Agrokeemia
on teadus, mis tegeleb taimede toitumise ja väetamise küsimustega.
Agros
– (kreeka.k) põld – põllukeemia – jaguneb taimekaitseks ja
väetusõpetuseks.
Agrokeemia
on teadus, mis uurib taime, mulla ja väetise vahelisi vastastikuseid
seoseid . (Akadeemik D.N. Prjansnikov).
TAIM Prjanisnikovi
kolmnurk .
Vaatles
agrokeemiat kui keemilist
mikro - teadus, jättes välja mulla mikro- org organismid.
MULD VÄETIS
Agrokeemia
on
rakendusteadus ,
mille ülesandeks on oskusliku väetamise kaudu suurendada
põllukultuuride saaki, parandada saagi kvaliteeti ja tõsta
mullaviljelust, nii et sellega ei
kaasneks keskkonnareostuse olulist
suurenemist .
Agrokeemia
on jätkuks keemiale, taimefüsioloogiale ja mullateadusele.
Inimene
Loom Masin
TAIM
Agro- keemiaMULD VÄETIS
Kogu
maailmas, kaasa arvatud Euroopas on teravalt üles
kerkinud mullatalitlusvõime hoidmise vajadus.
Põllumuldade
degradeerumine:
taime toiteelementide sisalduse langus.
mulla huumusseisundi halvenemine (huumuse sisalduse langus).
umbrohtuvus.
huumuskatte lahjenemine (sügavkünd).
muldade liigtihenemine (rasked masinad ).
muldade taashapestumine.
liigniiskus (kuivendussüsteemide amortiseerumine).
vajalike toiteelementide tasakaalustamatus.
mikroelementide puudus.
AJALUGU
- kuni 13saj. väetamise eelajalooline periood – kogemuslik lähenemine (väljaheided põllule, alepõllundus – põletati võsa).
- 1471a. esimene teadaolev raamat agrokeemiast.
- 1563a. ilmus Palissy töö, kus märgitakse, et taimed toituvad sooladest.
- 1665a. esimesed teated mineraalväetiste kasutamisest.
- 17saj. esimesed väetuskatsed.
- 1766a. Valleriuse poolt avaldatakse taimede huumustoitumise teooria, mida ka 19saj keskel propageeris A.Thaer.
- 1840a. J. von Liebegi ( 1803 -1873)kolm teooriat (on ka kaasaegse agrokeemia rajaja):
taimede mineraalse toitumise teooria
miinimumteooria – “tünnilaua seadus” – saagi taseme määrab miinimumis olev toiteelement .
toitainete täieliku tagastamise teooria – väetistega tuleb mulda anda sama palju toitaineid kui sealt saagiga eemaldame.
- Prjanisnikov (1865-1948) kolmnurk.
- Gedroits (1872-1932) – neeldumisnähtused mullas.
- 1913a. rajas R.Steiner (1861-1925) Šveitsis Antroposoofia Seltsi ( alternatiivne väetamine, mahe, biodünaamilisd preparaadid , kuu seisu arvestamine ).
- 1924-1928a. biodünaamilised preparaadid.
EESTIS
- C.R. Jakobson ( 1841 -1882), 1869a. “teadus ja seadus põllul” (soovitusi kasutatakse ka tänapäeval).
- Dr. A. Eisenschmidt (1876-1914), mineraalkatsed.
- Prof . A. Nõmmik (1882-1957) katsed mineraalväetistega.
- Prof. O. Hallik (1906-1964) põldude lupjamine .
- A. Piho (1924-1978) väetiste efektiivsus.
- E. Raudväli (1926-1996) agrokeemia teenistuse rajaja (muldade väetistarbe määraja).
Põllumajanduslik
kõrgharidus.
*
Esimene põllumajanduslik kõrgkool Euroopas 1797a. Keszthely
Agraarülikool.
*
Esimene Venemaal – 1834-1839a. Vana-Kuuste (mõis).
*
Esimene kõrgkool venemaal, kus õpetati agrokeemiat oli Tartu
Ülikool (esimene agrokeemia loend 1803a.). Alates
1836a. eraldi
agrokeemia aine. Alates 1919a . hakati agrokeemiat õpetama eesti
keeles (Nõmmik, Hallik, Turbas , Kuldkepp).
Mineraalväetiste
tootmise ajalugu:
- 17saj. hakati Inglismaal kondijahu fosforväetisena kasutama.
- 1830a. Tšiili salpeeter – NaNo3 (nitraatioon) looduslik.
- 1840a. Inglismaal (NH4) 2SO4 – ammooniumsulfaat; toodeti ka salaja Eesstis tööstuse kõrvalsaadusena.
- 1843a. Inglismaal esimene tööstuslik väetis – Superfosfaat (fosforiidist ja apatiidist – Liebegi teooria alusel).
- 1861a. kaaliumväetised Saksamaal.
- 20saj. algul avastati õhulämmastiku sidumise võimalus:
- hapnikuga Ca(NO3)2 – Norra salpeeter.
- süsinikuga CaCN2 (mürgine).
- vesinikuga NH2 al. 97`98`.
- 1910a. esimene tehas NH2 – ammoniaagi tootmiseks.
EESTIS
- 1922a. Maardu fosforiidijahu.
- 1929a. Maardus segafosfaat.
- 1956a. pulbriline lihtsuperfosfaat Maardus.
- 1971a. granuleeritud lihtsuperfosfaat Maardus.
- 1969a. Kohtla-Järve lämmastikväetiste tehas.
Agrokeemia
kui rakendusteaduse ülesanded:
- Väetamises ei tohi näha ainult saakide suurendamise ülesannet, tuleb tunnistada ka üleväetamise mõju, mis avaldab mõju nii saagile kui ka keskkonnale.
- Väiksem kogus on taimedele efektiivsem.
- Mineraalväetisi kasutades tuleks suurendada kompleksväetiste osakaalu .
- Kõige kahjulikum on ühe elemendi üleküllus.
- Tuleb arvestada töökultuuriga.
VÄETISKOGUSTE VÄLJENDAMISE VIISID
Füüsilistes kogustes (kg; t).
