Agrokémia

Természetvédő és vadgazda BSc. levelezős hallgatóknak Készítette: Erdeiné dr. Kremper Rita

• Az agrokémia előadások tárgya

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

Eutrofizáció •Eutrofizáció fogalma •Melyik a limitáló ion?

•A szennyezés fő forrása

Műtrágyafelhasználás Magyarországon N+P 2 O 5 +K 2 O

300 250 200 150 100 50 0 51-60

K2O P2O5 N

61-65 66-70 71-75

Évek

76-80 81-85 86-90 91-95

Műtrágyafelhasználás Magyarországon N+P 2 O 5 +K 2 O

300 250 200 150 100 50 0 51-60

K2O P2O5 N

61-65 66-70 71-75

Évek

76-80 81-85 86-90 91-95 7 1 0 3 2 6 5 4 51-60

Búza Kukorica

61-65

Búza és kukorica termése (országos átlag)

66-70 71-75

Évek

76-80 81-85 86-90 91-95

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

A növények kémiai összetétele

15

Kulturnövények víztartalma

NÖVÉNY, NÖVÉNYI RÉSZ

Gabonafélék (levél, szár) Gabonaszalma, kukoricaszár Réti széna, lucernaszéna Burgonyagumó Tök, uborka Gyümölcs (szőlő, földieper) Kukoricaszem Gabonaszem, pillangósok magvai

VÍZTARTALOM %

75-90 14-15 15-16 75 85-95 80-85 15-25 12-15

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

Termések szerves kémiai összetétele nyersanyag %-ban

Hamutartalom meghatározás 550 o C os izzítással

19

Kulturnövények hamutartalma

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

A növényi tápelemek

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)

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

A növényi tápelemek csoportosítása mennyiség szerint

Mikroelem aránya a növényi zöldtömegben 40g : 5000kg

Hogyan veszi fel a növény a tápelemeket?

Talajkémiai ismeretek

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

A talaj pH-ja

•Kémhatást meghatározó ionok • pH skála jelentése • talajoldat pH mérése •Talaj:oldat  1 : 2,5

A talaj pH-ja

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

Hogyan befolyásolja a talaj pH a tápanyagfelvételt

Talajsavanyúság hatásai

Talajsavanyúság hatásai

Talajsavanyúság hatásai

Magyarország talajainak kémhatása

Különböző növények pH optimuma

Tápanyagformák a talajban

Közvetlenül felvehető Tartalék tápanyag

Tápanyagformák a talajban

K fixálás K fixálás hatása az illitrétegek duzzadőképességére

Tápanyagformák a talajban

Tápanyagformák a talajban

Összes tápanyag Közvetlenül felvehető vízoldható kicserélhető tartalék szervetlen Szerves és biomassza Kristályrácsban kötött (szilikátok, egyéb ásványok) fixált Egyéb Pl. Oldhatatlan vegyületek és specifikus ionadszorpció Biológiailag kötött humusz

tápanyagtőke fogalma tápanyagformák mobilizációja (sorrend)

Tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata Liebig törvény

Tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata Mitscherlich törvény termés tápanyagmennyiség

Tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata Mitscherlich törvény Növekvő műtrágyaadagok hatása a termésnövekedésre

Tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata Mitscherlich törvény NPK termésgörbék

Tápanyagellátás a termés minőségére

• A minőség fogalma • Hogyan befolyásolható a minőség?

• Fontosabb minőségi mutatók

Tápanyagellátás a termés minőségére

Gyepek tápanyagellátása • Gyepek minősége : Jó emészthetőség • Magas fehérjetartalom Túlzott N trágyázás veszélyei Maximálisan adható adag GYEPEK

Gyepek tápanyagellátása GYEPEK botanikai összetétel megváltozása túlzott N hatására Ásványi anyagtartalom P%= 0,25-0,3 Ca% = 0,4 szerepük K% =2-6 Mg%: min. 0,25%, szerepe Cu, Mo szerepe

N a talajban •N formák a talajban és mennyiségük • A növény számára felvehető nitrogénformák

N a talajban A talajt gazdagító folyamatok és veszteségforrások (ábra a táblán) o o o o talajt gazdagító folyamatok: mikroszervezetek N kötése műtrágyázás szerves trágyázás villámlás Pillangósokkal szimbiózisban élő baktériumok • szimbiózis lényege

N a talajban (veszteség források) Pl. Kukorica termés átlag: kb. 8 tonna/ha

N a talajban (veszteség források) Denitrifikáció fogalma Denitrifikációs veszteség mértéke

