Круговорот минеральных элементов

Органические и минеральные азотные удобрения обогащают почву азотом и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С органическими удобрениями вносится не только органическое вещество, стимулирующее жизнедеятельность микроорганизмов, но и разнообразная микрофлора (например, с навозом), ускоряющая разложение органического вещества почвы. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов в почве, так как являются источником питания микробов азотом, фосфором, калием, кальцием и другими элементами. В круговороте азота в земледелии процессы нитрификации наряду с положительным значением играют и отрицательную роль, так как нитраты могут не только накопляться в почве, но вследствие своей подвижности и вымываться из нее. [c.179]

В основе большого геологического круговорота лежит процесс переноса минеральных соединений из одного места в другое в масштабе планеты без участия живого вещества. Он вк.лючает три основньк типа миграции химических элементов [c.12]

Агрономическая химия изучает взаимоотношения между растением, почвой и удобрениями в процессе питания сельскохозяйственных культур. Главная задача агрохимии по определению ее выдающегося представителя Д. И. Прянишникова — изучение круговорота веществ в земледелии и выявление тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растении, которые могут повышать урожай или изменять его состав. Основным средством вмешательства человека в этот круговорот веществ считаются удобрения. Внесение минеральных удобрений позволяет вводить в круговорот веществ в данном хозяйстве новые количества элементов питания растений, а использование навоза и прочих отходов — повторно утилизировать элементы, уже входившие в состав предыдущих урожаев, выращенных на территории хозяйства. [c.3]

Использование минеральных удобрений означает вовлечение в круговорот ранее находившихся вне этого круговорота веществ. В то же время применение многих органических удобрений (навоз, навозная жижа, птичий помет, фекалии) связано с повторным внесением известной части тех питательных веществ, которые поглощались растениями из почвы и уже участвовали в создании урожая. В навоз через корм животных попадают азот, фосфор, калий и ряд других питательных элементов, которые до этого были взяты растениями из почвы. Очевидно, что питательные вещества вносимых в почву минеральных удобрений через урон ай, а затем через корм и подстилку в какой-то мере также поступают в навоз и при его применении возвращаются в почву. Чек интенсивнее используются минеральные удобрения в хозяйстве, тем больше возможность выращивать высокие урожаи, прочнее кормовая база, больше вероятность увеличить выход навоза, и, следовательно, большее количество ранее усвоенных растениями питательных веществ минеральных удобрений с навозом возвращается в почву. [c.345]

Химический состав природной воды определяется растворенными в ней солями и газами и наличием коллоидных частиц минерального и органического происхождения. В зависимости от условий формирования и круговорота может быть весьма различным, нередко очень сложным, химический состав. Достаточно сказать, что природная вода может содержать большинство известных на земле элементов. [c.7]

Третья группа организмов - редуценты. Они участвуют в последней стадии разложения - минерализации органических веществ до неорганических соединений (углекислого газа, воды, минеральных элементов). Редуценты возвращают вещества в круговорот, превращая их формы, доступные для продуцентов. К редуцентам относятся главным образом микроскопические организмы, бактерии, грибы. [c.10]

Последний момент очень важен для сохранения плодородия почвы. В дождевых тропических лесах основная часть органики и минеральных элементов питания экосистемы сосредоточена в надземных частях растений. Опад, как и любое МОВ, очень быстро минерализуется, и за 5—6 нед, если не раньше, его вещества вновь включаются в состав живой биомассы — в почве почти ничего потенциально полезного не накапливается. Деревья образуют густое поверхностное сплетение корней, которое поглощает 99,9% просачивающихся сквозь грунт минеральных солей. Многие лесные породы относятся к бобовым, и на их корнях находятся клубеньки с азот-фиксирующими бактериями. Другие виды обычно связаны с микоризными грибами, которые в процессе собственного питания переносят жизненно необходимые минеральные вещества из разлагающегося опада непосредственно в растения. Такой быстрый круговорот элементов поддерживает высокую продуктивность экосистемы несмотря на низкое плодородие почвы. Она вполне подходит для переложного земледелия, при котором небольшие поля сравнимы с прогалинами ( окнами ), периодически возникающими естественным путем в пологе, чтобы быстро зарасти снова. Однако широкомасштабное сведение леса под сельскохозяйственные площади в таких условиях, очевидно, нерентабельно. [c.429]