Tingväetised (kg;t)
N
– ammooniumsulfaat 20,5%
P
– lihtsuperfosfaat 18,7% P2O
K
– lihtsuperfosfaat 41,6% H2O
Toimeainena (tegevainena)
N
– N%
P
– P2O5%
(taim põletati ja määrati tuhast)
K
– K2O%
Toiteelementidena (N; P; K)
nt
Hydro 20 – 10 – 10 + m 20 – 4,3 – 8 + m
N P.oks K.oks N P K
TAIMEDE TOITUMINE
Taim
vajab kasvuks päikese energiat, H2O,
CO2,
ning mitmesuguseid erinevaid mineraalelemente (Mg, N, P, K, S, Ca,
Fe; Mn; Mo, C, Co jne).
Taimetoiteelementideks
nim. keemilisi elemente, mis on vajalikud taimede kasvamiseke ja arenemiseks ning millest ühtegi pole võimalik asendada talle omaste
funktsioonide tõttu mõne teise keemilise elemendiga.
Taimedes on avastatud üle 70
keemilise elemendi, nendest on 16 põhilist, mida on taimedel vaja.
Kõige
rohkem (kõige suurema osa massist) on taimedes süsinikku (45%),
hapnikku (42%) ja vesinikku (6,5%). Taimed saavad selle kätte veest
ja õhu süsihappegaasist; need kolm elementi moodustavad üle 90%
taime massist.
Toiteelementide
jaotus:
1.
Kvantitatiivsest vajadusest lähtudes.
N, P, K - esmajärgulised makroelemendid, jaotus tinglik . Ca
puudus on ainult happelistes muldades, lupjamine ka Mg. Kui on S
puudus tuleb anda orgaanilist väetist.
Ca, Mg, S - teisejärgulised makroelemendid.
Sisaldus
taimede kuivaines võib kõikuda 10%-40%.
- poolmikroelemendid – Fe, Mn, (Si, Al).
- mikroelemendid – B, Cu, Mo, Zn, Co, (Na, Cl). Parandavad saagi kvaliteeti (10 –3 – 10-5).
- ultramikroelemendid – Sr, Cd, Cs, Rb jt. Taim vajab üliväikestes kogustes (10-6 – 10-12%).
2.
Mengeli järgi, lähtuvalt elementide füsioloogilisest olemusest taimes .
Füsioloogiliste
funktsioonide alusel.
- mittemetallid – C, O, H; N, S, P; B, Si – neid kasutab taim orgaanilise aine ülesehitamiseks.
- leelismetallid – K, Na, Ca, Mg. On taimes ioonilisel kujul, ei ole eriti seotud orgaanilise ainega.
- raskmetallid – Fe, Mn, Cu jt – üldjuhul on kasulikud. On tugevasti seotud orgaanilise ainega, moodustades kulaatkomplekse. Võib jaotada kasulikeks ja kahjulikeks, on tinglik, sõltub kogustest. Enamasti on kahjulikud plii, elavhõbe, tina.
3.
Põletamisel eraldumise alusel.
- lenduvad – C, O, H, N, S. (95% taimemassist).
- tuhaelemendid – P, K Ca, Mg jt (5% taimemassist).
4.
Taimede ümberpaiknemise võime alusel:
reutiliseerumisvõime
– võime elemendi defitsiidi korral siis on kergesti
reutiliseerunud elemendid võimelised liikuma vanematest noorematesse
lehtedesse. Oksiididena ainult pärast põletamist tuhas .
- kergesti reutiliseeruvad – N, P, K, Mg jne (puudus avaldub vanematel lehtedel).
- raskesti reutiliseeruvad – Ca, Fe, S jt ( jäävad sinna kus on, avaldub noortel lehtedel kui puudus).
5.
Väljaleostumise ohtlikkuse alusel.
- ülisuur: NO3-N (nitraatlämmastik, anda kui taim peal), Cl (anda kui taime pole).
- suur: B, S, Ca, Mg, Na. Uhutakse kergesti välja, seega põhjus miks mullad happelised .
- tagasihoidlik : NH4-N (ammooniumlämmastik), K.
- väike: P, Mn, Cu. Võib anda mitme aasta varu korraga maha pannes.
Toitaine.
Toitaineks
nim. molekule (CO2,
O2,
H2O)
või elektriliselt laetud ühendid (anioonid, katioonid) millena
elemendid taimedesse sisenevad.
Toiteelemendi
rühm
Toiteelemendi
sümbol
Toiteaine
sümbol
Mittemineraalid
C
H
O
CO2 või HCO3
H2O
CO2 või O2 (H2O)
Mittemetallid
N
S
P
B
Si
NO3 ja NH2
SO4
PO4, HPO4, H2PO4 fosfaadid
BO3
SiO2
Leelismetallid
K
Na
Ca
Mg
- ,, -
Raskemetallid
Fe
Mn
Cu
Zn
Mo
MoO4
Toitainete
anastamine toimub lahustunud kujul. Toitelahus, mullalahus looduses
saab need kätte.
Autotroofne
taim – suudab ise
toota orgaanilist ainet. Süntees algab taime juurtes (valdav osa
aminohapetest (16) sünteesitakse seal).
Omastatavad toitained – nii
vees kui ka nõrkades hapetes lahustuvad toitained.
(Enamus
toitaineid siseneb juure kaudu, mulla lahusest, mulla neelavast
kompleksist [ M ] – moodustavad mulla kolloidid . Taim on võimeline
ka lehtedega mineraalaineid omastama. Juureväline väetamine on
täiendav väetamine).
- Toitainete omastamise skeem.
Seotud toiteioon
→
←
Vaba toiteioon
→
←
Toiteioon protoplasmas või vakuoolis
→
←
Toiteioon lehes või varres
Mulla
tahke Mulla lahuses Juures Taime maapealses
faas osas.
- transpiratsiooniga
- difusiooniga.
- Toitainete aktiivne (valiv) omastamine:
asendusadsorptsiooni
teel (taimede hingamisel eraldub CO2,
mis reageeri H2O
– H2CO3
– H+
+ HCO3.
