Хімія в саду

Склад і хімічні властивості ґрунту

Ґрунт — це зовнішній поверхневий шар оболонки Землі. Значною мірою його склад залежить від типу корінних порід, в яких відбуваються грунтоутворювальні процеси. У ґрунті можна знайти ряд елементів і хімічних сполук. Майже половину складу ґрунту становлять мінеральні речовини. Вони поділяються на макроелементи, тобто калій, натрій, кальцій, алюміній, кремній, вуглець, залізо, фосфор, азот і водень, і мікроелементи, тобто бор, марганець, молібден і цинк. Як правило, мікроелементи присутні в ґрунті у вигляді мінералів. До складу ґрунту також входять гази, особливо ті, що містяться в повітрі. До них відносяться вуглекислий газ, метан, сірководень і аміак . Серед усіх елементів у складі ґрунту найбільшу масову частку має кисень, потім йдуть кремній і алюміній. Однією з характерних хімічних властивостей ґрунту є його pH. На практиці ми говоримо про це, посилаючись на шкалу pH . Більшість рослин віддають перевагу нейтральному pH від 6,5 до 7,5, але деякі рослини сприятливо ростуть у ширшому діапазоні (5,5-8). Коли ґрунт стає занадто кислим або занадто лужним, деякі хімічні компоненти стають недоступними для рослин. Ось чому pH так важливий. Реакція ґрунту безпосередньо впливає на його родючість, а отже, і продуктивність. Іони кальцію мають великий вплив на pH ґрунту. Вони походять в основному з карбонату кальцію . Разом з вугільною кислотою вони утворюють буферну систему , яка запобігає швидким змінам pH, що надзвичайно важливо для рослин, оскільки коріння чутливі до різких змін pH. Ця здатність ґрунту підтримувати постійне значення pH (незважаючи на наявність факторів, що змінюють його значення) називається буферними властивостями. Це відбувається, коли ґрунт містить суміші буферних систем, наприклад, слабку кислоту та її сіль. Вони можуть спричинити відсутність змін рН, незважаючи на використання відповідних добрив, що знижують або підкислюють. Окисно-відновний потенціал є ще однією важливою хімічною властивістю ґрунту. Цей параметр тісно пов’язаний з вологістю. Чим вологіший грунт, тим менше в ньому кисню. Ґрунти, що містять велику кількість O ₂ , вважаються такими, що мають хороші аеробні умови. Це важливо для росту рослин, оскільки в такому грунті можуть безперебійно відбуватися процеси окислення мінеральних і органічних сполук. Якщо виміряний окисно-відновний потенціал занадто низький, це може бути ознакою надлишку вологи в ґрунті. Тоді, перш за все, спостерігаються явища відновлення, наприклад, нітратів, що призводить до втрати цінного азоту з ґрунту.

Хімічні процеси в саду

Рослини та ґрунт є опорою будь-якого саду. Будучи природним елементом, вони є місцем найважливіших хімічних процесів.

