Мінеральні добрива

березня 30, 2020

Мінеральні добрива

У людини повинно бути три якості живих: Розум, Совість і Любов до Природи.

Тема уроку: Мінеральні добрива.

Мета уроку: Поглибити та розширити знання учнів про склад, властивості, використання, вплив мінеральних добрив на рослини і навколишнє середовище, сприяти формуванню вміння спостерігати, порівнювати, робити висновки, спираючись на результати спостережень,підвищувати пізнавальну активність учнів на уроці, розвивати критичне мислення, формувати екологічну компетентність, виховувати любов до природи.

Обладнання та реактиви: колекція азотних і фосфатних мінеральних добрив, підручник, презентація з теми.

Девіз: У людини повинно бути три якості живих: Розум, Совість і Любов до Природи.

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

З кожним роком населення планети зростає, тому збільшується потреба у доброякісних продуктах харчування. Вчені всього світу працюють над збільшенням родючості ґрунтів, щоб отримувати високі врожаї.

Рослинний організм за період свого розвитку використовує для формування врожаю велику кількість різних елементів живлення з ґрунту, який, у свою чергу, поступово збіднюється. Це помітили ще в давнину. Але тоді ще ніхто не міг пояснити, що необхідно рослинам для їх розвитку, але люди вже розуміли, що для високих урожаїв землю необхідно досита «нагодувати». Минуло чимало часу, перш ніж німецький учений Лібіх відкрив існуючу в природі залежність: рослини постійно поглинають з ґрунту мінеральні добрива—людина збирає з поля рослини—ґрунт збіднюється мінеральними речовинами—врожаї знижуються. «Продаючи врожай з поля, селянин продає і саме поле»,–говорив Лібіх.

Для нормального живлення рослинам необхідні: Карбон, Оксисен, Нітроген, Фосфор, Сульфур, Калій, Кальцій, Ферум, Магній. Значення їх у житті рослини неоднозначне. Якщо потреба в Кальції, Магнії, Сульфурі, Ферумі задовольняється майже кожним ґрунтом, то нестача Калію, Фосфору і Нітрогену помітно гальмує розвиток рослин.

Речовини, які містять три найважливіші елементи: Нітроген, Фосфор, Калій і здатні в ґрунтовому розчині дисоціювати на Йони, використовують, як мінеральні добрива.

Нітратні добрива, їх вплив на ріст і розвиток рослин.

Нітроген—невід’ємна складова частина рослинних і тваринних організмів. Найбільше його міститься в атмосфері, де він займає 79% об’єму. У грунтах його всього 0,03%, а це дуже мало для рослин і організмів (атмосферний азот вони не застосовують). Нітроген входить до складу багатьох органічних сполук: білків, нуклеїнових кислот, алкалоїдів, антибіотиків. Без білків немає життя, а без Нітрогену немає білків, тому зрозумілою стає його роль у живій природі. З’єднаний Нітроген може в незначних кількостях потрапити у ґрунт завдяки грозовим дощам і бобовим рослинам.

Нітроген—це елемент, без якого неможливе нормальне існування рослин на Землі. Але його кількість має бути в межах тієї норми, яка потрібна рослині. Так, наприклад:якщо рослина містить недостатню кількість Нітрогену, то, по-перше, затримується її ріст і розвиток. По-друге, гальмується ріст і формування листків: вони стають дрібними, мають світло-зелений колір і передчасно жовтіють унаслідок зменшення вмісту хлорофілу. Крім того, якщо не вистачає Нітрогену, стебла рослин стають тонкими і слабко розгалужуються, погіршуються також ріст і формування репродуктивних органів. Стебла стають тонкими, твердими й волокнистими, ріст і цвітіння запізнюються, бутони обсипаються, плоди дрібні

· Надлишок Нітрогену призводить до надмірного розвитку вегетативної маси, знижує стійкість рослин до несприятливих умов, грибних і бактеріальних хвороб. У цьому випадку подовжується період розвитку достигання, зменшується частка репродуктивних органів у загальній масі рослин, а також може погіршуватися якість отриманої продукції.

· У ґрунт Нітроген у сполуках з різними елементами потрапляє завдяки дощам, в яких розчинено солі амонію, нітрати та амоніак. Завдяки деяким видам бактерій, які зв’язують азот повітря, існує ще один шлях переносу Нітрогену в ґрунт. Ці бактерії живуть у коренях бобових культур.

· Для збільшення вмісту Нітрогену в ґрунті застосовують нітратні добрива. Це здебільшого солі або інші речовини, що містять Нітроген. До них належать селітри-нітрати лужних і лужноземельних металів та амонію, а також інші солі амонію, рідкий амоніак та амоніакова вода.

