МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пермская государственная сельскохозяйственная академия
имени академика Д.Н. Прянишникова»
Факультет почвоведения, агрохимии, экологии и товароведения
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе // «_» 20 г.
ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ
ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ В АСПИРАНТУРУ
Высшее образование – подготовка кадров Уровень образования высшей квалификации Направление подготовки:код 35.06. наименование Сельское хозяйство Преподаватель-исследователь Квалификация Специальность в соответствии с номенклатурой специальностей научных работников:
шифр 06.01. наименование Агрохимия Пермь, 1. Содержание дисциплины № Наименование раз раздела дисцип- Содержание раздела делины (тема) ла
ВВЕДЕНИЕ В АГРОНОМИЧЕСКУЮ ХИМИЮ
1.Тема 1. Роль хи- Предмет агрохимии. Объекты изучения агрохимии. Цели и задамизации в земле- чи агрохимии. Понятие о круговороте и балансе веществ в земледеделии лии. Методы агрохимических исследований. Связь агрохимии с другими науками.
Понятие об удобрениях. Классификация удобрений. Удобрения прямого и косвенного действия, промышленные и местные, минеральные и органические. Виды и формы удобрений. Физикомеханические свойства минеральных удобрений.
Агрохимия как научная основа химизации земледелия. Значение химизации земледелия в ускорении научно-технического прогресса и интенсификации сельскохозяйственного производства в России и других странах.
Состояние и перспективы производства и применения минеральных удобрений, химических мелиорантов, накопления и использование местных удобрений в России и других странах.
Значение минеральных, органических удобрений и химических мелиорантов в повышении урожайности сельскохозяйственных культур, улучшения качества продукции и плодородия почвы. Зависимость действия удобрений от почвенно-климатических условий и осуществления комплекса агротехнических мероприятий:
системы обработки почвы, введения интенсивных сортов, борьбы с вредителями, болезнями и сорняками, севооборотов, рациональных севооборотов, орошения, мелиорации и механизации.
Характеристика общего состояния земельного фонда России по результатам мониторинга агрохимических свойств и плодородия почв. История развития учения о питании растений и применении удобрений в трудах зарубежных и русских учёных.
Тема 2. История Зарождение агрохимических знаний в Древнем Мире. Взгляды агрохимии мыслителей Древней Греции (Аристотель, Феофраст и др.) и Древнего Рима (Катон, Варрон, Плиний, Колумелла и др.) по вопросам плодородия почвы и применения удобрений.
Развитие теории воздушного питания растений в трудах зарубежных и российских учёных XVIII-XIX века (Пристли, Ингенгуз, Сенебье, Соссюр, М.В. Ломоносов, К.А. Тимирязев).
Развитие теории корневого питания в трудах зарубежных учёных XVI-XIX века (Палисси, Глаубер, Ван-Гельмонт, Вудворд, Валериус, Тэер, Рюккерт, Лавуазье, Буссенго, Либих, Гельригель и др.).
Развитие агрохимии в трудах российских учёных XVIII-XIX века (М.В. Ломоносов, А.Т. Болотов, И.М. Комов, А.И. Пошман, М.И.
Афонин, М.Г. Павлов, Д.И. Менделеев, А.Н. Энгельгардт, А.Е. Зайкевич, П.А. Костычев, К.А. Тимирязев, П.С. Коссович, К.К. Гедройц).
Академик Д.Н. Прянишников – основоположник отечественной научной агрохимической школы. Физиолого-биохимическое направление, созданное Д.Н. Прянишниковым, как основа развития российской агрохимии.
История развития агрохимической службы РФ. Цель и задачи, организация и развитие агрохимического обслуживания сельскохозяйственного производства в РФ.
ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ И МЕТОДЫ ЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
2.Тема 1. Химиче- Содержание воды и сухого вещества в растениях. Содержание в ский состав рас- растениях основных органических веществ, определяющих качесттений во продукции. Влияние условий минерального питания на содержание белков, жиров, углеводов и других важных органических соединений. Химические элементы, необходимые растениям. Макро-, микро- и ультрамикроэлементы, их роль в питании растений. Содержание и соотношения элементов питания в растениях, биологический и хозяйственный вынос питательных элементов сельскохозяйственными культурами, хозяйственный вынос на единицу основной продукции.
