Cправочник агронома

Основні поняття про живлення рослин

За вмістом у рослинах окремих елементів живлення їх ділять на три групи: макроелементи — вуглець (С), кисень (О), водень (Н), азот (N), фосфор (Р), калій (К), кальцій (Са), магній (Mg), натрій (Na), залі­зо (Fe), алюміній (А1), сірка (S), кремній (Si); мікроелементи — марга­нець (Мп), бор (В), мідь (Си), молібден (Мо), кобальт (Со), цинк (Zn), ультрамікроелементи — цезій (Cs), селен (Se), кадмій (Cd), ртуть (Hg), срібло (Ag), золото (Аи), радій (Rd).

Для росту й розвитку рослинам дуже потрібні вуглець, кисень, водень, азот, фосфор, сірка, калій, кальцій, магній, залізо, бор, марга­нець, мідь, молібден, кобальт, цинк та ін.

Вода — важлива частина живого рослинного організму. Вона бере

участь у біохімічних і ферментативних процесах, є основним розчинни­ком і транспортним засобом обміну речовин, регулятором температури тощо.

Суха речовина рослин має такий середній елементарний склад: вуглецю 45%, кисню —42, водню — 6,5, азоту—1,5, зольних елементів, до яких відносяться фосфор, калій, кальцій, магній, натрій, залізо, алю­міній, сірка, кремній,— 5 %.

Вуглець у рослини надходить через листки з повітря і частково через кореневу систему з грунту у вигляді вуглекислоти (СО2). Кисень вони

засвоюють з повітря і через корені в складі води, а азот, фосфор, сірку,

калій, кальцій, магній, залізо та інші через кореневу систему у вигляді іонів. Крім того, елементи живлення у невеликій кількості можуть про­никати через листки при обробці рослин водними розчинами солей.

Вміст і розподіл поживних елементів у різних рослинах значно коли­вається (табл. 19), що зумовлено їх біологічними особливостями, умова­ми вирощування, віком та фазами розвитку.

Азот входить до складу білків (14,7—19,5 %), ростових речовин, алка­лоїдів, вітамінів, ферментів, хлорофілу та інших сполук.

Серед польових культур лише бобові, завдяки симбіозу з бульбочко­вими бактеріями, можуть засвоювати азот повітря. Всі інші культури, в тому числі й в значній мірі бобові, використовують цей елемент з грунту, де запаси його досить обмежені. Азот рослини засвоюють у вигляді аніона NOJ, катіона NH^ і в обмеженій кількості у формі NOif амідів та амінокислот. Первинне перетворення увібраних з грунту сполук азоту здійснюється уже в коренях рослин. Тут синтезуються такі орга­нічні сполуки, як аспарагін та інші амінокислоти, аміди, поліпептиди, білки, алкалоїди та ін.

19. Середній вміст азоту та зольних елементів у різних сільськогосподарських культур, % (Власюк П. А. та ін., 1975)

При живленні рослин нітратною формою азоту останній відновлю­ється до аміаку У коренях і листках за участю вуглеводів. Останні сприяють наступному перетворенню сполук азоту до амінокислот і амі­дів. Якщо вуглеводів у рослинах недостатньо, то значна частина нітратів і аміаку може у вільному стані нагромаджуватися в листках та насінні, але надмірна їх кількість часто призводить до негативних наслідків. При відсутності або нестачі вуглеводів і жирів аспарагін не синтезує­ться і в тканинах рослин нагромаджується аміак, що призводить до їх отруєння. На відміну від аміаку, нітрати для рослин не отруйні, але, нагромаджуючись у великій кількості у тканинах при великих нормах внесення азотних добрив (або при забрудненні грунту тваринницькими стоками), можуть шкідливо впливати на тварин і людей при поїданні рослинних продуктів.

Фосфор рослини засвоюють переважно в формі іона ортофосфорної кислоти — РО'^-. їм також доступні фосфорні ефіри різних цукрів і про­дуктів їх розкладу та фосфорний ефір циклічного спирту (інозит фітину). У використанні рослинами органічних сполук фосфору беруть участь специфічні ферменти — фосфатази, які виділяються коренями.

Основну кількість фосфору рослини засвоюють у перший період життя, створюючи його запас, який потім рсутилізується. Недостатня забезпеченість фосфором молодих рослин може призвести до недобору врожаю, незважаючи на посилене фосфорне живлення в пізніші строки.

Калій знаходиться в рослинах у формі іонів, зв’язаних з протоплаз­мою, і частково — у вигляді солей органічних кислот. Він підвищує во - доутримуючу здатність протоплазми і гідрофільність тканини, позитивно впливає на синтетичні процеси полімеризації вуглеводів і жирів, активі­зує роботу багатьох ферментів, сприяє пересуванню органічних речовин у рослині, посилює інтенсивність фотосинтезу. Збільшення вмісту калію у молодих рослинах підвищує їх стійкість проти холодів та грибних хвороб, послаблює негативну дію надмірного азотного живлення, під­вищує міцність стебел (злаки) та їх стійкість проти вилягання. Калій добре пересувається від старих органів до молодших.

