Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Учебное пособие по экологической агрохимии
.pdf
Методы инъекции и опрыскивания позволяют быстро определить
недостаток какого-либо элемента и наблюдать визуально. Путем
опрыскивания листа или инъекции в стебель (железку листа) растению
вводят предполагаемый недостающий элемент, а затем в течение нескольких
дней наблюдают за растением. Часто признак дефицита исчезает не на тех
листьях, где он выявлен, а на вновь образующихся.
Для ликвидации недостатка элемента питания применяют 0,5%-ные
растворы солей калия и кальция, 0,1%-ные растворы мочевины, монофосфата
натрия, сернокислого магния, 0,02–0,1%-ные растворы солей
микроэлементов.
Химическая диагностика
Тканевая диагностика. Предусматривает определение содержания
неорганических соединений нитратов, фосфатов, сульфатов, калия, магния и
т. д. в тканях или вытяжке из растений. Она обеспечивает быстрый контроль
питания растений и осуществляется с помощью полевых портативных
приборов: лаборатории переносной «Тканевая диагностика», которая
предназначена для определения в тканях содержания элементов
минерального питания в полевых и лабораторных условиях. Ее используют
для экспресс определения содержания нитратов, фосфатов и калия в сырых
растительных образцах по методу В. В. Церлинг, а также определения
спелости зерна.
Концентрацию NPК в тканях растений по интенсивности цветных
реакций растений можно установить также с помощью переносной экспресслаборатории – полевой сумки К. П. Магницкого.
Субмикрополевой метод диагностики питания растений
Если на растениях отсутствуют повреждения вредителями и поражение
болезнями, то по визуальным признакам при помощи субмикрополевого
метода устанавливают предварительный диагноз. Этот метод заключается в
проведении внекорневой подкормки опрыскиванием или инъекцией слабым
раствором, содержащим элемент, недостаток которого по данным визуальной
51
диагностики стал причиной заболевания растений. Если под «подозрение»
попали 2–3 элемента, то опрыскивание надо провести растворами,
содержащими каждый из возможно недостающих элементов. Проверку
каждого элемента надо проводить отдельно. Чтобы диагностика была
правильной, раствор должен содержать только один элемент.
Если это высокорослое растение, то испытание можно провести на
отдельных ветвях. Перед опрыскиванием испытуемые ветви отгораживают
от необрабатываемой части растения (которая будет служить контролем)
листом фанеры, картона или натянутым полотнищем. Если проверяется
несколько элементов, обязательно следует пометить этикеткой обработанную
часть растения, указав на ней, когда и каким элементом обработана эта часть
растения.
Можно проводить испытание на отдельных листьях растения.
Раствором, содержащим проверяемый элемент, смачивают нижнюю часть
листа. Листья должны быть живые, не засыхающие, выбирают их из той
части растения, где ярче всего проявилось заболевание. Обрабатывать надо
не менее 10 листьев, если же обрабатывается все растение, можно
ограничиться пятикратной повторностью. Обработку проводят утром или
вечером, чтобы избежать быстрого высыхания раствора или ожога.
В стебли крупных растений (кукуруза, подсолнечник, клещевина,
сорго) раствор можно вводить инъекцией. Для этого в стебле делают
буравчиком отверстие до проводящих сосудов и вводят в него шприцем
испытуемый раствор. Отверстие затем обязательно замазывают садовым
варом для предупреждения вытекания раствора и попадания инфекции.
В. В. Церлинг рекомендует для испытания применять растворы
определенных солей и концентраций (табл. 2).
Реакция растения на обработку начинает проявляться через 3–4 дня, а
более четко – через 1–2 недели. Если использованный для опрыскивания
элемент был в дефиците, то растение меняет окраску, повышается тургор,
усиливается рост. Если же этот элемент не требуется растению (его
52
содержание в почве оптимально), то растение или не проявляет никакой
реакции, или даже появляются признаки токсичности: состояние этой части
растения может ухудшиться.
