Роль химической мелиорации почв в защите растений

Значительная часть пашни в Казахстане отличается кислой или ще­лочной реакцией среды. Первые почвы содержат в поглощенном состоянии избы­точные ионы водорода и алюминия, а вторые - натрия. Это приво­дит к ухудшению физических, физико-химических, биологических свойств почв, а также их плодородия. Для коренного улучшения кис­лых и солонцеватых почв широко применяют химическую мелиора­цию в сочетании с другими агротехническими приемами, используя классические результаты исследований К. К. Гедройца.

Известкование кислых почв. Из поглощенных катионов особенно большое значение имеет кальций: многие важные агрономические свойства почв, рост и развитие растений в значительной степени за­висят от насыщенности почвенного поглощающего комплекса этим элементом. В почвенном поглощающем комплексе ионы водорода и катионы кальция находятся в постоянном динамическом равновесии, поэтому влияние кислотности среды на развитие эпифитотического процесса, вызываемого различными вредными организмами, рассмат­ривается с учетом двух компонентов:

• наличия ионов кальция;

• уровня кислотности среды.

Почвы, которые имеют малую степень насыщенности основания­ми, содержат мало кальция, доступного для питания растений. Чаще к таким почвам относятся супесчаные и песчаные. Недостаток каль­ция отмечается также на глинистых и суглинистых почвах с высокой гидролитической кислотностью.

Кальций - особый элемент, важность использования которого про­тив почвенных фитопатогенов определяется его многоплановым воздей­ствием: на физиологические функции корневой системы, численность популяции покоящихся структур (пропагул) фитопатогенов в почве, суп-рессивность почв.

Недостаточное количество кальция в почве приводит к деформа­ции клеток растений, слабому формированию покровных тканей, обильному развитию межклетников, которые слабо заполняются лиг­нином. В результате происходит распад (лизис) корней, эндогенные выделения которых привлекают популяции почвенных фитопатоге­нов и сапротрофов, будучи благоприятным для них субстратом.

Кальций участвует в активации и инактивации ферментов фитопатогенов в ходе инфекционного процесса, особенно полигалактуроназы, лиазопектаназы. На­пример, развитие фузариоза на стеблях томата происходит с большей скоростью, если клеточные стенки и покровные ткани имеют низкое содержание кальция в ра­стениях. При наличии достаточного количества кальция в растениях вместо пек­тиновой кислоты по мере старения клеток формируется пектат кальция, который менее доступен грибным патогенам.

В почве кальций воздействует на доступность ряда макро- и микроэлементов, которые имеют важное значение в питании растений. Установлено, что при нали­чии кальция возрастает поступление в растения ионов аммония, молибдена, но снижается подвижность марганца, цинка, бора. Так, устойчивость томатов к фуза-риозу при использовании извести объясняется не только реакцией среды, но и мо­билизацией необходимых микроэлементов.

Содержание кальция также, как и соответствующая реакция почвенного ра­створа, оказывает непосредственное влияние на жизнедеятельность фитопатоге-нов в почве. Например, кальций способствует увеличению роста мицелия Fusarium roseum и одновременно депрессивно влияет на его спороношение, сни­жая тем самым популяцию пропагул.

Для улучшения свойств кислых почв их известкуют. Дозы мелио­ранта рассчитываются по гидролитической кислотности. Известь мож­но вносить в любое поле севооборота, исключая посевы картофеля и льна. Однако удобнее известь вносить в чистый пар, в поля засевае­мые поздними яровыми культурами или после уборки культур с ко­ротким вегетационным периодом, осенью до вспашки зяби. Во всех случаях известь должна тщательно перемешиваться с почвой.

Известкование кислых почв приводит к существенному их оздоров­лению от постоянных обитателей почвы - токсигенных для растений видов Penicillium, Fusarium, а также от тех фитопатогенов, которые выделяют кислоту в процессе взаимодействия с клетками и тканями подземных органов растений.

При известковании почв создаются благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур, которым требуются определенные параметры рН (табл. 44).

Большинство культурных растений, также как и почвенных мик­роорганизмов, лучше развиваются при слабокислой и нейтральной реакции (рН 6—7). Щелочная и излишне кислая реакция почвенного раствора неблагоприятны для многих сельскохозяйственных культур.

