Микроудобрения: роль в жизни растений
Роль микроэлементов в жизни растений чрезвычайно важна, хотя потребность в них не исчисляется большими количествами. Они участвуют в биохимических процессах (фотосинтез, биосинтез хлорофилла, транспорт сахаров), влияют на деятельность ферментов, углеводный и азотистый обмен. Даже незначительные добавки микроудобрений могут оказывать благотворное действие, улучшая защитные свойства культур, их устойчивость к климатическим особенностям (засухо-, жаро- и холодостойкость), поражению заболеваниями. У растений, получивших своевременное и полное обеспечение микроэлементами, активизируются обменные процессы, отмечается повышенное содержание углеводов (крахмала и сахаров), белков, накопление витаминов, жиров.
Не всегда и не сразу дефицит того или иного минерала может выражаться во внешних проявлениях. В некоторых случаях установить нехватку элементов питания можно только с помощью лабораторных исследований почвенного состава. Необходимо также учитывать обоюдное влияние макро- и микроэлементов на рост и развитие растений. Недостаток одного из компонентов органического питания негативно влияет на степень доступности минералов и их усваиваемости растительными организмами. Наблюдается и обратная связь, когда нехватка микроэлемента вызывает избыточное или недостаточное накопление органических веществ в культурах, что также может негативно отразиться на их развитии.
Динамика потребления минеральньк элементов растениями картофеля
Интенсивность потребления питательных веществ является важным показателем минерального питания растений. Учет количества азота, фосфора и калия, потребляемого в единицу времени в динамике, позволяет выявить периоды наибольшей нуждаемости растений в этих элементах. Материалы по динамике суточного потребления питательных веществ могут быть использованы для обоснования сроков, доз и способов внесения удобрений.
Картофель отличается повышенными требованиями к количеству питательных веществ, необходимых для образования высокого урожая. Накопление питательных элементов в растении картофеля тесным образом связано с условиями его питания, в том числе погодными, почвенными условиями и минеральным режимом. Отличительной особенностью развития картофеля является то, что интенсивные ростовые процессы у него идут не только во время роста ботвы, но и в период максимального прироста клубней, который обычно совпадает с фазой цветения и с началом отмирания ботвы. Эта биологическая особенность картофеля объясняет причину его потребности питательных веществ в течение почти всего периода вегетации. Повышенную потребность картофеля в питательных веществах определяет и его слаборазвитая корневая система со слабой усваивающей способностью.
В наших опытах наибольшее потребление питательных веществ обнаруживалось в конце вегетации растений картофеля: по сравнению с предыдущей фазой потребление азота возросло в 1,8-3,7 раз, фосфора в 2,4-7 раз, калия в 1,6-2,7 раз. В течение вегетации потребление различных элементов питания в растениях подвергалось значительным колебаниям. Больше всего растениями потреблялось азота (2,0-5,4 кг/кг в сутки), чуть меньше калия (1,3-2,7 кг/кг в сутки), и меньше всего фосфора (0,17-0,64 кг/кг в сутки).
При внесении минеральных удобрений возрастало и потребление основных элементов питания растениями картофеля. Потребление питательных элементов картофелем сорта Невский на черноземе оподзоленном значительно возрастало на вариантах с применением минеральных удобрений, исключение составил вариант N PisIvio, потребление азота и фосфора на котором увеличилось по сравнению с контролем лишь в фазу бутонизации соответственно на 20-30% и в фазу созревания на 50%, а калия только в фазу созревания на 50% (рисунок 3.3). Максимальным уровень потребления питательных элементов отмечался в вариантах N6SP45K9o и N90P60K120 на серой лесной почве поглощение основных элементов питания растениями картофеля сорта Невский имело прямую зависимость от доз минеральных удобрений (рисунок 3.4).
В течение вегетационного периода интенсивность поглощения элементов питания изменялась: в фазу бутонизации максимальное потребление фосфора и калия отмечалось в варианте с дозой N90P60K120 минеральных удобрений, а в фазу цветения в варианте N6gP45K9o. В конце вегетации наибольшее потребление фосфора отмечалось в варианте N90P60K120 (0,4 кг/га в сутки), а калия в варианте N6EP45K90 (2,5 кг/га в сутки). Динамика потребления азота на варианте N68P45K90 фактически совпадала с вариантом N90P60K120.
Потребление питательных элементов растениями картофеля сорта Гранат отличалось рядом особенностей. В варианте N23P і sK-зо поглощение питательных элементов в начале вегетации картофеля практически не отличалось от контроля. На черноземе оподзоленном потребление питательных элементов растения картофеля этого сорта в контрольном варианте и в варианте N23Pi5K3o было на одном уровне до фазы цветения (рисунок 3.5). Во второй половине вегетации потребление питательных элементов на этом варианте по сравнению с контролем значительно увеличивалось: поглощение азота возрастало в 1,5 раза; фосфора на 23%; калия на 31%.
На серой лесной почве поглощение питательных элементов на контроле не уступало варианту N23P15K30 до фазы созревания, в которую содержание азота увеличилось на 32%, фосфора на 22%, калия на 18% (рисунок 3.6).
Максимальное количество питательных элементов растения картофеля сорта Гранат на обеих почвах потребляли в начале вегетации в варианте NpoPeoKno (азота 0,25-0,3 кг/га в сутки; фосфора 0,02 кг/га в сутки; калия 0,14-0,2 кг/га в сутки), а к концу вегетации в варианте NggP K (азота 3,8-5,4 кг/га в сутки; фосфора 0,31-0,64 кг/га в сутки; калия 1,9 кг/га в сутки).
Чувствительность растений к дефициту элементов
Общеизвестный факт – на одной и той же почве, при одинаковом содержании в ней макро- и микроэлементов растения разных видов чувствуют себя по-разному. Связано это с их неодинаковыми потребностями в элементах питания. Причем, эти потребности различаются даже в те или иные периоды развития одного и того же растения. Например, для питания проростка гораздо важнее резерв микроэлементов в семени, чем их содержание в почве. Но для всех растений и периодов их развития является справедливым правило незаменимости элементов, согласно которому ни один из питательных элементов не может быть заменен другим. Поэтому при недостатке любого макро- или микроэлемента нет смысла пытаться увеличить урожай за счет внесения других элементов. Отсюда же следует, что для успешного восполнения нехватки питательных веществ нужно точно знать, каких именно элементов недостаточно.
Антагонизм и синергизм макро- и микроэлементов
Немаловажный фактор, который следует учитывать при определении доступности того или иного вещества – это взаимодействие элементов питания между собой. Макро- и микроэлементы находятся в тесном взаимодействии друг с другом. Поэтому главным фактором, обеспечивающим нормальный рост, развитие и функционирование культур, является соблюдение правильного баланса химических составляющих в питательной среде и в самом растении. Всем культурам, в зависимости от их жизненного цикла, генотипических особенностей их биохимического состава и окружающей среды, требуется определенное соотношение питательных веществ
Этот баланс имеет более важное значение, чем фактическая концентрация отдельных элементов в питательном растворе. Ни один химический элемент в природе не действует изолированно от других
При этом правильное соотношение микроэлементов в питании с учетом их взаимодействия между собой является не менее значимым и сложным, чем баланс макроэлементов. Чтобы обеспечить растения сбалансированным составом элементов, необходимо учитывать не только их физиологическую роль в жизни культур по отдельности, но и оказываемое влияние на растительный организм в результате их совместного действия.