TOITEAINETE OSA TAIMEDE ELUTEGEVUSES
Lämmastik
(N) on tähtsaim element kogu orgaanilise maailma tegevuses.
Asendamatu valkudes, mis koosnevad aminohapetest.
KASV:
N
puudused ja ületunnused kergest äratuntavad.
N
– puudus: taime kasv pidurdub, lehed peened , taim kahvatu, väheneb
õite arv ja seemne saak.
Üleväetamise
puhul on taime kasv lopsakas, kasvuperiood pikeneb, saak ei valmi, teraviljad lamanduvad.
Taimedes
N 0,5-4%.
ARENG:
Taimedes
P tunduvalt vähem 0,1-0,3%. P on paljude keerukate valkainete,
fermentide, vitamiinide koosseisus . Soodustab taimede juurestiku arengut.
P
puudus: pikeneb kasvuperiood, viljad ei valmi, taime kasv pidurdunud
või lakkab.
P
küllus: kasvuperiood lüheneb, teraviljadel seisukindlus parem.
P
üleküllus: saak valmib varem.
SAAGI
KVALITEET:
K
0,4-1,6% taimedes. Soodustab sahhariidide sünteesi, H2O
tungimist juurtesse vähendades samal ajal transpiratsiooni – taime
põuakindlus.
K
antagonist – Ca ja Mg
10-20
x rohkem (13...17)
Ca
Mg K
(1,3.....1,5)
Kui
Ca rohkem, siis Mg-d mullas küllalt, siis raskesti omastatav.
Kui
K mullas liiga palju siis Mg omastamine takistatud.
Biokeemilisi
protsesse reguleeriv element, reguleerib kasvukeskkonda, soodustab
mikroorganismide tegevust.
Ca
puudus esineb lupjamata muldades. Muldades, mis ei vaja lupjamist Ca
puudust ei ole.
Kõik
funktsioonid seotud klorofülliga. Klorofülli molekulis on Mg
kesksel kohal.
Valkudes,
lipiidides; edendab olulist osa ristõieliste kultuuride
õlisünteesil. Soodustab mügarbakterite arengut.
MULD
– taimede toitekeskkond.
Tahke
osa – toitainete potentsiaalne kandja.
Taimedele
muutuvad mineraalsed ained orgaanilise aine lagunemisel –
mineraliseerumisel või mineraalosa murenemisel, kättesaadavaks.
Mineraalaineid
on 5 moodi mullas.
Toitainete
vormid mullas:
Orgaanilise aine koostises (mullas kas on või ei ole omastatavad taimele).
Mineraal osa poolt tugevalt seotud ( -,, -)
Raskesti lahustuvate sooladena.
Mulla kolloididele seotud (omastatavad taime poolt, kaitstud mullast väljauhtumise eest).
Mullavees lahustuvad (taimedele kergesti omastatavad, kergesti välja uhtuvad).
Omab
iseregulatsiooni võimet, toimub ainevahetus ümbritseva keskkonnaga.
Toiteainete
sisaldust märgitakse mullas %.
Omastatavad
toiteained mg/kg või varasem mg/ 100g mullas.
1mg/100g
= 10mg/kg
Saaki
limiteerivad faktorid Eesti muldades. N, P, K.
Liikuvate
toitainete (kasvusubstraatide) sisaldus mg/l.
Taimede
toitumise seisukohalt on eriti oluline, mullalahuselt saavad lisaks
ka veel teisi aineid. Taimed omastavad mineraale lahustunult.
Väetatud muld suudab paremini vett ära kasutada.
vee režiim.
lahuse reaktsioon (enamik kultuurtaimi eelistab neutraalset või nõrgalt happelist keskkonda pHKCl 5,6...7,2.
Mulla lahuse kontsentratsioon. Optimaalne 0,1-0.5%. Taimed on erineva tundlikkusega, liblikõielised on kõige tundlikumad; eriti oluline katmikkultuuridel.
Tasakaalustatud toitelahus.
Peab
sisaldama optimaalses vahekorras kõiki taimedele vajalikke
toiteelemente sobivas vahekorras. Nt. happeline muld, kus H ja Al
kontsentratsioon kõrge – mittetasakaalustatud.
Valgus (nitraatlämmastiku omastamiseks kulub rohkem valgust kui ammooniumlämmastiku omastamiseks; koduaed).
Soojus – kõige optimaalsem tamperatuur taimede kasvamiseks on 20-28 C. Mõjutab toitainete nii toitainete omastamise üldtempot kui ka järjekorda (jaheda ilmaga omastatakse paremini ammooniumlämmastikku, varakevadel).
Mulla õhustatus – õhuvaeses mullas on taimede normaalne toitumine häiritud. Enamik toitaineid omastatakse hapendunud ühenditena normaalses mullas. Õhuvaeses mullas on takistatud orgaanilise aine lagundamine ja õhulämmastiku omastamine.
Umbrohtumine –Kui on umbrohuta, siis on parema konkurentsivõimega, karastatud, suudavad kiiremini toitaineid omastada.
Kõiki
protsesse mullas mõjutab orgaanilise aine lagunemisel tekkiv energia
st. tuleks mulda anda juurde orgaanilist ainet.
MULLA HAPPELISUS JA HAPPELISTE
MULDADE LUPJAMINE
Osvald
Hallik - “Ligi 40% meie muldadest on happelise reaktsiooniga”.
Miks?
– karbonaadivaesus. Lõuna-Eesti, Kagu-Eesti, Peipsi äärsed alad
vajavad lupjamist.
Mullad
hapestuvad aja jooksul taas.
Endel
Turbas – “Happelisi muldi on vaja lubjata iga 7 aasta järel”.
Ca
ja Mg bilanss Eesti muldades (kg/ha)
EEMALDAMINE
Ca
Mg
Väljaleostumine
150
10
Saagiga eemaldamine
12
7
Happevihmad
Füsioloogiliselt happelised mineraalväetised
KOKKU
162
17
Taime
läheb ära katiooni ja mulda jääb aniooni.
