ČVRSTA FAZA zemljišta ima veliki značaj jer sadrži rezerve hrane za biljke. Usled stalnog raspadanja minerala, te mineralizacije organske materije biljaka i mikroorganizama, hranive materije prelaze u rastvor odakle se usvajaju.Cvrsta faza zemljišta vezuje hranive materije dodate đubrivima.

TEČNA FAZA ili zemljišni ratsvor zemljišta nalazi se u neprestanom uzajamnom odnosu sa čvrstom fazom. Značaj ove faze je taj što je to sredina iz koje se biljka snabdeva hranom i vodom.Sastav tečne faze-zemljišnog rastvora je promenljiv i različite je koncentracije u razno godišnje doba u toku dana i časa. Na te promene najviše utiče tº i vlažnost. Sastav mu se menja pri spuštanju i podizanju podzemnih voda i pri sušenju zemljišta. I unošenje đubriva umnogome utiče na sastav i promenu zemljišnog rastvora kao i na hemijski sastav zemljišnih koloida.

GASOVITA FAZA zemljišta nalazi se u uzajamnom odnosu kako sa čvrstom fazom tako i sa zemljišnim rastvorom. U zemljištima vazduh pokriva čvrste čestice zemljišta i ispunjava pore među njima. Sastav vazduha je promenljiv kao i zemljišnog rastvora. Naročito je promenljiv sadržaj CO2 a na njegovu promenu utiče brzina razlaganja organske materije, intenzitet disanja živih organizama (koren, mikrobi), te brzina izmene zemljišnog i atmosferskog vazduha.

Ukupna količina hraniva bez obzira na rastvorljivost i pristupačnost čini BOGATSTVO zemljišta. Dok PLODNOST čini rastvorljiv, pokretljiv i pristupačan deo hranjivih elemenata za biljke u zemljištu.

Sorpcija je prelaženje hranljivih materija iz zemljišnog rastvora i zadržavanje u čvrstoj fazi zemljišta.

Zemljišni rastvor i sorpcija=čvrsta faza

Adsorpcija je privlačenje jona na površinu zemljišnih čestica.

Apsorpcija je ulaženje jona u čestice zemljišta u sistem.

Fiksacija je zadržavanje jona u nekom sistemu u praktično nepristupačnom i nerastvorljivom obliku (ireverzibilna i reverzibilna fiksacija)

Retrogradacija je prelaženje rastvorljivih oblika nekog elementa u nerastvorljivo stanje (retrogradacija rastvorljivog oblika P u nerastvorljiv).

Sorptivna sposobnost zemljišta-apsorbna moć je sposobnost zemljišta da zadržava jone na površini ili unutrašnjosti čvrstih čestica i da ih tako štiti od gubitaka (ispiranja, volatizacije).

Od sorptivne sposobnosti zemljišta zavisi:Sudbina unetih hranjiva u zemljište đubrivima;

Stepen iskorišćavanja hranjiva iz đubriva od strane biljaka (koliko % usvoje biljke hranjiva iz đubriva) i Koliko će se hranjiva izgubiti iz zemljišta (sorptivna sposobnost je integralno svojstvo zemljišta)

Gubici hranjiva iz zemljišta: Ispiranje iz zemljišta procednim (drenažnim) vodama u podzemne vode (na lakim peskovitim zemljištima, u humidnim rejonima).Migracija u donje slojeve zemljišta – van zone korenovog sistema što je povremeni ili stalni gubitakLateralnim ispiranjem hranjiva (u nadzemne vodotoke) kasnije u podzemne vodeIreverzibilna fiksacija i retrogradacija (primer rastvorljivi fosfor u kiselim zemljištima prelazi u nerastvorljive Fe i Al-fosfate.Volatizacijom (gubljenjem u gasovitom obliku NH3 , NO, N2 sa površine↑ zemljišta)

Vrste sorpcije (procesi u zemljištu)Mehanička Biološka Fizička (apolarna)Hemijska (hemosorpcija)Fizičko-hemijska (polarna) –supstituciona (adsor.)

MEHANIČKA SORPCIJaMehaničko zadržavanje čvrstih neorganskih (gline) i organskih (humusa) i organomineralnih čestica – svih vrsta koloida i zemljišnih mikrorganizama u kapilarima i sitnim porama gornjih slojeva zemljišta. (Peskovita zemljišta sve ovo malo zadržavaju u humidnoj klimi).

Biološka sorpcija (je privremena sorpcija) je usvajanje hranjiva od strane biljaka i mikroorganizama i zadržavanje u njima do izumiranja (uginuća) i njihovog mineralizovanja. Za NO3- i Cl jone značajna

3. Fizička (apolarna) sorpcijaJe adsorpcija celih molekula na površini čvrstih čestica pod uticajem sila “površinskog napona” molekuli se samo “zgusnu” na površini čvrstih čestica zemljišta i ne stupaju sa njima u hemijsku reakciju. Fizička sorpcija se ne obavlja u ekvivalentnim (količinama) odnosima što je karakteristično za fizičko-hemijsku sorpciju. Ove materije se lako ispiraju vodom (proces sličan bojenju).

Van-der Valsove sileVišak slobodne energije površinskih čestica “slobodna” površinska energija kojom se privlače molekuli, atomi i joni iz rastvora.

Apolarnoj adsorpciji podležu u prvom redu slabi elektroliti koji teško disociraju (znači ostaju u sastavu molekula), dok se jaki elektroliti sorbiraju polarnom ili hemijskom vezom (oni su disocirani u obliku jona u rastvoru).

Površinski napon zemljišnog rastvora zavisi od prirode i koncentracije rastvorenih materija.

Materije koje snižavaju površinski napon rastvora (pri čemu se relativno “povećava” napon čvrstih čestica) su površinski aktivne materije a to su:organske kiseline u zemljištu,humusne kiseline (koje stvaraju film preko čvrstih čestica),baze.

Materije koje povećavaju površinski napon rastvora izazivaju “negativnu apolarnu adsorpciju” tj. Pojavu da je na površini čvrstih čestica koncentracija jona i molekula manja nego u rastvoru zemljišta (što znači da se joni i molekuli “odbijaju” od čvrstih čestica i bivaju “privučeni” od strane rastvora (slučaj NO3- i Cl-).

Površinski napon zemljišnog rastvora povećavaju:mineralnne soli i neorganske kiselineOvo su rastvorljive materije koje odmah po rastvaranju jonizuju

Fizička adsorpcija zavisi uglavnom od ukupne površine čvrstih čestica koja (površina) se oštro povećava sa smanjenjem njihovih dimenzija. Ako se 1 cm3 materije usitni ukupna površina kocke raste. Što je u zemljištu više sitnijih čestica veća je ukupna površina na kojoj se odvija (apolarna) adsorpcija.

Hemosorpcijom se joni iz zemljišnog rastvora jedine između sebe ili se jedine sa jonima iz čvrste faze i talože kao nerastvorljiva jedinjenja i zadržavaju se u zemljištu. Ova sorpcija ima naročiti značaj za sorpciju fosfora u zemljištu.Primer: Na2SO4 + CaCl2 = CaSO4 + 2 NaCl

nerastvorljiv

Katjoni Ca2+; Mg2+; Mn3+; Fe3+ obrazuju nerastvorljiva jedinjenja sa fosfatima, karbonatima, silikatima.

K+; Na+; NH4+ ne obrazuju neratsvorljiva već rastvorljiva jedinjenja sa anjonima H2PO4-; HPO42-; PO43- sa karbonatima i silikatima.

Anjoni NO3- i Cl- ni sa jednim katjonom u zemljištu (Ca2+; Mg2+; K+; Na+; Al3+; NH4+) ne obrazuju nerastvorljiva jedinjenja u vodi ne sorbiraju se.

Anjoni CO32+ i SO42- sa jednovalentnim katjonima NH4+; K+ ; Na+ grade rastvorljive soli a sa dvovalentnim katjonima grade teško rastvorljiva jedinjenja u vodi CaCO3; CaSO4. Dobro se sorbiraju sa Ca2+ i Mg2+ u bogatim zemljištima.

Anjoni H2PO4-; HPO42-; PO43-

sa jednovalentnim katjonima obrazuju u zemljištu dobro rastvorljive soli (primarne, sekundarne i tercijarne fosfate NH4H2PO4; (NH4)2HPO4;

Sa dvovalentnim katjonima grade soli i to:

Primarne Ca(H2PO4)2 potpuno rastvorljive u vodi

Sekundarne CaHPO4 delimično ratsvorljive u vodi već u vodi zasićenoj sa CO2

Tercijarne Ca3(PO4)2 rastvorljive u jakim mineralnim kiselinama

c) Sa trovalentnim katjonima grade soli:

neutralne – slabo rastvorljive soli FePO4; AlPO4

bazne – praktično neratsvorljive soli Fe2(OH)3PO4; Al2(OH)3PO4

Primeri:

Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 2 CaHPO4 +→ H2CO3

rastvorljiv u vodi rastvorljiv bikarbonat malo rastvorljiv u vodi

Ca(H2PO4)2 + 2 Ca(HCO3)2 → Ca3(PO4)2 + H2O

nerastvorljiv u vodi

H

R=Ca + Ca(H2PO4)2 → R + CaHPO4

H manje rastvor. u vodi

2 CaHPO4 + Ca(HCO3)2 Ca3(PO4)2 + 2→ H2CO3

H

R = Ca + 2 CaHPO4 R +→ Ca3(PO4)2

H nerastvorljiv

Suština fizičko-hemijske adsorpcije je u supstituciji ili izmeni jona koloidne micele sa jonima iz zemljišnog rastvora.

NH4

R = Ca + NH4Cl R + CaCl2↔

NH4

Uslovljena je pojavom elektro-statičkog potencijala na površini zemljišnih koloidnih čestica.

Obuhvata dva procesa:Adsorpciju jona što je fizički proces i Supstituciju u ekvivalentnim odnosima, što je karakteristika hemijskih procesa te se i zove fizičko-hemijska sorpcija.

Za razliku od fizičke sorpcije gde joni i materije reaguju celom masom, kod fizičko-hemijske adsorpcije – sorpcija se odvija samo na površini neorganskih, organskih i organo-mineralnih koloida.

Aktivni činioci adsorpcije su koloidne čestice (0,0002 mm veličine) a to su:mineralni organski rgano-mineralni koloidi (koloidna čestica zajedno sa jonima i molekulima vode koji se nalaze na njenoj površini naziva se koloidna micela) u obliku:AcidoidaBazoida,afotera-amfolita koji skupa čine adsorptivni kompleks zemljišta

Pod kapacitetom izmene katjona podrazumeva se celokupna količina katjona u zemljištu koja podleže razmeni.

Po pravilu jače se vežu viševalentni katjoni po redosledu: Al3+ >Fe3+>H+ >Ca2+>Mg2+>NH4+ K+>Na+↔

CEC zavisi od:Sadržaja gline % (količine i kvaliteta da li je ilit, kaolinit, montmorilonit),d % organske materije i njenog kvaliteta npr: zemljišta koja imaju veći % kvalitetne organske materije-humus, imaju veći kapacitet adsorpcije katjona nego zemljišta koja sadrže malo organnske materije (a naročito ako je nekvalitetna, sirova organska materija-treset, slučaj na severu evrope i u planinskim humidnim područjima)(nekvalitetna jedino za pašnjake)

3. Od pH vrednosti zemljišta (obično neutralna i alkalna zemljišta imaju veliki CEC, dok kisela zemljišta imaju vrlo mali CEC. Tako je kod:Černozema 36-40% CEC, a kod podzola (pseudogleja) 10-12% CEC

4. Od karaktera klime (humidna, aridna...)5. Granulometrijskog sastava zemljišta (peskovito, glinovito)

6. Od sastava zemljišta (koji minerali i koja jedinjenja su više zastupljeni npr: % CaCO3; Ca2+, oksida i seskvi oksida Al, Fe itd.7. Od redoks potencijala rH (visok ili nizak)8. Od zasićenosti bazama (od adsorptivnog kompleksa u %)Kod slanih zemljišta 100%Kod černozema ~ 100%Kod smeđih zemljišta ~ 70%Kod pseudogleja ~ 30%Više gline u zemljištu veći kapacitet za adsorpciju i obrnuto.Kod kiselih zemljišta najveći deo adsorptivnog kompleksa čine H+ i Al3+ joni, a Ca2+ veoma malo, te je CEC ovih zemljišta veoma mali.T = ekvivalenti milimola H na 100 g zemljištaSposobnost zemljišta da veže katjone zove se KAPACITET ADSORPCIJE i zavisi od minerološkog sastava:

Kaolinit 5-15, prelazni minerali 40-80 e.m.H/100gHlorit 10-40 montmorilonit (smektit) 80-150 e.m.H/100g

Ilit 10-40, vermikulit 100-150 e.m.H/100gAlofani do 100CEC humunskih kiselina 200-500 m.eqv./100g

Humati > humuni > fulvati

(zreli humus) remska i apokremska kisel. u kis.zem.

Pod kapacitetom razmene katjona podrazumeva se suma svih (Ca2+; K+; Na+; H+ itd.) adsorbovanih katjona koji su sposobni za razmenu pod uticajem na zemljište, rastvora neke neutralne soli. Veličina kapaciteta razmene katjona izražava seT=ekvivalenti milimola H /100g zemljišta

Zemljište zasićeno Zemljišni rastvor U zemljišni rastvor

100% bazama + zasićen H+ posle kiše = prelaze baze

(neutralna krečna H2CO3

zemljišta)

Zemljište zasićeno Ca2+ i sredstva za U zemljišni

40% bazama tj. 60% + kalcizaciju = rastvor prelaze

zasićeno H+ jonima H+;Al3+;Mg2+

kiselo zemljište

Kao posledica kalcifikacije kiselih zemljišta, (zemljišta koja imaju nizak % saturacije sa bazama (40%, a ostalih 60% su H+ i Al3+), nastaje izmena katjona u adsorptivnom kompleksu jer se Al3+ ; H+ joni zamenjuju se sa Ca2+ i kao posledica toga – (kalcifikacije) dolazi ne samo do povećanje pH zemljišta već i povećanje rastvorljivosti i pristupačnosti hranjivih materija kao što su N, P, K, Mg itd.

Katjoni ratsvora vezuju se za negativno naelektrisane koloide, a istovremeno istiskuju iz sloja kompenzacionih jona ekvivalentnu količinu katjona, koji prelaze u rastvor i uspostavlja se dinamička ravnoteža.

Razmena katjona je povratna reakcijaSposobnost zemljišta da zadržava katjone u razmenjivom obliku predstavlja kapacitet adsorpcije katjona

T = S + H

T- kapacitet adsorpcije katjona (u m.eqv./100g zemljišta)S- suma adsorbovanih baznih katjona (u m.eqv./100g zemljišta)H- suma adsorbovanih H-jona (u m.eqv./100g zemljišta)

Kapacitet adsorpcije katjona zavisi od:minerološkog sastava zemljišta,eakcije zemljištakvaliteta humusa

Zemljišta neutralne i slabo alkalne reakcije sa dosta huminske kiseline i sekundarnih minerala iz grupe montmorilonita imaju mnogo veći kapacitet adsorpcije od kiselih zemljišta, koja sadrže sekundarne minerale iz grupe kaolinita i i lita i u kojima preovladava fulvo kiselina.

Značajan parametar je stepen zasićenosti bazama

V % = S/T · 100

V-stepen zasićenosti bazamaS-suma adsorbovanih baznih katjonaT-kapacitet adsorpcije katjona

Zemljišta dobro zasićena bazama imaju stepen zasićenosti > 80% (karbonatna i bezkarbonatna zemljišta neutralne do slabo kisele reakcije)

Kisela zemljišta imaju stepen zasićenosti bazama <80% nekad i 20%. Fizičko-hemijsku adsorpciju katjona čine dva procesa: adsorpcija i supstitucija.