Таблица 2 - Рекомендуемые для субмикрополевого метода диагностики
растворы химических элементов
Элемент питания
Азот
Фосфор
Калий
Кальций
Магний
Железо
Марганец
Бор
Медь
Цинк
Молибден
Рекомендуемая соль
название формула
мочевина
монофосфат натрия
хлористый калий
хлористый кальций
сульфат магния
хлористое железо
хлористый марганец
борная кислота
сульфат меди
сульфат цинка
молибденовокислый
натрий
СО(ΝН2)
ΝаН2РО4
КСl
СаСl
2
МgSО
FеСl
3
МnСl
2
Н3ВО3
СuSО
4
ZnSО4
Nа2МоО
Концентрация, %
2
4
4
0,5
0,5
1,0
1,0
0,5
0,25 (по Fе)
0,05 (по Мn)
0,02 (по В)
0,05
0,05
0,01
Уточнив диагноз, можно приступать к лечению. Для этого используют
подкормки растений водорастворимыми солями недостающего элемента.
Подкормки макроэлементами (азот, фосфор, калий) проводят принятыми
способами. Микроэлементы эффективны в форме внекорневых подкормок.
Таким образом, субмикрополевой метод диагностики позволяет быстро
уточнить диагноз заболевания, если оно обусловлено недостатком того или
иного элемента, и откорректировать физиологические процессы в растении
опрыскиванием или инъекциями раствором недостающего элемента питания.
Химическая диагностика питания растений
Растительная химическая диагностика дополняет и уточняет диагноз,
поставленный в ходе визуального осмотра растений. Этот метод
53
предполагает проведение анализов по фазам вегетации индикаторных
органов растений. Анализируют содержание в растениях элементов питания
в отдельности и общее их количество. В соответствии с этим различают
тканевую и листовую диагностику. Тканевая диагностика основана на
анализе свежих проб растений на содержание в них химических элементов. В
ходе листовой диагностики определяют общее содержание химических
элементов после озоления листьев или других частей растения.
Листовая диагностика требует достаточно сложных и точных методов
исследования и специального лабораторного оборудования.
Тканевая диагностика может быть проведена с использованием
экспресс-методов анализа и поэтому сравнительно доступна.
Отбор проб для растительной диагностики
Отбор проб – очень важный и ответственный этап всей работы по
диагностике питания. При отборе проб необходимо руководствоваться
следующими правилами:
Во-первых – учитывать пестроту почвенного покрова.
Пестрота плодородия почв отражает состояние растительного покрова.
В связи с этим рекомендуется с картой поля в руках обойти весь массив,
отметить на карте участки, различающиеся по высоте и состоянию растений,
выделив три группы: хорошо, средне- и слаборазвитых растений. Пробы
растений, а желательно и почв, отбирают в пределах выявленных пятен.
Во-вторых – необходимо иметь в виду, что индикаторные органы для
диагностики разных элементов различны.
При диагностике нитратов в растениях отбирают нижние ярусы
стеблей, черешки, главные жилки нижних здоровых листьев. Обусловлен
этот выбор тем, что нитраты из корней в верхние части растений
передвигаются по сосудисто-проводящей системе, постепенно
восстанавливаются и в самых верхних частях растения могут быть не
обнаружены. При подозрении на избыток нитратов индикаторными органами
54
служат верхние части растений. Проводящие системы богаты также
фосфатами, сульфатами и другими соединениями макроэлементов.
Для диагноза обеспеченности азотом, фосфором, калием и магнием
индикаторами будут нижние листья. Все другие макро- и микроэлементы
диагностируют в верхних молодых частях растения.
В. В. Церлинг уточняет, что можно анализировать и всю надземную
часть, но четкость реакции растения будет снижена, поэтому так поступают
только при анализе молодых растений. Совсем не подходит отбор всей
надземной части для таких растений, как картофель, корнеплоды, плодовые и
ягодные культуры, у которых очень четко выражена ярусность листьев по
химическому составу.
В-третьих – необходимо правильно выбрать сроки проведения
диагностического контроля.
Условия питания молодых растений определяют во многом величину
будущего урожая. Поэтому начинать диагностику надо с молодых растений.
Элементы структуры урожая формируются в разные фазы, и диагностику
приурочивают к этим фазам. Причем, чем раньше обнаружен недостаток
какого-либо элемента, тем раньше можно будет провести корректировку
питания (подкормку), и тем меньше будут потери урожая. Исходя из этого,
лучше контролировать питание растений несколько раз за вегетацию. Иногда
проводят такой анализ только один раз, чаще всего в середине сезона или при
уборке урожая (последнее уже для ориентировки на урожай будущего года).