Сірка входить до складу деяких важливих амінокислот (цистин, цис­теїн, метіонін), вітамінів (тіамін, біотин), глюкозидів, специфічних ефірних олій (алілгірчична олія в насінні гірчиці, часникова олія у час­нику). Частина сірки знаходиться у вигляді аніона SOf~. З грунту рос­лини її засвоюють у формі сульфатів і можуть засвоювати у формі цистеїну, глутатіону і метіоніну. Сірка дуже рухома і добре рсутилізує­ться в рослинах.

Рослини з родин капустових (гірчиця, редиска, капуста), бобових, а також часнику, цибулі й соняшнику відзначаються підвищеним вмістом сірки.

Магній входить до складу хлорофілу. Він також сприяє пересуванню фосфору в рослинах, активізує ферменти лимоннокислого циклу. Основ­на його кількість (70—75 %) міститься в рослинах у мінеральній формі. Він відіграє важливу роль в обміні речовин та в енергетичних процесах, активізуючи ряд ферментів. Вміст магнію в рослинах залежно від їх виду і тканини та умов живлення коливається від 0,02 до 3,1 % сухої маси. Найбільше його міститься в листках, зародках насіння та вузлах кущіння злакових.

Азот, фосфор і калій у рослини надходять нерівномірно. На початку, коли ще дуже слабо розвинута коренева система, їх необхідно забезпе­чувати достатньою кількістю добре розчинних поживних речовин. Цей період живлення є критичним щодо всіх поживних речовин і особливо фосфору. Якщо на початку росту рослинам не вистачає фосфору та інших поживних речовин, то забезпечення ними в пізніші фази не ком­пенсує нестачу їх на ранніх стадіях розвитку, у зв’язку з чим урожай знижується. Важливо, щоб вміст поживних речовин у грунті був достат­ній саме тоді, коли починається ріст коренів. Цим пояснюється широке застосування рядкового і гніздового внесення добрив під зернові та інші культури. Разом з тим треба відзначити, що в ранній період росту й розвитку рослини негативно реагують на високу концентрацію солей, які можуть пригнічувати їх ріст.

У виробничих умовах широко застосовують визначення потреби рос­лин у добривах за хімічним аналізом грунтів, яке проводять зональні агрохімічні лабораторії. Після відбору та аналізу грунтових зразків визначають вміст у грунтах рухомих поживних речовин, на підставі яких складають картограми і розробляють рекомендації по внесенню добрив для кожного поля.

Для визначення потреби рослин у добривах, крім аналізів грунтів і польових дослідів, застосовують діагностику їх живлення в період ве­гетації, яка полягає в контролі забезпеченості рослин поживними речо­винами протягом вегетаційного періоду. Вона не має на мсті замінити такі методи, як аналіз грунту, досліди з добривами та інші, а входить в систему методів спрямованого впливу через грунт на формування ви­сокого врожаю. Крім того, діагностика допомагає уточнити доступність рослинам поживних речовин, які знаходяться у грунті. При цьому не­обхідно одночасно з хімічним аналізом рослин враховувати їх ріст і розвиток; визначати всі три елементи живлення (N, Р, К), що дасть можливість виявити причину недостатнього чи надмірного їх вмісту н рослинах; порівнювати дані діагностики з умовами вирощування (пого­да, агротехніка та іи.) рослин.

З методів діагностики живлення рослин у період вегетації відомі такі: біометричні, морфологічні й фенологічні спостереження, візуальні та хімічні.

При першій групі враховують розмір і кількість листків, стебел, суцвіть та інших органів в онтогенезі рослин.

При візуальній діагностиці визначають потребу рослин у добривах по забарвленню, формі, величині листків і плям на них та інших озна­ках, виявлених спостереженнями. За зовнішнім виглядом рослин можна визначити, чим порушено їх живлення. Серед рослин є індикатори, які чітко показують нестачу або надмірну кількість поживних речовин для рослин у грунті. Візуальна діагностика не потребує лабораторної техні­ки і є доступною для широкого користування, але потребує знання змін, які викликає нестача або надлишок того чи іншого поживного елемента.

Причиною незадовільного росту й розвитку рослин може бути не лише порушення їх живлення, але й ряд інших несприятливих умов, як загущеність посівів, підвищена кислотність грунту, нестача тепла. Тому перед визначенням порушень у живленні необхідно переконатися у від­сутності інших причин.

Нестача азоту проявляється спочатку в з’явленні блідо-зеленого, а потім жовтого й бурого забарвлення нижніх листків. У більшості рос­лин ознаки голодування починаються з верхівки листка, у кукурудзи, крім того, жовтіє середина нижніх листків, а у брукви та капусти лист­ки стають оранжевими або рожевими. В усіх рослин при нестачі азоту листки стають малими й вузькими, розташовуються під гострим кутом до стебла. Кущіння злаків та галуження інших культур ослаблене, пло­ди огірків та інших овочевих культур зверху загострені.

При нестачі фосфору листки забарвлені в темно-зелений колір з голубуватим відтінком. При явній нестачі фосфору в кукурудзи, сорго і помідорів з’являється фіолетове, а в капусти пурпурне забарвлення листків. Ознаки голодування спочатку спостерігаються на нижніх листках.

Нестача калію характеризується з’явленням бронзового відтінку на листках. При значній нестачі цього елемента спостерігається пожовтіння листків та обгорання їх країв.

У зв’язку з тим, що нестача будь-якого елемента пов’язана з обме­женою його кількістю в грунті, на окремих ділянках полів їх вносити не треба, а застосовувати під наступні культури підвищені норми потріб­них видів добрив.