uabooks.top

E téma tananyaga segít nektek:

megismerkedni a tápelem fogalmával; kideríteni, milyen anyagok szolgálhatnak műtrágyaként;

megismerni a műtrágyák osztályozását; ismereteket szerezni a savanyú, a semleges és a lúgos talajokról.

A növényi tápelemek. A szerves trágya kedvező hatását régen ismerik, már az ókorban is felhasználták azt a tapasztalatot, hogy a növények jobban fejlődnek, ha állati és emberi eredetű trágyát juttatnak a talajba. Tudományos vizsgálatokból megállapították, hogy a növényeknek szükségük van néhány elemre a megfelelő fejlődéshez. Ezek a tápelemek (esszendáhs elemek).

A legnagyobb mennyiségben igényelt elemek a szén, a hidrogén, az oxigén, a nitrogén, a foszfor és a kálium. Ezeket az elemeket makroelemeknek is nevezik. A fotoszintézis során a levegőben található szén-dioxid ellátja a növényt szénnel és oxigénnel, a talajból kapott víz pedig oxigénnel és hidrogénnel. A nitrogént, a foszfort és a káliumot a talajoldatból kapja a növény, melyben NO* NH^, HPO^~, H₂PO^, K⁺ -ionok találhatók (87. ábra). A makroelemek atomjaiból és ionjaiból épülnek fel a szénhidrátok, a fehérjék, a zsírok, az aminosavak, a vitaminok és más, a növényben található vegyületek.

A magnézium, a bór, a mangán, a vas, a réz, a cink, a kobalt és még néhány más elem élettanilag ugyanolyan fontos a növény számára, de kisebb mennyiségben. Ezek a mikroelemek.

87. ábra

A növények táplálkozása

A trágyák. A nagyüzemi mezőgazdasági művelés lassan kimeríti a talaj ásványanyagkészletét. Helyenként a víz is kimossa a talajból a nitrogén, a foszfor és a kálium vízben oldódó ionjait. Ezeket kell visszatáplálni a talajba trágyázással.

A trágyák olyan anyagok, amelyekkel a talaj termő-képességét javítják.

Ásványi eredetű műtrágyákat és szerves trágyákat különböztetnek meg. A műtrágyák szerveden vegyületek, leginkább vízben oldható sók. A szerves trágyákhoz tartozik az állati eredetű istállótrágya, a baromfitrágya, valamint a növényi eredetű tőzeg, a komposzt (bomlott növényi maradékokat tartalmazó trágya).

Az ásványi műtrágyákat a XDL században kezdték alkalmazni. Ekkor keletkezett egy új tudomány, az agrokémia¹, mely a talajban és a növényekben végbemenő kémiai és biokémiai folyamatokkal foglalkozott. Az agrokémia alapelveinek lefektetésében, ezáltal mint tudomány keletkezésében fontos szerepet játszott J. Liebig.

A műtrágya nem lehet bármilyen vegyidet, amelyik a három legfontosabb tápelemet - a nitrogént, a foszfort és a káliumot, - tartalmazza. Ezen felül meg kell felelnie bizonyos követelményeknek: a vízben való oldódásnak, valamint a toxicitás hiányának.

¹ Az agro görög eredetű szó, jelentése mező, vagyis a mezőgazdasággal foglalkozó kémia.

Justus von Liebig (1803—1873)

Kiváló német kémikus, számos ország tudományos akadémiájának tagja. Kutatási területe volt mind a szervetlen, mind a szerves kémia. Több szerves vegyület előállítása fűződik a nevéhez: kloroform, acetaldehid, tejsav és néhány más szerves sav. Vizsgálta a halogének kimutatását, egyes fémek katalitikus tulajdonságait, ő fejlesztette ki a katalízis első elméletét Fontos szerepet játszott a szerves kémia rendszerezésének első időszakában, a kémia biológiai alkalmazásában. Kidolgozta az erjedés és a rothadás kémiai elméletét a növények ásványi táplálkozásának elméletét (1840). Az agrokémia egyik alapítója. Fontos szerepet játszott az ásványi műtrágyák mezőgazdasági bevezetésében.

Alkalmazható-e műtrágyaként a salétromsav? Miért?

Az ipar különféle műtrágyákat állít elő (88. ábra). Ezeket hatóanyaguk szerint osztályozzák: nitrogén-, foszfor-, kálium- és kevert (több tápelemet tartalmazó) műtrágyák. Az elterjedtebb műtrágyák nevét és összetételét a 10. táblázat tartalmazza.