· Природні запаси одного з найкращих добрив натрієвої селітри містяться у пустелі Чилі, тому її називають чилійською. Та людство уже давно навчилося синтезувати нітратні добрива в необхідній кількості з допомогою багатьох способів.

· До нітратних добрив належать: амоніакова, натрієва, калієва та кальцієва селітри; сечовина; амоній хлорид, амоній сульфат.

У зв’язку з хімізацією сільського господарства після застосування мінеральних добрив на полях з метою підвищення врожаю вирощуваних культур виникла проблема шкідливого впливу нітратів на організм людини.

У місцевостях, де використовують добрива, вміст нітратів збільшився в рослинах, ґрунтових водах, атмосфері. У продуктах харчування нітрати можуть накопичуватись у концентраціях, небезпечних для здоров’я людини. Для кожної культури існують практично допустимі норми нітратів, які не завдають шкоди здоров’ю людини.

В овочевих культурах найбільше нітратів накопичується в зелені (петрушці, кріп, салат), коренеплодах (редька, редиска, червоний буряк). Порівняно мало їх накопичується в томатах та картоплі. Ранні овочі накопичують нітратів більше, ніж пізні. Оскільки у теплицях підвищена вологість і наявний дефіцит світла, концентратів в овочах, вирощених у теплиці, більша, ніж в овочах, вирощених на відкритому ґрунті. Найбільший уміст нітратів у рослинах у період цвітіння.

Забруднення нітратами питної води, харчових продуктів може призвести до негативних змін у стані здоров’я населення. Нітрати потрапляють з водою та їжею до шлунку і, відновлюючись до нітритів, усмоктуються в кров. Клінічні симптоми нездужання—гіпоксія, прискорена робота серця, болі в області печінки.

Щорічний аналіз, який проводять органи охорони здоров’я, свідчить, що за останні роки простежується тенденція до зростання кількості серцево—судинних захворювань та злоякісних новоутворень. Однією з причин цих захворювань є вплив нітратів

У крові нітрати сполучаються з Ферумом, який міститься в гемоглобіні, й утворюється метгемоглобін, який перешкоджає кругообігу Оксисену в організмі. За 20—50%-го вмісту метгемоглобіну в крові у людини виникає слабкість, задишка, головні болі, прискорена робота серця, втрата свідомості, а в разі перевищення 50% настає смерть. У разі надходження нітратів з їжею прояви хвороби спостерігаються через 4—6 годин. Картина нездужання починається з ураження губ, слизових оболонок, нігтів, обличчя. Особливо виражене ураження травного каналу: нудота, посилене слиновиділення, біль у ділянці шлунка, печінка збільшена. Клінічна картина отруєння вказує на порушення діяльності нервової системи: загальна слабкість, сонливість, малорухомість, запаморочення, потемніння в очах, сильні головні болі, втрата свідомості, коматозний стан.

НДІ гігієни харчування України провів дослідження на лабораторних тваринах—свинях; при цьому виявлено, що в разі споживання з кормом натрій нітрату в кількості 0,35г на 1кг ваги погіршувався загальний стан тварин, а також реакція на звукові та світлові подразники, прискорювалося дихання, збільшувався прийом води, температура тіла знижувалася, але зміни з боку організму не виходили за рамки фізіологічних.

Унаслідок внесення 0,5г на 1кг ваги погіршувався зовнішній стан організму, слизові оболонки набували інтенсивного забарвлення. Розтин тварин показав зміни клітин печінки, відмирання клітин слизової оболонки шлунка, дрібні крововиливи в слизовій оболонці, а також різку повнокровність судин.

На нашу думку, цієї інформації достатньо, щоб зрозуміти, що мінеральні добрива вносити в ґрунт необхідно на науковій основі, щоб не зашкодити здоров’ю.

Фосфор та Калій

Внесення фосфатних добрив збільшує врожай, забезпечує нормальний ріст коренів, сприяє розвитку міцних і здорових саджанців, сприяє прискоренню дозрівання плодів, бере участь у фотосинтезі, диханні рослин, в утворенні білків, жирів, в усіх процесах обміну. Фосфор відіграє роль регулятора, стимулюючи всі явища, пов’язані з формуванням і дозріванням плодів, підвищує стійкість рослин до несприятливих умов.

За нестачі фосфору пригнічується ріст рослин, спостерігається слабкий ріст саджанців. Фіолетове забарвлення стебла і листків, повільне дозрівання плодів.

Фосфатні добрива виготовляють із фосфатів і апатитів. Рослини дістають Фосфор із ґрунту у вигляді йонів солей фосфатної кислоти. Після відмирання тварин і рослин їх залишки потрапляють у ґрунт.

Фосфатні добрива за розчинністю поділяють на такі групи: водорозчинні, легкодоступні для рослин—суперфосфат звичайний та подвійний; не розчинні у воді—преципітат, фосфоритне борошно.