Energija adsorpcije katjona zavisi od:Stepena hidratacije jona-jače hidratisani joni (Na+) slabije se adsorbuju u odnosu na slabo hidratisane jone (H+)Valentnosti jona – viševalentni joni jače se adsorbuju u odnosu na niže valentne (izuzetak H+ jon)Redosled najrasprostranjenijih jona zemljišnog rastvora prema energiji adsorpcije je sledeći:

Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+Koncentracije jona u rastvoru – veća koncentracija jona jača adsorpcija od strane koloidne micele i Reakcije zemljišta – adsorpcija katjona jače je izražena u alkalnoj nego u kiseloj sredini, a anjona obrnuto.

Zamena jona vrši se u ekvivalentnim odnosima

Zamena jona je povratna reakcija

Unošenjem đubriva u zemljište, katjoni tih soli vezivaće se za adsorptivni kompleks, a u zamenu ekvivalentna količina drugih katjona vezana za adsorptivni kompleks, desorbovaće se u zemljišni rastvor.

REAKCIJA ZEMLJIŠTA pHReakcija zemljišta je odnos između koncentracije H i OH jona u zemljišnom rastvoru. Izražava se simbolom pH što predstavlja negativan logaritam koncentracije H jona.

pH se najčešće određuje u ekstraktu vode i 1M KCl; 0,1M CaCl2.

pH u H2O je aktivna kiselost zemljišta

pH u 1M KCl je potencijalna (supstituciona) kiselost jer se istiskuju i adsorbovani joni H+

Najčešća kiselost je pH od 3,5 – 9,5~ 7 neutralna< 7 kisela> 7 bazna pH

Vrednost pH u zemljištu je promenljiva i najviše zavisi:Od klimatslih faktora: u humidnim rejonima više taloga ispiraju se baze, i zemljišta su kiselija u aridnim i obrnuto – najčešće usled isparavanja penju se soli i zaslanjuje zemljište.Od agrotehničkih mera, obradom može se pH vrednost promeniti: izbacuju se baze obradom na površinu, biljke korenovim sistemom izvlače baze a izlučuju kiseline u površinski sloj, otuda je neobrađeno zemljište manje kiselo u odnosu na zemljište pod vegetacijom.Minimum pH je u julu i avgustu (jaka biohemijska aktivnost)Maximum pH u novembru i decembru – usporena biohemijska aktivnost – ispiranje zemljišnih kiselina, razlika u pH kreće se od 0,5 – 1,0 pH zima – leto.

Od vrste unetih đubriva zavisi pH, npr.: SO4 i Cl, CO3 i NO3 (NH4)2SO4 jako kiselo đubrivo i zakišeljava zemljište, dok unošenjem NaNO3 dolazi do alkalizacije.Od biljne vrste – korenskih izlučevina. Neke biljke imaju kisele ekstrakte pa zakišeljavaju zemljište a neke alkalne ekstrakte pa alkalizuju zemljište. Dejstvo pH može biti direktno kada H+ i OH- joni direktno deluju na promenu pH u biljnom tkivu. Biljka poseduje pufernu sposobnost – odupire se promeni pH.Npr: U zemljišnom rastvoru pH se promeni za 1 u biljci samo za 0,1.Indirektno promena pH u hranljivoj sredini utiče na usvajanje katjona i anjona.Pri nižoj pH više se usvajaju anjoniPri višoj pH više se usvajaju katjoni

Indirektan uticaj ispoljava se preko:Fizičkih osobina zemljišta (strukture zemljišta)Razvića i mikrobiološke aktivnosti – mikroorganizmi su osetljivi na promenu pHPromene u sastavu i stanju biljne hrane:PFosfati Ca i Mg

Povećava se rastvorljivost pri zakišeljavanju a smanjuje rastvorljivost u bazičnoj srediniPJedinjenja Fe, Mg i dr. Pri pH>8 jako smanjuju rastvorljivostOpreznost pri kalcifikaciji

N zavisno od pH-Amonifikacija optimum 7 – 8,5 pHNitrifikacija – optimum oko neutralnePristupačnost biljnih hraniva u velikoj meri zavisi od pH, pri promeni pH rastvorljivost nekih hranjiva se povećava a nekih smanjujeN= 6-8 pH najača mineralizacijaP=6,5-7 pHMonokalcijum fosfati, alkalni fosfati pH 6,5Fosfati seskvi oksida pH 5,5-4,8Alkalni fosfati pH>8,5

K > 6 pHCa i Mg = 6,5 – 8,5 pH (< 6,5 manji sadržaj u adsorptivnom kompleksu > 8,5 opada rastvorljivost)S uvek rastvorljivFe, pH < 6,5 prelazi u fero rastvorljiv., ali i toksičan za biljke. U pH > 6,5 prelazi u feri nerastvorljiv (FeCO3; Fe (CO3)3; Fe2O3; Fe3O4; Fe(OH)2 , (nedost. Fe)Mn u kiseloj pH rastvorljiv u alkalnoj pH nerastvorljiv.

Mikroelementi u kiseloj pH rastvorljivi, Mo u alkalnoj rastvorljiv. Bor pristupačanza biljke delom u kiseloj (pH 5-7), a delom u alkalnoj(8,5-10).

Zemljišni rastvor predstavlja tečnu fazu zemljišta i to je najdinamičniji, najaktivniji deo zemljišta i neposredni izvor hranljivih elemenata za ishranu biljaka.

Zemljišni rastvor je voda koja sadrži veće ili manje količine rastvorenih mineralnih i organskih materija. Mineralne materije su u zemljišnom rastvoru u obliku jona, anjona i katjona koje apsorpcione ćelije korena mogu direktno da usvajaju.

Izvori soli u zemljišnom rastvoru su iz:Adsorptivnog kompleksa organskih, mineralnih i mikrobioloških đubriva

Joni iz procesa mineralizacije ostataka biljaka, životinja i mikroorganizama

Koncentracija i sastav zemljišnog rastvora su veoma promenljivi i zavise od: tº, vlažnosti, aeracije, pH zemljišta i mikrobiološke aktivnosti.

U zemljišnom ratsvoru se istovremeno odvijaju i hemijski i mikrobiološki procesi razlaganja i sinteze organskih i mineralnih jedinjenja.

Zemljišni rastvor nastaje što prolaskom kroz zemljište atmosferska voda reaguje sa čvrstom i gasovitom fazom zemljišta

Atmosferska voda sa svojim komponentama (gasovima i kiselinama) vrši mobilizaciju hranljivih elemenata prevodeći ih u zemljišni rastvor, odakle ih biljka koristi.

Atmosferska voda prevodi u tečnu fazu zemljišta prvo lakorastvorljive, zatim srednje pa teško rastvorljive soli

Sastav i dinamika zemljišnog rastvoraDinamička ravnoteža-Anjoni u zemljišnom ratsvoru su: HCO3-; NO3-; NO2-; SO2-; H2PO4-; Cl-; BO33-; MnO4-; HPO4-; B4O72-; MoO42-HCO3- i NO3- čine 90% ukupno prisutnih anjona u zemljišnom rastvoruHCO3- (ima ga ~120 mg·L-1) u zemljišnom rastvoru dosta varira i zavisi od: Intenziteta mineralizacije organske materijeIntenziteta disanja korenovog sistema biljakaSadržaja karbonata u zemljištu

NO3- (1-50 – 300 mg·L-1) a zavisi od pH; O2; vlažnosti zemljišnog rastvora, unošenja NH4 i NO3 đubriva;

NO2- u tragovima;SO22- (20–70 mg·L-1) u zemljišni rastvor dospeva mineralizacijom organske materije iz mineralnih i organskih đubrivaH2PO4- i HPO4- (0,2 -1-3 mg·L-1) Cl u tragovima ispira se

b) Katjoni u zemljišnom rastvoru: Ca2+; Mg2+; K+; Na+; NH4+; H+; Al3+; Fe3+; Fe2+; Mn2+; Zn2+; Cu2+; Co2+; Mo4+; Mo5+; Mo6+

Ca2+ u zemljišnom rastvoru potiče iz: procesa mineralizacije organske materije, reakcija supstitucije i upotrebe đubriva kreće se od 200-250 mg Ca ·L-1, kod kiselih zemljišta 5-100 mg·L-1, a kod slanih 1-2 mg Ca·L-1 rastvora.

Mg2+ 1-20 mg·L-1;K+ 6-20 mg·L-1;Na+ 5-10 mg·L-1;H4+ tragovi

U zemljišnom rastvoru kiselih zemljišta prisutni su u znatnoj količini joni: Al3+; Fe2+; Fe3+; Zn2+; Cu+; Co2+;

c) Organska materija u zemljišnom rastvoru je u rastvorljivom i koloidno rastvorljivom obliku:

Organske kiseline, alkoholi, šećeri, estri, aminokiseline, vitamini, fermenti itd.

Organske kiseline zemljišnog rastvora vrše mobilizaciju hranljivih materija i ponašaju se kao HELATI:

Sastav zemljišnog rastvora je proporcionalan količini hranljivih elemenata u zemljištu a obrnuto proporcionalan sorptivnoj sposobnosti zemljišta za te elementeTo su vode sa hranljivim materijama koje su prošle kroz gornje slojeve zemljišta i otiču u podzemne vode, reke i okeane. Veoma su značajne zbog bilansa hranjiva na gazdinstvu.Količina i sastav drenažnih voda zavisi od količine taloga, sposobnosti zemljišta da rdži vodu, intenziteta padavina, sastava i strukture zemljišta, da li je zemljište pod vegetacijom ili ugar, od evapotranspiracije i dr. Drenažne vode hvataju se i proučavaju u lizimetrima.Drenažnim vodama ispiraju se joni koji se slabo vežu u zemljištu.NO3- gubi se (štetno)Cl- korisno što se ispiraNa+ trebaju čitave melioracije da se ispere Na+

Ca2+ može i 200 kg·ha-1 da se ispere.K oko 10 kg·ha-1/god.,P2O5 0,2-0,3 kg·ha-1/god.

Da li će se joni ispirati zavisi od količine taloga, njihovog vezivanja u zemljištu i njihove koncentracije.Do rezultata o ispiranju drenažnim vodama dolazi se preko lizimetara – to su betonski sudovi dubine mogu biti nekoliko metara i u

njih se stavlja zemljište u neporemećenom ili poremećenom stanju. Na dnu lizimetara je otvor-posuda u koju se skuplja zemljišni rastvor i koji se analizira da bi se odredilo koliko kog elementa se drenažnim vodama procedilo

SUMPOR (S) Fiziološka uloga Sumpor je konstitucioni elemenat, makro, biogeni, ulazi u strukturu belančevina obrazujući disulfidne veze između polipeptidnih lanaca, u sastav raznih aminokiselina u prvom redu: cistina, cistena, metionina, sastavni je deo enzima i koenzima, održava ravnotežu anjona i katjona, oksido-redukcionih procesa u biljci.U slučaju nedostatka S, smanjuje se ugrađivanje N u proteine, usled čega se povećava koncentracija neproteinskih azotnih jedinjenja uključujući i NO3-. U akutnom nedostatku S nagomilavaju se NO3. Sa optimalnom obezbeđenosti biljaka u S, može se smanjiti nagomilavanje NO3 (što je od značaja za proizodnju zdravstveno bezbedne hrane). Biljke sumpor usvajaju kao SO42- i to iz sulfata Ca, Mg, Na, K, NH4... U najvećoj meri, a mogu i kao SO22- preko lista stominim aparatom (prema Olsenu 1957. biljke pamuka mogu jednu polovinu svojih potreba u S da zadovolje sa SO22- preko lista). Znaci nedostatka S su na mlađem lišću suprotno N; i listovi stariji ne opadaju suprotno N.Zahtevi biljaka u S su povećani ukoliko je pojačana ishrana u N. U litosferi ima ~ 0,06 % S, a u pedosferi 0,1 – 0,25% S u stenama i mineralima je u obliku sulfida i sulfata 80 – 90 % S je u organskom, a 10 – 20 % u mineralnom obliku. Izvor sumpora u zemljištu su sulfidi metala koji ulaze:u sastav vulkanskih stena (FeS; FeS2; CuFeS2; ZnS)mineralna jedinjenja sumpora u zemljištu: svalerit ZnS; halkopirit CuFeS2;

kobaltit CoAsS; CuSO4,rastvorljive i nerastvorljive soli sulfata

DOSPEVANJE SUMPORA U ZEMLJIŠTEBiljnim i životinjskim ostacima u različitim S-jedinjenjimaProteini

amino-kiselineGlukozidiAlkaloidiTiaminiMerkaptani taurini.U obradivim zemljištima od 60-90 % S se nalazi u ovim jedinjenjima.Sagorevanjem fosilnih goriva u industriji3. Emanacijom (vulkana, gejzera)

4. Iz atmosfere putem padavina dospe godišnje 10-40 kg S·ha-1 u industrijskim regionima, gde sagoreva dosta uglja i do 200 kg S·ha-1.U našoj zemlji prema Ivoviću (1974) godišnje putem padavina dospe po hektaru sumpora: Priština 7,6; Mitrovica 37,2; Prizren 13,9; U okolini Bora sumporni gasovi su doveli do opodzoljavanja zemljišta i uništavanja vegetacije kiselim kišama.5. Difuzijom gasova (SO2; SO3; H2S) kojima je atmosfera zasićena usled sagorevanja fosilnih goriva u energetici, industriji, saobraćaju.

Prosečna koncentracija SO2 u vazduhu je 0,1 mg·m-3, a u industrijskim centrima čak 2 mg·m-3 (20 puta veća).

Smatra se da je koncentracija veća od 1 do 1,5 mg·m-3 opasna za živi svet.6. Iz đubriva: (NH4)2SO4; superfosfat; K2SO4; stajnjak7. Primenom sredstava za zaštitu biljaka na bazi sumpora.

S ulazi u sastav mnogih organskih jedinjenja.U humusu ima 1 % S.Odnos C:S 50:1 je konstantan u nekim zemljištimaOdnos N:S 10:1,2 u kiselim a 10:1,5 u karbonatnim zemljištimaStalan N:S odnos ukazuje na značaj S u dekompoziciji i sintezi organske materije u zemljištu.

TRANSFORMACIJA SUMPORA U ZEMLJIŠTUProcesi amonifikacije i sulfurifikacije ne mogu da teku odvojeno, pa ih obavljaju isti mikroorganizmi (amonifikatori) preko faze degradacije i dezaminacije, sa odgovarajućim fermentnim sistemima.Sulfurifikacija je mikrobiološki proces u kome se organska jedinjenja sumpora (belančevine) naročito one iz humusnih materija razlažu i od sumpora se dobija H2S. (Po reakcijama i po procesima odvijanja, isti je proces kod amonifikacije).

belančevine aminokiseline (cistin, cistein,→ metionin) H2S→

otrov za živa bića

Sulfofikacija je mikrobiološki i biohemijski proces, u kome se H2S oksidiše do elementarnog sumpora, pa se preko sulfita na kraju dobijaju sulfati

2 H2S + O2 2→ S + 2 H2O + energija

2 S + 3 O2 + 2 H2O H2SO4 + energija→

H2SO4 2→ H++SO42-

Proizvedena sumporna kiselina smanjuje alkalnu reakciju i pomaže mobilizaciji neratsvorljivih fosfata u zemljištu

Ca3PO4 + H2SO4 Ca(H2PO4)2 + 2→ CaSO4

nerastvorljivi rastvorljivi

Mikroorganizmi su sulfofikacione bakterije iz reda Thiobacteriales i pretežno su hemotrofi (Tiobacillus).