Важнейшая практическая задача химической экологии заключается в отыскании оптимального режима для обмена веществ между человеком и природой. В основе жизни на земле лежит круговорот элементов. Для ее сохранения в будущем общественное производство должно быть включено в этот биотический круговорот природы. Обмен веществ между человеком и природой не сводится к проблеме загрязнений. Использование топливных и минеральных ресурсов, характер земледелия, производство и применение различных видов удобрений, регулирование численности популяций и поведения животных, подавление вредных и эксплуатация полезных микроорганизмов, применение природных лекарственных веществ и ядов — все это различные стороны совершающегося в масштабах планеты обмена веществ между природой и ее частью — человеческим обществом. До сих пор, как в силу социальных причин, так и из-за несовершенства научных знаний о структуре и функциональных связях природы, этот обмен имел — и все еще имеет — стихийный, неуправляемый характер. Сегодняшний уровень развития науки создает реальные предпосылки для сознательного управления эволюцией биосферы, в частности для оптимизации обмена веществ между человеком и природой. Но для того, чтобы эти предпосылки были реализованы, необходим отказ от анархического характера производства, от узкокорыстной психологии общества потребления . Необходимы также эффективное международное сотрудничество и международное законодательство об охране природы. Необходим комплексный, системный подход к решению экологических проблем, сочетающий естественнонаучный, экономический и социологический аспекты. [c.6]

В глубоких слоях земной коры подземные воды часто имеют высокую температуру и содержат в растворенном состоянии редкие минеральные соединения и газы. О происхождении подземных вод глубоких слоев впервые была высказана в 1902 г. гипотеза австрийским геологом Э. Зюссом. Согласно его последним взглядам, глубокие подземные воды образуются в результате выделения из магмы кислорода и водорода при соединении этих химических элементов возникает водяной пар. При остывании горных пород происходит конденсация пара, приводящая к образованию некоторого количества подземной воды. Глубинные подземные воды, образующиеся указанным путем, получили название ювенильных, т. е. юных, а поверхностные, принимающие участие в общем круговороте воды на поверхности земли, — в а д о з н ы х, т, е, неглубоких вод атмосферного происхождения. [c.114]

Понятно, что микробы вовлекают в биологический круговорот веществ не только минеральные соединения почвы, но и соли, поступающие в нее с удобрениями, если их не успеют к тому времени усвоить растения. Эти элементы вновь станут доступными сельскохозяйственным культурам лишь после отмирания соответствующего поколения микробов, опять-таки если освободившиеся при распаде микробной плазмы соли не будут немедленно потреблены новым поколением микроорганизмов. [c.87]

Так в природе осуществляется биологический круговорот атомов, в ходе которого одни и те же элементы многократно образуют органические соединения живых организмов, снова переходящие в минеральные продукты распада. [c.10]

ФОТОСИНТЕЗ — синтез растениями органических веществ (углеводов, белков, жиров) из диоксида углерода, воды, азота, ( юсфора, минеральных солей и других компонентов с помощью солнечной энергии, поглощаемой пигментом хлорофиллом. Ф.— основной процесс образования органических веществ на Земле, определяющий круговорот углерода, кислорода и других элементов, а также основной механизм трансформации солнечной энергии на нашей планете. В процессе Ф, растения усваивают вгод4 101 туглерода, разлагают 1,2 х X 10 т воды, выделяют 1 10 т кислорода и запасают 4-102° кал солнечной энергии в виде химической энергии продуктов Ф. Это количество энергии намного превышает годовую потребность человечества в ней. Ф.—сложный окис-лительно-восстановительный процесс, сочетающий фотохимические реакции с ферментативными. Вследствие Ф. происходит окисление воды с выделением молекулярного кислорода и восстановление диоксида углерода, что выражается [c.268]

Больше того, с усилением химизации земледелия и улучшением кормовой базы увеличивается количество скота на каждый гектар пашни и соответственно повышаются дозы навоза под важнейшие растения севооборота. Об этом говорит и практика передовых хозяйств в нашей стране, и зарубежный опыт. В круговороте веществ в навоз переходит заметная часть питательных элементов, вносимых в почву с азотными, фосфорными и калийными минеральными удобрениями. Поэтому тот, кто пренебрегает навозом, кто допускает потери его при хранении и не полностью вывозит на поля, тот выводит из круговорота веществ значительные ценности и сужает повторное использование элементов, уже служивших пищей растениям. Это не что иное, [c.6]

Истощение почв наблюдается в результате изъятия биогенных элементов из почвенного круговорота веществ с биомассой урожая без сбалансированной компенсации потерь минеральными удобрениями. [c.184]