88. ábra

Műtrágyák:

a) mészammon-salétrom;

b) kevert műtrágya;

c) egyszerű szuperfoszfát;

d) nitro-ammofosz

Vannak bizonyos előírások a műtrágyák talajba juttatására. Hogy miből mennyit kell használni, az többek között a növény fajtájától, a talaj összetételétől és tulajdonságától és egyéb tényezőktől függ. A nitrogéntartalmú műtrágyák előírt meny-nyisége 30-100 kg hatóanyag 1 ha szántóföldre.

10. táblázat

Műtrágyák

Ha több tápanyagot juttatunk a talajba, mint amennyire a terménynek szüksége van, az nem növeli a hozamot, hanem felhalmozódik a növényekben, a talajvízbe kerül. A talajvízen át az ivóvízbe kerülő műtrágya mérgezést, az élővizekbe bejutva algásodást okoz. A korai, üvegházakban termelt zöldségeket csak mértékletesen szabad fogyasztani, mivel több bennük a tápe-lem-tartalom (főleg nitrát), mint a szabadföldbe ültetett növényekben. (Az üvegházakban levő talaj jobban kihasználódik, kimerül, amit műtrágyával pótolni kell.)

A műtrágyákat tavasszal szórják ki a földekre, a gyengén oldódóakat (pl. a precipitátot) többnyire ősszel.

Egyre nagyobb népszerűségnek örvend a meghosszabbított hatású műtrágya. Ezek lassan adagolják a topanyagokat a talajba. Az ilyen műtrágyák

¹ Eredete latin: precipitatio, jelentése - lecsapódás vagy angol: precipitation - ülepítés.

gyártásánál a részecskéket egy lassan oldódó fóliára viszik fel, melyen keresztül a tápanyagok nagyon lassan kerülnek a talajoldatba.

Az ásványi műtrágyák világtermelésének éves mennyisége eléri a százmillió tonnát. Az ukrán termelés vezetői az Ostchem vállalat, az Odesszai kikötői gyár, a Dnyiproazot és a Szumihimprom vegyi üzemek.

A talaj savtartalma. A talaj a föld felszínének felső, laza, termékeny rétege. Vastagsága 15-20 cm és 2 m között lehet. A talaj a földi élet egyik alapja,de csak élőlények közreműködésével képződhet. A talaj kémiai szempontból keverék. Alkotórészei között szilárd, folyadék-(oldat) és gázfázisú anyagokat találunk.

A talaj ásványi-anyag tartalma agyag, homok, mészkő, néhány más szervetlen vegyület. A talaj szerves összetevője a humusz, az állati és a növényi maradékok mikroorganizmusok részvételével történő lebontásakor keletkező szerves anyagok (különösen a huminsavak) keveréke.

A talajoldatoknak különböző pH-értékei vannak (11. táblázat). A jelentős mennyiségű karbonátot tartalmazó talajnál a hidrogén-kitevő pH > 7, az agyagban és a humuszban gazdag talaj esetén a pH <7.

11. táblázat

A talajok savasság szerinti osztályozása

A talaj savasságát meg lehet állapítani egy egyszerű kísérlettel. 1-2 g tömegű talajhoz öntsünk 5-10 ml vizet. Néhány percig keverjük az elegyet, majd szűrjük át a keveréket. Ezután az oldatot univerzális indikátorpapírral teszteljük, és az indikátor csomagolásán található színösszehason-lító-skálával meghatározhatjuk a talaj pH-érté-két.

A talaj savassága nagyon fontos a növények számára. Egyes növények jobban fejlődnek savas talajon, mások semleges vagy lúgos talajt igényelnek. Ezt figyelembe kell venni az agronómusok-nak, amikor különféle növények termesztését tervezik.

Érdekes

tudnivaló

A vadon élő növények túlsúlya a telken meghatározza a talaj savas jellegét.

A talaj savanyúságát kalciumtartalmú vegyüle-tekkel lehet csökkenteni, illetve megszüntetni. Erre a célra mészkövet (természetes kalcium-karbonát), mésziszapot (a cukorgyártás mellékterméke) vagy oltott mész (kalcium-hidroxid) oldatát használják. Ezek a vegyületek semlegesítik a talajban lévő savakat; a megfelelő reakciók termékei sók. Kiskertekben erre a célra növényi hamut (ami kálium-karbonátot tartalmaz) használnak.