Nt
KCl + H+
= HCl (K väetised happelised)
K-taime;
Cl-mulda
Lämmastikoksiid
( lendumine või äike) + õhus olev vesinik = happevihm .
JUURDETULEK
Sademed
8
2
Mineraalväetisega
10
1
Sõnnikuga
16
4
KOKKU
34
7
BILANSS
- 128
10
(jälgida
ka eelnevat tabelit).
Negatiivne
Ca ja Mg bilanss on vaja katta põldude lupjamisega.
Säilituslupjamiseks
on vaja anda aastas keskmiselt 350kg/ha CaCO3
ehk nt. klinkritolmu 500kg/ha, seega 6 aasta kohta 3t/ha.
Mulla
aktiivse happelisuse põhjustavad mullas vabalt olevad vesinikioonid
– mullalahuse reaktsioon.
pH
– vesinikioonide kontsentratsiooni negatiivne kümnendlogaritm.
Nt.
10-5
st pH 5,0 – tuleks lubjata.
Potentsiaalse
happelisuse põhjustavad H-d, mis asuvad mulla kolloididel
(kolloidkompleks [H] jagatakse asendushappelisuseks H5,6
ja hüdrolüütiliseks happelisuseks H8,2.
Need terminid tõi Eesti keelde Kaarel Liidak.
LUBJATARBEKS MÄÄRATAVAD ELEMENDID
CaCo3
t/ha määratakse.
Lubjatarbe määramise võimalusi on mitmeid:
AKTIIVNE HAPPELISUS – määratakse kas vesilahustes või kaaliumkloriidides. pH määratakse KCl enamasti vesileotises teadustarbeks
pH aastaringselt sama
Lubjatakse
pHkCl ≤ 5,5
Taimedele
sobib enamasti nõrgalt happeline ja/või neutraalne muld.
HÜDROLÜÜTILINE HAPPESUS - H8,2
täpsem
eelmisest, praegu kasutatakse vähe.
Lubjatarvet
arvutatakse: (peab olema mg.ekv/100g mulla kohta) H8,2
x Dm ( lasuvustihedus ).
Lasuvustihedus
Dm=1,50-0,035 x Huumuse %
Meie
muldades on Hu≈2
H8,2
x 1,5 = lubjatarve, CaCO3 tarve ha kohta.
ASENDUSHAPPESUS H5,6 – mulla võime vahetada mulla tahkes faasis leiduvate ioonide mingit osa ekvivalentse hulga lahuse ioonide vastu; peam. Vahetatakse katioone. Asendushappesus näitab kõige kahjulikumat osa potentsiaalsest happelisusest = aktiivne H ja liikuv Al.
Meetodil
puudub praktiline väärtus kuna H5,6
neutraliseerib pool lubjaväetise koostisest, mis on välja arvutatud
H8,2
korral.
Alternatiiv – lupjamise normi vähendada aga suurem pind lubjata, sel juhul
tuleb korduslupjamine teha aga kiiremini.
Mulla neelamismahtuvus = neeldunud vesinike H8,2
+ neeldunud alused/katioon. Näitab mitu % neelamismahutavust
moodustavad neelduvad alused. (Kui Ca ja Mg 75% ei vaja lupjamist).
Kui
neeldunud alused alla 50% (või küllastusaste), siis vajavad mullad
lupjamist esimese järjekorras.
LIIKUVA
Ca SISALDUS MULLAS
AL
järgi.
Kui
alla1500mg/kg mullas taimedele omastatavat Ca, siis tuleb kindlasti
lubjata.
Tänapäeval:
MEHILCHI 3 süsteem, mille kohaselt 2000 välja pandud.
Tegelikult
loeb Ca ja Mg suhe.
Ca
: Mg
10...20
: 1
Eelnevad
vajavad labori analüüse.
EI
vaja labori analüüse:
Indikaatortaimed
Osad
taimed nt. väike oblikas tahavad kasvada happelistel muldadel
(põldrõigas, põldkannike) – happelise mulla indikaatortaimed, ka humal ja lutsern .
lubjarikkal:
lubikas, kollane karikakar .
- Mulla profiili ehitus ja kihisemine
Kui
mullas on selgelt välja kujunenud liithorisont ( valkjas horisont),
siis muld tahab lupjamist. Kui mulla paekivi tükke, siis muld ei
taha lupjamist.
1958-1964a.
algas aktiivne lupjamine, võeti kasutusele tolmjad lubiväetised,
lupjamist vajavate muldade osakaal hakkas intensiivselt vähenema.
1984-1989a.
vajas lupjamist 16% muldadest. Praeguseks on jälle suurenenud
lupjamist vajavate muldade osakaal.
MULLA HAPPELISUSE MÕJU TAIMEDELE
Happeline
reaktsioon takistab katioonide omastamist. Happelise mullas on palju
taimedele toksilisi Al ja Fe ioone. Mikroorganismide elutegevus on
häiritud ja palju raskmetalle on happelistes muldades liikuvamad
(lupjamine muudab raskmetallid liikumatuteks – ei sega enam). Kõige
tundlikumad happelisuse suhtes on noored taimed.
Selle
järgi kuidas taimed reageerivad mulla happelisusele on nad jaotatud
4-ks:
Väga tundlikud happesuse suhtes – sobib pH 6,5-8 (KCl lahuses määratud). On lubjalembelised ehk kaltsifiilsed taimed: peet , lutsern, peakapsas , mesikas.
Tundlikud happesuse suhtes: sobib pH 6-7. ristik , kaunviljad, oder , nisu, sibul , kurk , salat .
Vähemtundlikud happesuse suhtes: Kasvavad kui Ph 4,5-7,5 (väga hapu muld ka ei meeldi, optimaalsem pH 5,5-6), nt rukis , kaer , kartul , tomat , porgand .
Happelist mulda eelistavad: sobib pH 4,5-5. Nt lupiin ja mustikas on lubjapelgelised ehk kaltsifoobsed.
Kuna
on palju kasvufaktoreid on see jaotus tinglik. Kui teised
kasvufaktorid on soodsad, taluvad taimed ka happelisi muldi paremini.
