КУЛТАН - биологија

Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?

Антибиотици од бактерии

Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин

Молекуларен компас за порамнување на клетките

Она што ги прави лисјата стареат наесен

Демократијата на птиците за мршојадец

Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи

| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство

Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви

Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?

КУЛТАН

КУЛТАН (Контролирано внесување на долгорочна исхрана со амониум, Германски: контролирана долгорочна исхрана со амониум) е прилично ретка форма на под-корено оплодување за снабдување со азот на култивирани растенија. Таа беше развиена од земјоделскиот научник Карл Сомер од Бон кон крајот на 60-тите години на минатиот век и се користи, меѓу другото, во пасишта, во обработливо земјоделство за жито, пченка, компир и цвекло, како и во лозарството и расадници за дрвја. Чини повеќе од калциум амониум нитрат (пресметано со примена).

Со овој метод, растенијата се оплодуваат со азот - за разлика од вообичаените методи на оплодување - само еднаш за период на вегетација со амониум (NH4 +) наместо со нитрати (NO3-N). Theубривото не се нанесува на почвата или се работи во него на широка површина, туку се внесува во почвата на точки или во ленти [3].

Специјална техника за инјектирање се користи за да се обиде да го постави растворот за ѓубриво длабоко седум до 20 см во почвата, малку поместен на страната на редовите на семиња или растенија. Во случај на земјоделски култури со поголем ред, како што се компири, цвекло или пченка, ова може да се реши технички со одреден напор. Како по правило, сепак, култниот метод се користи за силување од жито и маслодајно семе што имаат растојанија од редови од околу 10 см. Не е можна примена на странично поместување, напротив, - иако мал - дел од растенијата се погодуваат и уништуваат со техниката на инјектирање.

Механизам на дејствување

Со азотно оплодување, само дел од ѓубривото се апсорбира од растението. Азот измиен со вода или ослободен во воздухот се губи и доведува до значителни проблеми во животната средина (еутрофикација, азотен оксид). Карл Сомер гледа предности во нанесувањето високо концентрирано ѓубриво од амониум во близина на корените. Ефектот на депозитите на амониум се базира во основа на фитотоксичноста на амониумот. Амониумот рамномерно распореден во коренскиот простор може да се апсорбира од растенијата и активно и пасивно. Ако активно се апсорбира, се внесува директно во метаболизмот на органските Н-соединенија на корените. Во случај на пасивно навлегување, од друга страна, може да се акумулира во зрели лисја, каде што дури и ниските концентрации предизвикуваат нарушувања во растот. При повисоки концентрации, амониумот би предизвикал некроза на маргините на листовите. Покрај тоа, амониумот во коренскиот простор го намалува внесувањето на други катјони.

Овие негативни ефекти на амониумот не би се случиле со процесот КУЛТАН, бидејќи тој не е рамномерно распореден во почвата, туку во ограничени, високо концентрирани области Депоа. Депоата зафаќаат само мал дел од волуменот на почвата што растението може да го искорени. Остатокот од коренскиот простор останува релативно ослободен од јони на амониум, така што таму може да се одржи стабилно снабдување со други хранливи материи.

За разлика од рамномерно распределениот амониум, само неколку корени би дошле во контакт со амониумот на интерфејсите во депоата. Таму, овие корени би апсорбирале амониум од складиштата само доколку биле соодветно снабдени со јаглехидрати од ластарот. Амониумскиот јон се апсорбира директно во метаболизмот на органските азотни соединенија. Според тоа, навлегувањето на амониум е саморегулирано од фабриката според моменталната „асимилаторна изведба“. Од ова може да се извлече заклучок дека потенцијалот за раст на растението е секогаш целосно искористен во зависност од временските услови и во исто време не е можно прекумерно снабдување.

Растенијата ќе растат специјално кон и околу интерфејсите на депото. Ако се потрошеше азот во пограничните области, врвовите на корените повторно растеа и целото депо растеше сè додека не се испразни целосно. Коренската мрежа околу депото може да се види врз основа на коренската слика создадена од Сомер. Досега недостасуваат такви слики.

Под услови на навлегување на азот од концентрираните складишта на амониум, целиот метаболизам се менува како резултат. Бидејќи локацијата на инкорпорирање на азот е поместена од лисјата на корените, се менуваат и концентрациите на супстанциите и добиените осмотски притисоци. Овие промени, познати во биологијата како ефекти на извор-мијалник, доведоа до подобрување на растот и квалитетот на растенијата.

