35

Zemědělství za průmyslové revoluce

 

Co bylo potřeba v průběhu průmyslové revoluce zajistit pro rostoucí počet lidí?
Která lidská činnost již od doby neolitu zajišťuje potravu?
Jaký význam v zemědělství má to, že se na jednom místě střídají různé plodiny?
Z čeho se v přírodě v půdě vytváří humus? Jak se označují organismy, které ho postupně vytváří?

Lidé si už od počátků záměrného pěstování rostlin všimli, že růst rostlin mohou ovlivnit i dodáváním některých látek. Tak už v neolitické době kamenné na některých místech dávali na pole trus hospodářských zvířat a popel ze dřeva. To byla první hnojiva.

Proč zemědělci i v současné době dodávají do půdy hnůj? Co se v půdě z hnoje vytváří?

Popel ze dřeva obsahuje ve větší míře draslík – a ten podporuje utváření a trvanlivost plodů. Podobně lidé vypozorovali, že pro větší růst rostlin jsou důležité sloučeniny dusíku a pro vytváření květů a plodů sloučeniny fosforu.

Kde je v přírodě hodně dusíku?
Mohou ho rostliny přijímat ze vzduchu?
Znáš nějakou výjimku? Jestli ano – napiš ji:
Uveď příklad takové rostliny, jejímž pěstováním se v půdě zvyšuje obsah dusíku:

Potřeba zvýšit výnosy v zemědělství vedla k tomu, že se jako hnojiva začaly ve větší míře využívat některé přírodní látky obsahující sloučeniny dusíku a fosforu.  

Takovou sloučeninou dusíku byl chilský ledek, který má chemický vzorec NaNO3.

Vyjádři slovně jeho chemické složení:
Látkou obsahující fosfor bylo guano. Zjisti, z čeho vzniká
Obě tato hnojiva se do Evropy dovážela ze stejného kontinentu. Ze kterého?

Přírodní zdroje však nestačily – a postupně se začala hnojiva vyrábět uměle – průmyslově.

Které odvětví průmyslu se rozvíjelo?

Prohlédni si graf, který ukazuje, jak rychle rostla spotřeba hnojiv v minulém století.

VK podle: D.H.Meadowsová, D.L. Meadows, J. Randers: Překročení mezí  (1992)


Co mohlo být přírodním zdrojem pro výrobu dusíkatých hnojiv?

Připomeň si, kde je v přírodě obsaženo hodně dusíku?
Kterého plynu je tam také hodně – a kolik?

Dusík a kyslík existují ve vzduchu vedle sebe a obvykle se neslučují.

Vzdušný dusík se velmi špatně slučuje s dalšími prvky a sloučeninami. Je netečný – inertní. Výjimkou je situace za bouřky.

Co asi za bouřky umožňuje slučování dusíku s kyslíkem?

Za účasti velkého množství energie se získávaly dusičnany i uměle.

V současné době se nejvíce využívá dusičnan (ledek) amonný - NH4NO3

Sloučení dusíku s vodíkem vyžaduje také velké množství energie.

N2   + 3H2   + velké množství energie   --------------- 2 NH3  

Vyjádři slovy tuto chemickou reakci: NH3   + HNO3 ----------- NH4 NO3

Co je vždy potřebné při výrobě dusíkatých hnojiv?

Fosfor se do půdy dodává jako fosfáty = soli kyseliny fosforečné.

Přírodním zdrojem jsou horniny obsahující minerál apatit - Ca3(PO4)2.

Vyjádři uvedený vzorec chemickým názvem:

Tato sloučenina fosforu není ve vodě rozpustná.

Aby rostliny mohly získávat potřebný fosfor, musí být tato sloučenina převedena na rozpustnou formu.

V průmyslu se tato změna provádí tím, že se na surovinu získanou z přírodních zdrojů působí kyselinou sírovou a vzniká hnojivo, které se označuje superfosfát.

Probíhá tato reakce: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

Ze sloučenin vyber a označ tu, ze které rostliny mohou získávat potřebný fosfor.

Jako draselné hnojivo se využívala potaš, která má chemický vzorec K2CO3.

Napiš chemický název této sloučeniny:

Tato sloučenina se získávala vyluhováním dřevěného popela vodou.

V jaké formě rostliny látky z půdy přijímají?
Co bylo tedy dalším předpokladem výživy rostlin?
Co a kde bylo třeba na mnoha místech budovat, aby rostliny mohly z půdy přijímat živiny?
Co je na těchto fotografiích?
Autor: Jonathunder – Vlastní dílo, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=805970
Autor: Garfieldairlines – Vlastní dílo, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4417446
Proč tyto a další technické objevy měly velký význam pro zemědělství ?
Odkud byla získávána energie potřebná pro využívání takových nových zařízení a pro výrobu různých chemických látek?


Uvaž, bylo pro zemědělce výhodné hospodařit s využíváním traktorů a velkých pluhů na stejně velkých polích, na kterých dříve využívali koně a jednoduché malé pluhy?

Jak se asi měnila zemědělská krajina? Vysvětli:
By Whippetsgalore - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=58338647
By David J Laporte, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54966724

Co je na této změně krajiny špatné a proč?  

V polovině 20.století se začaly vyvíjet a využívat také zcela uměle vyrobené látky proti organismům, které se na zvětšovaných lánech polí stále častěji přemnožovaly; - byly to různé plevele a  různí škůdci, kteří  způsobovali různá poškození rostlin.

Jak se tyto látky označují? Nevíš-li, vylušti tajenku:

Co to je?

Vyluštěné slovo – a jeho část

Vyluštěný pojem

Nejstarší domestikovaný živočich

celé

Nedospělí lidé

 2. slabika

Z jiné země

1.slabika

Co způsobí vichřice

2.slabika

Proč se tyto látky často označují jako cizorodé?
Rozkládají se podobně jako organické látky v půdě činností rozkladačů?

Velmi často výnosy hospodářských plodin snižoval hmyz, který se ve velkých lánech polí, nebo v monokulturních lesích snadno přemnožil.

Uveď příklad takového polního škůdce:  a lesního škůdce:  .

Na likvidaci hmyzu ( i komárů, blech apod.) se začaly používat pesticidy, kterým se říká insekticidy. ( Latinsky je hmyz insecta.)

Velmi účinným prostředkem byla organická sloučenina obsahující chlor – DDT (chlorovaný uhlovodík).

Napiš značky prvků, které tato sloučenina obsahovala:

Prohlédni si obrázek naznačující , jak se DDT postupně hromadilo ve vodě, do které se dostalo.

Jak se může dostat do vody?
Proč se takto DDT mohlo hromadit třeba ve vodě v jezeru, v rybníku, nebo v moři?
D. Kvasničková
Jak se označuje látka, která se v přírodě nevyskytuje?
Proč jsou nejvíc ohroženi živočichové na vrcholu potravního řetězce?


DDT se už ve většině států nesmí mnoho let používat, ale protože je to velmi účinný insekticid, stále se používá v některých afrických a asijských zemích. kde žijí komáři z rodu „Anopheles“.

Uvaž, kde a proč?

Přečti si něco zajímavého o historii používání DDT na adrese:  http://cs.wikipedia.org/wiki/DDT

Proč byla tato látka ve většině zemí na světě zakázána, přestože jejímu objeviteli byla dříve udělena Nobelova cena?

11