Happelised
mullad on eriti levinud Lõuna-Eestis. Hea on kasutada lupjamiseks
põlevkivi tuhka , plinkritolmu ja ka paekivi jahu.
- Kui muldi lubjata, siis mulla neelavast kompleksist välja tõrjuda H ja asendada Ca-ga.
Kõik
Ca ühendid ei sobi.
nt.
[M-]-H-H + CaCl2 →
[M]=Ca +2HCl (suureneb aktiivne happesus)
Ka
kips eo sobi
[M-]-H-H
+ CaSO4 → [M]=Ca + H2SO4
Sobivad
ühendid kus Ca on oksiidina:
[M-]-H-H
+ CaO → [M]=Ca + H2O
[M-]-H-H
+CaCo3
→ [M]=Ca + H2O
+ CO2
Ka
kustutatud lubi Ca(OH)2
[M-]-H-H
+ Ca(OH)2
→ [M]=Ca + 2H2O
Lubiväetiste
tähtsaim kvaliteedi näitaja on neutraliseerimisvõime ehk
lubiväetiste leelisus – lubiväetiste omadus neutraliseerida mulla kahjulikku happelisust. Väljendatakse CaCO3
%.
Kaob kõige kahjulikum osa mulla potentsiaalsest happelisusest (asendushappesus ja liikuv Al).
Suureneb neeldunud aluste hulk.
Paraneb mulla struktuur.
Mullas paraneb õhu-, vee- ja toiterežiim.
Aktiviseerub kasulike mikroorganismide tegevus mullas.
Paranevad mulla füüsikalised ja füüsikalis-keemilised omadused.
Suureneb saak ja paraneb saagi kvaliteet.
Lubiväetisel
on pikk ajalugu. Juba 2000a. tagasi olid kasutusele mergel ja kriit.
16-17saj.
vaadeldi lubiväetisi kui sõnniku asendajaid.
Alles
19saj hakati lubiväetisi kasutama TEADLIKULT happelistel muldadel.
Eestis
olid esimesed lubiväetised nõrg ( allikalubi ) ja järvelubi, hakati
kasutama 1950´a; ei olnud hea laotusühikuks, vaibus, ka kätte
saamine oli vaevarikas.
Hiljem
hakati kasutama restpõlevkivi
tuhka (raudtee
ääres kasvasid taimed, mis olid iseloomulikud lubjarikkale
mullale). Oli efektiivne kuna sisaldas mitmeid toiteelemente peale
neutraalsete ühendite. Hiljem hakati kasutama tolmpõlevkivi
tehnoloogiat katlamajas – tolmpeenike tuhk (kamber-, tsüklo- ja
elektrofiltertuhk).
Eraldi
lubiväetisena KLINKRITOLM tekib tsemenditehases tootmisjäägina.
Tolmjate
lubiväetiste kasutamine hakkas algas tormiliselt 1964a. Alates
1967a. ei kasutatud lupjamiseks mageveesetteid. Alates 1971a. ei
kasutatud enam põlevkivi tuhka.
Praegu
kasutatakse veel ka puutuhka ja turbatuhka (mitte priketi näol).
Lupjamisel
tuleks lähtuda lubjakaardist ja lubja tarbest, kuna kõik põllud ei
vaja lupjamist. Kui majanduslikult pole võimalik kõike lubjata,
siis tuleks normi vähendada ja pinda suurendada.
Kõigepealt
tuleks anda tundlikumatele kultuuridele nt. punane ristik (põldheina
ja ristiku all olevatele põldudele.
Teisejärguliselt
lubjata rukki, nisu, talivilja põllud. Tuleks anda külvieelse
mullaharimise alla, seega neutraliseeritakse idanemiskeskkonda. Kõige
rohkem on kasutuses plinkritolm.
Varem
arvati, et kipsimisega on võimalik asendada lupjamist – ekslik,
kuna kipsimise toimel suurenes liblikõieliste saak, kips andis
väävlit.
Kips
suurendab aktiivset happelisust.
[M-]-Na-Na
+ CaSO4
→ [M]=Ca + Na2SO4
uhutakse laskuva veevooluga ära.
Meie
muldi pole vaja kipsida.
Gedroitsi
5 neeldumise liiki:
Mehaaniline neeldumine – avaldub mulla filtreerimisvõime kaudu st. muld toimib nagu filter , vaatamata sellele, et mõned väetised on tolmjad, nagu nt lubiväetis.
Füüsikaline neeldumine – tingib mulla osakeste pinnaenergia. Positiivne ja negatiivne füüsikaline neeldumine.
Positiivselt
neelduvad pindpimedust vähendavad ained. On kasulik. NH4OH
– (ammoniaagi vesi) tõmbub vastu kapillaare. Ammoniaagi vett võib
anda ka sügisel.
NH4OH
H2O
H2O NH3
Cl
Negatiivne füüsikaline neeldumine –
vee molekul tõmmatakse vastu kapillaari seina, keskel nitraat ja
kloriidi ioonid . Kasulik ka kahjulik – nitraadi kohalt on kahjulik paljudele kultuuridele.
Paljud kaaliumväetised sisaldavad ka
kloori. Sügisel andes uhutakse Cl talve jooksul välja NO3
jääb.
Füüsikalis-keemiline ehk asendusneeldumine, seda põhjustavad elektriliselt laetud mulla kolloidid. Enamasti negatiivse laenguga, st. tõmbavad enda külge positiivseid ioone.
Asendusneeldumine – asenduvad ained
vesinikuga.
Vähesel määral on mullas ka
positiivselt laetud ioone, mis tõmbavad anioone enda külge, nii
neelduvad sulfaat, fosfaat , karbonaat.
Kasulik – on kaitstud mullast välja
uhtumise eest, taimedele omastatavad.
4. Keemiline veeldumine – vees
lahustuvad ühendid muutuvad vees lahustumatuteks. Nt
fosfor lahustub vees, muutub vees
lahustumatuks.
Bioloogiline neeldumine – toiteainete omastamine taimede ja mikroorganismide poolt. Eriti on hea kasutada sügisel, kui on näha, et saagikus tuleb väiksem.
