Теоретическое обоснование применения минеральных удобрений. Признаки минеральной недостаточности

Валовыми запасами элементов минеральной пищи почва обычно достаточно богата. Растения обладают целым арсеналом средств и возможностей для того, чтобы поглощать минеральные элементы из почвы даже из труднодоступных форм. Способствует ми­неральному питанию и микробиологическая дея­тельность почвы, особенно в ризосфере корневых систем.

Вместе с тем на поля постоянно вносятся различ­ные удобрения. Причин этому много.

Прежде всего, основная часть элементов минерального питания находится в недоступной для растений форме. Легкодоступных питательных ве­ществ обычно мало. Процессы же биологической мо­билизации трудно усваиваемых форм питания в при­роде происходят медленно и часто не удовлетворяют потребности растений.

Кроме того, часто в почве, богатой одним элемен­том, ощущается явный недостаток другого.

В различные периоды жизни растения нуждают­ся в разном обеспечении минеральными элементами и их сочетании. Даже на черноземах ранней весной, когда микробиологическая активность ослаблена, ози­мые культуры испытывают недостаток такого важного макроэлемента, как азот.

На окультуренных почвах вместе с урожаем выносится большое количество питательных веществ. Особенно значителен вынос у сахарной свеклы, кар­тофеля, яровой пшеницы, сравнительно небольшой ­у сеянцев древесных растений.

Сказанное свидетельствует, что в большинстве слу­чаев в почву необходимо вносить удобрения с тем, что­бы получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур и ускоренный выход посадочного материала древесных растений. В почве обычно более всего недос­тает азота и фосфора. Все растения требуют внесения в первую очередь именно этих макроэлементов. Для ряда культур (картофель, свекла, подсолнечник, табак и др.) дополнительно надо вносить калий. Фосфор вносится в почву при его содержании в ней до 10, а калий­- до 20 мг на 100 г почвы.

В лесном биогеоценозе, функционирующем десят­ки и сотни лет, определенная и довольно существен­ная доля элементов минерального питания возвраща­ется после минерализации органических веществ раз­личного рода опада (листья, хвоя, ветки, корни) и сухостоя. В молодом возрасте лесных насаж­дений (30 - 40 лет) возврат составляет 40 - 60 % потреб­ления. Остальная часть удерживается биомассой леса. На следующих этапах роста и развития, например в приспевающих и спелых лесах, в составе древостоя задерживается меньше элементов почвенного питания, а возврат в количественном выражении от потребления возрастает до 80 - 90 %. Это особенно характерно для таких элементов, как калий, кальций и фосфор в бе­резняках и дубравах, а, также в сосняках. Вместе с тем запасы азота, серы и магния восстанавливаются мед­леннее.

К возрасту главной рубки леса баланс питательных веществ все более выравнивается. Все это свиде­тельствует о важнейшем свойстве леса как биологической системы осуществлять свой собственный внутренний круговорот веществ.

К изложенному выше необходимо добавить, что в сложных и многоярусных лесных насаждениях, кроме главной древесной породы, в биологическом кругово­роте участвуют и сопутствующие породы, а также подрост, подлесок и растения напочвенного покрова. Их роль в круговороте минеральных элементов в наи­большей степени проявляется в молодом лесу, в дубра­вах, например, до 50 лет, затем она падает. Участие ши­роколиственных пород в сложных сосняках и ельни­ках повышает активность биологического круговорота, особенно кальция, азота и калия.

Из напочвенного покрова большое участие в рас­сматриваемом биологическом круговороте в лесу при­нимает широкотравье, особенно в дубравах. Здесь за счет этого покрова вовлекается в обмен до 26 кг/га азо­та, 36 кг/га калия, 11 кг/га кальция. На бедных калием и азотом почвах травянистая растительность может отрицательно влиять на минеральное питание древес­ных растений, конкурируя с ними. Вместе с этим эфе­мероиды, так обильно представленные в дубравах, мо­гут играть полезную роль, в частности, за счет предот­вращения вымывания калия из разлагающегося опада, при рассмотрении биологического круговорота элемен­тов минерального питания нельзя не учитывать и при­жизненные выделения растений, особенно корневые.

