сельскохозяйственной продукции, загрязнению водоемов, морей и океанов вымываемых удобрениями.

По происхождению удобрения разделяют на:

• неорганические (минеральные)

• органические

• органо-минеральные

• бактериальные.

Минеральные удобрения — неорганические вещества (в основном соли), содержащие необходимые для растений элементы питания. Их получают химической или механической обработкой неорганического сырья и другими способами.

По составу бывают:

• Азотные

• Фосфорные

• Калийные

• Микроудобрения (борные, молибденовые и т. д.)

Органические удобрения. Питательные элементы в них находятся в веществах растительного и животного происхождения. Это навоз, торф, жмых, фекалии, пищевые отходы и отбросы, люпин, сераделла.

Органо-минеральные удобрения содержат органические и минеральные вещества. Их получают путем обработки аммиаком и фосфорной кислотой органических веществ (торфа, сланцев, бурого угля) или путем смешивания навоза либо торфа с фосфорными удобрениями.

Бактериальные удобрения — препараты, содержащие культуру микроорганизмов, фиксирующих органическое вещество почвы и удобрений (азотобактерин, нитрагин почвенный).

По агрегатному состоянию они могут быть:

• Твердыми

• Жидкими

• Суспензированными

По агрохимическому воздействию они могут быть:

• Прямые

• Косвенные

• Препараты, регулирующие рост растений

I. Прямые удобрения предназначаются для непосредственного питания растений. Они содержат азот, фосфор, калий, магний, серу, железо и микроэлементы (В, Mo, Cu, Zn) и делятся на:

a) Простые, которые содержат один из элементов питания: азот, фосфор, калий, молибден и т. д. В свою очередь, их подразделяют на:

1) азотные удобрения, которые различают по форме соединений азота:

• Аммиачные

• Аммонийные

• Нитратные

• Амидные

• Их сочетания

2) фосфорные удобрения, в основу классификации которых положена их растворимость в воде и органических кислотах, они делятся на:

• растворимые в воде (гидрофосфат аммония)

• нерастворимые в воде, но растворимые в растворах лимонной кислоты и ее солей (преципитат)

• труднорастворимые в воде (фосфоритная мука, простой суперфосфат)

3) калийные удобрения разделают на:

• сырые соли (минералы каинит, сильвинит)

• концентрированные удобрения, полученные переработкой природных калийных солей (КС1, K₂SO₄), золы (древесные и торфяные), содержащие поташ — К₂СО₃

4) микроудобрения — технические смеси, содержащие микроэлементы В(ОН)₃ (Н₃ВО₃, молибдат аммония и др.).

b) Комплексные удобрения: содержат не менее двух питательных элементов.

II. Косвенные удобрения применяют для химического, физического, микробиологического воздействия на почву с целью улучшения условий использования удобрений. Например, для нейтрализации кислотности почв применяют молотые известняки, доломит, гашеную известь; для мелиорации солонцов используют гипс; для подкисления почв используют гидросульфит натрия.

Химическая мелиорация почв

Химическую мелиорацию проводят для улучшения качества почв с повышенной кислотностью или щелочностью. В первом случае осуществляют известкование, во втором — гипсование.

Химические средства защиты растений

Ежегодно из-за вредителей, сорняков и болезней в мире теряется до 24% урожая. Суммарный ущерб сельскому хозяйству ежегодно исчисляется в 70 млрд долларов.

Для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями в нашей стране ежегодно выпускают более 500 тыс. т пестицидов. Их применение позволяет сберечь до сотни тысяч тонн урожая в год.

По назначению пестициды делят на:

• инсектициды (для борьбы с вредными насекомыми)

• фунгициды ( для излечения растений и почвы от грибковых заболеваний)

• гербициды (для уничтожения сорняков)

• бактерициды (для уничтожения вредных микроорганизмов)

• зооциды (для уничтожения грызунов)

• половые аттрактанты (для приманки вредителей и их уничтожения)

• репелленты (для отпугивания вредных насекомых от растений, которыми они питаются)

• хемостерилянты (для стерилизации вредных насекомых)

Широкое применение пестицидов не только ведет к росту урожайности, но и к таким отрицательным последствиям, как:

• гибель диких животных при обработке полей пестицидами

• массовое размножение вредителей после применения пестицидов

• появление вредителей, устойчивых к пестицидам

Уменьшить вредное влияние пестицидов на природу можно, пользуясь следующими методами борьбы с грызунами:

• Карантинный метод (предепреждение распространения вредителей)

• Селекционный метод (выведении сортов растений и пород животных, устойчивых к болезням и вредным насекомым)

• Агротехнический метод (обработки почвы, введение севооборотов и т.д.)

• Химический метод (созданию новых пестицидов с высокой избирательностью действия и большой скоростью распада)

• Физический способ (ультразвук, ультрафиолет, электропропольник и т.д.)