Калій бере участь у синтезі різних органічних речовин. Особливо нестача Калію впливає на синтез вуглеводів. Якщо не вистачає йонів Калію, то зменшується здатність рослинних клітин засвоювати вуглекислий газ. Йони Калію впливають на нітратний обмін речовин. Рослини, яким не вистачає Калію, частіше уражаються різними хворобами і шкідниками, у них можна спостерігати бронзове забарвлення листків. Калій прискорює дозрівання врожаю, підвищує стійкість до холоду, посухи, хвороб. Коли мало Калію, краї листків жовтіють або буріють і відмирають, листки закручуються донизу, стають зморшкуватими.

За вмістом поживної речовини калійні добрива поділяють на дві групи: концентровані, з умістом К₂О понад 30% (хлористий калій, калій сульфат), і прості, з умістом калій оксиду до 30% (сильвініт).

До комплексних добрив відносять амофос, діамофос, нітрофоску, нітроамофоску.

Мікроелементи

Одним з найважливіших питань хімії є мікроелементи, резерв яких ще недостатньо використаний для швидкого досягнення високих врожаїв.

Першим мікроелементи використав І. В. Мічурін. У нього в саду ріс мигдаль, що зазвичай здатний виростати до 180см, причому тривалість цього процесу складає приблизно п’ять років. Та одного разу Іван Володимирович полив паростки розчином марганцевої солі. Весною почалося неймовірне, за рік рослина виросла майже до 180см, випустила квіти та дала плоди. Так, саме мікроелементи можуть підвищувати коефіцієнт корисної дії. Однак їх не можна використовувати де завгодно і як завгодно. Слід ураховувати, що ґрунти на території нашої країни досить різноманітні, а кліматичні умови різні, тому в першу чергу необхідно знати хімічний склад ґрунту й особливості дії кожного мікроелемента.

До мікроелементів належать Бор, Цинк, Бром, Купрум, Манган, Молібден, Кобальт, Нікол, Хром, Іод та ще багато інших елементів. І, хоча, їх і обмаль у земній корі, та роль мікроелементів у житті рослин і тварин величезна.

Бор впливає на постачання мікроелементів у рослин, поживних речовин, сприяє транспортуванню найважливіших вуглеводів крохмалю та сахаридів. Особливо ефективним є вплив Бору на родючість. З допомогою його сполук можна передбачити опадання зав’язей у плодових дерев. Цинк та його сполуки сприяють збільшенню вмісту хлорофілу та вуглеводів у листках, впливають на процес фотосинтезу. За його нестачі у рослини з’являються сірувато-зелені листки, які поступово стають бронзовими або жовто-коричневими.

Купрум входить до складу багатьох важливих ферментів і впливає на утворення в рослин білка та хлорофілу. Чудова властивість купрумних добрив полягає ще й у тому, що вони діють протягом чотирьох-п’яти років, тобто немає потреби вносити їх у ґрунт щорічно. За відсутності Купруму стебла рослин стають тонкими й твердими, листки втрачають тургор і на них з’являються жовтувато-зелені плями.

За нестачі Кальцію ріст рослин припиняється, вони короткі, товсті й ослизненні, верхні листки жовтіють, а нижні залишаються зеленими, рослини кволі, точки росту відмирають, коренева система невелика і сильно розгалужена, плоди пошкоджуються верхівковою гниллю.

Закріплення знань та вмінь

Учитель. Ми з вами заслухали теоретичні відомості, але оскільки в нас відбувається робочий семінар, то свої знання з теми ми повинні вміти застосувати в житті.

3.1. Гра «Запитання—відповідь»

Кожна пара отримує питання від садівників та городників-аматорів і дає компетентну відповідь. Якщо відповідь містить помилки, то надати допомогу може ще хтось.

1. У капусти, починаючи з нижнього ярусу, забарвлення листків змінюється від зеленого до жовто-зеленого і переходить до рожевого та пурпурового. Які добрива запропонуєте внести городнику?

(капуста потребує багато Нітрогену, дія якого не ефективна без Фосфору та Калію. Слід підживити рослини калійною селітрою, нітрофоскою, амофосом)

2. У цибулі кінці старих листків стають сіро-жовтими, соломисто-жовтими і в’януть. У моркви листки закручуються, краї їх буріють, зелене забарвлення поступово змінюється, стає сіруватим, А потім бронзовим. Яке добриво необхідно внести?

(Коли мало Калію, краї листків жовтіють або буріють і відмирають, листки закручуються донизу, стають зморшкуватими. Необхідно внести калійні добрива: хлористий калій, сірчанокислий калій, калійну селітру)

3. У капусти й помідорів листки дрібні, темно-зеленого забарвлення, яке поступово переходить у фіолетове. Чим можна підживити рослини?