Тема 2. Типы и Понятие, типы и виды питания растений. Создание оптимальных виды питания условий питания растений с помощью удобрений и мелиорантов – растений главная задача агрохимии.
Современные представления о поступлении питательных элементов в растения, связи поглощения и усвоения питательных веществ растениями с процессами фотосинтеза, дыхания и обмена веществ.
Корневая система и её поглотительная способность. Теория поглощения элементов питания. Свободное пространство, апопласт и симпласт. Цитоплазматическая мембрана (плазмалемма). Проницаемость мембран. Теория переносчиков и ионные насосы. Симпорт и антипорт. Пиноцитоз.
Влияние условий внешней среды (концентрации питательного раствора, соотношения макро- и микроэлементов в питательной среде, влажности почвы, аэрации, тепла и света, реакции среды, почвенных микроорганизмов) на поступление питательных веществ в растения. Уравновешенность питательного раствора, синергизм и антагонизм ионов.Избирательность поглощения растениями ионов, содержащих необходимые элементы питания. Физиологическая реакция солей (удобрений).
Отношение растений к условиям питания в разные периоды роста и развития, периодичность питания растений. Понятие о критическом периоде и периоде максимального поглощения элементов питания. Динамика потребления элементов питания сельскохозяйственными культурами в зависимости от биологических особенностей.
Регулирование условий минерального питания растений с помощью удобрений. Понятие об основном (предпосевном, допосевном), припосевном (рядковом, припосадочном) и послепосевном (корневых и некорневых подкормках) внесении удобрений. Создание оптимальных условий питания растений посредством использования различных способов внесения удобрений.
Растительная диагностика питания растений. Визуальная диагностика в сочетании с фенологическими и биометрическими наблюдениями. Химическая (тканевая и листовая) диагностика обеспеченности сельскохозяйственных культур элементами минерального питания, индикаторные органы и ткани. Оптимальные и критические уровни содержания элементов питания в растениях в различные периоды их роста и развития. Отбор растительных проб при химической диагностике питания сельскохозяйственных культур.
Экспресс-методы растительной диагностики. Использование экспресс-метода тканевой диагностики для определения потребности в весенней азотной подкормке озимых зерновых культур. Комплексная диагностика минерального питания сельскохозяйственных
СВОЙСТВА ПОЧВЫ В СВЯЗИ С ПИТАНИЕМ РАСТЕНИЙ
И ПРИМЕНЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ
Тема 1. Состав Роль живой, газовой, жидкой и твёрдой фазы почвы в питании почвы растений и трансформации удобрений. Минеральная и органическая части почвы как источники элементов питания. Химические соединения почвы, содержащие элементы питания растений. Минералогический состав различных гранулометрических фракций почвы и содержание в них элементов питания. Гумус почвы и его значение для плодородия. Виды поглотительной способности почвы, их роль во взаимодействии почвы с удобрениями и в питании растений. Значение коллоидной фракции в процессах взаимодействия почвы с удобрениями и растениями. Состав и строение почвенного поглощающего комплекса, роль в питании растений, превращении удобрений. Основные закономерности взаимодействия удобрений, мелиорантов и растений с почвенным поглощающим комплексом.Обменное и необменное поглощение почвой катионов, ёмкость поглощения и состав поглощённых катионов в разных почвах. Обменное поглощение анионов. Реакция почвы, её роль в питании растений и применении удобрений и мелиорантов. Виды кислотности почвы – актуальная и потенциальная (обменная и гидролитическая). Актуальная и потенциальная щёлочность. Сумма поглощённых оснований и степень насыщенности ими почв. Буферная способность почвы.
Тема 2. Агрохи- Агрохимическая характеристика основных типов пахотных почв мическая харак- РФ: дерново-подзолистых, серых лесных, чернозёмов, каштановых теристика основ- почв. Почвенно-агрохимические условия применения удобрений:
ных типов пахот- содержание гумуса, реакция, ёмкость поглощения и состав поглоных почв РФ щённых катионов, валовой запас азота, фосфора и калия, обеспеченность подвижными формами питательных веществ. Необходимость проведения химической мелиорации. Эффективность органических удобрений, а также отдельных видов минеральных удобрений и их сочетаний.
