Методы потребности растений в удобрениях

Начальные итоги были подведены на I совещании по растительной диагностике в 1963 г., где излагались главным образом результаты опытов по полевым культурам и было положено начало работ по диагностике питания многолетников − винограда, чая, садовых, декоративных и лесных культур.

К настоящему времени количество исследований по этим культурам возросло настолько, что возникла необходимость обсудить отдельно специфику методов диагностики этих двух разных групп сельскохозяйственных культур.

Одним из основных итогов многолетних исследований по растительной диагностике следует считать то положение, что в настоящее время уже редко приходится доказывать целесообразность применения в числе других агрохимических методов и методов растительной диагностики. За рубежом эти методы вошли в практику сельского хозяйства. Так, например, во Франции имеется специальная лаборатория листового анализа для обслуживания нужд хозяйств. В США для тех же целей существует ряд лабораторий по тканевой диагностике.

У нас в стране растительная диагностика используется в следующих направлениях:

• для контроля питания растений и выявления необходимости подкормок;
• для уточнения системы применения удобрений;
• при агрохимической характеристике почвы по содержанию доступных для растений форм соединений питательных веществ;
• для выяснения селекционерами способности сортов использовать питательные вещества почвы и удобрений;
• при исследованиях вопросов питания растений.

Для контроля питания растений, когда требуется быстро получить ответ, чаще всего пользуются анализом свежих растительных проб: анализируют срезы стеблей или листовых черешков, выжатый сок из них или вытяжки из этих частей растений, т. е. пользуются методами «тканевой диагностики».

При работе во всех направлениях растительной диагностики используются различные виды этого метода: визуальная, тканевая, листовая диагностика и валовой анализ целых растений.

Широкая проверка на многих сельскохозяйственных культурах и в разных почвенно-климатических районах страны показала применимость методов химической диагностики как для контроля питания растений, так и для иных целей. Наряду с этим выявились отличия некоторых растений в этом отношении. Так, например, было твердо установлено, что в корнях некоторых растений полностью восстанавливаются нитраты и поэтому нельзя диагностировать азотное питание этих растений по содержанию нитратов в их надземных частях. Из полевых культур сюда относятся ряд луковичных, некоторые бобовые, затопляемый рис и другие болотные растения, произрастающие в условиях, исключающих нитрификацию почвенного азота.

Одним из важных методических вопросов растительной диагностики является выбор индикаторного органа для того или иного метода химической диагностики и для определения потребности в макро- или микроэлементах.

Можно считать установленным, что для тканевой диагностики следует анализировать нижние ярусы растений: низ стеблей и черешки нижних листьев, т. е. органы, более богатые сосудопроводящими системами и расположенные ближе к корням.

Для листовой диагностики потребности в макроэлементах анализируют валовое содержание их во взрослых листьях, т. е. вполне закончивших свой рост, но зеленых и здоровых. Такие листья «работают» уже не столько на себя, сколько на снабжение питанием молодых растущих органов. В силу этого они при недостатке питания сильнее обедняются, а при избытке наиболее сильно обогащаются этими элементами (1965 г.).

При определении потребности в микроэлементах более обоснована рекомендация брать в качестве индикаторных органов верхние листья и верхние части растений. Если листья крупные, нужно брать только одни пластинки, без черешков. Не следует также брать всю надземную часть, так как в этих случаях в пробе будет много грубых частей растений, которые снизят концентрацию микроэлемента.

Имеются также выводы и предложения о сроках взятия проб растений. Во всех случаях рекомендуется брать пробы в определенные фазы развития и формирования урожая. Учитывая разную потребность растений в питательных веществах по фазам, необходимо знать эту потребность для каждого возделываемого растения в ответственные периоды. Если таких сведений нет в литературе, то надо провести опыты с дозами удобрений в соответствии с «Методическими указаниями», разработанными Почвенным институтом имени В. В. Докучаева.

Для контроля питания важно как можно раньше выяснить нарушение питания с тем, чтобы иметь больше возможностей его исправить. Следовательно, в этих случаях пробы растений рекомендуется брать в ранние фазы. Валовые анализы в эти сроки также нужны, так как они обосновывают систему питания растения этого и всех последующих посевов.

Совершенствуются методы химического анализа растительных проб для диагностики питания растений − как тканевой, так и листовой и валового анализа всей надземной массы. К. П. Магницкий (1964) включает все большее число анализируемых элементов. Особенно возрастают возможности анализа элементов с применением спектрографии. Разработаны и многократно проверены методы определения общего содержания нескольких элементов в одной навеске после кислотного озоления смесью серной и хлорной кислот или серной кислотой с добавлением перекиси водорода.

Требуется также дальнейшее познание и потребности растений в микроэлементах как в части выбора индикаторного органа, так и в разработке методов химического анализа и установлении критериев обеспеченности питания этими элементами. Почвенные анализы здесь могут помочь мало, так как они характеризуют лишь запасы таких элементов в почве, но не их доступность растениям. Растительные анализы на содержание микроэлементов дают более правильные ответы. Однако и здесь еще не все сделано, так как известно, что из общего количества поступившего в растение микроэлемента лишь некоторая доля участвует в активации ферментативных систем. Поэтому некоторые исследователи пытаются определить достаточность поступивших в растение микроэлементов по изменению активности ферментов. Однако этот вопрос еще нельзя считать решенным.