Ukoliko je C:S širi od 50:1 nastaje imobilizacija zemljišnog sumpora mikroorganizmima, koji su konkurenti biljkama u odnosu na usvajanje pristupačnog S, tº=27-40ºC optimalna.U kiseloj sredini intenzivniji proces pH 60-70 % PVK, u suviše vlažnim uslovima rad sulfofikatora prestaje.S u neorganskom obliku čini 10-20% ukupnog S.Sulfati K, Na, NH4, Mg su u vodi rastvorljiva jedinjenja i u humidnim rejonima mogu se ispirati, u aridnim uslovima moguće je nagomilavanje do toksičnih količina.GUBICI SUMPORA IZ ZEMLJIŠTA-Sumpor se iz zemljišta gubi: prinosima, ispiranjem i erozijom.Zavisi od: biljne vrste, prinosa, klime, tipa zemljišta.1. Sumpor se najviše iz zemljišta gubi prinosima gajenih biljaka: biljke iz familije Brassicaceae (luk, kupus, hren, slačica, uljana repica i dr.) iznose u količini između 70-300 kg S·ha-1, žita 10-30 kg S·ha-1.2. Sumpor se gubi ispiranjem u obliku rastvorljivih sulfata.najveći gubici su sa jednovalentnim katjonima (Na+; K+; NH4+)manji sa Ca2+ i Mg2+a najmanji u kiselim zemljištima zbog prisustva Al3+ i Fe3+.Količina sumpora koja će migrirati u dublje slojeve ili dospeti u podzemne vode zavisi:od količine i rasporeda padavinaod sposobnosti zemljišta da drži vodu.U humidnim rejonima na peskovitom zemljištu SO42- se ispere iz zemljišnog profila i do 130 kg·ha-1/god. U nekim regionima u Francuskoj gubici su ~ 77 kg·ha-1/god, u SAD na ugaru oko 59 kg S ·ha-1/god, u plodoredu 49 kg S ·ha-1/god. Na Kosovu u našoj zemlji

ispiranje sumpora bilo je na: smonici ~ 50 kg·ha-1/god, aluvijumu ~21 a na pseudogleju 3,5 kg·ha-1/god. (Ivović 1974).U humidnoj klimi gubici S mogu biti veći od njegovog dospevanja u zemljište, pa usled negativnog bilansa ovaj elemenat se mora preko đubriva unositi u zemljište.U zemljištima sa dosta Ca ili Fe ili malim udelom organske materije sasporim procesima mineralizacije S se mora umositi 10-30 kg·ha-1. U industrijskim rejonima i na zemljištima gde se unosi stajnjak i mineralna đubriva koja sadrže S i u aridnoj klimi ne treba očekivati njegov nedostatak.

MAGNEZIJUM (Mg)Fiziološka uloga: neophodan, makrohranljivi i konstitucioni elemenat.Ulazi u sastav molekula hlorofila, gde je sa azotom vezan u porfirinskom jezgru.Učestvuje u izgradnji ćelijske membrane.Simptomi nedostatka se manifestuju kroz pojavu blede boje lišća, koja kasnije vodi ka pojavi hloroze.Hloroza se manifestuje na starijem lišću, i to prvo na vrhovima lista, gde lišće žuti, pa prelazi u crvenkastu, pa mrku boju.Suvišak Mg se manifestuje kroz antagonizam sa Ca.

Mg U ZEMLJIŠTU-uvek prati Ca te je po zastupljenosti u pedosferi iza Ca. U pedosferi količina mu varira između 0,1 i 1,5%, u litosferi 1,93% (0,4-3,42). Ova varijabilnost je posledica nejednakog sadržaja u matičnom supstratu na kome je zemljište formirano.Tako npr. u granitu ga ima 0,5-1%; gnajs 0,5%; mikašist 2,5%; porfiri 1-2%; bazalti 6-10%; trahiti 1-2%; lava 2,5%.Nedostatak Mg je u peskovitim zemljištima formiranim na kiselim peščarima.

Izvori Mg u zemljištu su primarni i sekundarni minerali, čijim raspadanjem nastaju Mg2+ koji se adsorbuju ili ostaju u zemljišnom rastvoru.U zemljištu Mg se nalazi u obliku: silikata (teško se rastvaraju i prelaze u Mg; karbonata; nitrata; sulfata i Mg-bikarbonata; kao i adsorbovan u adsorptivnom kompleksu gde se može zameniti drugim katjonima.

Raspadanjem sekundarnih jedinjenja Mg nastaju Mg(H2PO4); MgHPO4; Mg3(PO4)2;→

Mg(NO3)2; MgSO4 i druga jedinjenja.Adsorbovani Mg nalazi se u malim količinama (20-400 mg·kg-1) što čini oko 10% od njegove ukupne količine.Gline 5 puta manje adsorbuju Mg od Ca.Usled konkurencije sa H-jonima u kiselim i Ca-jonima u alkalnim zemljištima izmenjivi Mg čini 2-20% ukupnog kapaciteta adsorpcije

K

AK = Mg + 2 KCl AK + MgCl2→

K

Mg rastvorljiv u vodi 1-10% od izmenljivog (Mg2+) i potiče iz rastvorljivih soli: MgCl2; Mg(NO3)2; Mg(HCO3)2; Mg(H2PO4)2.Pristupačan Mg za biljke je Mg iz zemljišnog rastvora i veliki deo izmenjivog Mg2+.Sadržaj Mg u zemljištu zavisi od mehaničkog sastava zemljištaU Mg su posebno siromašna peskovita i kisela zemljišta, posebno u kišnom periodu. Nedostatak Mg je podstaknut antagonizmom H i Mg jona, te biljke gladuju u Mg2+. Mg je antagon. NH4+..U našoj zemlji nedostatk Mg se javlja u Subotičko-Horgoškom rejonu (peskovito zemlj.). Nadoknađuje se mineralnim đubrivima ili u vidu MgSO4.Ne unosi se posebno kao Mg-đubrivo, već kao sporedni sastojak nekih đubriva: Tomasovo brašno 4,9% MgO; K-Mg-sulfat 9-12% MgO.Gubici Mg iz zemljišta: prinosima zavisno od kulture i prinosa , tipa zemljišta;Ispiranjem mehaničkog sastava zemljišta i padavina kod nas ~60 kg Mg·ha-1/god.U pseudoglejima i do 90 kg Mg u drenažnim vodama.

KALIJUM (ZNAČAJ ZA BILJKE)Neophodan, makro, deficitaranNije konstitucioni (ne ulazi u sastav biljnih organskih jedinjenja).U biljci se nalazi u jonskom stanju u ćelijskom soku, u obliku raznih soli K vrši neutralizaciju organskih kiselina koje nastaju u procesu metabolizma K reguliše stabilnost pH u ćelijskom soku K ima značajnu ulogu u reakcijama pri hlorofilnoj asimilaciji i sintezi ugljenih hidrata (stvaranju, razlaganju i premeštanju). K reguliše bolje iskorišćavanje svetlosti.Povećava aktivnost fotosintezeUtiče na metabolizam azotaPotpomaže sintezu belančevinaUtiče na vodni režim biljakaDeluje na osmotski pritisakSmanjuje transpiraciju što je od značaja u sušnim uslovimaStimuliše rast mladog tkivaPodstiče rad fermenataPotpomaže otpornost biljaka na poleganje i bolestiU litosferi u proseku 2,4% (od 0,5-3%) varijabilnost potiče od stena i minerala tj. matičnog supstrata.

K zavisno od geološke podloge zastupljen je u:mikašistu ~ 6%granitu i gnajsu 4-6%porfir 5%vulkanska lava 3-6%

dolomit 3%krečnjaci 0,01-0,05%peščari u tragovima.K je u direktnoj zavisnosti od sadržaja gline u zemljištu.K zavisi od klimeU humidnim rejonima jače je razlaganje minerala i izraženije je premeštanje K u dublje slojeve i obrnuto u aridnim rejonima.Rezerve K u zemljištu su velike1% K (0-20 cm dubine – 1 ha) ~ 30000 kg K/ha 3% K (0-20 cm dubine – 1 ha) ~ 90000 kg K/ha U našim zemljištima sadržaj K u zemljištu se kreće od 1,5-2,0% K odnosno od 45000-60000 kg K/ha

OBLICI KALIJUMA U ZEMLJIŠTUPo ViklanderuRastvorljivi kalijum ili kalijum u zemljišnom rastvoruZamenjivi ili adsorbovani kalijumFiksirani ili direktno nezamenljiviKalijum kristalne rešetke minerala. Po Važenin i KarasevaK u zemljišnom rastvoru,K zemljišnog adsorptivnog kompleksa:- intenzivno zamenljivi joni- ekstenzivno zamenljivi joni- nezamenljivi joni ; K zemljišnog skeleta- ekstenzivno zamenljivi joni- nezamenljivi joni; K organskih ostataka u zemljištuScheffer and WelteK u zemljišnom rastvoruK adsorbovan za organske koloideK adsorbovan za mineralne koloideK fiksiran u međuslojne razmake minerala glineK kristalne rešetke sekundarnih mineralaK kristalne rešetke primarnih mineralaBiološki fiksiran kalijum u mikroorganizmimai zemljišnoj fauniSav K je u mineralnom oblikuRastvorljivi K – K zemljišnog rastvora 6-20 mg·kg-1 (ppm)Zamenjivi ili adsorbovani K 1-2%Fiksirani ili neizmenljivi K 1-10% K kristalne rešetke 90-98% ,K u kristalnoj rešeci nalazi se u: primarnim i sekundarnim mineralima

Primarni minerali su po hemijskom sastavu alumosilikati:FeldspatiLiskuniPirokseniAmfiboliKvarcOd feldspata najznačajniji su: ortoklasi KAlSi3O8 9-15% K2O; plagioklasi; anortit; albit.Od liskuna najzastupljeniji su: muskovit H2KAl2(SiO4)3 7-9% K2O; biotit K(MgFe2+)3(OH)2(AlFe3+)Si3O10 ovo je tzv. Mg-liskun sa 5-7% K2O

Primarni minerali (feldspati, liskuni...) se raspadaju i nastaju sekundarni glineni minerali:KaolinitIlitMontmorilonit

Oni su po hemijskom sastavu sekundarni hidratisani alumosilikati sastavljeni uglavnom iz Si; Al; O; H; i u malim količinama od Ca; K; Mg; Fe.

FIKSIRANI (NEIZMENLJIVI) KALIJUM (1-10%)Stoji u ravnoteži sa adsorbovanim kalijumom i pod određenim uslovima ovi oblici prelaze jedan u drugi.Neizmenljivi (fiksirani K) definiše se kao deo koji nije odmah zamenljiv uobičajenim sredstvima za katjonsku izmenu. Smatra se da fiksirani K predstavlja prirodno prelazno stanje između zamenljivog (adsorbovanog) i K rešetki.U kojoj meri biljke koriste fiksirani K zavisi, pre svega, od mehaničkog sastava zemljišta, tj. tipa zemljišta.

Nosioci fiksacije K su sekundarni minerali glineFiksacija K odvija se na prelomima kristalne mreže gde ostaju slobodna mesta sa negativnim nabojem i za koji se K+ može vezati.

Fiksacija K+ zavisi od:Minerološkog sastava zemljišta, količine gline i njenog kvalitetaTeksture (granulometrijskog sastavaOd sadržaja prirodnog (nativnog) K u zemljištu (veća količina ovog K u zemljištu manja je fiksacija)% fiksacije zavisi od dodatog K (veće dodavanje K veća fiksacija). Što je veći koeficijent saturacije to je i manja fiksacija i veći deo K je pristupačan biljkama i obrnuto.Otuda se ide ka obezbeđenosti zemljišta u K, čime se smanjuje fiksacija, a povećava pristupačnost K+.

ADSORBOVANI (IZMENLJIVI) KALIJUM (1-2%)To je onaj K koji je adsorbovan od zemljišta i koji se može zameniti sredstvima za katjonsku izmenu. Ovaj oblik K vezan je fizičko-hemijskim silama na površini koloidnih čestica.Adsorbovani K predstavlja osnovni izvor K za ishranu biljaka te otuda količina adsorbovanog K može poslužiti za procenu delovanja i određivanja doza kalijumovih đubriva

KALIJUM ZEMLJIŠNOG RATSVORA (6-20 mg·kg-1) To je ona količina K koja se nalazi rastvorena u vodi pri normalnim uslovima vlažnosti zemljišta i relativno je nevezana sa adsorptivnim kompleksom.U zemljišnom rastvoru K+ se nalazi u obliku rastvorljivih jona i u celosti je pristupačan biljkama.

ODNOSI RAVNOTEŽE IZME U RAZNIH OBLIKAĐ KALIJUMA

Po Wiklander-uDinamička ravnotežaK zemljišnog rastvora zamenjivi K fiksirani↔ ↔ K

Osnovni koncept ravnoteže je da izmena količine jednog od oblika teži da bude kompenzovana iz drugog ili promenama svih ostalih oblika.Brzina prelaženja je različita i na ravnotežu oblika K i njihovu pristupačnost utiču faktori:Vrsta zemljišnih koloida. Ukoliko u zemljištu ima više koloida gline tipa montmorilonita i ilita, tada će se usled fiksacije ravnoteža poremetiti u pravcu stvaranja pristupačnih oblika K (s desna u levo).Kalcifikacija iziskuje povećano K-đubrenje,tº sa povećanjem raste sadržaj pristupačnog K na račun fiksiranog. Naizmenično vlaženje i sušenje potpomaže fiksaciju.

FIZIOLOŠKE VREDNOSTI POJEDINIH OBLIKA K U ZEMLJIŠTUK zemljišnog rastvora je u celini pristupačan biljkama i on je osnovni izvor biljne hrane. Međutim, K zemljišnog ratsvora ne odražava plodnost zemljišta u K jer se nalazi u malim količinamaAdsorbovani K karakteriše plodnost zemljišta u K. Nije direktno pristupačan biljkama, već posle desorpcije i prelaska u zemljišni rastvor.Fiksirani K. Može se koristiti od strane biljaka, ali u daleko manjim količinama od adsorbovanog, posle defiksacije.Tako iz K zemljišnog rastvora 100%Adsorbovanog 30-90% I fiksiranog ~ 20% koriste (usvajaju) biljke

K mineralne rešetke nije direktno pristupačan biljkama već (nakon) razlaganja minerala gde prelazi u druge pristupačnije oblikeLakopristupačan K za biljke je onaj oblik K koga biljke mogu lako usvojiti (K+) za svoju ishranu, a to je celokupna količina K iz zemljišnog ratsvora, adsorbovani K (koji je hemijski pristupačan fizički nije) i jedan manji deo fiksiranog K.

GUBICI K IZ ZEMLJIŠTA

Ispiranje, iako se K veže u adsorptivnom kompleksu bilo da je unet đubrivima ili da je nastao mobilizacijom zemljišnih rezervi, ipak to ne znači da nema opasnosti od njegovog ispiranja. Količina ispranog K koji se može naći u drenažnim vodama zavisi od mehaničkog sastava zemljišta i klime. U nekim zemljištima SAD te količine su ~ 90 kg K·ha-1 na zemljištu pod ugarom, a pod vegetacijom ~ 75 kg K·ha-1 Gubici K ispiranjem mogu se sprečiti kalcifikacijom.Uneti Ca utiče na taloženje koloida i sprečava ispiranje K.Gubici K erozijom i žetvama.kulturevisine prinosatipa zemljištaklime

KALCIJUM (Ca)Fiziološka uloga:Neophodan, makrohranljivi elemenat, nije konstitucioni, međutim otkriven je u Ca-pektinatima što ga čini konstitucionim.ulazi u sastav svake zelene biljkekomponenta je ćelijenađen je u jedru, mitohondrijama, hromozomima.Utiče na stabilnost ćelijske membrane, što daje veću otpornost biljkama na bolesti i poleganje.Utiče na neutralizaciju organskih kiselina koje se stvaraju u metabolizmu ćelija.Nema sposobnost (revitalizacije) premeštanja i nedostatak se manifestuje na mlađem lišću, dolazi do nekroze rubnog dela liske.Do njegovog nedostatka može doći usled antagonizma jona, a najčešće usled prisustva većih količina Mg, K, NH4 jona u zemljištu, koji u znatnoj meri smanjuju usvajanje Ca.U suvišku Ca u zemljištu dolazi do pojave hloroze što je suprotno Fe i Mg kod kojih se hloroza javlja u njihovom nedostatku.Međutim ta hloroza izazvana suviškom Ca vrlo često se javlja, ne zbog stvarnog suviška, već nedostatka pomenutih elemenata usled antagonizma Ca prema njima.