плодородия. Набор контролируемых показателей. Агрохимические картограммы и паспорта полей, их электронные версии и использование для определения потребности в удобрениях и корректировки средних рекомендуемых доз. Место и значение агрохимического обследования почв в системе агроэкологического мониторинга и
ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВ
Тема 1. Теорети- Известкование кислых почв. Отношение различных сельскохоческие основы зяйственных растений и микроорганизмов к реакции почвы и изизвесткования весткованию. Значение кальция и магния для питания растений.Взаимодействие извести с почвой. Многостороннее положительное влияние извести на свойства почвы. Нейтрализация кислотности.
Устранение токсического действия алюминия и марганца. Коагуляция почвенных коллоидов и улучшение агрохимических и агрофизических свойств почвы. Влияние извести на разложение органического вещества и мобилизацию питательных элементов почвы.
Влияние известкования на доступность макро- и микроэлементов Определение необходимости известкования и дозы извести в зависимости от кислотности и гранулометрического состава почвы, содержания гумуса, вида растений и состава культур в севообороте.
Очерёдность известкования. Определение места внесения извести в зависимости от состава и последовательности культур в севооборотах. Способы и сроки внесения известковых удобрений в почву.
Тема 2. Характе- Виды известковых удобрений (твёрдые и мягкие известковые ристика извест- породы). Требования к качеству промышленных известковых удобковых удобрений рений (содержание нейтрализующих веществ, тонина помола, и приемы повы- влажность). Содержание магния в известковых удобрениях и его шения их эффек- значение. Использование отходов промышленности для известкотивности вания почв. Агротехнические требования к известковым удобрениям. Экологические ограничения при использовании местных удобрений и отходов промышленности. Длительность действия извести.
Мелиоративное, поддерживающее и опережающее известкование кислых почв. Эффективность известкования почв в различных севооборотах. Особенности известкования в севооборотах со льном и картофелем. Влияние известкования на эффективность органических и минеральных удобрений, продуктивность сельскохозяйственных культур и севооборотов. Значение известкования кислых почв при длительном применении физиологически кислых минеральных удобрений. Экономическая эффективность известкования.
Роль известкования в системе природоохранных мероприятий для снижения загрязнения сельскохозяйственной продукции тяжёлыми металлами и другими токсикантами, а также наиболее опасными долгоживущими радионуклидами стронцием-90 и цезием-137 на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению.
Гипсование как мера улучшения солонцов. Химическая мелиорация солонцов – основное условие повышения плодородия почв со щелочной реакцией. Взаимодействие гипса с почвой. Изменения, вызываемые в почве гипсом. Расчёт доз гипса по содержанию поглощённого натрия в почве. Материалы, применяемые для гипсования почв. Дозы, сроки и способы внесения гипса.
Эффективность гипсования. Влияние гипсования на урожайность сельскохозяйственных культур и эффективность удобрений.
Приёмы повышения эффективности известкования. Другие способы, используемые для мелиорации солонцовых почв. Удобрение
УДОБРЕНИЯ ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ, ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА,
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Тема 1. Азот в Значение проблемы азота в земледелии в свете учения Д.Н. Прярастениях, поч- нишникова. Роль азота в жизни растений. Содержание и формы вах и применение азота в растениях. Превращения азота в растениях. Основные исазотных удобре- точники азотного питания растений. Особенности питания растений ний аммонийным и нитратным азотом. Вынос азота урожаями сельскохозяйственных культур. Динамика потребления азота растениями. Признаки недостатка и избытка азота.почвах. Превращения азота в почвах. Процессы аммонификации, нитрификации, денитрификации, гумификации и иммобилизации.
Агрохимические показатели, характеризующие азотный режим почв и обеспеченность сельскохозяйственных культур азотом: содержание гумуса, минеральных форм азота, легкогидролизуемого азота и нитрифицирующая способность почв.