Општа доктрина наспроти КУЛТАН

Директно внесување на амониум е во спротивност со моменталната состојба на науката. Според нитрификацијата во почвата, според конвенционалните доктрини се претпоставува дека без оглед на оплодениот азот формира амониум, нитрат или уреа, азотот на крајот е достапен на растенијата како нитрат [4] (види исто така: азотен циклус).

Испитувања на терен

Тој остава нејасно до кој степен позитивните ефекти забележани во лето може да се припишат на претежно неприродно високата количина на сулфур (околу 150 кг/ха). Во експериментите со оплодување, понекогаш се дава компензација на сулфур до ниво од 80 kg/ha мрежен сулфур, што покажа значително повеќе позитивни ефекти од администрацијата на сулфур преку инјективно оплодување [5]

Тригодишно истражување на Одделот за земјоделство во Окружната канцеларија Брајсгау-Хочшварвалвалд очекува резултати слични на оние на Сомер [6], зборувајќи за веродостојни научни наоди доколку се достапни само резултатите очекувано станувањето е едноставно погрешно. Истражувачите од Универзитетот во Бон, каде што предавал Сомер, исто така не биле во можност да постигнат еквивалентни резултати на приносот во зеленчукот [7] .

Ако КУЛТАН се карактеризира од една страна со добро развиена теоретска основа, од друга страна скудните достапни бројки во однос на потребните инвестициски трошоци и приносот предизвикуваат значителни сомнежи во однос на неговата практична соодветност, продажба и прифатеност од земјоделските производители.

Исто како што зачудува несоодветниот проток на информации за условите за раст во кои култанското оплодување резултираше со поголеми приноси.

На тест извршен во 2010 година, оплодувањето со Култан се претстави полошо во сите дисциплини: Без оглед дали станува збор за содржина или принос на суров протеин, принос на количина и без оглед на количината на азотно ѓубриво, не може да се утврдат никакви предности на инјекцијата со амониум-сулфур. [11]

Во 2004 година, Универзитетот во Бон изврши тест за оплодување на сортата компир од скроб Агриа (компир). Содржината на скроб и приносите на стоки на пазарот беа исти како и конвенционалното оплодување со калциум амониум нитрат на исто ниво на оплодување. Ако снабдувањето со азот беше намалено, ова имаше директен ефект во некои случаи со загуби на приносот во однос на количината и приносот на скроб [12] .

Во годините 2008-2009 година, Земјоделската комора на Долна Саксонија беше проверена оплодување со Култан на три локации. Дури и со истото ниво на оплодување со азот, не се случија значително зголемување на приносот ветено од некои изведувачи. И тука се зборува за луксузна потрошувачка при прво сечење трева и опасно високи нивоа на нитрати [13] .

Научните студии за ефектите од инјективното ѓубрење врз здравјето на растенијата и исхраната со амониум сè уште недостасуваат. Тука е потребно истражување за да се дадат понатаму (.) Процесот (.) Импулси [14] .

Истражување и развој

Работата на процесот КУЛТАН трае веќе многу децении, а почетоците се гледаат околу 70-тите години на минатиот век. Основните темели ги постави универзитетскиот професор Карл Сомер на Универзитетот во Бон, каде што истражувањето за инјективно ѓубрење (особено инјектирање на течно ѓубриво) продолжува до денес, на почетокот на 21 век. Апликацијата на процесот се истражува во Германија, особено од Институтот Брауншвајг Јулиус Кун, Федералниот истражувачки институт за одгледувани растенија (ЈКИ), Институтот за растително производство и наука за почвата. Неколку меѓународни истражувачки институции исто така работат на оплодување со инјекции CULTAN.

Настани на оваа тема се случуваат повремено во различни земји, со теренски демонстрации, работилници и специјалистички конференции. Институтот Julулиус Кун одржа меѓународен симпозиум „Оплодување со инјекција - тековно знаење, нови достигнувања и искуства“ со над 100 учесници во февруари 2010 година во Брауншвајг. Во овој контекст, треба да се забележи дека, меѓу другото, и инјекцијата со течно ѓубриво, што е вообичаено во пракса и се пропишува во Холандија, исто така спаѓа во оваа тема. [15]

Од почетокот на 21 век, се чини дека има мало зголемување на употребата во земјоделската пракса. Во 2004 година околу 10.000 хектари беа преработени во Германија со 10 машини за инјектирање користејќи го процесот CULTAN. Во 2009/2010 година беше околу 70 000 хектари со помош на 44 машини. [15] Други извори зборуваат за околу 100 000 хектари во Германија [16]. Така, процесот CULTAN беше искористен во 2010 година на помалку од 1% од германската земјоделска површина.