При использовании в основном одной лишь древе­сины из всей биомассы леса вынос минеральных эле­ ментов составляет незначительную величину (15 - 20 %). Поэтому в большинстве лесорастительных условий не было нужды в использовании минеральных удобрений непосредственно в лесу. Сейчас же в ряде стран мира переходят на полное использование лесной продукции, включая кору, ветви, листья, особенно хвою, и даже корни. Экономически это очень выгодно. Но известно, что наибольшее количество элементов минеральной пищи содержится не в древесине, а в листьях и мелких корнях и ветвях. Поэтому вынос минеральных элементов при использовании всей биомассы леса возрастает

в 2 - 5 раз и более. В связи с этим продуктивность пос­ледующих генераций леса на таких площадях постоянно будет падать. Без соответствующего возврата пита­тельных веществ в почву все это будет вести не только к снижению лесохозяйственного урожая, но и к ухуд­шению его качества. Многоразовое же использование удобрений на больших площадях вряд ли будет эконо­мически оправдано. Поэтому переход на полное использование лесного сырья надо осуществлять только после дополнительных научных исследований и расчетов.

При использовании удобрений в лесных насажде­ниях исходят из уровня плодородия лесной почвы, воз­раста насаждений, полноты и эффективности потребления вносимых веществ. В таежной зоне наиболее нуждаются в удобрениях лишайниковые типы леса, затем брусничные и черничные. Предпочтение отдается приспевающим и спелым лесам с полнотой 0,5-0,7 примерно за 10 лет до главной рубки. Замече­но, что быстро растущие деревья на единицу внесен­ных удобрений реагируют несколько слабее, чем мед­леннорастущие. В молодняках удобрения рекомендует­ся вносить после проведения в них рубок ухода. Густые насаждения перед внесением удобрений прорежива­ют до полноты 0Ю6 – 0,7. При этом вырубаются в пер­вую очередь отстающие в росте деревья главных лесо­образующих пород и чрезмерно разросшиеся деревья второстепенных.

В лесных питомниках и теплицах минеральные удобрения вносят во время заправки почвы и в виде корневых и не корневых подкормок. Корневые подкормки проводят 3 раза за вегетационный сезон под одно­- и двухлетние сеянцы. Некорневые подкормки осуще­ствляют на самых первых фазах жизни всходов (тер­минальный этап) путем опрыскивания слабыми раство­рами минеральных солей. Лучше всего использовать питательные смеси Кнопа, Прянишникова и других.

Наряду с ускорением выращивания высококаче­ственного посадочного материала древесных пород в лесных питомниках и теплицах и повышением при­роста древесины в насаждениях применение удобрений повышает устойчивость древесных растений к энтомовредителям, болезням и неблагоприятным фак­торам внешней среды. Доказано, например, повыше­ние газоустойчивости древесных пород под влиянием удобрений. При этом положительное воздействие удобрений прослеживается до 20 лет. Использование удобрений способствует плодоношению деревьев, улучшает качество и товарный вид некоторых видов лесной продукции.

Нельзя вносить минеральные удобрения в засуш­ливый и жаркий период лета, даже в условиях Севера. При очень буйном росте растений необходимо увели­чивать дозу фосфора, а при слабом - азота. В холод­ную погоду дозу азота уменьшают, а дозу калия увели­чивают.

Правильное применение удобрений - обязатель­ный элемент агротехники получения запланированных урожаев, непременный атрибут культуры ведения сель­ского и лесного хозяйства.