KALCIJUM U ZEMLJIŠTUCa se nalazi nejednako raspoređen u zemljištuKoličine su mu varijabilne,a na tu varijabilnost utiče matični supstrat na kome je zemljište formiranoKrečne stene sadrže i do 80% CaBazaliti 7-18%; trahiti 2-10%; lave 5-10%; gnajs 0,5%; mikašist 0,2% i peščari u tragovima.Ca u proseku u zemljištu ima 1,37%. Biljke za potrebe ishrane usvajaju Ca2+ iz zemljišnog rastvora.Ca povoljno utiče na fizičko-hemijske osobine zemljišta, te unošenjem Ca u kiselim zemljištima popravljamo njegove fizičko-hemijske osobine (kalcifikacija) povećava pH zemljišta.Ca je koagulator u zemljištu, poboljšava strukturu teških glinovitih zemljišta, učestvuje u obrazovanju Ca-humata, reguliše pH vrednost zemljišta i deluje na biološke procese u zemljištu.Ca u zemljištu potiče iz primarnih minerala: feldspati, amfiboli, albit, apatit i dr. Njihovim raspadanjem nastaju: karbonati i niz drugih sekundarnih minerala, a Ca ulazi i u adsorptivni kompleks.Ca primarnih minerala: silikata i alumosilikata predstavlja bogatstvo zemljišta, a iz njih se izdvaja Ca u obliku karbonata.

CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2

nerastvorljiv rastvorljiv pokretan Ca oblik može se isprati drenažnim vodama

Od usitnjenosti čestica zavisi rastvorljivost i pokretljivost.CaCl2; Ca(NO3)2; CaSO ..... su dobre rastvorljivosti i nakon disocijacije Ca prelazi u zemljišni rastvor odakle ga biljke usvajaju kao Ca2+.Količina Ca2+ zavisi od:količine izmenjivog Cakapaciteta adsorpcije katjonavrste zemljišnih koloidaZemljišta čiji je adsorptivni kompleks zasićen Ca2+ imaju dobre fizičke osobine; vodno-vazdušni režim; bolje se iz njih koriste drugi elementi i veća je mikrobiološka aktivnost.Ca ima veliku pufernu sposobnost, reguliše pH zemljišnog rastvora, učestvuje u neutralizaciji slobodnih kiselina nastalim u procesu: nitrifikacije, sulfofikacije ili unete đubrivima.2 HNO3 + Ca(HCO3)2 Ca(NO3)2→ + 2 H2O + 2 CO2Ca značajan za ishranu životinja posebno mladunacaCa je antagonista sa K; Mg; B; Fe; Zn. Manje Ca manje usvajanje.CaCN2 18-25% CaO;→ Ca(NO3)2 → ~25%CaO; KAN 40% CaCO3→

GUBICI Ca IZ ZEMLJIŠTAPrinosima zavisi od : kulture, ostvarenog prinosa, zemljišteGubici Ca ispiranjem su promenljivi i zavise od tipa zemljišta (mehanički sastav) i humidnosti rejona. Npr. u Nemačkoj sa 650 mm padavina gubici su od 300-500 kg CaCO3·ha-1.Erozijom:HidroEolska – značajna za uslove Vojvodine

KALCIFIKACIJAKoličina krečnih đubriva koja se unose u zemljište radi neutralisanja kiselosti treba da odgovara količini vodonika koja se nalazi u zemljištu.Znači, potrebno je utvrditi količinu H+ u zemljištu i na bazi toga izračunati ekvivalentnu količinu Ca2+ u obliku CaCO3; CaO i Ca(OH)2.Potrebna količina krečnih đubriva može se izračunati:Određivanjem pH u KCl (supstituciona kiselost)pH<4,5 potreba za krečnim đubrivima je velikapH 4,6-5,5 potrebna je osrednja neutralizacijapH 5,6-5,8 nije potrebna neutralizacija.

Određivanjem pH u vodi (aktivna kiselost)Zemljišta čiji je pH < 5,5 treba neutralisatic) Određivanje stepena zasićenosti bazamaV % = S/T·100 S=suma adsorbovanih baznih katjona T=kapacitet adsorpcije katjona Zasićenost bazama <50%; potreba za unošenjem kreča je velikaZasićenost bazama 50-70% potreba je osrednjaZasićenost bazama > 70%; nije potrebno unošenje kreča

Unošenje CaCO3

CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2

unet nastala razlaganjem nastali reaguje sa H+ vezanim

organske materije za koloide gline

H+

AK + Ca(HCO3)2 = AK)Ca2+ + 2 H2CO3

H+ rastvara nove količine kreča

Unošenje CaO (pečeni kreč) u kisela zemljišta

CaO + HOH Ca(OH)2→

H+

AK) + Ca(OH)2 AK)Ca2+ + 2 H2O→

H+

Ca(OH)2 + 2 CO2 Ca(HCO3)2→

H+

AK) +Ca(HCO3)2 AK)Ca2+ + 2H2CO3→

H+

POZITIVNI EFEKAT KALCIFIKACIJEUnošenjem krečnih đubriva u kisela zemljišta uklanja se suvišna kiselost, jer Ca2+ iz krečnih đubriva neztrališe supstitucionu kiselost, a pri tome se smanjuje i hidrolitička kiselost zemljišta.

CaCO3 + H2CO3 Ca(HCO3)2→

H+

AK) + Ca(HCO3)2 = AK)Ca2+ + 2 H2CO3

H+

. Kalcifikacijom se smanjuje štetno dejstvo Al a time se povećava količina pristupačnog fosfora za ishranu biljaka.

Krečna đubriva prevode Al-fosfate u lakše ratsvorljive Ca-fosfate ili fosfate sa drugim katjonima koji su pristupačni za ishranu biljaka. Količina teže rastvorljivih fosfata u zemljištu smanjuje se posle kalcifikacije jer se smanjuje i količina rastvorljivog Al.Kalcifikacijom se poboljšava mikrobiološka aktivnost zemljišta (u kiselom zemljištu nema nitrifikatora)Kalcifikacija povoljno utiče na fiksaciju azota bilo simbioznim bilo slobodnim azotofiksatorima (pH < 6 nama azotobaktera) (Ca utiče na mobilnost P; Mo).Ubrzava se mineralizacija i humifikacija organskih materija pri unošenju kreča i potencijalna plodnost prelazi u efektivnu plodnost povećavajući mobilnost N, S, P i dr.

Kalcifikacijom se poboljšavaju fizičke osobine zemljišta (Ca koaguliše zemljišne koloide i stvaraju se strukturni agregati i olakšava se proceđivanje vode kroz zemljište, i bolja je obrada zemljišta).

NEGATIVNI EFEKTI KALCIFIKACIJEKalcifikacijom se može smanjiti pokretljivost a time i pristupačnost B, Mn, Fe, Cu, Zn jer se stvaraju teško rastvorljiva jedinjenja nedostupna biljkamaSuvišak CaCO3 dovodi do oslobađanja i preovladavanja Ca2+ u zemljišnom rastvoru, što može biti štetno zbog antagonističkog odnosa Ca2+: Mg2+ i K+ jona za ishranu biljaka.Prema literaturnim podacima na 1 t krečnjaka treba uneti 10 t stajnjaka.

Materijal za kalcifikaciju treba da bude fino samleven sa česticama od 0,05 – 1,0 mm za glinovita, odnosno 0,05-0,5 mm za peskovita zemljišta.Trajanja kalcifikacije zavisi od:Vrste unetog materijala: negašeni i gašeni kreč traju kraće (energičnije deluju u poređenju sa krečnjakom)Količine unetog materijala (više uneto duže traje i obrnuto)Na peskovitim zemljištima kraće delovanje u odnosu na glinovitaU vlažnijim klimatskim uslovima veće ispiranje Ca2+ te je efekat kalcifikacije kraći.Mera kalcifikacije u zavisnosti od nevedenih faktora ograničena je na 4-6 godina na lakim peskovitim zemljištima i 8-10 godina na srednje teškim zemljištima.Dejstvo unetog Ca-kalcifikacijom na osobine zemljišta ispoljava se tek u trećoj godiniKALCIFIKACIJA KREČNIM UBRIVIMASe primenjuje radiĐ poboljšanja strukture i neutralisanja kiselih zemljišta.Vrste krečnih đubriva:Dobijaju se iz prirodnih naslaga (ležišta): (krečnjak, kreda, lapor, dolomit) i otpadaka industrije (saturacioni mulj, pepeo)Krečnjak CaCO3 (80-90%), mek ne traži sitnjenje (ako je stena mora se usitniti), polako deluje u zemljištu jer mora preći u Ca(HCO3)2.Lapor 40-75% CaCO3, to je meki krečnjak sa primesama peska i glineSaturacioni mulj 45-75% CaCO3; N=0,5%; P2O5=0,4-2%; K2O=0,1-0,8%; i organske materije. Međutim pristupačnost ovih elemenata je niža nego u stajnjaku.Pečeni kreč (negašen) CaO(75-90%+Mg). Dobija se pečenjem CaCO3 na t=900ºC.

Deluje brzo, ali je skup za meliorativnu meru-kalcizaciju.

Ca-silikati CaSiO3 su otpadni materijali u željezarama i čeličanama, sadrže 47% CaO; 2-6% Mg i 1-2% Mn. Pre upotrebe se melju i sporo deluju.Pepo od drveta sadrži oko 30% CaONeka mineralna đubriva sadrže Ca ili CaCO3

100 kg CaCN2 odgovara količini od 100 kg CaCO3100 kg termofosfata (Ca4P2O9) odgovara količini od 80 kg CaCO3100 kg renanija fosfata odgovara 70 kg CaCO3100 kg KAN (27%) odgovara količini od 20 kg CaCO3

U zemljištu CaCO3 + H2CO3 Ca(HCO3)2→

H

R +Ca(HCO3)2 R = Ca + 2 H2CO3↔

H rastvara nove količine CaCO3

UNUTARKOMPLEKSNA JEDINJENJA ILI HELATIZa mikroelemente je značajno da mogu obrazovati unutarkompleksna jedinjenja sa nizom organskih materija – poznata pod nazivom helati.Helati su reverzibilni kompleksni spojevi organskih molekula sa dvo ili više valentnim katjonima. Hela (grčka reč) znači klešta raka. Između helatiziranog organskog molekula i katjona postoji karakterističan mehanizam vezivanja.Organski molekuli koji mogu graditi helate nazivaju se helatori. Oni obuhvataju središnji atom metala poput klešta i grade jednu ili više prstenastih struktura (primer Cu kompleks). Helator obavija jednolično atom metala, a Cu vežu dve karboksilne grupe polarno (jonska), a oba elektronska para N-atoma – koordinativno. Na taj se način čitav molekul stabilizuje, pa su helatori stabilizatori – stabilni spojevi.Prirodni helatoriU zemljištu se helatori stvaraju pod uticajem mikroorganizama a izlučuju ih biljke putem korena. Razgradnjom organskih materija mikroorganizmima, nastaju razne organske kiseline – koje deluju kao helatori. U okolini korena biljaka izolovano je puno organskih supstanca – helatora, (kod korena pšenice 18 amino kiselina – svaka može biti helator). Helatori mogu izvući katjone iz kristalne rešetke primarnih i sekundarnih minerala tako da postaju pristupačni biljkama (tako se i brže raspadaju minerali). Oslobođeni hranljivi jon može se prikazati: primer (Fe)Fe-fosfat (nepristupačan)

+helator Fe-helat+fosfat (oboje→ pristupačni).Znači, biljci, dejstvom helatora postaje pristupačan i anjon i katjon.“Humus efekt” se objašnjava tako što helatizirajuće materije iz humusa mogu da se vežu sa kalcijumom (blokiraju ga), i tako sprečavaju da lakorastvorljivi primarni i sekundarni fosfati prelaze u teže rastvorljive trikalcijum fosfate ili apatite (te su u zemljištu bogatom humusom lakopristupačniji fosfatni joni). Nestabilnije helate grade teški metali ali im postojanost nije jednaka.Helati su vrlo stabilni i rastvorljivi u vodi što je od značaja za ishranu biljaka.Primena helata u poljoprivredi od kada se uspelo dokazati da biljke helate mogu usvojiti i koristiti u procesu metabolizma.Danas se sintetički proizvode helatori koji se vežu s mikroelementima. Primena helata za ishranu biljaka može biti preko zemljišta i preko lista. Folijarno deluju brže.Preko zemljišta dejstvo im je dvojako:Mogu sprečiti nedostatak mikroelemenata jer ostaju u rastvorljivom obliku za biljku.Dodavanjem helatora može se sprečiti i toksično dejstvo mikroelemenata ukoliko ih ima u većoj količini u zemljištu.Helatori koji se danas koriste spadaju u grupu poli-amino-poli-acetatnih jedinjenja. Označavaju se skraćeno početnim engleskim slovima grupe molekula koji sus sastvani delovi helatora.EDTA-etilen-diamino-tetra-sirćetna kiselinaHEEDTA-(HEDTA)-hidroksi-etilen-diamino-tri-sirćetna kiselinaEDDA-etilen-diamino-disirćetna

kiselinaDTPA-dietilen-triamino-penta-sirćetna kiselina i dr.Helati se danas primenjuju za otklanjanje nedostataka mikroelemenata, posebno Fe u karbonatnim zemljištima, pri čemu treba istaći da su helatori DTPA i HEEDTA stabilniji od EDTA. Helati Co i Cu često se koriste za ishranu stoke.Helati se često nalaze u biljci. Tako niz enzima i vitamina ima helatnu strukturu. To su:Fe-porfirski enzimi i koenzimi, citohromi, katalaze i dr.Kobaltporfirinsku strukturu ima vitamin B12.Za otklanjanje hloroze usled nedostatka Fe najčešće se koristi Fe-seqvestren 138FerifertHelati imaju veliku ulogu u ishrani biljaka, a misli se da će u budućnosti njihova primena biti još veća.

GVOŽ E Fe spada u neophodne makrohranjiveĐ (po količini u zemljištu) a u mikrohranjive po količini usvojenoj biljkama. Otkrio ga je Griss (1844) uočio je hlorozu kod vinove loze izazvanu nedostatkom Fe.Fiziološka uloga Fe ni do danas nije u potpunosti razjašnjena. Međutim, njegova polivalentnost 2, 3, 6 i sposobnost da stvara helatne komplekse su dve značajne osobine, koje omogućavaju njegovu veliku aktivnost u fiziološko-biohemijskim procesima biljaka.Fe učestvuje: u disanju, fiksaciji elementarnog azota, redukciji NO3, metabolizmu ugljenih hidrata i dr.Specifična uloga Fe je u delovanju na niz fermenata, posebno citohroma, jer se smatra da je Fe prenosioc kiseonika.

Pojava hloroze retko nastaje kao stvarni nedostatk Fe već je uslovljena njegovom inaktivacijom drugim elementima. Otuda je Fe hlorozu nemoguće otkloniti dodavanjem Fe u mineralnom obliku već u helatnoj formi.Suvišak Fe u prirodi retko se javlja. Ako se javi to je na lateritnim i sulfatnim zemljištima i pri niskoj pH.Primenom većih doza K-đubriva moguće je otkloniti suvišak Fe.

Fe U ZEMLJIŠTUFe je najrasprostranjeniji elemenat.Od 1-10 % u proseku 3,8 % Fe se odnosi žetvama0,5-1,5 kg Fe·ha-1 količine su mu dovoljne za ishranu biljaka.U podzolima 2-4 %; crnice 5-6 %; crvenice 7,5–10 % Fe2O3.