Валовое определение содержания микроэлементов в растении, особенно в его продуктивной части, имеет большое значение, для установления биологического качества продуктов питания человека. Так, например, по данным профессора Н. М. Шкварука, состав и количество микроэлементов в плодах яблонь и груш сильно изменяется в зависимости от сорта и почвенно-климатических условий района. Следовательно, человек может либо недополучить, либо получить избыток (и, может быть, даже вредный) того или иного микроэлемента в зависимости от того, откуда и какого сорта плоды поступили. Последнее касается не только микроэлементов, но и некоторых соединений макроэлементов, например нитратов в овощах, которые человек употребляет в свежем виде. Поэтому возникает проблема установления двух критериев оптимального состава растений: один − для наилучшего выращивания урожая и мобилизации всех потенциальных возможностей растений в его создании, второй − для обеспечения лучшего биологического качества урожая.

Необходимо подчеркнуть развитие направления применения растительной диагностики для уточнения агрохимической характеристики почв по содержанию доступных соединений питательных веществ. Особенно перспективен этот метод для установления степени обеспеченности почвенным питанием древесных плодовых и других многолетних культур, что подчеркивает важность работы с ними.

Для целей скорейшей реализации полученных выводов требуется, во-первых, координация исследований по растительной диагностике, во-вторых, составление сводки всех имеющихся материалов и, в-третьих, пропаганда разработанных методов и рекомендаций для сельскохозяйственной практики [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Целью данного курсового проекта является изучение методов определения потребности растений в удобрениях.

Изучение физиологических основ определения потребности растений в удобрениях заключается в следующем:

• питание растений,
• вынос из почвы питательных веществ урожаем,
• использование питательных веществ из почвы и удобрений,
• последействие внесенных удобрений,
• влияние пожнивных и корневых остатков предшественников на пищевой режим почв на фоне агрохимических показателей о запасах питательных элементов в почве.

Они являются физиологической основой определения потребности растений в удобрениях и служат исходными данными для определения доз удобрений, обеспечивающих получение хорошего урожая при минимальном их расходе. В ближайшем будущем эти исходные данные все чаще будут применяться для составления математических программ при определении доз удобрений с помощью электронно-цифровых вычислительных машин

Д. Н. Прянишников писал, что рост и развитие растений возможны только при увязке рационального применения удобрений с химией почвы и физиологией растений. Его классический треугольник взаимоотношений между растениями, почвой и удобрением показан на рисунке 1. Этот треугольник в последующем 3. И. Журбицкий дополнил четвертым компонентом – климатом, или экологическими условиями, так как учет влияния климатических факторов (свет, тепло, длина вегетационного периода) позволяет более точно устанавливать дозы удобрений. Чтобы поместить на этом рисунке четвертую точку для климата, пришлось нарисовать четырехугольник (треугольную пирамиду, рис. 1). Стрелки этой схемы означают многосторонние связи взаимоотношений между основными факторами урожайности.

Для того чтобы получать высокий урожай сельскохозяйственных культур, надо создавать растениям необходимые условия роста и развития, обеспечивать их всеми факторами жизни. К основным из них относятся; свет, тепло, вода, воздух и питательные вещества, при наличии которых гарантируется жизнь и продуктивная работа зеленого растения. Внешние условия жизни растений можно рассматривать как группу климатических факторов, снабжающих растения энергией, и группу факторов питания (рис. 2).

Для контроля за питанием сельскохозяйственных культур в течение вегетации используют метод растительной диагностики – определение обеспеченности растений питательными элементами по их состоянию (внешнему виду, темпам роста и развития) и химическому составу) [4].

Использование методов растительной диагностики позволяет оперативно оценить уровень обеспеченности сельскохозяйственных культур питательными элементами и принять необходимые меры для устранения их недостатка. Важное практическое значение методы растительной диагностики имеют в овощеводстве, особенно в защищенном грунте (где возможна корректировка питания культур в течение вегетации проведение подкормок соответствующими видами удобрений), и в плодоводстве(для корректировки системы удобрения многолетних культур в последующие годы)

Один из элементов растительной диагностике – определение нитратов с помощью экспресс метода – нашел широкое применение в системе контроля за качеством овощей, бахчевой продукции и кормов с целью установления их соответствия предельно допустимым концентрациям (ПДК) содержания нитратов при сертификации [4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

 

 

 

 

Рис.1. Схема многосторонней связи взаимоотношений между основными элементами урожайности.

 

 Рис. 2. Схема взаимодействия основных факторов жизни растений

Рис.3. Изменение соотношений N : P2O5 : K2O, усваиваемых за отдельные периоды вегетации высаженными в грунт помидорами

 

Библиографический список

 

1. Диагностика потребности растений в удобрениях. – М.: Колос, 1970.
2. Магницкий К. П. Диагностика потребности растений в удобрениях. – М.: Московский рабочий, 1972. – 272 с.
3. Михайлов Н. Н. Определение потребности растений в удобрениях. – М.: Колос, 1971.
4. Муравин Э. А. Агрохимия. – М.: КолосС, 2003. – 384 с.