(Капусту та помідори можна підживити суперфосфатом, амофосом чи діамофосом)

4. У помідорів жилки листків змінюють забарвлення на фіолетово-червонувате, стебла стають тонкими, твердими й волокнистими, ріст і цвітіння запізнюються, бутони обсипаються, плоди дрібні. Допоможіть помідорам!

(Помідори потребують Нітрогену, найбільш ефективними будуть підкорми амоніаковою селітрою, сечовиною)

5. У вашого сусіда по присадибній ділянці у цибулі в’януть і засихають кінці старих листків. Іноді на них з’являється крапчастість, помітне чергування зеленого, жовтого й бурого забарвлення. Що ви порадите сусідові?

(Цибуля потребує фосфатних добрив, які будуть розчинятися, тому доречними будуть підкормки суперфосфатом, амофосом чи діамофосом)

6. Повернувшись із канікул, проведених біля моря, ви помітили, що у помідорів на краях листків з’являються плями бронзового відтінку, потім утворюється суцільна кайма з відмерлих тканин. У огірків листки темно-зелені, краї нижніх листків жовтіють і відмирають. Плоди помітно розширені у верхній частині. Ваші дії.

(за нестачі Калію сповільнюється ріст, рослини стають кволі, листки крихкі, краї їх закручуються, хлорозна тканина буріє і відмирає, тому слід вносити добрива, багаті на калій: калійну селітру, калімагнезію, поташ)

7. У мого знайомого в цьому році неурожай цвітної капусти: загнила і відмерла верхня точка росту, в результаті не утворилося суцвіття, рослини стали карликовими. У чому причина?

(Ґрунт, на якому росла капуста, бідний на Бор, отже, восени під перекопування слід внести мікродобрива Бору)

8. У помідорів верхні листки жовтіють, а нижні залишаються зеленими, рослини кволі, точки росту відмирають, коренева система невелика і сильно розгалужена, плоди пошкоджуються верхівковою гниллю. Якого елемента не вистачає та яким чином збагатити ґрунт?

(Перераховані характеристики свідчать про нестачу Кальцію і збагатити грунт можна вапнуванням та внесенням кальцієвої селітри)

9. Які добрива слід вносити восени, які навесні та які краще використовувати під час підкорму. Чому?

(Фосфоритне борошно і преципітат не розчинні у воді, у ґрунті повільно переходять у форми, які легко засвоюються рослинами, тому їх необхідно вносити восени. Розчинні фосфати можна вносити як восени, так і навесні, а також у вигляді підкорму.

Комплексні добрива—нітратні та калійні—вносять під час весняної обробки ґрунту і у вигляді підкорму в різні строки. Передпосівне внесення проводять під час сівби в рядки або садіння в лунки. Підживлення поліпшує забезпеченість рослин поживними речовинами під час їхнього росту, саме тоді, коли вони найбільше їх потребують. Добрива спочатку потрібно розчинити у воді й лише потім вносити в ґрунт. Сухі добрива чи їх розчини не повинні потрапляти на листки рослин, це може бути причиною опіків)

Хімічний диктант

Калій нітрат KNO₂

Магній нітрат Mg(NO₃)₂

Хром(ІІІ) нітрат Cr(NO₃)₂

Ферум(ІІ) нітрат Fe(NO₃)₂

Натрій ортофосфат Na₃PO₄

Кальцій ортофосфат Ca₂(PO₄)₂

Калій гідрогенортофосфат K₂HPO₄

Кальцій гідрогенортофосфат CaHPO₄

Амонійна (амоніакова) селітра NH₄NO₃

Амоній сульфат (NH₄)₂SO₄

ІV. Підбиття підсумків уроку

V. Домашнє завдання

Опрацювати відповідний параграф підручника. Скласти кросворд або ребус з даної теми.

Додаток 1

Добрива, що містять Нітроген (азотні або нітратні добрива)

Речовини, які містять Нітроген і вносять у ґрунт для підвищення врожайності

Азотні добрива

мінеральні	органічні
	гній, послід, зелені добрива (конюшина, горох)

Азотні добрива

прості		комплексні

тверді	рідкі	– калієва селітра – амофос – амофоска – нітроамофос – нітроамофоска
– аміачна селітра – натрієва селітра – кальцієва селітра – карбамід – амоній сульфат	– рідкий безводний аміак – аміачна вода – водний розчин аміаку і аміачної селітри

Додаток 2

Добрива, що містять Фосфор (фосфатні добрива)

1. Що таке фосфатні добрива?

Це розчинні солі ортофосфатної кислоти.

Фосфатні добрива

прості		комплексні
– суперфосфат подвійний – суперфосфат простий – фосфористе борошно – преципітат		– амофос – амофоска – нітроамофос