Компаративно младиот Yara N-сензор може да послужи како димензионална споредба: Овој дополнителен уред, кој чини околу 40 000 евра [17], веќе е искористен на околу 500 000 хектари. Кон ова се додаваат и трошоците за соодветно опремен распрскувач на ѓубрива во износ од 20 000 евра.
Семенската пченица АКТЕУР може да послужи како друга споредба на големината: Ова беше одгледувано на 321.400 хектари во 2010 година [18] .

технологија

Во зависност од културата на растението, се користат различни видови депо (топка, чаша, итн.), За кои се потребни различни техники на примена.

Најпозната форма на амониумско ѓубриво што се користи како стандард во Европа е под-корено оплодување на пченка.

Метод на wheelвездено тркало

Сомер значително го разви Технологија на wheelвездени тркала. Таа ја опишува техниката на вбризгување CULTAN во која инјекторот за тркала со starвезди се снабдува со резервоар за течно ѓубриво се вози преку областа за оплодување. Сепак, ова го користат само индивидуални изведувачи.

Едно тркало од опашка се состои од метална гума со обично дванаесет празни шупливи цевки. На секоја од овие цевки има шупливо поттикнување (исто така наречено убод или говорник), кое се снабдува со ѓубриво од резервоарот за ѓубриво преку црево за притисок, центар на тркалото и цевка со звук. Постои странична дупка на главата на поттик преку која ѓубривото се инјектира во почвата од 1,5 до 8 бари. Откако соодветното поттикнување ќе го пробие тлото, каналот помеѓу цревото за притисок и цевката за говорење се отвора механички.

Во современите уреди, контролниот уред ја прилагодува количината на ѓубриво на различните брзини на работа. Мембранската пумпа и контролните вентили на уредот за инјектирање се активираат. Спарс и тркала од различни производители се разликуваат малку, но во основа работат на ист начин и се базираат на дизајнот на Карл Сомер.

Делови на култиватор или лак

Покрај технологијата на wheelвездени тркала, оплодувањето со култан се изведува и со помош на лакови и споделувања, што значи помалку технички напор [19]. Со паузата Дует, компанијата Хорш најде начин истовремено да нанесе семе и ѓубриво [20] .

Распрскувач за заштита на земјоделски култури

Ertубрива што содржат NH4 исто така може да се применат со конвенционални распрскувачи. За ова сигурно имате црева за влечење, бидејќи некои ѓубрива NH4 не се погодни за фолијарно оплодување. Овие црева за влечење исто така поставуваат складишта во ленти [21]. Сепак, бум-спрејот мора да се одржува многу низок. Покрај тоа, тежите се задолжителни на краевите на цревото, така што цревата не губат контакт со земјата поради вегетацијата. Брзината на возење мора соодветно да се намали за да се спречи отворањето на цревата и оштетување на врската што се врти.

Користени ѓубрива

Често се користат раствор на амониум сулфат или син сулфат. Покрај тоа, се користат раствор на амониум нитрат-уреа (AHL), NH3 силна вода и моноамомонофосфат (MAP) или дијаммонофосфат (DAP; обично се нарекува 18 x 46 поради вредностите на содржината).

Критика на ASL и блуз сулфатите

Пред сè, ASL и сличниот блусулфат се во фокусот на критиката.

Сулфурните ѓубрива, без оглед на формата, трошат резерви од вар, за секои 100 кг азотно оплодување со ASL, може да се очекуваат околу 200 кг CaO. [22] [23] .
Меѓу другото, ASL се добива од чистење на издувниот воздух или издувните гасови. Оваа супстанца се користи и во производството на водород цијанид. [24] .
Сулфурот содржан во блуз сулфатите е околу 9% по тежина со околу 8% азот. Соодветно на азотно оплодување од 150 кг/ха азот за семе од репка, се применуваат околу 170 кг/ха сулфур. Потребноста на сулфур кај семето од репка е околу 60 кг/ха [25]. Со постојана употреба на блуз сулфати, ризикот од исцедување на сулфур во подземните води е голем. Пресметките покажуваат дека - со ново формирање на подземни води од 100 m на годишно ниво - доволно е истекување од 80 кг/ха сулфур за да се надмине граничната вредност во подземните води [26] .