Баланс азота в земледелии. Фиксация азота атмосферы. Значение бобовых растений в обогащении почвы азотом. Ассортимент и классификация азотных удобрений. Основные формы азотных удобрений, их производство, состав, свойства и применение. Нитратные удобрения (натриевая и кальциевая селитры). Аммонийные удобрения (сульфат аммония, сульфат аммония-натрия, хлорид аммония). Аммиачные удобрения (жидкий аммиак, аммиачная вода).
Аммонийная селитра. Мочевина. Аммиакаты. Карбамид-аммиачная смесь (КАС). Медленнодействующие удобрения.
Влияние азотных удобрений на реакцию почвенного раствора.
Использование растениями азота удобрений и превращения его в почве. Потери азота удобрений из почвы. Применение ингибиторов нитрификации для предотвращения потерь азота. Дозы, сроки и способы внесения азотных удобрений под основные сельскохозяйственные культуры.
Эффективность различных азотных удобрений в зависимости от свойств почвы, вида растений и способов внесения удобрений.
Влияние азотных удобрений на урожай различных культур и его качество. Значение поздних подкормок азотом для улучшения качества зерна пшеницы и других культур. Пути повышения эффективности азотных удобрений.
Тема 2. Фосфор в Проблема фосфора в земледелии и пути её решения. Роль фосрастениях, поч- фора в жизни растений. Содержание и формы фосфора в растениях.
вах и применение Источники фосфора для растений. Вынос фосфора урожаями сельфосфорных скохозяйственных культур. Динамика потребления фосфора растеудобрений ниями. Внешние признаки фосфорного голодания у растений.
Содержание и формы соединений фосфора в почвах. Соединения фосфора и доступность их для растений. Фосфатный потенциал.
Сырьё для производства фосфорных удобрений. Месторождения апатитов и фосфоритов в России и других странах. Фосфориты и апатиты как сырьё для фосфатной промышленности. Ассортимент и классификация фосфорных удобрений. Способы получения, состав и свойства фосфорных удобрений. Водорастворимые удобрения (суперфосфат простой и двойной, гранулированный и порошковидный). Полурастворимые удобрения (преципитат, суперфос, томасшлак, термофосфаты, фосфатшлак, обесфторенный фосфат).
Полифосфаты. Использование отходов промышленности, содержащих фосфор. Фосфоритная мука и условия её эффективного применения. Значение работ российских учёных по этому вопросу.
Пути повышения эффективности фосфоритной муки. Растения, обладающие способностью использовать фосфор из фосфоритной муки. Фосфоритование.
Трансформация фосфорных удобрений в почве. Коэффициенты Взаимодействие фосфорных удобрений с почвой. Поглощение фосфатов почвами с различной реакцией среды. Последействие Дозы, сроки и способы внесения фосфорных удобрений под различные сельскохозяйственные культуры.
Применение фосфорных удобрений в запас. Локальное внесение – наиболее эффективный способ использования суперфосфата.
Значение фосфорных удобрений в повышении урожая отдельных сельскохозяйственных культурах и улучшении его качества в различных почвенно-климатических зонах России.
Тема 3. Калий в Роль калия в жизни растений. Содержание калия в растениях.
растениях, поч- Вынос калия урожаями сельскохозяйственных культур. Динамика вах и применение потребления калия растениями. Внешние признаки калийного гокалийных удоб- лодания у растений.
рений Содержание и формы калия в почвах. Калийный потенциал почвы. Баланс калия в хозяйстве.
Месторождения калийных солей в России и других странах. Ассортимент и классификация калийных удобрений, их состав, свойства и применение. Хлористый калий – основное калийное удобрение. Способы получения хлористого калия из сильвинита и улучшение его физических свойств. 40 % калийная соль. Сульфат калия.
Калимагнезия, калимаг, калий-электролит. Сырые калийные соли:
сильвинит, карналлит, каинит, полигалит, лангбейнит и др. Отходы промышленности (печная зола, цементная пыль).
Взаимодействие калийных удобрений с почвой. Значение содержащихся в калийных удобрениях хлоридов, сульфатов, натрия и магния для различных растений. Применение калийных удобрений в зависимости от биологических особенностей растений и почвенно-климатических условий.
Дозы, сроки и способы внесения калийных удобрений под различные культуры. Внесение калийных удобрений в запас.