Д. А. Сабинин, исследуя пасоку, показал, что поглощенные минеральные вещества вступают в химическое взаимодействие с цитоплазмой клеток корня и большая часть их передается в надземные органы в органической форме. Поглощение и передвижение веществ в корне является важным звеном в круговороте элементов в растении и связано с основным звеном обмена — дыханием. Изучение поглощения веществ корневой системой растения дает основание полагать, что единого механизма этого процесса, очевидно, не существует. По-видимому, имеется ряд одновременно функционирующих механизмов поглощения, зависящих от внешних и внутренних факторов. [c.308]

Точно так же постоянно втягиваются в обменные реакции и освобождаются при диссимиляционных процессах входящие в состав органических соединений минеральные элементы — сера, железо, йод. Даже ионы неорганических солей, выделяющихся через почки, кожу или слизистую оболочку толстой кишки, проходят сложный путь и вовлекаются в круговорот веществ внутри организма. Достаточно сказать, что выделение солей через, почки представляет сложный процесс, который можно расчленить на отдельные фазы. Повреждение одного из звеньев этого механизма вызывает резкое расстройство процесса мочеотделения. [c.398]

Начиная с эпохи Возрождения, вся природа считалась предметом физической науки после того как возникла классификация наук, целью науки о природе стало отыскание управляющих ею рациональных начал. Но сама Концепция природы попеременно была то виталистической, то рационалистической. Предтечами современной экологии были два химика — Лавуазье и Пастер с тех пор экология и химия связаны друг с другом. У Лавуазье было ясное понимание роли живых существ в круговороте элементов на Земле. Это видно из его доклада, представленного французской Академии наук в 1792 г. ...Брожение, гниение и сгорание непрерьшно возвращают в воздух атмосферы и в минеральное царство те исходные вещества, которые у них позаимствовали растения и животные. Какими путями осуществляет природа этот изумительный круговорот веществ между тремя своими царствами — И далее ... Поскольку сгорание и гниение суть средства, которые природа использует для того, чтобы вернуть в минеральное царство те материалы, которые она из него извлекла, чтобы создать растения и животных, то развитие растений и животных должны представлять собой явления, обратные сгоранию и гниению... [c.20]

Как уже говорилось во введении к этой книге, основы химической экологии были заложены еще Лавуазье. Круговорот веществ на нашей планете, их переход из минерального царства в царство живой природы и обратно осуществляется благодаря процессам сгорания и гниения. Эти процессы — основные факторы возобновления неорганической материи. Представление о кругообороте элементов — углерода, азота, серы, фосфора и других — целиком возникло из наблюдений, показывающих непрерывность их поступления в биосферу и выхода из нее и непрерывность обмена элементами между различными частями биосферы. Во всех этих процессах первостепенную роль играет Мировой океан. Центральным моментом в круговороте углерода является автоматическое поддержание концентрации углекислого газа в атмосфере на определенном уровне. Это постоянство обеспечивается буферной системой карбонат кальция — бикарбонат кальция — углекислый газ. Углекислый газ извлекается из атмосферы в процессе фотосинтеза и возврашд-ется в нее в процессе дыхания. Но и здесь решающая роль принадлежит Мировому океану фотосинтез с участием водорослей и водных растений примерно в 8 раз интенсив- [c.147]

ФОТОСИНТЕЗ — синтез растениями органич. веществ (углеводов, белков, жиров) из углекислого газа, воды, минеральных солей азота, фосфора и др. элементов с помощью энергии света. Ф.— основной процесс образования органич. веществ на Земле, определяющий круговорот углерода, кислорода и др. элементов, а также основной механизм трансформации солнечной энергии на нашей планете. При восстановлении 1 г-моля СОа до углеводного уровня запасается 112 ккал, а увеличение свободной энергии Д/ составляет 120 ккал. В процессе Ф. растенхм суши и океана усваивают в год 4-101 углерода, разлагают 1,2-101 т воды, выделяют 1-1011 кислорода и запасают 4-102 кал солнечной энергии в виде химич. энергии продуктов Ф., что в 10 с лишним раз превышает годовое потребление энергии. В пищу и на корм животным человечество расходует 2 млрд. т сухой массы продукции с.-х. растений, что составляет 1/50 часть от всей продукции Ф. [c.273]