Одни растения — хлопчатник, люцерна, сахарная свекла, конопля, капуста — совершенно не переносят кислой реакции среды, и хоро­шо растут только на нейтральных и слабощелочных почвах (рН 7—8). Чувствительны к повышенной кислотности ячмень, пшеница, кукуру­за, клевер, зернобобовые, огурцы, лук и другие. Они лучше развиваются при слабокислой и нейтральной реакции почвенного раствора (рН 6—7). Для некоторых растений (ржи, овса, проса, гречихи, тимофеев­ки, редиса, томатов) характерен широкий интервал рН: они слабо чувствительны к кислотности и могут удовлетворительно расти при кислой и слабощелочной реакции (рН 4,5—7,5).

После известкования кислых почв физиолого-биохимические про­цессы нормализуются, улучшаются условия для жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов: нитрификаторов (рН 6,8—7,9), свободноживущих азотфиксирующих бактерий: азотобактера (рН 6,8—7,8), клостридиум пастерианум (рН 6,9—7,3), клубеньковых бактерий бобо­вых (рН 6,6—7,0). Среди этих групп микроорганизмов многие облада­ют антагонистической активностью против фитопатогенов.

Таким образом, для повышения физиологической устойчивости {вы­носливости, адаптивности), конкурентной способности растений к вредным организмам необходимо проведение химической мелиорации кислых почв под большинство возделываемых сельскохозяйственных культур. При этом фитосанитарное состояние посевов улучшается пре­имущественно в отношении постоянных обитателей почв грибной при­роды типа фитопатогенов рода Fusarium, а также тех видов, которые при взаимоотношении с растениями-хозяевами выделяют кислоту, ко­торая нейтрализуется при внесении извести. Более специализированные временные обитатели почвы типа В. sorokiniana, а также бактерии и актиномицеты лучше развиваются при нейтральной и слабощелочной среде, характерной также для их растений-хозяев. Поэтому известко­вание почв может привести к расширению экологических ниш этих па­тогенов, увеличению их популяций в почве и усилению развития эпифи-тотического процесса. В таких случаях важно повышение супрессивно-сти почв на основе ФПК.

Гипсование солонцеватых почв. Солонцовые почвы сосредоточены преимущественно в двух почвенно-климатических зонах — южной лесостепи и степи. Они редко образуют сплошные массивы, а чаще встречаются в виде сложных комплексов с более плодород­ными луговыми, черноземно-луговыми, лугово-черноземными и чер­ноземными почвами.

Солонцы не только малоплодородны сами по себе, но, залегая пятнами среди зональных почв, резко ухудшают их продуктивность, не позволяя своевременно проводить полевые работы

Солонцовые почвы характеризуются большим количеством (более 5 %) натрия в поглощающем комплексе и щелочной реакцией по­чвенного раствора.

Избыточная щелочная реакция раствора солонцов неблагоприятна для большинства культурных растений и почвенной биоты. При ще­лочной реакции нарушается обмен веществ в растениях, уменьшает­ся растворимость и доступность соединений железа, марганца, бора, фосфорнокислых солей кальция и магния. Характерным признаком повреждения (неинфекционного заболевания) растений при избытке натрия является пятнистость листьев и повреждение их верхушек, карликовость растений.

Основным приемом улучшения солонцов является их химическая мелиорация с использованием гипса или фосфогипса. Если площадь пятен солонцов не более 50 %, то химическую мелиорацию делают выборочно, а если более 50 %, то проводят сплошную мелиорацию участка. Дозы мелиорантов определяют в расчете на полное вытесне­ние обменного натрия из почвенно-поглощающего комплекса. Норма мелиорантов (гипса, фосфогипса) колеблется от 5 до 30 т/га (в сред­нем 13-15 т/га).

Гипсование почв позволяет решать одну из основных задач в защи­те растений — обеспечение физиологической устойчивости, выносливо­сти (адаптивности) и конкурентной способности растений ко всему комплексу биотических стрессоров, особенно наземно-воздушных, а так­же оздоровление растений от неинфекционных заболеваний, связанных с депрессивным действием солонцов. Использование донника в зерно­вых севооборотах способствует существенному оздоровлению почв и снижению вредоносности не инфекционных заболеваний растений на со­лонцах. Урожайность зерна возрастает на 2—3 ц/га, или 10—15%.

Литература:

В.А. Чулкина, Е.Ю. Торопова «Агротехнический метод защиты растений» Учебное рособие, Москва, 2000.- С. 31-47