• Найвідомішим процесом у рослин є фотосинтез . Він дозволяє виробляти необхідні для рослин структурні сполуки та речовини, необхідні для нормального функціонування. Фотосинтез – це перетворення вуглекислого газу і води в глюкозу і кисень. Ця реакція відбувається за наявності енергії сонячного світла. Фотосинтез є найважливішим із процесів, що забезпечують життя на Землі.
• Компостування є популярним методом поводження з зеленими відходами в садах. Ця органічна переробка полягає в розкладанні органічних речовин мікроорганізмами. Його ключовою фазою є мінералізація органічної речовини з решток рослин і тварин, що призводить до утворення простих мінеральних сполук. Мінералізація включає два процеси: гниття і гниття. Перший виникає в анаеробних умовах. Мінеральні сполуки, що утворюються в результаті гниття, включають вуглекислий газ, воду, аміак і сірководень. З іншого боку, гниття відбувається в присутності кисню. Він сприяє утворенню оксидів, фосфатних або сульфатних іонів. Сполуки, що легко розкладаються, такі як цукор , крохмаль або білки, особливо чутливі до мінералізації. Вони є цінним джерелом елементарного вуглецю та азоту для мікроорганізмів.
• Багато хімічних процесів, які спостерігаються в садах, включають циркуляцію елементів . Особливим прикладом є азот, який у вигляді газу становить приблизно 78%повітря, і в ґрунті він є ключовим елементом живлення для більшості рослин. Живі організми поглинають атмосферний азот через бактерії. Вони мають здатність поглинати молекулярний азот і перетворювати його в аміак. Потім ця форма може бути прийнята рослинами та використана для виробництва органічних молекул. При поїданні рослини твариною цей елемент потрапляє в її організм. Азот, що міститься в рослині, залишається і в тварині, яка потім гине, і в результаті наступних хімічних реакцій перетворюється в аміак і молекулярний азот, який потім знову потрапляє в атмосферу.

Добрива та засоби захисту рослин

Клімат і хімічні процеси, що відбуваються в саду, призводять до того, що з часом він стане біднішим на поживні речовини. Цей процес називається виснаженням ґрунту. У природних садах поживні речовини повертаються в ґрунт із загибеллю та розпадом рослини, але процес порушується в ґрунтах, де вирощують культури, а потім збирають урожай. Чим менш поживний ґрунт, тим важче виживати рослинам. Для заповнення дефіциту елементів у ґрунті використовують добрива. Важливо відзначити, що спосіб удобрення та вибір відповідного добрива непростий і повністю залежить від стану ґрунту та потреб рослин у поживних речовинах. Сьогодні використовуються два види сільськогосподарських добрив:

• Натуральні (органічні) – це, перш за все, добрива рослинного і тваринного походження. Найпоширенішим з них є компост. Його виготовляють із залишків рослин і таких речей, як скошена трава або листя. Утворюється в результаті їх аеробного бактеріального розкладання. Компост багатий головним чином азотом, а також оксидом фосфору (V) і оксидом калію. Якість добрива оцінюють за вмістом перерахованих вище елементів. Іншими природними добривами є гній, отриманий з екскрементів сільськогосподарських тварин, і біогумус, отриманий з екскрементів («відливок») каліфорнійських дощових черв’яків. Слід зазначити, що натуральні добрива не завжди будуть містити всі необхідні хімічні елементи.
• Штучні (мінеральні) – ці добрива мають високу ефективність і більш швидку дію в порівнянні з натуральними добривами. Штучні добрива містять основні компоненти, такі як азот, фосфор і калій, вторинні компоненти, такі як кальцій, магній, натрій і сірка, а також мікроелементи, включаючи бор, кобальт, мідь і залізо. Штучні добрива діляться на прості (із заявленою кількістю основного інгредієнта – азотного, фосфорного або калійного добрива) і складні (містять не менше двох поживних речовин, отриманих в результаті хімічної реакції). До найбільш часто використовуваних штучних добрив відносяться: потрійний суперфосфат, калімагнезія, сульфат амонію, сульфат магнію і поліфосфат.

Перегляньте асортимент агрохімікатів від PCC Group. Без сумніву, хімічні засоби захисту рослин є гарним прикладом присутності хімії в садах. Їх основна мета – активний захист від шкідників, таких як комахи, равлики та слимаки, бур’яни та грибки. Вони являють собою діючі речовини або препарати, що містять один або декілька активних інгредієнтів. Хімічні засоби захисту рослин класифікуються в основному як фунгіциди, гербіциди, інсектициди, ад’юванти та регулятори росту. Вони містять різні хімічні речовини, включаючи оксихлорид фосфору , трихлорид фосфору , монохлороцтову кислоту та парадихлорбензол . Особливо важлива обережність при роботі з цими речовинами.