N a talajban (veszteség források) Nitrátkimosódás függése • évszaktól • talaj kötöttségtől

N a talajban, N körforgalom szerves N vegyületek átalakulása szervetlen formákká • mineralizáció  nitrifikáció fogalma szervetlen N vegyületek átalakulása szerves formákká •immobilizáció •pentozán hatás fogalma

N 2

denitrifikáció N fixálás Trágya, növény és állat maradványok

NO 3 mikroorganizmusok segítségével

nitrifikáció

(nitrifikáló baktérium) NH 4 + N

Nitrogén hiánytünetei

N

Nitrogén hiánytünetei

N

A műtrágyák

• A műtrágyák csoportosítása

Szilárd nitrogén műtrágyák

• • • •

Ammóniumsók Fémnitrátok Karbamid Lassan ható nitrogénműtrágyák

Az ammónium műtrágyák közös tulajdonságai 1, ammónium-ion tartalom 2, gyártásuk szintézissel 3, savanyító hatás

Az ammóniumsók

Ammónium-nitrát (

NH 4 NO 3

)

•Hatóanyag tartalom: •Gyártása • rossz tulajdonságok

Az ammóniumsók Ammónium-nitrát baleset

Az ammóniumsók

Mészammon salétrom (pétisó) (

NH 4 NO 3 +CaCO 3

)

•Hatóanyag tartalom: • előnyei

Ammónium-szulfát (

(NH 4 ) 2 SO 4 ) •Hatóanyag tartalom: •hátrány

Fémnitrátok

Nátrium-nitrát (

NaNO 3

), kalcium nitrát

Ca(NO3

) 2

•Hatóanyag tartalom: • jó tulajdonság

Karbamid • története • Hatóanyag tartalom: • felhasználása talaj és permetező trágyaként • Karbamid lebomlása a talajban • jó és rossz tulajdonságok • Használatával kapcsolatos tudnivalók

N

Lassan ható N műtrágyák

•Alapanyag •Előnyök egyenletes és tovább tartó hatás kilúgzás mértéke lecsökken •Csoportosítás : Lassan ható N műtrágyák Karbamid aldehid kondenzátum bevonatos inhibitoros

N

Folyékony N műtrágyák • cseppfolyós ammónia hatóanyag: • UAN oldatok hatóanyag:

N

Cseppfolyós ammónia

N

menetirány folyékony ammónia tartály

A foszforműtrágyák

• Az első foszortrágyák • Az apatitok oldhatósága - közvetlen felhasználás - átalakítás lehetőségei apatit

P

A foszforműtrágyák gyártása

savas feltárás apatitok hőkezelés termofoszfátok

P

A foszforműtrágyák gyártása

Szuperfoszfát • Előállítás

•

összetétel:

•

hatóanyag: • tulajdonságok Hármas szuperfoszfát • Előállítás

•

összetétel:

•

hatóanyag: • tulajdonságok

P

A K műtrágyák

Alapanya: nyerskálisó

Kloridok:

halit szilvin Karnallit

Szulfátok:

kieserit anhidrit gipsz

Klorid szulfát

kainit NaCl KCl KCl.MgCl

2 .6H

2 O MgSO 4 .H

2 O CaSO 4 CaSO 4 .2H

2 O KCl.MgSO

4 .3H

2 O

K

A K műtrágyák

Az átkristályosítás alapelve

A K műtrágyák

Ismétlés Egy –egy mondattal hogyan lehet jellemezni a N P és K műtrágyák gyártását?

A K műtrágyák

Kálisó KCl

• Hatóanyag (K 2 O-ban kifejezve) • előállítás • oldékonyság • Savanyító hatás • klórra érzékeny növények: dohány,burgonya, bogyósok •

Kálium-szulfát K 2 SO 4

• Hatóanyag (K 2 O-ban kifejezve ): előállítás

K

Összetett műtrágyák

Általános jellemzők, előny , hátrány Monoammónium-foszfát (MAP) • képlet: • hatóanyag: • oldékonyság • P/N arány Diammónium – foszfát • képlet: • • • Hatóanyag: oldékonyság P/N arány

Kevert műtrágyák

Meghatározás Előnyök Peremarton Megvásárolt egyszerű műtrágya komponensekből kívánt összetétel

A keverés feltételei Fizikai feltételek

Hasonló alakú és méretű szemcsék Higroszkóposság ne növekedjen

Kémiai feltételek

Kevert műtrágyák

KRL érték jelentése

Kevert műtrágyák

Kevert műtrágyák KRL értékei: KRL értékek: Ammónium-nitrát : 59.4

Urea (karbamid): 72.5

Kevert műtrágyák

Kevert műtrágyák

Mely műtrágyák keverhetőek egymással?