Samo neka karbonatna i silikatna zemljišta sadrže ga manje od 1 %.U zemljištu se nalazi u :Primarnim mineralima: biotit, olivin, amfiboli i dr. Njihovim raspadanjem i ponovnim taloženjem veže se u obliku oksida. Hematit Fe2O3; magnetit Fe3O4.Sekundarna jedinjenja: FePO4·H2O (strengit) Fe3(PO4)2 · 8 H2O vivijanit; FeCO3 siderit; FeS2 pirit; FeS sulfidi.Raspadanjem sekundarnih minerala Fe prelazi u zemljišni rastvor iz koga ga biljke usvajaju ili se adsorbuje od čvrste faze zemljišta u obliku Fe3+; Fe2+ i Fe(OH)2+.Biljke gvožđe usvajaju u obliku Fe2+; Fe3+ i Fe-helata iz zemljišnog rastvora. Dinamika Fe u zemljištu usko je vezana za reakciju i redoks potencijal zemljišta.

1. U uslovima visokog redoks potencijala i dovoljne vlažnosti pod uticajem mikroorganizama nastaju feri jedinjenja rastvorljiva u jako kiseloj sredini (pH~4) i Fe ima dovoljno za biljke koje uspevaju u pH < 4. 2. Rastvorljiva fero jedinjenja nastaju u zemljištu pri pH 4-6,5 i u uslovima niskog redoks potencijala. Biljke pri ovoj pH imaju dovoljno Fe za ishranu.3. U zemljištu slabo kisele do neutralne reakcije, pH > 6,5 gvožđe gradi nerastvorljive okside (Fe2O3; Fe3O4).

4. Pojava hloroze je pri pH > 7,5-8 u krečnim zemljištima obrazuju se teško rastvorljivi hidroksidi Fe(OH)2 koji se talože.POJAVA HLOROZE I OTKLANJANJENa kiselim i tresetnim zemljištima (Fe-humati se stvaraju)

Na alkalnim zemljištima sa puno kreča i gline (Fe-karbonati). Krečna hloroza posebno se manifestuje na vinovoj lozi; breskvama, citrusima.Primena visokih doza P-đubriva.

ubrenje na rezervu (teško rastvorljiviĐ Fe3PO4).Preterana vlažnost, zabarivanje i sabijanje zemljišta;Nedovoljna vlažnost, suša; ubrenje svežom organskom materijomĐ kao i nakupljanje H2S što se dešava u redukcionim uslovima sredine.NO3- podstiču a NH4+ usporavaju Fe-hlorozu.

Na veću pokretljivost Fe u zemljištu utiče organska materija koja sa Fe obrazuje lakorastvorljiva unutar kompleksna jedinjenja tipa Fe-helata.Obrazovanjem helata sprečava se inaktivacija Fe, te otuda na krečnim zemljištima bogatim organskom materijom nema pojave Fe-hloroze.Zemljišta sa <4,5 mg·kg-1 Fe lakorastvorljivog dobro su obezbeđena u Fe i nema opasnosti od Fe-hloroze.< 2,5 mg·kg-1 Fe su siromašna zemljištaOtklanjanje Fe-hloroze (u voćarstvu i povrtarstvu) primenom raznih agrotehničkih mera, zavisno od uzroka pojave (primeri):Na kiselim tresetnim zemljištima pH vrednost kalcifikacijom povećati (pH=3,8 na pH=4) pa da se Fe-hloroza otkloni.Ako je nedostatak Fe izazvan nakupljanjem H2S preporučuje se aeracija zemljišta ili primena preparata na bazi Cu jer joni bakra slično jonima teških metala vežu H2S.Jedinjenja na bazi Fe i helati Fe bilo folijarno ili preko zemljišta Sequestren Fe-138; ferifert;Sprečiti upotrebu teške mehanizacije, obradu izvoditi na veću dubinu radi provetravanja, češće unositi organska đubriva.Pri primeni mineralnih đubriva voditi računa o odnosu P i K a pri đubrenju N-đubrivima prednost dati NH4-N đubrivima.GUBICI Fe IZ ZEMLJIŠTAPrinosima – zavisi od biljne vrste, prinosa i zemljišta, retko više od 1,5 kg Fe·ha-1.Ispiranjem i erozijom gubi se neznatna količina Fe, izuzetak čine kisela zemljišta, lakšeg mehaničkog sastava i u humidnoj klimi.

FOSFOROblici u biljkamaOrganski (u zrnu i plodu)Neorganski (u vegetativnim delovima)

ORGANSKI P U BILJKAMA:Nukleinske kiseline RNK i DNK (iz tri dela) jedne baze-pirinske, jednog ugljenog hidrata i fosforne kiselineRNK učestvuje u sintezi belančevinaDNK odgovorna za prenošenje naslednih svojstava – bioloških informacija.Fosfoproteidi – jedinjenja belančevina sa fosfornom kiselinom - ulaze u sastav raznih fermenata

Fitin (Ca, Mg, so inozit.hexa fosforne kiseline). Fitin je rezervna materija u biljkama i posebno je zastupljen u semenu i mladim organima (oko 70% P u zrnu je u obliku fitina.U zrnu pšenice 71% P čini fitinU semenu suncokreta 77%U soji 64% P čini fitin4. Fosfatidi (fosfolipidi) – složeni estri glicerina, visokih masnih kiselina i fosforne kiseline preko koje je vezan kaolin, kolamin, serin. Fosfatidi obrazuju belančevinaste lipidne tvorevine koje regulišu propustljivost ćelijske membrane.5. Glikofosfati (estri šećera i fosforne kiseline) imaju važnu funkciju u fotosintezi i disanju i transformaciju ugljenih hidrata.6. NukleotidiManje zastupljeni ali bitniAMP adenozinmonofosfatADP adenozindifosfatATP adenozintrifosfatMINERALNA JEDINJENJA FOSFORA U BILJKAMAZastupljena su manje od organskih i više u vegetativnim od generativnih delova npr: slama 80% P u mineralnom obliku. Od neorganskih jedinjenja P je u K, Na, Ca, Mg-fosfatima, s tim što je najviše u vidu Mg-fosfata.KOLIČINE P U BILJKAMAZavise od biljne vrste, organa biljke i faze razvoja (mnogo više u semenu od slame).uljane biljke 1-1,6% P2O5 u semenuleguminoze 1-1,4% P2O5 u semenužita 0,6-1% P2O5 u semenukoren-krtola 0,3-0,5% P2O5 u semenuVoće 0,10-0,25% P2O5 u semenu

U vegetativnim delovima prilično ujednačen sadržaj P: u slami, kukuruzovini 0,2-0,4%Udeo P u suvoj materiji opada sa starenjem biljke Npr. kukuruz:u fazi 3-5 listova 0,98 % P2O510-12 listova 0,76 %u mlečnoj fazi 0,42 %u punoj zrelosti 0,27 %Kod P jako je izražena pojave reutilizacije a to je premeštanje P iz starih listova u mlađe, dok npr. Ca i Fe skoro da se ne kreću kroz sistem biljkeKOLIČINE P U ŽETVAMAIznete količine iz zemljišta su one koje se nalaze u zrnu i nadzemnom delu, a odnete su samo one koje se udaljavaju sa parcele.Oblici fosfora u biljkama: organski i neorganskiDEJSTVO FOSFORA NA BILJKEOptimalna (normalna) ishrana:Ubrzava zrenje plodovaPovećava prinosPovećava stvaranje ugljenih hidrataSkraćuje vegetaciju (5-10 dana)Smanjuje poleganjeSmanjuje nagomilavanje nebelančevinastih N materijaPovećava otpornost na sušuUtiče na razviće korenovog sistemaKod leguminoza utiče na povećanje kvržicaNedovoljna ishrana:Slabo (usporava rast i razviće) zametanje plodovaSmanjen razvoj korenaZastoj u obrazovanju plodova List dobija tamno crvenu boju i uvija se, tačkice violetne tamne i počinje nekroza na rubovima

Kod kukuruza kod mladih biljaka violetna boja na glavnom nervuPrekomerna ishrana:Toksičan u peskovitim zemljištima jer nema vezivanja hemijskog u peskovitom zemljištuNastajanje hloroze (Fe), disharmonija u ishrani P i drugih elemenata (Zn)FOSFORNA HRANA BILJAKAP gradi vrlo veliki broj jedinjenja (osim belog i crvenog P koji su otrovi) u zemljištu.Izvor biljne fosforne hrane je zemljište. Oblici:Organski (40-50%)Mineralni (50-60%)Fosforni oblici koji deluju reduktivno kao elementarni fosfor; fosfor vodonik otrovni su za biljke.Izvori P su otuda samo soli tri kiselineOrtofosforne kiseline H3PO4Pirofosforne kiseline H4P2O7Metafosforne kiseline HPO4Kiselina 2. i 3. se ne unose u zemljište đubrivima, a da bi se koristile one se hidrolizuju i prelaze u ortofosfornu kiselinu.Otuda su kao jedini izvor fosfora za ishranu biljaka soli ortofosforne kiseline, koje se u zemljištu nalaze u obliku primarnih fosfataCa(HPO4)2

Ca2+ + 2 H2PO4-sekundarnih↔ fosfataCaHPO4 Ca2+ + HPO42-tercijarnih↔ fosfataCa3(PO4)2 3 Ca2+ + PO43-↔Jonizacijom odnosno elektrolitičkom disocijacijom fosfat daju tri vrste jonova:

H2PO4; HPO4 i PO4 koje biljke usvajaju korenom

Biljke mogu usvajati samo H2PO4- i HPO42-.U černozemu pH u vodi 8 95,12 iz H2PO4-→

pH=7 33,9% H2PO4 i 66,1% HPO4 4,88%→ H2PO42-

FOSFOR U ZEMLJIŠTUNajčešći sadržaj P u zemljištu je 0,10-0,20% P. Granica 0,03-0,3%; škriljci 1-2% P; peščari 0,2% P i vulkanske stene 5-10%. Količine P u zemljištu od 900-9000 kg·ha-1. (zavisno 0,03-0,3%).Lokaliteti gde se kroz istoriju nagomilavao P su ratišta, prelazi na rekama, tesnaci – tu je P iz ljudskih kostiju.

P po dubini profilaNajviše ga je u površinskom sloju (zbog biološke akumulacije) gde je koren biljaka i organska materija više akumulirana.Od oko 170 minerala u prirodi P se u 95% od ukupnih količina nalazi u primarnim fosfatima u apatitu Ca3(PO4)2, CaF, OH, Cl (penta ili deka kalcijum fosfat) Ca10(PO4)6·CaF u fosforitu Ca3(PO4)2.

Pod uticajem vode dolazi do hidrolize i nastaju sekundarna jedinjenja (3 grupe):Organska jedinjenja: fitin, nukleinske kiseline, fosfo-lipidi, glukofosfati, fosfoproteidi.Adsorbovani fosfor. Mineralna jedinjenja P:Alkalnim NH4, Na, K, primarni; sekundarni; tercijarni svi rastvorljivi u vodiZemnoalkalnim Ca, Mg, primarni; sekundarni; tercijarni rastvorljivi i delimično nerastvorljiviSeskvi oksidi Al, Fe, neutralna; bazna; neznatno nerastvorljiva

ORGANSKA P JEDINJENJA U ZEMLJIŠTUTo su ista ona P organska jedinjenja koja se nalaze u biljnom tkivu.Iz unetih P-mineralnih đubriva jedan deo odlazi u organska jedinjenjaIz unetih organskih đubrivaIz žetvenih ostatakaIz izumrlih tela mikroorganizama, korenskih ekskrecija.Od organskih P jedinjenja jedan deo su nepromenjena P jedinjenja iz biljaka, a drugi deo su sintetizovana P organska jedinjenja u zemljištu.Priroda organskog P u zemljištu nije dobro proučena još se ne zna šta čini 20-40% P organskog.

Smatra se da je jedan deo fitin nepromenjen a drugi deo sintetišu mikrorganizmi.Značaj organskog PMože biti iskorišćen tek posle mineralizacije(enzim fosfataza i mikroorganizmi) u zemljištu koja imaju povoljan režim organske materije.Odnos C:P u mineralnim zemljištima je 40-50:1U organskim zemljištima C:P 150-180:1Mineralizacija organskog P je mikrobiološki proces i zavisi od niza faktora: prisustvo bacillus megaterijum varijetet phosphatikus.

pH kiselo manja mineralizacija, u neutralnoj sredini brža, temperatura viša brža mikrobiološka aktivnost.od vlažnosti zemljištaod prirode organske materijeod aktivnosti enzima fosfataze

Organska P jedinjenja su podložnija promenama od N jedinjenja. Mineralizacija je praćena imobilizacijom.

Imobilizacija je pri ponovnom ugrađivanju P iz jedinjenja koja su se tek mineralizovali i proces se zove reorganizacija P u zemljištuMINERALNI FOSFATI P U ZEMLJIŠNOM RASTVORU Normalna obezbeđenost 0,2-0,5 mg P2O5·l-1 zemljišnog rastvora=0,2-0,4 kg P2O5·ha-1 U vrlo bogatom zemljištu ako ima 1 mg P2O5·l-1 = 1 kg P2O5·ha-1 Siromašno zemljište < 0,1 mg P2O5·l-1 Vrlo je teško izolovati zemljišni ratsvor u nepromenjenom stanju

Značaj P iz zemljišnog ratstvoraBiljke sav P usvajaju iz zemljišnog rastvoraStalna dinamička ravnoteža

PO4 PO4↔

zemlj.rastvor čvsta faza

ADSORBOVANI PZa P nije važna fizičko-hemijska sorpcija (adsorpcija) gde je razmena jona između čvrste i tečne faze u ekvivalentnim količinama

OH

R OH + K3PO4 R - PO4 + 3 KOH→

OH

Kisela sredinaOva sorpcija je karakteristična za katjone (K+,Ca2+,NH4+) a ne za anjone, samo jedan mali deo se adsorbuje fizičko-hemijskom sorpcijom.

Na površini glinenih minerala može biti zamena PO4 jona na kaolinitu

SiO3 PO4

R SiO3 + 2 K3PO4 R + 3 K2SiO3↔

SiO3 PO4

Ova sorpcija nema veliki značaj za vezivanje P u zemljištu već HEMOSORPCIJA

Adsorbovani PO4 joni ne mogu se isprati u drenažne vodeAdsorbovani PO4 joni mogu se desorbovati i uticati na koncentraciju PO4 jona u zemljišnom rastvoru

HEMOSORPCIJA FOSFORA U ZEMLJIŠTU

Pod hemosorpcijom se podrazumeva proces pri kome se joni iz rastvora jedine između sebe ili sa jonima čvrte faze gradeći nerastvorljiva jedinjenja. To je najvažniji i najzastupljeniji proces obrazovanja različitih fosfata.Faktori koji utiču na hemosorpciju:pH (od pH zavisi koji fosfati će se nagraditi Ca,Fe,Mg)Prisustvo jona u zemljišnom rastvoru i adsorptivnom kompleksu (Ca 2+,Fe2+,Fe3+,Al3+,Na+,K+)Prisustvo hidratisanih oksida Fe i Al (za kisela zemljišta)

Prisustvo Ca jedinjenja u zemljištu (krečna i neutralna)Prisustvo CaCO3, Ca(HCO3)2

Prisustvo i karakter minerala gline. Disperznost zemljišnih čestica (ukupna površina čestica)Prisustvo organskih i neorganskih anjonaKad unesemo jedno P-đubrivo interesuje nas koji će prvo fosfati nastati

Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 2 CaHPO4 +↔ 2H2CO3

superfosfat ako je u višku

Ca(H2PO4)2 + 2 Ca(HCO3)2 2 Ca3(HPO4)2 +↔ 4H2CO3 MCP DCP TCP HA → ↔ ↔ ↔

Ca10(PO4)6 dekakalcijev fosfat

DCP

MCP DCPD TCP OCP HA↔ ↔ ↔ ↔

Sve reakcije teku istovremeno ali različitim intenzitetom

DCP je u zemljištu nestabilan

CaHPO4·2 H2O Ca2+ + HPO42- + H2O↔

precipitat direktno se

izdvaja u rastvor

2CaHPO4 + H2O + CO2 Ca(H2PO4)2 + CaCO3↔

7CaHPO4 + H2O + CO2 2Ca(H2PO4)2 +→ Ca5(PO4)3OHZnači nastaje jedan rastvorljiv i jedan nerastvorljiv

Stepen iskorišćavanja fosfora kreće se u granicama 10-30% a negde samo 7-8% (u crvenicama).Mineralne kiseline koje učestvuju u procesu mobilizacije fosfora iz nastalih teže rastvorljivih soli potiču iz procesa mineralizacije organskih materija i primenom fiziološki kiselih đubriva, u procesima nitrifikacije i sulfofikacije i dr.