По сравнению с азотными, фосфорными и калий­ными удобрениями неоправданно малое внимание уделяется серным удобрениям. Это связано с рядом субъективных моментов. Например, часто не задумы­ваясь, вместе с фосфорными или азотно-калийными удобрениями вносят и серу. Известно, что в составе суперфосфата содержание серы доходит до 12%, а в составе сульфата аммония - даже до 24 %. Вместе с тем вся прибавка урожая относится на счет азота и фосфора, а отнюдь не серы. Вынос же серы с урожаем приравнивается выносу фосфора. Повышение урожай­ности больных растений после их обработки коллоид­ной серой объясняют ее отрицательным влиянием на патоген, и мало кто связывает это с воздействием серы как макроэлемента на жизнедеятельность и рост рас­тений; попадая в почву, сера окисляется серными бак­териями до сульфатов, которые поглощаются корневой системой. На практике еще очень слабое внимание уделяется использованию микроудобрений, особенно борных и молибденовых.

Для того чтобы удобрять почву, необходимо знать, какие макро- и микроудобрения в данный момент нуж­ны тому или иному виду или сорту растения, в каком соотношении и количестве.

Наиболее требовательными к богатству почвы питательными веществами являются многие виды кле­нов, ясени, бархат амурский и другие. К малотребова­тельным древесным породам относят большинство видов сосен, березы, дуб красный и ряд других.

Существует три основных способа диагностики минеральной недостаточности у растений:

· по внешнему виду растений, внешним признакам;

· по результатам анализа сока листьев (листовая диагностика);

· по анализу почвы.

Укажем основные диагностические признаки ми­неральной недостаточности у растений, в том числе у плодовых и лесных культур.

Недостаток азота вызывает пожелтение листьев, нередко с появлением оранжевых и красных оттенков, уменьшение их размеров, резкое угнетение роста. B результате этого вырастают короткие и тонкие побеги. Цветение слабое, на завязавшихся плодах появляются различ­ные цветовые пятна. Обычно листья рано опадают.

Фосфорная недостаточность выражена слабее азотной недостаточности, но непременно при этом про­исходит задержка с цветением и созреванием плодов. 3авязавшиеся плоды небольших размеров и с изменен­ной окраской. Окраска листьев тусклая, часто на них появляются красные, фиолетовые и бронзовые оттенки. Сухие листья оказываются почти совершенно черными, опадают рано. Наблюдается массовое опадение плодов.

При недостатке калия на листьях появляется ха­рактерный краевой запал, Т.е. лист опоясывается ка­емкой отмершей ткани. Лист морщинистый, его жилки кажутся погруженными глубоко в мякоть. Характерно и то, что на листьях появляются бронзовые оттенки. Все эти признаки характерны для более старых листьев и появляются в середине вегетации.

Острая недостаточность кальция ведет к отмира­нию меристем кончиков корней и верхушечных почек. Участки отмершей ткани наблюдаются и на листьях, окраска которых отличается характерной пятнистостью.

Симптомы недостаточности магния и серы ме­нее отчетливы, но можно при наличии опыта отметить характерное посветление и пожелтение листьев, появ­ление на них различных оттенков, особенно у краев и между жилками листа.

Низкое содержание в растении железа и марганца сопровождается хлорозом листьев, появлением специфи­ческого пятнистого рисунка на них. При этом отмирания части листьев, как при недостатке кальция, не происходит.

Недостаточность меди вызывает серьезные за­болевания плодовых и лесных культур, выражаемых в их суховершинности, листья принимают уродливую форму чаши, колокола и т.п., буреют, рано опадают.

Мелколистность и розеточность вызывается не­достатком цинка в растениях. По той же причине пло­ды достигают весьма небольших размеров.