При наличии в хозяйстве ряда севооборотов С. у. разрабатьшается для каждого из них. Культуры, возделываемые вне севооборота (например, плодовые и ягодные насаждения, чай, культуры, длительно выращиваемые на одном участке) тоже нельзя удобрять без обоснованной системы. При обосновании С. у. прежде всего принимают во внимание свойства почвы (запасы питательных для растений веществ, кислотность, щелочность, засоленность и др.). При этом используются почвенно-агрохимические карты, которые позволяют правильно выбрать формы минеральных удобрений и установить необходимость известкования и гипсования, дозы и очередность проведения их на различных полях и участках. Важен учет особенностей возделываемых культур (общее потребление питательных веществ на единицу урожая и поглощение их по фазам роста, отношение к реакции почвы, способность усваивать труднорастворимые соединения из почвы и удобрения и др.). Природа растений и уровень намеченного урожая сказываются на выборе способов внесения удобрений, доз внесения, сроков применения и сочетания различных удобрений. Свойства удобрений (состав, концентрация, растворимость, поглощаемость почвой, наличие примесей и пр.) определяют их использование под разные культуры. Например, фосфоритную муку нежелательно вносить на нейтральных почвах, хлористые удобрения не следует применять под культуры, страдающие от хлора (картофель, табак, гречиха и др.). Опасен недоучет последствий применения физиологически кислых аммиачных удобрений иа кислых почвах. Если замена на таких почвах аммиачных удобрений нитратными почему-либо невозможна, следует предусматривать известкование почвы и в крайнем случае нейтрализацию удобрений. Основное звено рациональной С. у.— максимальное вовлечение в круговорот веществ в зем-леде.нии местных органических удобрений и умелое дополнение их промышленными удобрениями. С увеличением количества промышленных удобрений и с подъемом урожайности растет и животноводство, а следовательно, и масса органических отходов, содержащих огромное количество всех необходимых растениям питательных элементов. При большом производстве минеральных удобрений на единицу посевных площадей их приходится еще немного. Поэтому в правильной системе их применения большое значение имеет местное внесение удобрений (рядки, лунки, гнезда), в частности гранулированвого суперфосфата, поскольку этот способ при малой дозе удобрения дает наибольшую сшлату удобрения прибавкой урожая. Важно также учитывать наличие орошения, поскольку в этих условиях удобрения проявляют большую эффективность. При разработке С. у. используются результаты опытов с удобрениями, проводившихся в данном хозяйстве или в данной местности. Полевой опыт является основным условием правильной разработки С. у. [c.267]

Применяя местные удобрения, мы повторно используем те химические элементы, которые уже служили для питанпя растений и входили в состав урожая. Таким образом и происходит круговорот веществ в земледелии. Но все же далеко не всегда обязательно надо добиваться совместного внесения минеральных и органических удобрений на одном и том же поле. Минеральные удобрения скоро придется вносить тем илп иным способом под все сельскохозяйственные культуры. Органические же удобрения вносят преимущественно под пропашные растения и озимые хлеба, при этом минеральные удобрения вносят в рядки, гнезда, лунки или в подкормку. [c.119]

Важной геохимич. функцией растений является фотосинтез-, в течение года все растения усваивают ок. 175 млрд. мг углерода, т. е. за 300—400 лет потребляется количество СОа, равное общему содержанию ее в воздухе. Каждые 5—6 млн. лет растения разлагают количество воды, равное объему всей гидросферы. Т. обр., живые организмы являются активными участниками круговорота веществ в природе. Прямо влияя на состав атмосферы и связанный с нею комплекс атмосферных явлений, живая природа тем самым косвенно способствует изменению поверхности литосферы разрушению (выветриванию) горных пород, миграции входящих в их состав химич. элементов и последующему их рассеянию или концентрированию с образованием новых минеральных форм. Активное влияние растений на литосферу заключается в химич. разложении пород под действием выделяемых кислот (напр., гуминовых) и механич. их разрушении под действием фактора роста. В процессе жизнедеятельности многие организмы усваивают и концентрируют нек-рые химич. элементы кремний (водоросли, губки, наземные растения), кальций (водоросли, моллюски, корненожки и позвоночные), ванадий (оболочники, иглокожие), иод (губки, водоросли) и т. д. После их отмирания образуются толщи осадочных пород, обогащенных этими элементами, или состоящих целиком из скелетов организмов (коралловые и раковинные известняки, диатомиты и др.). Не менее важная роль принадлежит бактериям, образующим скопления многих марганцовых и серных руд. Комплекс горных пород — нродуктов органич. жизни — наз. биолитами. Горючие (органические) биолиты наз. каустобиолитами (торф, угли, нефть, газы природные горючие). [c.217]

Почва - важнейшая составляющая наземных экосистем, определяющая характер и скорость потоков вещества и энергии, круговорот элементов в биосфере. Она выполняет ключевую роль в обеспечении продуктами питания и подвергается наиболее интенсивному воздействию со стороны человека. Академик В. И. Вернадский называл почвы биокосными телами, т.е. телами, в которых одновременно присутствует живое начало био, и неживое, минеральное - кос1юе. [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология