Одной из важнейших составляющих концепции применения удобрений является почвенная и растительная диагностика потребности растений в элементах питания в зависимости от уровня их обеспечения питательными веществами. Это позволяет оптимизировать дозы внесения минеральных удобрений, обеспечить высокие коэффициенты использования питательных веществ и их окупаемость прибавкой урожая. Бахчевые культуры, которые выращивают по широкорядным схемам, рационально удобрять локальным способом — это позволяет сократить дозы удобрений в 2-3 раза по сравнению со сплошным внесением.
Азот
Особое место в жизни растений принадлежит азоту. Он составляет всего 1,5% сухого вещества, однако имеет чрезвычайное физиологическое значение, поскольку является обязательным компонентом всех белков, хлорофилла и многих других органических веществ, входящих в состав растительных клеток. В частности, он входит в состав нуклеиновых кислот, роль которых в жизнедеятельности растений очень важна. Азот способствует росту листьев и побегов.
Характерным признаком его недостатка является торможение роста вегетативных органов и появление бледно-зеленой или даже желто-зеленой окраски листьев из-за нарушения во время образования хлорофилла. Пожелтение начинается с жилок и распространяется до краев листовой пластинки. При остром и длительном азотном голодании бледно-зеленая окраска переходит в желтую, пораженные листья засыхают и преждевременно отмирают.
В то же время, чрезмерное, особенно одностороннее, обеспечение азотом может вызвать слишком быстрый рост растений, задержку плодообразования, ухудшение качества плодов и накопления в них нитратов и нитритов, приостановление созревания и ухудшение структуры урожая.
Фосфор
Этот элемент составляет лишь 0,2% сухой массы растений, однако тоже играет очень важную роль в их физиологических процессах.
Больше всего растения нуждаются в фосфоре в начале вегетации, ведь начиная с фазы ростков, он положительно влияет на развитие корневой системы. Повышается потребность в этом элементе и в начале плодообразования и во время роста плодов — при его дефиците растения в этот период плохо усваивают азот, в дальнейшем это приводит к ослаблению синтеза белков и других веществ, а следовательно, к ухудшению вкусовых и питательных качеств плодов.
Не получая достаточного количества фосфора в начале вегетации, растения арбуза, дыни и тыквы резко отстают в росте, их листья сначала по краям, а затем по всей поверхности приобретают серо-зеленую окраску. Нередко на них появляется красная или пурпурная пигментация, а на более старых листьях иногда и хлороз.
Калий
Составляя около 1% сухой массы растений, калий не входит ни в одно органическое соединение. Однако он:
+ влияет на усиление гидратации коллоидов цитоплазмы, повышает степень дисперсности, что помогает растениям лучше удерживать воду;
+ повышает устойчивость растений к низким температурам против грибных и бактериальных болезней;
+ усиливает синтез и накопление в растениях многих витаминов;
+ улучшает углеводный обмен в растениях.
Интересно, что этот макроэлемент может повторно использоваться в растении, в частности, мигрировать от стареющих клеток, где становится лишним, к молодым органам, где снова принимает участие в ростовых процессах. Кроме того, калий оказывает значительное влияние на образование семян и сахара в плодах бахчевых культур. А сахар плодов, в свою очередь, способствует экономному расходованию влаги растением арбуза, дыни и тыквы.
Признаками калийного голодания является побурение краев листовых пластинок. Края и кончики листьев имеют обожженный вид, на пластинках появляются мелкие коричневые точки. При этом клетки растут неравномерно, что вызывает гофрированность и куполообразное закручивания листьев.
В каждый период роста свои потребности
Потребность растений в элементах питания меняется в зависимости от периода роста. Азот им наиболее необходим в период формирования вегетативных органов, особенно от всходов до цветения, а также положительно влияет на процессы образования, формирования и развития генеративных органов.
В репродуктивный период наибольшее значение имеет калий. При усиленном питании этим элементом повышается продуктивность растений и их устойчивость против болезней, улучшается химический состав плодов, особенно в отношении аскорбиновой кислоты, сухого вещества и сахара.
Японский ученый Масуи (1960) в процессе исследований пришел к выводу, что в листьях бахчевых содержится больше азота, фосфора, кальция и магния, чем в других органах.
В стеблях обычно много калия и фосфора, а в корнях происходит интенсивный синтез азотистых соединений, о чем свидетельствует наличие большого количества азота и фосфора. При этом соотношение питательных веществ в различных органах растений в течение вегетации мало изменяется.
Очень ценную информацию о состоянии бахчевых растений дают их листья — они должны быть ярко-зелеными, крупными, правильной формы, эластичными (упругими). В зеленых листьях активно проходит фотосинтез, и они расположены под таким углом к солнцу, чтобы получать максимум света. Цветки у здоровых растений также крупные и их много, молодые завязи не осыпаются и не загнивают.
Однако бывают случаи, когда растения приостанавливают рост. Если это не связано с неблагоприятными погодными условиями (похолодание, длительное отсутствие осадков и т.п.), то может объясняться дефицитом элементов минерального питания. Он проявляется изменением внешнего вида растений, и по этим признакам можно с достаточной достоверностью установить, какой именно жизненно важный элемент они не получают в достаточном количестве.
Если изменение окраски или формы в большей степени выражено на молодых листьях, это свидетельствует о недостатке элементов, которые плохо реутилизируются растениями — серы, кальция и микроэлементов.
Дефицит кальция влияет на состояние корневой системы: рост корней приостанавливается, корневые волоски не образуются, корни ослизняются и загнивают. Рост листьев также тормозится, на них появляется хлоротичная пятнистость, а затем они желтеют и преждевременно отмирают.
При недостатке серы образуются мелкие светло-желтые листья на удлиненных побегах, ухудшается рост и развитие растений.
Основным признаком дефицита магния является хлороз листьев — нижних, а затем по всему растению. На нейтральных почвах пластинки между жилками листа желтеют или белеют, листья приобретают «мраморную» окраску, становятся слишком сочными, ломкими, иногда морщинистыми. Под действием высоких доз хлорида кальция, калийной соли или сульфата аммония магниевое голодание усиливается.
При недостатке бора рост бахчевых растений резко тормозится, у основания и по краям молодых листьев появляется хлороз. Листья искривляются и отмирают, вершинные почки чернеют и покрываются слизью. Растения плохо цветут, завязь осыпается.
Дефицит железа обычно наблюдается на карбонатных и избыточно увлажненных почвах и обнаруживается в развитии хлороза при нарушениях в образовании хлорофилла. Листья теряют зеленую окраску, затем белеют и преждевременно отмирают.
Внешние проявления молибденового голодания по признакам подобные азотному: резко тормозится рост растений, листья вследствие нарушения синтеза хлорофилла приобретают бледно-зеленую окраску. При повышенных дозах азота недостаток молибдена может вызвать избыточное накопление в плодах нитратов.
Характерным симптомом марганцевого голодания является мелкопятнистый хлороз листьев — на листовых пластинках между жилками появляются мелкие желтые пятна, которые впоследствии отмирают.
Признаки недостатка меди частично похожи на дефицит кальция и бора: наблюдается карликовость растений, их ткани быстро теряют тургор, на листьях появляются желтые пятна, их кончики белеют, а цветки и завязи массово опадают.
Недостаток цинка чаще всего наблюдается на нейтральных и слабо щелочных песчаных и супесчаных карбонатных почвах. Его признаком является формирование узких листьев, которые иногда могут закручиваться в виде спирали. В прикорневой части листья становятся серо-зелеными, а затем приобретают бронзовый оттенок, их края буреют. Вдоль жилок образуются пятна, ткань разлагается. Молодые листья очень мелкие и покрыты желтыми пятнами.
Свойства грунта — одна из причин
Причины минерального голодания могут быть разные. Чаще всего они связаны со свойствами почвы. Глинистые и суглинистые почвы достаточно обеспечены минеральными веществами, поэтому при соблюдении оптимальной агротехнологии недостатка элементов питания обычно не наблюдается. Песчаные и супесчаные почвы, особенно с низким содержанием гумуса, беднее: количество магния, кальция и меди в них в 4 раза, кобальта — в 6, молибдена — в 2, йода — в 3 раза меньше, чем в глинистых почвах, поэтому вероятность возникновения дефицита питания на легких почвах выше, чем на тяжелых.
На нейтральных и щелочных почвах растения более эффективно используют для синтеза аминокислот и белков аммиачный азот, чем нитратный. Он быстро поступает к корням, уже через 5-10 минут почти полностью расходуется на образование аминокислот и в таком состоянии поступает к листьям, в которых и происходит синтез белков. Ионы аммония, поступающие в ткани, притягивают и фосфатные ионы, вызывая интенсивное использование фосфатов, чего не наблюдается при использовании для питания растений нитратного азота. Поэтому аммиачное питание обеспечивает более интенсивный рост растений арбуза, дыни и тыквы, особенно в начальный период вегетации.
Доказано, что растения арбуза потребляют больше калия, чуть меньше азота и наименьшее количество фосфора. Больше всего расходуется элементов в период плодоношения. При этом растения хорошо реагируют на внесение минеральных удобрений.
В течение вегетации потребление растениями арбуза, дыни и тыквы минеральных элементов из почвы возрастает. Наибольшая потребность в отдельных элементах наблюдается в следующие фазы:
+ всходы — появление третьего листа — фосфор;
+ фаза «шатрик» у арбуза (до формирования плетей) или 4-5 листьев у дыни и тыквы — азот, калий;
+ начало образования побегов (ботвы) — азот, калий, фосфор;
+ начало созревания плодов — азот, калий, фосфор.
Особенности потребления элементов питания обусловлены различиями их содержания в отдельных частях растений. В частности, азота больше всего содержится в листьях, калия — в стеблях. С возрастом в этих органах увеличивается относительное содержание фосфора, в листьях несколько уменьшается содержания азота, а в стеблях — калия. В плодах из минеральных элементов преобладает калий, что связано с большим содержанием этого вещества в коре. Азота и фосфора больше всего содержится в семенах.
Владимир Кныш, кандидат сельскохозяйственных наук.
Южная государственная сельскохозяйственная опытная станция ИВПиМ НААН Украины.