Очень сильное влияние на внешний вид и тем­пы роста оказывают бор и молибден. Недостаток первого ведет к кустистости культур, искривлению верхних ли­стьев, опадению цветков. Часто у таких растений цвете­ние полностью отсутствует. При наличии цветков плоды, как правило, не завязываются, а если завязь появится, то на плодах образуется пробковая пятнистость. Нередко на­блюдается отмирание точек роста. Слабое цветение от­мечается и при недостатке молибдена. В этом случае ли­стовая пластинка сильно редуцируется, рост растения резко замедлен, часто возникает хлороз.

Приведенные примеры диагностики минеральной недостаточности отражают, как правило, уже далеко за­шедший процесс голодания растительного организма. Для однолетних культур положение уже бывает трудно испра­вить: урожай резко снижается. Поэтому более надежные результаты дают анализ сока листьев и анализ почвы.

В первом случае сок листьев постоянно анализи­руется на содержание важнейших макро- и микроэле­ментов и сравнивается с известным оптимумом для того или иного вида или сорта растений.

Во втором случае проводят анализ почвы на содер­жание подвижных форм важнейших элементов и срав­нивают полученные результаты с имеющимися данны­ми по оптимальному количеству этих элементов в дан­ной почве. Для лесных питомников и плантаций такие оценочные шкалы плодородия почвы разработаны и успешно используются на практике.

Основными видами удобрений являются органи­ческие, минеральные и бактериальные.

В качестве органических удобрений используют­ся навоз, торф, различные компосты (листовые, коро­вые и др.), ил (озерный, прудовой, речной), а также зеленые удобрения (сидерация) - запашка в почву бобовых растений. Удобрения вносят до посева для улучшения общего агрофона почвы. Норма внесения зависит от вида органического удобрения, физико-хи­мических свойств почвы и выращиваемой культуры. В лесных питомниках органические удобрения вносят на песчаных почвах через 3 - 4 года, на легкосуглини­стых почвах - 4 - 6 лет. Эти удобрения выгодно отли­чаются от многих минеральных более длительным сро­ком действия, более полным набором элементов питания и благоприятным воздействием на почву. Они в первую очередь используются микроорганизмами почвы и лишь потом - растениями.

Минеральные удобрения делят по числу вносимых макроэлементов на односторонне (хлористый аммоний, хлористый калий и др.), двухсторонне (азотнокислый калий и др.) и многосторонне действующие (зола). Удобрения вносят в виде суперфосфата, различных се­литр, сульфатных солей, хлористого калия, извести, золы. Из микроудобрений используются медный купо­рос, борная кислота, окись марганца, молибденовокис­лый аммоний, отходы промышленных предприятий, содержащие те или иные микроэлементы.

Дополнительное питание растений минеральными удобрениями в период вегетации обеспечивается некор­невыми и корневыми подкормками. Особенно эффектив­ны подкормки на орошаемых землях. Некорневые подкормки в лесных питомниках проводят на самых пер­вых этапах жизни всходов путем опрыскивания слабыми растворами минеральных солей (не более 1%). С целью лучшего смачивания поверхности семядолей и листьев к раствору добавляют поверхностно-активные вещества (ОП-7, ОП-10 и др.). Элементы минерального питания при этом способны проникать непосредственно в лис­тья и быстро принимать участие в различных биосин­тезах, влиять на состояние цитоплазмы и т.д. Очень удобно использовать приемы некорневой подкормки одновременно с поливами растений дождеванием, при обработке их ядохимикатами против фито - и энтомов­редителей. Незаменима некорневая подкормка при ле­чении ряда болезней редких сортов и видов растений.

Установлено, что минеральные элементы при не­корневой подкормке проникают в лист через кутикулу. Этому способствуют эпидермальные плазмодесмы, представляющие собой цитоплазматические тяжи, проникающие непосредственно в кутикулу.

Бактериальные удобрения используютдля предпо­севной обработки семян, посадочного материала, а также вносят непосредственно в почву. В качестве бактериальных удобрений используют нитрагин (куль­туру клубеньковых бактерий), азотобактерин (культу­ру азотобактера) и некоторые другие.

Дата добавления: 2015-07-07