Влияние калийных удобрений на урожай и качество продукции отдельных сельскохозяйственных культур в различных почвенноклиматических зонах России. Влияние известкования, унавоженности и других условий (свойств почв, форм и способов внесения удобрений, обеспеченности растений азотом и фосфором) на эффективность применения калийных удобрений. Пути повышения Тема 4. Микро- Значение микроэлементов для растений. Содержание отдельных удобрения микроэлементов в растениях. Функции отдельных микроэлементов (бора, молибдена, меди, цинка, марганца, кобальта) в растениях.
Вынос урожаями сельскохозяйственных культур.
Общее содержание и формы микроэлементов в почвах. Обеспеченность почв подвижными соединениями микроэлементов.
Микроудобрения, их состав, свойства. Удобрения, содержащие бор (борная кислота, бура, бормагниевое удобрение, борные суперфосфаты). Удобрения, содержащие молибден (молибденовокислый аммоний, молибдат аммония-натрия, отходы электроламповой промышленности, молибденизированные суперфосфаты). Удобрения, содержащие медь (медный купорос, пиритные огарки). Удобрения, содержащие цинк (сульфат цинка, полимикроудобрения).
Удобрения, содержащие марганец (сульфат марганца, марганцевые шламы, марганизированный суперфосфат).
почвенно-климатическими условиями и биологическими особенностями культур.
Эффективность микроудобрений в зависимости от содержания их в почве, способов применения. Влияние известкования на эффективность микроудобрений. Значение микроудобрений в повышении урожаев в различных почвенно-климатических зонах. Влияние микроудобрений на качество продукции различных культур.
Приёмы повышения эффективности микроудобрений.
Тема 5. Ком- Понятие о комплексных удобрениях, классификация (смешанплексные удоб- ные, комбинированные и сложные). Экономическое, экологическое рения и агротехническое значение комплексных удобрений.
Способы получения, состав, свойства, и применение комплексных удобрений. Сложные удобрения (аммофос, диаммофос, аммонизированный суперфосфат, полифосфаты калия и аммония, калийная селитра, метафосфат калия, магнийаммонийфосфат). Комбинированные (сложно-смешанные) удобрения (нитрофоски, нитрофос, нитроаммофоска, нитроаммофос, диаммонитрофоска, карбоаммофоска, карбоаммофос, фосфаты мочевины). Смешанные удобрения. Тукосмеси, их состав и свойства, значение и условия тукосмешения. Определение сроков приготовления тукосмесей.
Жидкие и суспендированные комплексные удобрения.
Эффективность и перспективы применения комплексных удобрений в России.
Тема 6. Органи- Значение навоза и других органических удобрений в повышении ческие удобрения урожаев сельскохозяйственных культур, создании бездефицитного баланса гумуса и регулировании биологических процессов в почве.
Преимущества и недостатки органических удобрений в сравнении с круговороте питательных веществ в земледелии. Удельный вес навоза в общем балансе элементов питания. Д.Н. Прянишников о роли навоза в связи с ростом производства минеральных удобрений.
Значение навоза как источника пополнения почвы органическим веществом для поддержания и увеличения содержания гумуса, повышения эффективности минеральных удобрений.
Оплата навоза прибавками урожаев сельскохозяйственных культур в различных почвенно-климатических зонах страны. Значение правильного сочетания органических и минеральных удобрений.
Разновидности навоза – подстилочный и бесподстилочный (жидкий и полужидкий) навоз, их составные части. Химический состав и Подстилочный навоз. Виды подстилки, её значение, состав и применение. Определение количества подстилочного навоза. Способы хранения навоза. Процессы, происходящие при хранении навоза, и их оценка. Степень разложения навоза. Хранение навоза в навозохранилище и в полевых условиях. Штабелевание как необходимый приём правильного хранения навоза. Значение жижеприёмников. Приёмы повышения качества и удобрительная ценность подстилочного навоза. Способы снижения потерь азота при хранении навоза. Компостирование его с фосфоритной мукой. Дозы и глубина запашки подстилочного навоза в различных почвенноклиматических зонах. Продолжительность действия навоза.
«