Nt. põhku mulda kündes seotakse
lämmastikku.
Põhus 75...100 : 1
C : N
Mullas 1 10
Mikroorganismid kasutavad mullas
vabalt oleva lämmastiku → järgmine aasta → keha laguneb →
mulda.
Toiteainete vaeses mullas kahjulik
nähtus – mikroorganismid muutuvad konkurentideks kultuurtaimedele.
Lämmastikku tuleks anda 5...10 kg.
LÄMMASTIK JA TEMAGA TOIMUVAD
PROTSESSID MULLAS
Lämmastik on ainus element, mida ei
sisalda mullamineraalosad. Mullas on üldlämmastikku sisaldus
0,1-0,3%.
Mulla künnikiht ~3000t/ha, 3-9t
lämmastik
Turvasmuldades suurem, kuni 99%mulla
üldlämmastikust on orgaanilisel kujul. Vaid 1-3% on orgaanilisel
kujul: kas ammoonium või nitraatioonidena mulla kolloididel.
Taimedele omastatava (nitraat ja
ammoonium) lämmastiku ühendid:
Orgaanilise aine lagunemisel vabanevad ammooniumühendid – ammonifikatsioon. Aastas vabaneb nii 30-90kg/ha.
Õhulämmastikku siduvate mikroorganismide poolt seotav lämmastik.
Mikroorganisme 2 gruppi:
sümbiootilised mikroorganismid – suudavad aastas siduda 50-200kg lämmastikku (hall lepp ).
mullas vabalt olevad mikroorganismid – suudavad aastas siduda kuni 50kg lämmastikku.
Sademete veega mulda sattuv lämmastik – Äikese toimel seotakse õhu lämmastik oksiidideks ja sajab alla happevihmana. Tuleks ainult siis arvesse võtta kui arvutatakse toiteinete bilanssi mullas.
Orgaaniliste väetistega mulda antav lämmastik – Kui anname mulda 1t kvaliteetset sõnnikut, siis anda mulda 5kg üldlämmastikku, millest omastatav esimesel aastal.
1 tonn sõnnikut = 1kg esimesel
aastal omastatav lämmastik.
Teisel või kolmandal aastal on
järelmõju (2a – 2-10%; 3a kuni 5%). Ülejäänud nt
humifitseerub.
Vedel orgaaniline lämmastik on
paremini omastatav, nt. läga ~50% omastatav 1a-l.
Mineraalväetistega mulda antav lämmastik – Mineraallämmastiku kogus ei tohi ületada saagi formeerumisel puudu jäävat lämmastiku kogust.
Külvimaterjali, seemnetega läheb
väike osa lämmastikust mulda, ka taimejäänustega jääb.
NB! LÄMMASTIKUGA MULLAS TOIMUVAD
PROTSESSID
On ka 5 kao allikat:
välja uhtumine (nitraatlämmastik, mitte ammooniumlämmastik).
Mulla pinnalt NH4+ ammooniumi lendumine ja denitrifikatsioon .
Tingimisi kaod:
- fiksatsioon – taimed ei suuda omastada.
- immobilisisatsioon – aastati omastatav.
Orgaanilised
lämmastikuühendid mullas
AMMONIFIKATSIOON
NH4+ mulla pinnalt NH3+
lendumine
MULLALAHUSES MULLAKOLLOIDIDEL MULLA SAVIMINERAALIDE
OLEV
NH4+ ASENDATAVALT POOLT ASENDAMATULT
NEELDUNUD NH4+ SEOTUD NH4+
FIKSATSIOON
OMASTATAV LÄMMASTIK
aeroobses mullas
NITRIFIKATSIOON
1
ETAPP 2NH3 +3O2 → 2HNO3 +2H2O
neutraalses
mullas DENTRIFIKATSIOON
2 ETAPP
happelises mullas
2NH3
+ O2 → 2HNO3 NO + NO2 + H2O
HNO3 ↔ H+ + NO3- anaeroobses mullas
(õhuvaene) N2
OMASTATAV
LÄMMASTIK
OMASTAMINE
TAIMEDE VÕI
MIKROORGANISMIDE
POOLT VÄLJADEHTUMINE
IMMOBILISATSIOON
Nitrifikatsiooni protsess sõltub ka
temperatuurist, st alla 8 C peatub. Ammooniumlämmastikku anda
võimalikult hilja, kui temperatuur alla 8 C.
Happelise mulla puhul tuleks
eelistada nitraatlämmastikku.
FOSFOR
Mullas on fosforit tunduvalt vähem,
kuni 0,1%. Rohkem on P-d karbonaatsetes muldades
(Põhja-Eesti), vähem aga leetunud muldades (Lõuna-Eesti).
Fosfori allikad: mulla orgaaniline
aine. 25-30% üldfosforist on mullas orgaanilisel kujul, ülejäänud
mineraalsel kujul, enamus mineraalide koostises.
Kogu mulla P-s on aastas omastatav
2,5% (Balti klint fosforirikas vöönd, kuna obulus liivakivis palju
P-d).
Fosforiidi kiht paikneb diktoneema
kihi all, kildakihtide vahel püriit (kokkupuutel õhuga läheb
põlema.
SUPERFOSFAAT
Happelises mullas AlPO4
või FePO4
Ca(H2PO4)2
vees
lahustuv Neutraalses mullas CaHPO4 =
Ca3(PO4)2
vees lahustumatud
ühendid
Mullalahuses
olev P Keemiliselt neeldunud P
Taimedele
poolt kergesti omastatav. Taimede poolt raskesti omastatav.
Fosfor muutub keemiliste protsesside
käigus mitteomastatavaks – keemiline neeldumine ehk retrogatsioon.
P leostumine alla 1kh/ha.
Tänu keemilisele neeldumisele võib
anda P-d ka mitme aasta varu ilma, et peaks kartma väljauhtumist.
Samas aga suur P sisaldus mullas suurendab saagi stabiilsust ja
tõstab saagi kvaliteeti.
KAALIUM (K)
Mullas tunduvalt rohkem kui P-d.
Mulla üldsisaldus 0,8-2,8%.
Turvasmullad on suhteliselt
kaaliumivaesed.