Для полевых культур рекомендуют следующие сроки отбора проб:
I срок: фаза кущения (образования трех листьев) – злаковые, бобовые,
томаты, огурцы и другие однолетние и двулетние культуры; фаза «елочки» –
лен.
II срок: выход в трубку – зерновые культуры; образование соцветий –
картофель, конопля; фаза нарастания розетки (развертывание 6-го листа) –
корнеплоды, капуста.
55
III срок: фаза цветения – у большинства растений; начало завязывания
кочана – капуста.
IV срок: уборка урожая – все культуры. Этот отбор служит для учета
выноса элементов питания и их влияния на урожай и его качество, а также
для корректировки почвенного плодородия под будущий урожай.
Общим требованием отбора проб является единая система техники
отбора, подготовки и хранения. Отбирать растительные пробы лучше в
утренние часы, после схода росы. Отобранные в поле пробы помещают в
полиэтиленовые пакеты, чтобы не было потерь влаги, снабдив этикеткой.
Анализ сока растений по методу Магницкого
Метод Магницкого разработан для картофеля, но может быть
использован и для других культур, таких как свекла, капуста, томаты, табак,
кукуруза, хлопчатник. Концентрация азота, фосфора, калия и магния в соке
этих культур близка к концентрации сока картофеля.
Для получения сока обычно используют утолщенные участки листовых
жилок, черешков, нижние части стеблей. Отобранные образцы надо
обязательно очистить от пыли и грязи. Крупные толстые черешки (у капусты,
свеклы) разрезают вдоль и используют для получения сока 1/2 или 1/4 часть
черешка. Если черешки длинные, то используют нижнюю часть. Каждый
черешок обрезают с краев так, чтобы остались кусочки длиной 2–4 см,
кладут в ручной пресс, который поставляется вместе с полевой лабораторией
Магницкого (рис. 1), и выжимают сок. Выжатый сок стекает в углубление
пресса, откуда его сливают в выемки пластинок для проведения анализа.
Если сок отжимается плохо, то необходимо перевернуть кусочек
растительной ткани и снова сжать рычаги пресса.
56
N-NО3
фосфор
калий
магний
Рисунок 1. Лаборатория Магницкого для анализа сока растений:
а – общий вид прибора; б – пластинка для капельного анализа;
в – ручной пресс для отжима сока растений
Определение содержания нитратов, фосфора, калия и магния основано
на их свойстве при добавлении определенных реактивов образовывать
осадки, окраску которых сравнивают с цветной шкалой, приложенной к
прибору, или со шкалой стандартных растворов, обрабатываемых
одновременно с соком растений теми же реактивами. Если окраска
реактивом исследуемого сока занимает промежуточное положение между
окрасками двух рядом расположенных пятен или стандартных растворов, то
результаты выражают средним баллом. Если окраска исследуемого сока
интенсивнее окраски самого концентрированного стандартного раствора, то
сок разбавляют водой (на 1 каплю сока добавляют 1 каплю
дистиллированной воды), тщательно размешивают и используют для анализа
этот разбавленный сок, а результаты удваивают. Оценку результатов
выражают в мг элемента на 1 кг сока и в баллах, причем величина балла
соответствует номеру стандартного раствора (табл. 3).
Таблица 3 - Оценка результатов анализа сока на содержание элементов
питания при сравнении со шкалой стандартных растворов
или бумажной шкалой цветных пятен
№
стандартного
раствора
57
Балл
Оценка
содержания
элемента
Содержание элемента, мг/л сока
1 1 очень низкое 100 16 600 40
2 2 низкое 250 40 1500 100
3 3 умеренное 500 80 3000 200
4 4 высокое 1000 160 6000 400
В полевых условиях используют шкалу цветных пятен и поэтому
можно проводить анализ сразу двух проб с одного участка (делянки, дерева).