AN U MAS SP AN U MAS MAP DAP

Kevert műtrágyák

Talajjavítás és mésztrágyázás

• A meszes talajjavítás és mésztrágyázás összehasonlítása

Talajjavítás és mésztrágyázás

Savanyú talaj kémiai javítása • cél • felhasznált anyagok • a javítás alapjai • elérendő pH • Hatás időtartama • jótékony hatások a talajra • javítóadagok meghatározása CaCO 3 t/ha =y 1 ∙ 0,1K A ∙ 1,73

Lúgos talaj kémiai javítása

•

cél

•

felhasznált anyag

•

a javítás alapjai

•

javítóadagok

SZERVES TRÁGYÁK, KOMPOSZTOK

• Szerves trágyák csoportosítása • Az istálló trágya kedvező hatásai

A háziállatok ürülékének átlagos összetétele %

Megnevezés Víz Szárazanyag N P 2 O 5 K 2 O

Szarvasmarha 80-85

Bélsár

13-18 0,3-0,6 0,2-0,3 0,1-0,2 Sertés Juh Ló 75-85 60-70 73-77 Szarvasmarha 90-93 13-20 25-35 0,5-0,7 0,5-0,7 20-23

Vizelet

0,5-0,6 3-6 0,6-1,0 0,4-0,6 0,3-0,4 0,3-0,4 0,1-0,15 0,3-0,5 0,1-0,2 0,3-0,4 1,0-1,5 Sertés Juh Ló 94-97 87-91 89-93 2-3 7-8 5-7 0,5-0,6 1,4-1,6 1,2-1,4 0,05-0,15 0,1-0,15 0,01-0,05 0,8-1,0 1,5-2,0 1,5-1,8

Érlelési módok

Trágyalé • hol keletkezik?

• összetétel • mennyisége • tárolása • felhasználás

• hol keletkezik?

• összetétel • fajtái • mennyisége • szabályok az elhelyezésére vonatkozóan • kijuttatható mennyiség Hígtrágya

Komposztálás nyersanyagai Összetétel: szerves hulladék + adalékanyagok nem kívánatos anyagok : ~ idegen anyagok (kő, műanyag, fém) ~ szervetlen és szervetlen szennyeződések Komposztképzés feltételei: A mikroorganizmusok tevékenységéhez szükséges fetételek biztosítása • hőmérséklet • nedvesség • oxigén • C/N arány

Komposztálás nagyüzemileg

Komposztálás nagyüzemileg

A komposztálás szakaszai

Baromfitrágya Tőzegfekáltrágya Zöldtrágya

Zöldtrágyázás szőlőültetvényben

zöldtrágyázás Csillagfürt (savanyú homok talajon) Somkóró (Meszes homok talajon)

Növényvédőszer kémia

Növényeket károsító tényezők abiotikus Védekezési módok:

• • • •

agrotechnikai mechanikus biológiai kémiai biotikus

Növényvédőszerek csoportosítása

kártevők szerint:

• Viricid • Baktericid • Fungicid • Herbicid • zoocid

Hatás alapján

• Kontakt hatás • Mély hatás (lokoszisztematikus) •Transzlokálódó szisztematikus hatás

Növényvédőszer kémia

Fogalmak:

•Komplex védekezés •Perzisztencia •Akkumuláció •Rezisztencia •Munkaegészségügyi várakozási idő (MVI) •Élelmezés egészségügyi várakozási idő (ÉVI) • Megengedhető maradék mennyiség (MMM) (hatóanyagmg/kg termék) •LD 50 Méh veszélyességi kategóriák

Növényvédőszer kémia

Műtrágyák legfontosabb fizikai és kémiai paraméterei • sóindex •mészindex •KRL érték Magas sókoncentráció okozta fejlődési rendellenességek

Műtrágyák legfontosabb fizikai és kémiai paraméterei Magas sókoncentráció okozta fejlődési rendellenességek

Műtrágyák legfontosabb fizikai és kémiai paraméterei

Műtrágyák legfontosabb fizikai és kémiai paraméterei

Talajjavítás és mésztrágyázás

Talajsavanyúság hatásai