Kuigi K varu ha-l 24-84t, on vaid 1%
see, mida taim saab omastada.
~99% on mitmete raskete
liitsilikaatidena.
KAALIUMVÄETISED
Mullalahuses Asendatavalt Mulla savimineraalide
olev
K neeldunud K polt omandamatult
Omastatav K Fikseeritud K
Veega välja uhtumine (arvestatav l
ja sl muldades).
Raskema lõimisega muldades suurem
kolloididega neeldunud K osakaal.
Raskema lõimisega muldadele saab
anda K varuväetisena, kuna fikseeritud. Kerge lõimisega mullad
(plii/saviliiv – füüsikalist savi alla 5) – ei tohi anda
varuväetisena kuna esineb arvestatav leostumine.
Kaaliumi on mullas palju, liikuva K
varu suur. Teraviljade puhul saame 20-40% ulatuses kasutust planeerida , kartuli puhul 40-60%.
KALTSIUM (Ca)
Sekundaarne mineraal, on mitmesuguste
mineraalide koostises. Reageerides süsihappegaasi ja H2O
muutub Ca kergesti välja uhutavaks.
CaCO3 + CO2 =>
Ca(HCO3)2
Ca reguleerib toitekeskkonda mullas;
puudus esineb ainult happelistel muldadel (Ca neutraliseerib mulda).
Põhja-Eestis, kus on karbonaatsed mullad, pole Ca puudust (Pärnu-Võnnu- Mustvee mõtteline piir).
Happeliste muldade lupjamisel
kõrvaldatakse Ca kui mineraalelemendi puudus mullas.
5 LOENG 01.03.06
MAGNEESIUM (Mg)
Mg on klorofülli molekulis kesksel
kohal. Mg sisaldus mullas kõigub. (Dolomiidid Mg).
Palju Saaremaal, Pärnus.
Lupjamisega saab Mg puudust
vähendada, kui teame Ca : Mg suhet mullas. Normaalne suhe 10...20Ca
: 1Mg. Lupjamisel tuleks valida lubiväetisi nagu dolomiidi jahu.
VÄÄVEL (S)
90% mullas olevast S-ist on
orgaaniliste ühendite koostises.
Meie mullad on S suhteliselt hästi
varustatud. Väävli ühendeid saab mulda viia orgaaniliste
väetistega.
Fosforväetist lihtsuperfosfaati
kasutades (väävelväetis), S sisaldavad ka kompleksväetised ja
happevihmad.
Tendents – mida lähemal
tööstuspiirkonnale, seda happevihmana S` (elektrijaamaas
kasutatakse põlevkivi).
S puudus avaldub eriti ristõielistel
( raps , kapsas , kaalikas ) ja liblikõielistel kultuuridel.
MANGAAN
Vaesemad mullad – Lääne-Eesti madalik . Liikuv mangaani sisaldus muutub vegetatsiooni perioodi
jooksul – kui siis on piisavalt sademeid, pole mangaani puudust.
RAUD (Fe)
Mullas 1-6%, valdavalt mineraalide
koostises. Fe liikuvus mullas sõltub mulla reaktsioonist st. mulla
happelisusest. Mida happelisem muld, seda liikuvam Fe. Kui on suur Fe
sisaldus võib taimedele toksiliselt mõjuda.
BOOR (Br)
Lääne-Eesti mullad on booririkkad –
merevee mõju. Mujal sõltub boori sisaldus mulla lõimisest. Raskema
lõimisega mullad on boori rikkamad . Kergema lõimisega ja
happelistes muldades allub boor kergesti väljauhtumisele.
Mulla lupjamine vähendab
mikroelementide liikuvust (v.a. molübdeen).
MOLÜBDEEN
On liikuvam leeliselistes muldades;
molübdeeni rikkamad karbonaatsed mullad. Molübdeeni vaesed – jõe
valge ala – see kus vesi jõkke voolab.
VASK (Cu)
Pärnu ja Kasari jõe valge ala on Cu
poolest rikkad. Vaserikkad mullad on Põhja-Eestis – loopealsed alad. Vasevaesed: kerge lõimisega happelised mullad ja turvasmullad
(soomullad). Cu tugevalt seotud orgaaniliste ühenditega.
TSINK (Zn)
Zn hulk mullas sõltub lähtekivimist.
Zn vaesed – karbonaatsed mullad.
Zn rikkad – soomullad, kleitmullad
(savi, liigniisked)
KOOBALT
Mitmetel muldadel täheldatud ka
koobalti puudus – ei mõjuta taime, vajalik loomadele ja
inimestele. Kagu-Eestis koobalti vaesed mullad.
VÄETISED
ORGAANILISED VÄETISED
Orgaanilisteks väetisteks nim. kõiki
loomse või taimse päritoluga aineid.
Erinevad orgaanilised väetised:
- sõnnik – osatähtsus kuni 90% varasemal ajal.
- põhk
- sapropeel (järvemuda)
- mereadru
- haljasväetised – ei korista ära nt. künnad sisse
- tööstusjäätmed – olla ettevaatlik, võivad olla raskmetallirikkad.
- majapidamisjäätmed
- veepuhastusjaamade settemuda väetusväärtus, võrreldav sõnnikuga
- kompostid
Virts pole orgaaniline väetis, kuna
ei täida orgaanilise väetise põhifunktsiooni mullas.
Orgaaniliste väetiste kasutamise
eesmärgid:
huumusvarude taastootmine
aktiviseeritakse mikrobioloogilist elu mullas
mulla rikastamise element, toiteelement
Orgaanilise väetise funktsioonid ei
ole asendatavad ühegi teise võttega (kui räägime mulla
viljakuse hoidmisest või suurendamisest).
orgaanilise väetisega tagastame mulda toiteelemendid (osaliselt, täielikult). Orgaanilised väetised sisaldavad kõiki vajalikke elemente taimedele ja on taimele sobivas vahekorras.
lagunedes moodustub huumus .
laias laastus ¼ humifitseerub. Rohkem kasutatakse turvast ja sõnnikut. ¾ mineraliseerub st. vabanevad toiteelemendid. Säilib ja paraneb mulla struktuur, suureneb neelamismahtuvus.
suurenevad mulla puhveromadused (vastupanuvõime ebasoodsatele mõjuritele nt. liigtallamine, väär kemiseerumine ehk üleväetamine. Aktiviseeritakse mikrobioloogilised protsessid mullas (toitained muutuvad omastatavateks).
huumuserikas muld soojeneb kevadel kiiremini (igasugusel orgaanilise aine lagundamisel vabaneb CO2 – süsihappegaas).