Для этого сок первой пробы берут пипеткой из пресса и разносят по одной
капле в первый ряд углубления пластинки. В четвертое углубление лучше
поместить 1 каплю сока и разбавить ее в 2 раза. Сок второй пробы разносят
по второму ряду пластинки. С четвертым углублением поступают так же, как
и в 1 ряду: разбавляя сок в два раза. В третьем ряду два первых углубления
заполняют соком из четвертого углубления 1 ряда, а два вторых –
разбавленным соком второй пробы из четвертого углубления второго ряда
(рис. 2). Таким образом, на одной пластинке можно провести анализ двух
проб на 5 элементов.
Рисунок 2. Схема анализа сока двух проб на капельной пластинке
при сравнении с бумажной цветной шкалой пятен
(лаборатория Магницкого).
Бумажная шкала разработана для одинакового размера капель сока и
реактива. Это требование надо строго соблюдать. После взятия каждой
пробы пипетку и пластинку надо хорошо промыть водой, вытереть
фильтровальной бумагой или чистой марлей. Ход анализов на определение
нитратов, фосфора, калия, магния приведен на внутренней стороне крышки
прибора.
58
Экспресс-анализ нитратов, фосфатов и калия в растениях по В. В.
Церлинг
Для многих растений, в частности для хлебных злаков, некоторых трав,
плодовых и ягодных культур, диагностика по анализу сока листьев, стеблей,
черешков затруднена по причине недостаточной их сочности или отсутствия
черешков. Иногда определению мешает интенсивно зеленая окраска сока.
Для таких культур В. В. Церлинг предложила быстрый метод диагностики.
Он заключается в проведении реакции на микросрезах растений. Для этих
целей В. В. Церлинг разработала полевую лабораторию ОП-2, выпускаемую
в виде портативного прибора (рис. 3). С помощью этого прибора можно
установить содержание в растении нитратов, минеральных фосфатов и калия.
Рисунок 3. Прибор ОП-2 (Церлинг) для экспресс-диагностики
питания растений.
Анализ проводят на срезах любых частей растения: стеблей, листьев,
черешков, почек, бутонов, цветков, корней, корнеплодов, клубней и т. д. Но
лучше всего выполнять этот анализ на молодых растениях, когда
эффективность подкормок максимальна. Для получения срезов определенной
толщины можно пользоваться ручным микротомом. Прибор содержит все
необходимые реактивы в растворах, помещенных в капельницы, и оснащен
запасными сухими реактивами. Сравнение ведут с цветными пятнами
59
бумажной шкалы, помещенной на задней стенке прибора. При определении
нитратов срезы кладут на стеклянную пластинку, фосфора и калия – на
кусочки плотной фильтровальной бумаги (площадью около 2 см2).
Определение содержания нитратов
Азот определяют по реакции нитратов с раствором дифениламина в
серной кислоте (табл. 4).
Таблица 4 - Шкала потребности растений в азотных удобрениях
Содержание
N-NО3, % на сырое
вещество
0,0705±0,0094 6
0,0221±0,0005 5
0,0174±0,0007 4
0,0151±0,0061 3
0,0067±0,0004 2
0,0028±0,0006 1
- 0 нет голубой окраски
Балл Характер окрашивания
срез и раствор быстро и
интенсивно окрашиваются в сине-
черный цвет. Окраска устойчивая
срез и раствор сразу
окрашиваются в темно-синий
цвет. Окраска сохраняется
некоторое время
срез и раствор окрашиваются в
синий цвет. Окраска проявляется
не сразу
срез и раствор окрашиваются в
светло-синий цвет. Окраска
исчезает через 2-3 минуты
окрашиваются главным образом
проводящие пучки в светло-
голубой цвет. Окраска быстро
исчезает
следы голубой быстро
исчезающей окраски
Потребность в
азотных удобрениях
не нуждается,
избыток нитратов
большой
не нуждается,
избыток нитратов
слабо нуждается
средне нуждается
нуждается
сильно нуждается
очень сильно
нуждается
На свежий срез, помещенный на пластинку, наносят 1 каплю 1%-ного
раствора дифениламина. Полученную окраску пятна среза сравнивают со
шкалой и оценивают в баллах.
Определение фосфатов
На пятно сока, выжатого на кусочек фильтра, и на срез реактивы
наносят последовательно по капле: молибденово-кислый аммоний, бензидин,
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]