HEMIJSKA ADSORPCIJA FOSFATNOG JONA U ZEMLJIŠTIMA KISELE REAKCIJE

U kiselim zemljištima koja sadrže slobodne jone Al3+ i Fe3+ odvija se proces hemijske adsorpcije pri čemu se rastvaraju teško rastvorljive soli P-kiseline.Sveže istaložene soli P-kiselina sa Al i Fe biljke mogu delimično da koriste, ali sa starenjem taloga nastupa kristalizacija i soli postaju nerastvorljive.Proces kristalizacije je naročito intenzivan pri naizmeničnom vlaženju i sušenju zemljišta.Hemijska adsorpcija se odvija prema sledećim reakcijama:

Ca(H2PO4)2+Fe(OH)3 CaHPO4+FePO4+3H2O i→ CaHPO4+Fe(OH)3 Ca3(PO4)2+FePO4+3H2O.→

Ca(H2PO4)2+Al(OH)3 AlPO4+CaHPO4+3H2O→

3CaHPO4+Al(OH)3 Ca3(PO4)2+AlPO4+3H2O→

ili

H

AK)Al3+ + Ca(H2PO4)2 AK) H +→ CaHPO4+AlPO4

H

Zahvaljujući hemijskoj sorpciji P-jon je slabo pokretan (u gajnjači i černozemu 7-8 cma u podzolu do 4 cm). Zbog male pokretljivosti P-jona, fosforna đubriva treba unositi u blizinu korena, kako bi P-jon bio dostupan biljkama.Najrastvorljiviji su sveže istaloženi koloidi, Fe i Al-fosf. Sa starenjem njihova rastvorljivost opada i oni kristališu.Koloidalni fosfati Al i Fe su dobri izvori P u neutralnim zemljištima dok u kiselim njihova efikasnost opada. Mešoviti fosfati H,Na,K,Al i Fe pokazuju različitu rastvorljivost i pristupačnost(K,NH4) Fe3H8(PO4)6·H2O mešoviti fosfati u kiselim zemljištima i pored očekivanja nisu dobar izvor za biljke.Pri kalcifikaciji stvaraju se OH joni i deluju na rastvorljivost povećavajući je na račun razmene saOHjonimaAl(OH)2H2PO4+OH H2PO4+Al(O↔H)3aluminijumhidroksifosfat

Moguće je do 10% P prevesti u rastvorljiv oblik posle kalcifikacije.Pravi značaj kalcifikacije je uklanjanje Al3+ jona iz rastvora, a time je manja mogućnost nastajanja jona Al fosfata već Ca-fosfata.Da li su fosfati Al i Fe rastvorljiviji u kiseloj sredini od Ca jona u pH > 7?Rastvorljivost fosfora Al i Fe u kiselom zemljištu je znatno manja od rastvorljivosti Ca-fosfata u neutralnom zemljištu.Rastvorljivost Al i Fe u kiseloj sredini zavisi od:pHstepena kristalizacijeod prisustva Fe i Al u zemljišnom rastvoru i adsorptivnom kompleksu

HEMIJSKA ADSORPCIJA ANJONASa gledišta upotrebe mineralnih đubriva i ishrane biljaka hemijska adsorpcija anjona je trenutno štetan proces, jer dolazi do imobilizacije važnih hranljivih elemenata, naročito fosfatnog jona, ali sa gledišta čuvanja jona od ispiranja je koristan.Hemijska adsorpcija P-jona u zemljištu neutralne i slabo alkalne reakcije

pH > 6,2-7; pH > 7zavisi od količine Ca2+ jona u zemljišnom rastvoru i adsorptivnom komleksu iod unete rastvorljive soli fosforne kiseline.

Primarni Ca-fosfat podleže reakcijama hemijske adsorpcije, odnosno taloži se prema sledećim reakcijama

Ca(H2PO4)2+Ca(HCO3)2 CaHPO4+2H2CO3→

2CaHPO4+Ca(HCO3)2 Ca3(PO4)2+2H2CO3→ iliSumarno Ca(H2PO4)2+2Ca(HCO3)2 Ca3(PO4)2+4H2CO→3

Sinteza teže rastvorljivih fosfata kalcijuma, a pri reakciji sredine blizu neutralnih vrednosti, moguća je u odsustvu CaCO3, a vrši se na račun razmene sa kalcijumom disuznog sloja zemljišnih koloida.

H

AK)Ca + Ca(H2PO4)2 AK) + CaHPO4→

H

H

AK)Ca + 2 CaHPO4 AK) + Ca3(PO4)2→

H

Teže rastvorljive soli Ca-fosfati podležu procesu mobilizacije pomoću mineralnih kiselina, pri čemu nastaju lakorastvorljive soli

Ca3(PO4)2 + 2 HNO3 Ca(NO3)2→ + 2 CaHPO4

2 CaHPO4 + 2 HNO3 Ca(NO3)2→ + Ca(H2PO4)2 ili

Ca3(PO4)2 + 4 HNO3 Ca(NO3)2→ + Ca(H2PO4)2

Ca3(PO4)2 + 2 HCl CaCl2→ + CaHPO4

2 CaHPO4 + 2 HCl CaCl2→ + Ca(H2PO4)2 ili

Ca3(PO4)2 + 4 HCl CaCl2→ + Ca(H2PO4)2

FAKTORI KOJI DOPRINOSE POVEĆANJU RASTVORLJIVOSPromena pH zemljišta naročito ako je jako kiselo, može se izvesti najefikasnije kalcifikacijom – dodavanjem krečnog materijala: CaCO3, CaO, Ca(OH)2.

Saturacioni mulj iz šećerana 10-20 t·ha-1, to je veoma skupo, dolazi u obzir samo za ekstremno kisela zemljišta, glavni zadatak je uklanjanje aktivnog Al i stvaranje Ca-fosfata i sprečavanje stvaranja baznih fosfata Fe i Al.Mogu se koristiti fino mlevena đubriva: sirovi fosfati (TCP), kompleksna đubriva sa DCP, Tomasovo brašno.

Unošenje organske materije – stajnjaka, žetvenih ostataka što je efikasna mera posebno ako se izvodi kalcifikacijom. Tada nastaju Ca-humati (blagi humus). Ovi Ca-humati stvaraju povoljne uslove za ishranu biljaka na tim zemljištima.

Organske kiseline, huminska, limunska, vinska... Doprinose kompleksiranju Fe i Al i time se smanjuje njihova aktivnost.Organska materija stvara jedan film oko fosfata i time smanjuje mogućnost fiksacije P od strane Al i Fe.

. Povećana mikrobiološka aktivnost zemljišta što je posledica prmena pH i primene organske materije. Mikroorganizmi stvaraju u rizosferi povoljne uslove za kontaktnu ishranu.Izbor odgovarajućeg načina primene đubriva npr. Ne treba ih mešati sa celokupnom masom zemljišta da se P ne fiksira.Umesto toga rastvorljive fosfate primenjivati u redove, trake, kućice. Na taj način se kontaktna površina između P i zemljišta smanjuje. Otuda treba rastvorljive fosfate primenjivati u granulisanoj formi a ne u praškastoj.7. Redovno đubrenje P-đubrivima.

Postiže se:Manja fiksaciona sposobnost zemljišta (jer se đubri svake godine i zasićuje se P-jonima)Redovnim đubrenjem stvaraju se nove količine koloidalni Fe i Al, čija je površina velika i ratsvorljivost P veća od baznih fosfata.

Takođe, stvaraju se i mešoviti fosfati i seskvi oksidi i drugi katjoni čija je rastvorljivost veća od čistih Fe i Al fosfata, a delom nastaju i Ca-fosfati, naročito u uslovima manje kiselosti zemljišta, kao što je DCP koji su nestabilni i lako oslobađaju P jone za ishranu biljaka.

LAKOPRISTUPAČNI FOSFOR ZA BILJKETo je onaj deo ukupnih rezervi fosfora koji mogu da usvoje biljke svojim korenovim sistemom a to je: P u zemljišnom rastvoru (tu ga je jako malo), adsorbovani P u adsorptivnom kompleksu, kao i deo P koji se nalazi vezan u raznim P-jedinjenjima kao deo MCP, DCP, deo sveže istaloženog koloidalnog fosfata Al i Fe i neutralni P fosfati.Pri đubrenju samo azotom, javljaju se nepovoljne promene u rastenju i razviću biljaka, kao posledica fiziološkog poremećaja zbog viška azota i nedostatka fosfora.Biljke sporo rastu u početnom periodu vegetacije, smanjuje se produktivno bokorenje kod pšenice i do 20% (Sarić, 1993.).Faze razvića useva zakašnjavajuBiljke su neotporne na nepovoljne uslove sredine Posebno nisku temperaturu (hladno proleće)I sušu, što se odražava na kvalitet i visinu prinosa.

Na zemljištima manje plodnosti efekat izostavljanja P-đubriva ispoljava se ranije (brže), posebno kod kultura koje su osetljive na nedostatak fosfora.

Pri povoljnoj ishrani fosforomUbrzano je zrenjePovećava se prinosPovećava se stvaranje ugljenih hidrataSkraćuje se vegetacijaSmanjuje se poleganjeSmanjuje se nagomilavanje nebelančevinastih materijaPovećava se otpornost na sušu

Bolje je razviće korenovog sistemaKod leguminoza utiče na povećanje kvržica

HEMOSORPCIJA U KISELIM ZEMLJIŠTIMA pH < 6Glavni uticaj u kiselim zemljištima imaju aktivni joni Al, Fe, Mn koji se nalaze u zemljišnom rastvoru ili adsorptivnom kompleksuHidratisani oksidi Al i FeSorpcija pomoću glineAl3+ + H2PO4- + H2O ↔ Al(OH)2H2PO4 + 2 H

aluminijumhidroksifosfat

Hidratisani oksidi Fe3+ sorbiraju fosfate u dijapazonu pH = 3-7 dok kada je pH > 7 sposobnost vezivanja fosfata jako opadaHidratisani oksidi Al3+ sorbiraju fosfate u dijapazonu pH = 3-7 i preko 7-9 s tim što sposobnost sorpcije opada

Al(OH)3 + Ca(H2PO4)2 AlPO4 + CaHPO4↔

malo rastvorljiv prvi reakcioni produkt u svim sredinama

AlPO4 Al2(OH)3PO4 Al4(OH)3PO4 ↔ ↔ ↔ Al6(OH)3PO4

malo rastvorljiv još više nerastvorljiv više nerastvoljiv najviše nerastvorljiv

Osobine seskvi oksidaNajvažniji je odnos između mola metala i mola fosfor jonaNajpristupačnije su kisele forme koje brzo prelaze u bazneKisele forme i njihova rastvorljivost0,107 g P2O5·l-1Bazne forme i njihova rastvorljivost0,061 g P2O5·l-1

AZOTBiljka živi u dve sredine – korenom u zemljištu i nadzemnim delovima u vazduhu. Otuda ona hranjive materije uzima iz:Zemljišta (korenovim sistemom i to mineralne materije i vodu)Vazduha (preko lista i to ugljen dioksid i kiseonik za disanje)Uz pomoć sunčeve energije biljke iz prostih neorganskih jedinjenja sintetišu složena organska jedinjenja.Analitičkim putem utvrđeno je da se biljno tkivo sastoji iz:Organskih i mineralnih jedinjenja.

Organska jedinjenja čine 95% suve materije i tu spadaju ugljeni hidrati, belančevine, vitamini, masti, organske kiseline, biljni pigmenti, enzimi i hormoni. Ova grupa jedinjenja je važna zbog svoje rasprostranjenosti i značaja za ishranu.

Mineralna jedinjenja čine 5% od suve materije. Ova jedinjenja se nalaze u manjim količinama ali u fiziološkom pogledu imaju istu važnost kao i organska jedinjenja.

PODELA HRANLJIVIH ELEMENATPrema elementarnom sastavuPod elementarnim sastavom podrazumeva se sadržaj pojedinih hemijskih elemenata (N,P,K,Ca...) u biljci.Sveža biljna supstanca sušenjem na 105 º C Voda (od 45 do 95% prosečno 80%)Suva biljna supstanca (sagorevanjem) Odlazi u vazduh organske materije 95% od suve materije

Ostaje u pepelu mineralne materije 5% od suve materije

Fiziološka podela elemenata sa stanovišta ishrane biljakaBiogeni elementi se dele:a) MAKROELEMENTI > 1‰ u suvoj biljnoj supstanci C,O,H,N,P,K,Ca,Mg,S,Feb) MIKROELEMENTI < 1‰ u suvoj biljnoj supstanci B,Cu,Zn,Mn,Mo,Cl,NiNeophodne hranljive elementeda imaju određenu fiziološku uloguda se u nedostatku javljaju simptominema reprodukcije u odsusutvune mogu se zameniti drugim elementima

Bilans NAzot dospeva u zemljište:AzotofiksacijomUnošenjem organskih i mineralnih đubrivaProcesima: truljenja, sagorevanjaRazlaganjem u zemljištu otpadaka biljnog i životinjskog poreklaRazlaganjem tela mikroorganizama

Gubici NGasoviti gubiciVolatizacijaDenitrifikacijaMigracija i ispiranjeErozijaEolskaHidroOdnošenje prinosom

Merkantilnim delomVegetativnim delom (žetveni ostaci)

Azot u hranljivim sredinama Mesto N među ostalim elementimaAzot spada u grupu neophodnih, makrohranljivih elemenata a zajedno sa C,O i H u organogene elemente. Pored toga on spada i u užu grupu deficitarnih elemenata (sa P i K).Neophodni hranljivi elementiU suvoj biljnoj supstanciMakro > 1‰Mikro < 1‰

Makroelementi:C,O,H,N,P,K,Ca,Mg,S,Fe(45;42;6,5;1,5)Mikroelementi:B,Cu,Zn,Mn,Mo,Co,Cl,Ni,Al

2. Korisni elementi Na,SiN2 je otkriven 1772.g. uisto vreme otkrili su ga : škotski naučnik Danijel Redford, engleski hemičari Pristli i Kavendiš, i šveđanin Šele.

Obično se ističe da je N najvažniji među neophodnim hranljivim elementima, da je sinonim plodnosti zemljišta i povećanja prinosa, i elemenat u prvom minimumu.Opravdanje za ovo je sledeće:Azot je sastavni deo raznih jedinjenja u biljkama od kojih neka (belančevine, hlorofil) imaju esencijalne fiziološke uloge.“Bit života je povezana sa belančevinama i nukleinskim kiselinama te se može smatrati da je azot elemenat života”.2. Na osnovu relativnog broja atoma potrebnih za biljke AZOT je na vrhu liste onih elemenata koji dolaze iz zemljišta ili đubriva (3x>)

3. Iznošenje N žetvama je najčešće veće od ostalih deficitarnih elemenata (merkantilnim delom prinosa) udaljava se sa parcele.