Orgaanilise aine lagunemisel vabaneb
energia ja suureneb mineraalväetiste efektiivsus.
SÕNNIK
Sõnnik on loomakasvatuses üks
põhitoodangutest, mis koosneb loomade tahedatest ja vedelatest
väljaheidetest ja millele võib olla lisatud allapanu (vastavalt
loomade pidamisviisile).
Varasem sõnniku definitsioon: Sõnnik
on põllumajandusloomade väljaheidete ja allapanu segu, mis on
läbinud kuumkäärimise.
Kuumkäärimise mõju – hävitab
60-70% umbrohu seemne ja patogeenid – haiguste tekitajad .
Sõnniku liigitused :
kuivaine sisalduse järgi:
tahe sõnnik, kuivaine üle 17%, soovitav üle 20%
poolvedel sõnnik – kuivainet 8-14%
vedel sõnnik – alla 8% kuivainet (läga = vedel sõnnik)
(14-17% kuivainet sisaldav sõnnik on
tehnoloogiline praak kuna tahke sõnniku toomisel liiga vedel ja
vedela käsitlemisel liiga tihe. See sõnnik tuleb ümber teha, kas
allapanu või vett lisades.
TAHE SÕNNIK
Saadakse kui väljaheidetele
lisatakse allapanu. Kuivaine sisaldus peaks olema vähemalt 17%,
soovitatav 20-25%.
vastavalt kasutatud allapanule liigitatakse : turbasõnnik, põhusõnnik, põhu- ja turbasõnnik, saepurusõnnik jne. (saepurusõnnik pole hea), üle 100.- tonn.
vastavalt loomaliigile liigitatakse: veisesõnnik, seasõnnik, linnusõnnik jne.
vastavalt säilitusajast ja tingimustest liigitatakse: värske ehk käärimata sõnnik ja käärinud sõnnik.
Sõnniku koostis ja massi kadu
vastavalt lagunemisastmele:
Sõnniku lagunemisaste
N%
P%
Massi kadu %
Värske
0,52
0,14
+ Poolkäärinud
0,60
0,17
29,0
Käärinud
0,66
0,19
47,2
Kõdusõnnik
0,73
0,21
62,4
Allapanu tähtsamaiks
kvaliteedinäitajaks loetakse tema veeimamisvõimet ja toiteainete
sisaldust.
Allapanu on vajalik:
loob kuiva ja pehme aseme loomiseks.
vedeliku ja gaaside (NH4) sidumiseks.
sõnnikukoguse suurendamiseks ja selle kvaliteedi parandamiseks (põhu kasulik kasutus).
sõnniku säilituskadude vähendamiseks.
soohügieeniliste tingimuste ja piimakvaliteedi parandamiseks.
Kõige kättesaadavam on teravilja
põhk.
Teravilja kvaliteet allapanuna:
Kuivaine sisaldus
Virtsa imavus %
Vaalust kogutud ja hekseldatud põhk aunas
85%
400%
Vaalust pallitud põhk
75%
300%
Pikk põhk aunas
70%
120%
1 loomaühiku kohta 1,5 tonni.
1 loomaühik = 1 piimalehm, 5
vasikat, 6 nuumsiga, 2 emist
Kõige kvaliteetsem on
rabaturvas – on vähe lagunenud ja seetõttu seob virtsa ja
ammooniumammoniaake tunduvalt paremini kui ükski teine liik.
Segudes hekseldatud põhk (soodustab
käärimist) ja rabaturvas (seob hästi vedelikke ja gaase).
Kuumsõnnik – hobuse sõnnik,
kasutatakse ka biokütusena.
Külmsõnnik – sea sõnnik, on
happeline, ei hakka käärima.
Saepurus tärpentinid, vahad
lagunevad aeglaselt.
Sõnnik peaks intensiivselt käärima
enne 4-5 kuud.
Kui kasutada rikkalikult allapanu
võib saada ühelt loomühikult 14 tonni sõnnikut. Aastaringselt
laudas pidamisel kuini 17 tonni ühelt loomühikult.
Sõnniku säilitamisel esinevad kaod.
(loomühik = 10 tonni sõnnikut).
Sõnniku toiteainete sisaldus sõltub
nii loomaliigist kui ka allapanust.
Kõik sõnnikus olevad toiteained
pole taimedele kohe kättesaadavad – mõju esimesel aastal +
järelmõju.
Sõnnikus olevast lämmastikust
Esimesel a.-l
K järelmõju 2.a
saavad taimed kätte,
taimed suudavad kokku ära kasutada 40-50%.
20-30%
Fosfor
20-40%
40-60%
Kaalium
50-70%
kuni 80%
Sõnnik on eelkõige kaaliumväetis.
Kui on palju põhku, pole k juurde vaja.
Sõnniku säilitamine:
Sõnnik allub intensiivsetele
käärimisprotsessidele, temperatuur võib tõusta kuni 75 C,
käärimisprotsessil hävivad umbrohu seemned ja haigused.
Käärimisprotsessil on paratamatud
sõnniku kaod orgaanilise aine lagunemise näolt. Sõnnikust kaob ka
teisi elemente.
Orgaanilise aine kadu > lämmastiku
kadu. Sõnnikut ei ole kasulik pikka aega säilitada. On sõnniku
hoidlad.
17
50 punkti
Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
~ 17 lehte
Lehekülgede arv dokumendis
2009-01-08
Kuupäev, millal dokument üles laeti
105 laadimist
Kokku alla laetud
1 arvamus
Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
suslu
Õppematerjali autor
annaabi.ee 
Kõik kommentaarid