A foszforliszt nevű műtrágya (ami lisztté őrölt foszforit-ásvány) vízben gyakorlatilag nem oldódik. Savas talajokon használják. A talajoldat savtartalma fokozatosan átalakítja a vízben nem oldódó Ca₃(PO₄)₂ szabályos sót savas sókká - a gyengén oldódó CaHP0₄-re és a vízben jól oldódó Ca(H₂PO₄)2-re, amelyek anionjait a növények gyökereiken keresztül már felszívják a talajból.

ÖSSZEFOGLALÁS

Makroelemeknek azokat a nélkülözhetetlen tápelemeket nevezzük, amelyek a legnagyobb mennyiségben fordulnak elő a növényekben. Ide tartozik a szén, az oxigén, a hidrogén, a nitrogén, a foszfor és a kálium. Az agrokémia a talajban és a növényekben végbemenő kémiai és biokémiai folyamatokkal foglalkozik.

A trágyák olyan anyagok, amelyekkel a talaj termőképességét javítják. A műtrágyák vízben oldható vegyületek, amelyek a növények számára legfontosabb tápelemeket tartalmazzák és nem mérgezőek.

Az ásványi műtrágyák többnyire szervetlen vegyületek vagy azok keverékei. Az ipar nitrogén-, foszfor- és kálium-, valamint kevert típusú műtrágyákat gyárt.

A műtrágyákat előírás szerint, bizonyos normákat betartva alkalmazzák.

A talajok közegüktől függően lehetnek savasak, semlegesek és lúgosak. A talaj savassága hat a növények fejlődésére.

239. Határozzátok meg, melyik vegyületekre igaz az állítás. Műtrágyaként alkalmazható:

a) nitrogén(IV)-oxid;

b) kalcium-nitrát;

c) nátrium-hidrogén-ortofoszfát;

d) kálium-hidrogén-karbonát;

e) kálium-oxid.

240. Két felcímkézetlen üvegben található ammofosz és precipitát. Fizikai tulajdonságuk segítségével hogyan tudnátok megkülönböztetni azokat?

241. frjátok fel az ammónia savval való reakcióegyenletét, melynek során a reakciótermék az ammofosz összetételében található ammónium-hidrogén-ortofoszfát és ammónium-dihidrogén-ortofoszfát.

242. Internetes anyagok segítségével készítsetek egy ismertetőt a műtrágyák használatáról a szobanövények nevelésében.

243. Megváltozik-e a talaj savassága, ha kiszólják a talajra:

a) hamuzsírt - K₂CO₃;

b) kálisalétromot;

c) ammónium-szulfátot?

Ha megváltozik, akkor hogyan? Nagyobb vagy kisebb lesz a talajoldat pH-értéke? Válaszotokat indokoljátok.

244. Melyik műtrágyában: az ammónium-nitrátban vagy a karba-midban nagyobb a nitrogén tömeg-részaránya? Hányszor nagyobb?

245. Milyen tömegű ammónium-szulfáttal lehet helyettesítem 11 ammón-salétromot, hogy azonos mennyiségű nitrogén kerüljön a talajba?

246. Számítsátok ki a precipitát tömegét, amelyik annyi foszfort tartalmaz, mint 11 kettős szuperfoszfát. Vegyétek figyelembe, hogy a műtrágyák kristályhidrátok (10. táblázat), és nem tartalmaznak szennyeződést.

ÉRDEKLŐDŐK SZÁMÁRA

Nitrátok az élelmiszerekben

A túladagolt nitrogéntartalmú műtrágyák miatt a nitráttartalmú élelmiszereknek egészségkárosító hatásuk van. A gyomorba bejutó nitrátíNCKp-ionok nitrit (NOp-ionná redukálódnak, amelyek hatással vannak a hemoglobinra; megzavarják az oxigén szállítását a szervezetben. Ezenkívül, a nitrit-ionok részvételével reakciók indulnak meg a szervezetben, melyek során mérgező vegyületek képződnek.

A kereskedelmi hálózatban található valamennyi zöldségféle esetében meg van határozva a nitrátok maximáhsan megengedett meny-nyisége (határértéke). A számításokat a táplálkozásunkban szereplő különböző zöldségek súlyának és arányának figyelembevételével végzik, valamint azt is számításba veszik, hogy nyersen vagy feldolgozva fogyasztjuk azokat. A zöldségek mindenféle feldolgozása - főzés, párolás, sózás, savanyítás, pácolás, sütés - csökkenti az élelmiszer nitrát-tartalmát (a főzés például 40-70%-ban). Igaz ugyan, hogy feldolgozásnál a tápanyagok és a vitaminok egy része elvész.

 

 

Ez a tankönyv anyaga Kémia a 11. osztály számára Pavlo Popéi