AZOT U BILJKAMA

Fiziološke ulogeN je komponenta mnogih biljnih organskih materija, koje imaju mnogostruke fiziološke uloge:

Sastavni deo je belančevina a ovea) plazmeb) enzima – koji učestvuju u svim životnim zbivanjima biljke – hlorofila koji jec) nosilac fundamentalnog procesa fotosinteze a ova ima kapitalnu ulogu u izgradnji organske materije

a – C32H30O5N4Mg ili C55H72O5N4Mg b – C32H28O2N4Mg ili C55H70O6N4Mg

DEJSTVO AZOTA NA BILJKEPrema obimnosti ishrane:I potpuno odsustvoprestaje život biljaka po iscrpljivanju azota iz semena, sadnice, rasada ukoliko je seme krupnije duže je u životu biljkaII nedovoljna ishrana(simptomi su često slični: nedovoljnoj vlažnosti; starenju; bolestima)nedovoljno stvaranje hlorofilabiljka zakržljavaumanjen rast

skraćena vegetacija – umanjena fotosintezalist mali, hlorotičan, rano otpadaprinos umanjen

III normalna obezbeđenost azotomobilno stvaranje hlorofilalepa zatvoreno zelena bojaporast biljke brzrazvijeno stablo i listprinos visokIV preobilna ishranavegetativni organi sočni i bujnirast biljaka znatno povećanvegetacija produženaopadanje lišća usporeno i kasnozrenje produženobelančevine se stvaraju i nagomilavaju štob) pogoršava kvalitet proizvodac) nedostaju ugljeni hidratid) povećava se hidrofilnost (sukulentnost) - napad gljivičnih bolesti

Dejstvo azota na kvalitet proizvoda može da se ispolji:pozitivnopovećanje sadržaja belančevina kod žita, krmnog bilja i povrćanegativnoPri prekomernoj i jednostranoj upotrebi N, naročito bez P javlja sep oleganje useva a otklanja se:

selekcijomprihranjivanjem sporodelujućim N-đubrivimaŠećerna repaŠtetni azot (loš odnos list – koren; % šećera smanjen)

Povrće (nepovoljan ukus, čuvanje teže)Pivski ječam (umanjen slad)Voće i povrće (slab kvalitet, loše čuvanje)Štetan azot a-amino azot koji činigrupa azotnih jedinjenja (slobodne aminokiseline, purin, pirimidin, NO3-N i dr.)Štetan N je nepoželjan sastojak u š. repi pošto jedan njegov deo sprečava kristalizaciju 25-40 delova šećera i povećava gubitak šećera pri preradi repe. Amino-azot predstavlja značajan udeo štetnog azota

BIOGEOHEMIJSKA RASPODELA AZOTA NA ZEMLJIIako je procentualni sadržaj azota u litosferi mali, zbog njene enormne mase, najveće rezerve azota nalaze se u litosferi, 98% ukupne količine azota na Zemlji.U magmatskim stenama Zemljine kore nalazi se 97,8% azota litosfere, a samo 0,2% u sedimentnim stenama (Chalk i Keeney, 1971). Bez obzira na to što litosfera sadrži najveće rezerve azota na Zemlji (1·1023 g) (tab.1) ona nije značajniji izvor azota za biosferu.Rosswall (1976) procenjuje da je raspodela azota na kopnu sledeća: u biljkama 4%, biljnim ostacima 1%, mikroorganizmima 0,2% i organskoj materiji zemljišta 94%, pri čemu je manje od 1% prisutno u mineralnim oblicima koji su prostupačni biljkama.

IZVORI AZOTA U ZEMLJIŠTUN2; N N≡ 78,1% volumni 75,5% težinski, 712 J za (N N)≡

Osnovni i primarni izvor N u pedosferi je iz atmosfere 140·106 t/god.

U zemljište dospevaIz organskog materijala; đubriva; mineralni 92·106 t/god. Ukupno 232·106 t/god.

Proces vezivanja N sa O2 i H2 u atmosferi i njegovo dospevanje u pedosferu naziva se AZOTOFIKSACIJA

Vrše je azotofiksatori koji žive u vodi i zemljištuAbiotska azotofiksacija je fizičko-hemijski proces (atmosferska nitrifikacija)(N2 + O2) = 2 NO + O2 = 2 NO2 NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

N2 + 3H2 = 2 NH3

NH3 + HNO3 = NH4NO3

NH3 + HNO2 = NH4NO2

Biotsku azotofiksaciju vrše mikroorganizmi koji poseduju enzime u prvom redu enzim nitrogenazu.Biotska azotofiksacijaSlobodna (azotobakter)Simbiozna (rizobijum radicikola)

Slobodna;AerobnaAzotobakterAzotobakter croococumAzotomonasAzotobacter agileNeke plavo-zelene alge (oko 40 vrsta do danas poznato)

2. AnaerobnaClostridium pasterianum; (pseudomonas)U anaerobnim uslovima u prisustvu dosta ugljenih hidrata iz kojih se izdvaja buterna kiselina i izdvaja CO2 i vodonik, koji redukuju N2 (vazdušni) do NH3.

C6H12O6 CH3-CH2-CH2-COOH + 2 H2+CO2→

N2 + 3 H2 2 NH3 + 22 Cal→

Azotobakter je zastupljen u svim zemljištima ali mu aktivnost zavisi od uslova koji vladaju u zemljištu:Prisustvo kiseonika; pH zemljišta~ neutralna; t-zemljišta (oko 25ºC); vlažnosti (60-70% P.V.K.); i prisustva hraniva (Ca; P; Mo)

pH<5 aktivnost azotobaktera je smanjena na minimum unošenjem organske materije sa puno ugljenika povećava se azotofiksacijaZa redukciju 1 molekula N2 potrebno je 16 molekula ATP, 3 para vodonikovih atoma i 3 para elektrona koji potiču iz Krepsovog ciklusa.Skraćeno: Ferment nitrogenaza katalizuje redukciju molekularnog N2 do 2NH3 prema sledećem:N2 + 6e- + 6H+ 2→ NH3 reaguje sa: ketokiselinama, oksikiselinama, nezasićenim kiselinama i produktima oksidacije ugljenih hidrata i sintetišu se aminokiseline.

(sa 15N utvrđeno da najveći deo N2 prelazi u NH3 a manji deo u asparaginu i glutam.)

Primer:

2 NH3 + 2 CH3-C-COOH CH3-CH-COOH + O2→

║ │

O NH2

pirogrožđana kis. alanin belančevine→

NITROGENAZARedukcija molekularnog N2 do NH3 odvija se u prisustvu fermenta nitrogenaze, koji je do sada izolovan iz:ClostridiumaAzotobacteraClebsielle iRhizobiuma

Nitrogenaza se sastoji od: gvožđe-protein kompleksa i molibden-gvožđe-protein kompleksa.Gvožđe-protein kompleks sadrži četiri atoma gvožđa i četiri atoma sumpora.Molibden-gvožđe protein kompleks sadrži 24 do 32 atoma gvožđa, isto toliko sumpora i dva atoma molibdena.Molibden-gvožđe-protein kompleks ima 3,7 puta veću molekulsku masu od gvožđe-protein kompleksa i pojedinačno ne mogu da kataliziraju redukciju N2 već samo zajedno.U kvržicama leguminoza utvrđeno je prisustvo leghemoglobina, koji ima ulogu prenosioca O2. Leghemoglobin reguliše ulaženje O2 u kvržicu. Purpurno crvena boja kvržica, koja potiče od leghemoglobina pokazuje da je rhizobium još aktivan, a ukoliko su kvržice mrke boje rhizobium je umro.

Slobodna azotofiksacija ima njaveći značaj jer se odvija na svim suvim delovima zemljie, i može se povećati mikrobiološkim đubrivima (azotobakterin).

SIMBIOTSKA AZOTOFIKSACIJAVrši se između:Viših biljaka (leguminoza)RizobijumaRizobijum u zemljištu može da živi slobodno i bez biljke domaćina, ali ne može fiksirati N iz vazduha. U zemljištu živi i do 50 godina u latentnom stanju. Ima ih više varijeteta i svaki je prilagođen za određenu biljnu vrstu (do sada utvrđeno 7).Rizobijum inficira korenovu dlačicu i ta infekcija se naziva virulentnost što izaziva deobu ćelije i stvaraju se kvržice.Još za vreme vegetacije biljka jedan deo izlučuje iz kvržica za druge biljke

Da bi se ovo odvijalo potrebni su sledeći uslovi:O2pH neutralna60-70% od P.V.K.t= 25-30ºCPrisustvo određenih hranjiva (Ca,P,Mo,Fe)

OBLICI N U ZEMLJIŠTUN u zemljištu 0,1 – 0,3%Skoro sav azot je u raznim organskim jedinjenjima97-98% organski N2-3% mineralni NOd toga24-37% proteini3-4% nukleinske kiseline5-10% amino šećeri 30-45% aminokiseline20-30% NH4-N u kiselom hidrolizatu (Stewenson 1982)

Ostalih 50% su stabilna kondenzovana ili polimerizovana komleksna jedinjenja humusnih materija a time i azota.Organski N je veoma stabilan i sporo se mineralizuje (jer po raznim teorijama gradi):proteinsko-ligninski kompleksTaninsko-proteinski kompleksSorpcija organske materije a time i azota mineralima glineInaktiviranje fermenata usled sorpcije organske materije (N) mineralima gline.

Azot u zemljištu se nalazi u Organskim oblicimaVisokomolekularna jedinjenja:Belančevine 24-37%Nukleinske kiseline 3-4%Stabilna kondenzovana ili polimerizovana kompleksna jedinjenja~50%Niskomolekularna jedinjenja

aminošećeri 5-10%amino kiseline 10-15%amidiaminiasparaginureaMineralnim oblicimaAmonijum i amonijaku zemljišnom rastvoruadsorbovanifiksiranusvojen biljkama i mikroorganizmimaoksidovan

Fizičko-hemijska imobilizacija ili fiksacija NH4+ (nebiološka imobilizacija)

Prema klasičnim shvatanjima smatralo se da je sav mineralni N pristupačan biljkama. Međutim, novim metodama (tehnikom obeleženog izotopa azota 15N) dokazano je da ima i mineralnog N koji nije direktno pristupačan a to je nebiološki fiksiran NH4-N.Fizičko-hemijska imobilizacija ili fiksacija NH4-N je vezivanje NH4+ u međuslojne razmake minerala gline u neizmenjivo stanje.Sekundarni minerali gline – hidratisani alumosilikati imaju kristalnu i slojevitu građu.Od ukupne količine Ntot u fiksiranom obliku može da bude od 8% u površinskom sloju do 40% u dubljim slojevima (što zavisi od % zastupljenosti i kvaliteta gline).Fiksirani NH4+ ne može se istisnuti sredstvima za katjonsku izmenu.Fiksacija NH4+ zavisi od:Vrste i količine glinePedogenetskih procesaZastupljenosti drugih katjona (npr.K+; NH4+)Koncentracije dodatog NH4+Mehaničkog sastava i svojstava zemljištaVremena unošenja NH4+ kroz đubrivaSmatra se da je fiksacija NH4+ jona samo privremena redukcija (kojom se smanjuje pristupačnost N biljkama) posle defiksacije NH4+ postaje pristupačan biljkama. Čak se smatra da je fiksacija NH4+ koristan proces za bilans N u zemljištu jer sprečava gubitke NH3-gasovite i migraciju NO3-.

Sa gledišta biljaka fiksacija NH4+ je pozitivan proces jer se NH4+ postepeno oslobađa kao sporotekući izvor azota za biljke, jer biljke vole ravnomernu ishranu a ne stresove pa bili oni i u hrani.

Klima utiče na:Posednutost zemljišta vegetacijomProizvedenu količinu biljne maseNa aktivnost mikrobioloških procesaIma važnu ulogu u određivanju vegetacijeVlažnost veća više N u zemljištu (nagomilava se organska materija, slabija aeracija i slabije razlaganje organske materije)Temperatura veća brža mikrobiološka aktivnost i brže razlaganje (Van Hofovo tº pravilo. Sniženje srednje godišnje tº za 10 ºC povećala bi se količina N 2-3 puta).

Tip vegetacije pod travama više N od šumske vegetacijeNivo N ne može se održati bez uvođenja busenastih trava

Slabija aeracija u livadskom zemljištu, visok stepen zasićenosti bazamaKorenske izlučevine inhibiraju nitrifikaciju

Način mešanja biljnih ostataka sa zemlji Topografija (reljef) indirektno utičeViši rejoni povećavaju se padavine, snižava se tº i više organske materijeU mikrodepresijama više N zbog slivanja padavina i bujnije vegetacije Na severnim ekspocijama terena više NFizičko-hemijske osobine zemljištaTekstura – teže zemljište više gline veći sadržaj N, na lakim peskovitim zemljištima manje NpH u neutralnim zemljištima bogatim u Ca stvara se stabilan humus

Nizak pH nema razlaganja organske materije i nagomilava se N

Obrada – način iskorišćavanja zemljištaSa početkom obrade počinje i smanjenje količine N u zemljištu. Prevođenjem devičanskih u obradiva zemljišta smanjuje se količina N

Gubici N iz zemljištaZavise od1 Klime2 Tipa zemljišta3 Biljne vrste4 Prinosa

Žetvama(100-300 kg N·ha prinos, slama, krtole)Erozijaeolska, krčenje vetrozaštitnih pojaseva-VojvodinaHidro, snošenje zemljišta sa nagnutih površina vodama a sa njima i hranljivih materija (brdsko područje)gubici mogu 0 a mogu i 100%3. Gasoviti gubiciDenitrifikacijaVolatizacija

Denitrifikacija je redukcija NO3- do isparljivih gasova (N2O;N2), obavljaju je denitrifikatori, bakterije koje u odsustvu O2 koriste O2 iz NO3 i nastaje AZOTNA RESPIRACIJA pseudomonas, microccocus bacilus+O2 → npr: C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O (u→ aerisanim zem.) glukoza

Denitrifikacione bakterije oksidišu do CO2→ -O2 nitratna respiracijaC6H12O6 + 4 NO3- 6 CO2→ + 6 H2O + 2 N2 od autotrofa thiobacilus↑ denit.Denitrifikatori koriste O2 iz NO3- umesto atmosferskog O2 kao akceptora H2

Uslovi nastajanja:Džepovi u zemljištu, do kojih ne dolazi O2;Unošenjem dosta žetvenih ostataka (slame) stvara se anaerobna sredina;Posle jakih kiša i nekontrolisanog navodnjavanja istiskuje se O2 i aktiviraju se denitrifikatori. Nema direktnih mera za otklanjanje već pravilno navodnjavanje, obrada i primena sporodelujućih đubriva. Gubici 15;25-30% u bilansu NHemijska denitrifikacija1. R-NH2 + HNO2 = R-CH2COOH + H2O + N2 2. NH3 + HNO2 NH4NO2 + 2↑ → H2O + N2 3. NH2OH + HNO3 5 H2O + 2 N2↑ →

VolatizacijaJe gubljenje NH3 sa površine zemljeUslovi za nastajanje:Razlaganjem organske materije do NH4 i NH3 , primenom↑ NH4 đubriva ili amidnih po površini zemljišta, na karbonatnim zemljištima, na vlažnom zemljištu pri povećanju tº gubi se NH3 .Mere↑ za sprečavanje gubitaka:Uneti NH4 đubrivo bar na 4-5 cm dubine, ne NH4; NH2-oblik đubriva na krečna zemljišta;Unositi N-đubriva u više navrata ne na zemljište bez vegetacijeGubici volatizacijom 10-20%Gasoviti gubici u bilansu azota do 30-35%

Migracija i ispiranje N iz zemljištaOd ovih procesa zavisi:Dejstvo N iz đubriva i zemljišnih rezerviStepen njegovog iskorištavanjaOdređivanje doza, vremena i načina primene đubrivaBilans N na gazdinstvuPokretljivost pojedinih oblika N je različitaOrganska N-jedinjenja su nepokretna (izuzetak su zemljišta gde vladaju destrukcioni procesi)Amonijačni jon (NH4+) i amonijak (NH3) se takođe dobro vežu u zemljištuKarbamid (CO(NH2)2) je pokretan ali kratko do hidrolize odnosno prelaska u NH4 oblik.Nitratni jon (NO3-) je jedino pokretan u zemljištu

Kretanje NO3 može biti zajedno sa kretanjem vode (Mass Flow) koji je posledica razlike hidričkog pritiska. Znači da se nitrati koji se nalaze u rastvoru kreću zajedno sa njim i to:ASCEDENTNO DESCEDENTNO↑ ↓ iLATERALNO↔

2Kretanje NO3 može biti i difuzijom koja je rezultat razlika u koncentraciji i to u svim pravcimaKretanje zavisi od:

Količine N u zemljištu (prirodan, dodat đubrivima)Količine i rasporeda padavinaIntenziteta perkolacije i infiltracije a on zavisi od: sastava zemljišta, teksture, dubine profila i način površinskog tretiranja zemljišta.

d) Kapaciteta zemljišta da drži vodue) Prisustva i vrste usevaf) EvapotranspiracijeNO3 se ne ispiraju do nivoa vlažnosti P.V.K.

Hemizam fiksacije atmosferskog azota od strane bakterija koje žive u simbiozi sa leguminozama može se predstaviti na sledeći način:

N=N + H2 = NH = NH (diamid)

NH=NH + H2= NH2—NH2 (hidrazin) ili

NH=NH + 2H2O = 2 NH2OH (hidroksilamin)

NH2—NH2 + H2 = 2 NH3 (amonijak)

2 NH2OH + H2 = 2 NH3 + H2O

Nastali NH3 i NH2OH (hidroksilamin) mogu reagovati sa ketokiselinama, oksikiselinama i nezasićenim kiselinama, produktima oksidacije ugljenih hidrata i tako se sintetišu aminokiseline.

2 CH3—C—COOH + NH2OH CH3—CH—COOH +→ O2

║ │

O NH2

pirogrožđ.kis. Alanin

2 CH3—C—COOH + 2 NH3 2 CH3—CH COOH +→ O2

║ │

O NH2

pirogrožđ.kis. Alanin

Stvorene aminokiseline učestvuju dalje u sintezi belančevina. Odnos između kvržičnih bakterija i biljke domaćina je takav da se bakterije javljaju kao paraziti, posle čega dolazi jedan stadijum ravnoteže, da bi?????????

MIKROELEMENTI. Potrebe izučavanja mikroelemenataZnačaj mikroelemenata za normalne životne proceseGajenje visoko produktivnih sorata i hibridaPrimena visokokoncentrovanih đubrivaSve manja upotreba organskih đubrivaIntenzivna obrada zemljišta Uska specijalizacija u proizvodnji uloga u ishrani životinja (Co, F, J)

Gore navedeni činioci mogu dovesti do nedostataka mikroelemenata u zemljištu bilo da se radi o njihovom “akutnom” ili “latentnom” nedostatkuOsnovne uloge mikroelemenata U slučaju njihovog nedostatka biljke ne mogu normalno da završe svoj životni ciklusDeluju u biljkama u malim količinama katalitičkiUtiču na biljke strogo specifično i neposredno utiču na životne procese biljakaFiziološke uloge mikroelemenataMikroelementi u sastavu fermenata

Mikroelementi i oksidacioni procesi u biljkamaMikroelementi i sinteza belančevina i drugih organskih materija

Mikroelementi i ubrzanje razvitka biljakaMikroelementi i nepovoljni uslovi sredineMikroelementi i mikroorganizmi

NEDOSTATAK MIKROELEMENATA U ZEMLJIŠTUApsolutni – primarni nedostatak – prirodni nedostatak

Zemljišta u nekom mikroelementu (stene siromašne mikroelemntima) npr. može se očekivati u peskovitom zemljištu.

2. Uslovan – indirektni nedostatak mikroelemenataZbog antagonizma jona npr. Mn i B u zemljištu visoke pH

Mn2+ Mn2O3 MnO2; B u zemljištu sa dosta→ → CaCO3 nepristupačan Cu2+ naročito se dobro veže sa sirovom organskom materijom (npr. šumsko zemljište)Otklanjanje nedostatka1. Kalcifikacija veoma skupa 1-2 vagona·ha-1 CaCO3 teško2. Primena odgovarajućeg oblika mikroelemenata preko helata

U odnosu na ispoljavanje simptoma nedostatkaAkutni nedostatak – ispoljava se kroz karakteristične simptome nedostatka koji se definišu kroz kataloge (slike nedostataka – simptomi) Zn – skraćeno internod., sitno?????

Kad se ispolje simptomi to je veliki nedostatak. Akutni nedostatak ređe se ispoljava i lako se otklanja.

Latentni nedostatak – ne ispoljava se kroz vidljive simptome nedostatka već kroz smanjenje prinosa i kvalitet.

Latentan nedostatak poklapa se sa uslovnim nedostatkom i posledica je nepovoljnih uslova sredine.

METODE ZA UTVR IVANJEĐ MIKROELEMENATAMetoda vizuelne dijagnostike simptoma nedostatka mikroelemenataHemijske analize zemljišta (kriterijumi – nivoi obezbeđenosti)Analiza biljnih tkiva za otkrivanje nedostatka mikroelemenataOgledi u sudovima sa vegetacijom za utvrđivanje dejstva dodatih mikroelemenata

Poljski ogledi sa mikroelemetima (predstavljaju poslednju kariku u istraživanju). Treba kombinovati sve metode istraživanja.

SREDSTVA ZA OTKLANJANJE NEDOSTATKA MIKROELEMENATARastvorljive soli mikroelemenata (borax, H3BO3, Mn, Cu, Zn,-sulfati. Ove soli se mogu mešati sa zemljištem nije efikasno, bolje je tretiranje preko lišća i namakanje semena.Teže rastvorljive soli i minerali koji sadrže mikroelemente i razni otpaci industrije zgure i šljake.

Silikatni fritovi – staklene mase sa mikroelementima. Dobijaju se uduvavanjem vrele staklene mase sa dodatim mikroelementima u hladnu vodu, hladi se, melje i to su silikatni fritovi (npr. Bor-silikatni fritovi sa 6-10 % B u SSSR)Mineralna đubriva sa mikroelementima (npr. Multifert 13:13:13 + mikroelementi; “Zorka-fert”Tečna đubriva sa helatnim preparatima (npr: Wuksal 12:8:4 + mikroelementi u helatnoj formi, Fe-EDTA, FeHeDTA, FeDTPA, FeEDDHHA)Načini otklanjanja nedostatka mikroelemenataMešanjem soli mikroelemenata sa zemljištem

U čvrstom i tečnom stanju lokalno dodavanje u voćarstvuDodavanje sa čvrstim mineralnim đubrivima

Dodavanje sa tečnim đubrivimaPrskanje preko listaNamakanje semena

DINAMIKA MIKROELEMENATA U ZEMLJIŠTUMeđu najvažnijim faktorima koji utiču na dinamiku mikroelemenata u zemljištu su:pH ima presudan značaj za usvajanje i pristupačnost mikroelemenata. U kiseloj sredini oslobađa se više mikroelemenata u zemljišni rastvor što može dovesti do toksičnosti posebno Mn i Cu i to na teškim glinovitim zemljištima, dok na peskovitim zbog isporanja toksičnost kraće traje. Pristupačnost i pokretljivost mikroelemenata je znatno veća u kiseloj sredini. Od pH 5-7 rastvorljivost se smanjuje osim Mo – on je pristupačniji pri višim pH.Organska metrija (stajnjak, fekalije, kompost, sadrže mikroelemente), pored toga organska materija povećava adsorpciju i mobilnost mikroelemenata i stvaranja kompleksnih jedinjenja.Po nekim autorima organska materija je osnovni uzročnik nedostatka mikroelemenata npr: B (Katalimov). Po drugim organska materija sa mikroelementima ne obrazuje stabilna jedinjenja u zemljištu te i nema uticaja (Šefer).Po trećim obrazovana organska jedinjenja sa mikroelementima prolaze brzo kroz proces mineralizacije, tako da organska materija nema uticaja na smanjenje pristupačnosti (Pejve).Međutim, primetno je da zemljišta sa dosta organske materije posebno u svežem stanju, uglavnom oskudevaju u mikroelementima što se ispoljava kroz znake nedostatka na gajenim kulturama.

Oksido-redukcioni potencijal. Posebno je izražen za Mn. Mn se najviše nalazi u zemljištu gde vladaju redukcioni uslovi (procesi). Preterana vlažnost zemljišta, navodnjavanje, sabijeno zemljište, doprinose povećanom sadržaju i usvajanju Mn2+.4. Sadržaj CaCO3 %. Zemljišta sa većim sadržajem CaCO3 imaju baznu reakciju te je u njima rastvorljivost

mikroelemenata manja. CaCO3 sa većinom mikroelemenata gradi teže rastvorljiva jedinjenja, te tako direktno utiče na njihovu rastvorljivost i pristupačnost.5. Mehanički sastav zemljišta. Laka – peskovita zemljišta sadrže manje mikroelemenata od težih zemljišta, pa otuda na takvim zemljištima dolazi do gladovanja biljaka u mikroelementima.

Vlažnost zemljišta. U vlažnim rejonima, a posebno na lakim zemljištima, dolazi do ispiranja mikroelemenata, dok u aridnim može doći do nagomilavanja, što može izazvati njihovu toksičnost (primer, B u slatinama).

7. Prisustvo hidratisanih oksida Fe i Al je značajno za dinamiku mikroelemenata, posebno B. Pri kalcifikaciji količina OH jona se povećava i oni fiksiraju mikroelemente u teško pristupačne oblike. Bazni hidratisani oksidi dva puta više vežu B nego kiseli. Oksidi Al mnogo više vezuju B od Fe-oksida.Odnos između mikroelemenata i drugih elemenata. Harmonična ishrana biljaka postiže se jedino ako su u zemljištu stvoreni uslovi optimalne ishrane u hranljivoj sredini. Ukoliko se ti uslovi poremete dolazi i do neželjenih posledica u ishrani. Ako se poremeti Zn/P odnos dolazi do njihovog antagonizma. Visoke doze N i K podstiču nedostatak B, kao i visoke količine NO3-N đubriva nedostatak Mo i Fe.9. Primena alkalnih ili kiselih đubriva menja pH-zemljišta što se odražava na sadržaj i pristupačnost mikroelemenata.

BOR (B) Bor posredno ili neposredno utiče na sledeće fiziološke procese u biljkama:Metabolizam ugljenih hidrataTransport šećeraMetabolizam fosfornih jedinjenja u nukleinskim kiselinamaObrazovanja generativnih organa i oplodnjuOtpornost prema niskim tº, bolestima i dr.

OBLICI BORA U ZEMLJIŠTUBor se nalazi u 56 primarnih i sekundarnih minerala u prirodi.

Bor u primarnim mineralimaturmalin (Na,Ca)(Mg,Al)6(B3Al3Si)6(O,OH)datolit Ca2B2(SiO4)2(OH)2

durmoterit Al8BSi3O19OHaksinit Bor u sekundarnim mineralimaboracit Mg6B14O26Cl2hidroboracit CaMgB6O11·6H2Okolemani Ca2B6O11 ·5H2Obor vezan za mineralne i organske koloide preko aktivnih grupa (najčešće OH)bor u organskoj materiji zemljišta, nakon mineralizacije prelazi u zemljišni rastvorbor u zemljišnom rastvoru najpristupačniji (nastaje raspadanjem sekundarnih minerala i mineralizacijom organske materije biljnog i životinjskog poreklaUslovi koji podstiču pojavu nedostatka pristupačnog B u zemljištuvisoka i niska pH

visok sadržaj hidratisanih Fe oksida i Al-oksidaIspiranjezemljišna suša i dr. Nedostatak B laka zemljišta pH kiselo (podzoli) i laka zemljišta bogata krečommehanički sastav zemljištaodnos K:B (visok sadržaj K, nizak B u zemljištu izražen usled đubrenja K)pojačano N-đubrenje povećava zahteve biljaka u Bđubrenje alkalnim đubrivima pojačava nedostatak Bprisustvo organske materije – nedostatak B

SADRŽAJ B U ZEMLJIŠTUUkupan bor 20-200 ppm (ekstremne vrednosti)MDK dozvoljen sadržaj 50 ppmNajčešći ukupan sadržaj 1-8 ppm zavisno od matičnog supstrata i tipa zemljištaSa dubinom profila sadržaj B se smanjuje

Ukupan B 1-8 ppmKod nas 2-4 ppmU Vojvodini 0,07-0,1 ppmU Subotičkoj peščari 0,09-0,8 ppmSadržaj zavisi od tipa zemljišta i matičnog supstrata (sedimentne stene bogatije u B, eruptivne siromašnije u B)

Hlorozana mladom lišću javljaju se hlorotične promeneuginjavaju terminalni-h izdanakaskraćuju se internodije

listovi zadebljavaju, krti, lomljiviumanjuje se porats korena, kratki zadebljali korenbraonkaste fleke na plodovima

javlja se suva trulež u korenusrcasta ili suva trulež korena repeformiraju se na voću plutaste pege

Otklanjanje nedostatka Bborna kiselina 56,3% B2O3=17% B 250g/stablu (0,1-0,3% rastvor za prskanje)boraks 36,5% B2O3=11,3% B (1,1-3,3 mg B/ha)boraks bezvodni = 21,5% Bboraks hidratisani = 21,0% B

kernit-prerađeni prirodni Na-boratkolemanit-vodorastvorljivi mineral borabor-silikatni fritoviborna mineralna đubriva (NPK + B)Otklanjanje suviška Bdodavanje krečnjakadodavanje N (visoke doze)

BAKAR (Cu)Otkrili stari Rimljani na Kipru = cuprum(ulazi u sastav geomicina – pigmenata)Bakar posredno ili neposredno utiče na sledeće fiziološke funkcije:sastavni je deo mnogih oksidacionih fermenata (polifenoloksidaze, laktaze, askorbinoksidaze)učestvuje u sintezi belančevina – učestvuje u usvajanju molekularnog Nučestvuje u sintezi antocijanastabilizirajuće učestvuje na hlorofil i učestvuje u biosintezi hlorofilautiče na intenzitet fotosinteze

Oblici Cu u zemljištubakar zemljišnog rastvora – vodorastvorljiv (Cu2+ malo) više u vidu soli Cu(NO3)2·3H2O i CuCl2 ·2H2O razmenjiv bakar adsorbovan na: organske koloide, mineralne koloide, glinene minerale (montmorilonit najviše veže Cu)teško rastvorljivi bakar soli i minerali Cu:oksidi Cu2O; CuO nerastvorljiv u H2Osulfati CuSO4

fosfati Cu3(PO4)2 nerastvorljiv u H2OCu2CO3; 2CuCO3·Cu(OH)2; CuCO3·Cu(OH)2 nerastvorljiv u vodimetaloorganska jedinjenjaCu vezan za organsku materiju pristupačan posle mineralizacije

Uslovi koji podstiču pojavu nedostatka Cu u zemljištumatični supstrat – siromašan u stenama i mineralima koji sadrže Cuzakišeljavanje zemljištavisoke doze N-đubriva, a nizak ili srednji sadržaj Cu u zemljištuprisustvo teških metalapovećan sadržaj organske materijepovećan sadržaj krečaveće količine Mn-đubrivaveće količine P i K-đubriva a mali sadržaj Cu u zemljištuispiranje

Višak bakra može biti:u blizini industrije bakraprimenom bakarnih preparata za prskanjeputem vode za navodnjavanje (sa više Cu)

Otklanjanje suviška CuCaO, CaCO3Sirovog humusaP i Fe-sulfati

Otklanjanje nedostatka Cu (1-30 kg Cu/ha)5-100 kg·ha CuSO4 na teškim močvarnim zemljištima5-25 kg·ha CuSO4 na rastresitim mineralnim zemljištima0,25-1 kg CuSO4/stabluFolijarno 0,05-0,5% CuSO4 u 500-1000l/ha tečnosti

CuEDTA helat

CINK (Zn)Cink posredno ili neposredno utiče na sledeće fiziološke procese u biljkama:Sastavni je deo mnogih fermenataStimulator rastaUčestvuje u sintezi triptofanaSintezi auksinaStimulator rasta, otpornost biljaka na sušu i bolesti