Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії

ґрунту визначають втрати внаслідок його вимивання і звітрювання, ерозійних процесів.

Насичення зерно-бурякової сівозміни на лучно-чорноземно- му карбонатному ґрунті 13 т/га гною і 252 кг/га N, P2O5, К2O обумовлює стабілізацію вмісту вуглецю в орному шарі ґрунту, позитивний баланс азоту, фосфору і калію. Збільшення вмісту загального азоту і фосфору відбувається за рахунок органічних і мінеральних сполук.

В умовах інтенсифікації землеробства вважають, що баланс фосфору у сівозміні повинен бути тільки додатним. Баланс азоту і калію допускається у невеликих межах від’ємним.

Для характеристики рівня застосування добрив визначають інтенсивність балансу (Іб, %) за формулою

Іб = Не · 100 / В, де Не — надходження поживних речовин, кг/га;

В — винос поживних речовин, кг/га.

Інтенсивність балансу може бути меншою, ніж 100% (дефіцитний баланс), дорівнювати 100% (зрівноважений баланс) або бути більшою, ніж 100% (додатний баланс). В інтенсивних сівозмінах рівень повернення поживних речовин за рахунок добрив на дерново-підзолистих ґрунтах повинен становити, %: азоту 110–120, фосфору — 170–200, калію — 100–115, на чорноземах — азоту не менше 80, фосфору — 130–150, калію — 80–100.

14.4. Рослинна діагностика

Для контролю за ростом, розвитком і формуванням урожаю використовують різні методи діагностики. Найпоширеніша ґрунтова і рослинна діагностики. Ґрунтова діагностика дає змогу визначати запаси доступного і мінерального азоту (сума азоту амонію та азоту нітратів) у ґрунті, вміст рухомих сполук фосфору, калію та інших елементів. За даними аналізів ґрунтової діагностики встановлюють забезпечення рослин поживними речовинами (див. табл. 20–22).

Рослинна діагностика поділяється на візуальну й хімічну. Візуальна діагностика дає можливість оцінити стан посівів і приблиз-

136

14. Склад і живлення рослин

но встановити нестачу деяких елементів живлення у рослинах. Хімічна діагностика за об’єктами досліджень поділяється на тканинну і листкову. Тканинна діагностика дає змогу визначити вміст нітратного азоту, мінеральних сполук фосфору і калію у соку рослин або їх тканинах. Визначення цих елементів проводиться у польових умовах за допомогою експрес-лабораторій («Діагностика», «Тканинна діагностика» та ін.).

Останнім часом почали для діагностики азотного живлення почали використовувати «N тест», який на основі вмісту хлорофілу дає можливість встановлювати вміст азоту і визначати дози азотних добрив для підживлень. Достовірніші результати отримують при визначенні вмісту азоту, фосфору, калію та інших елементів хімічними методами у листках рослин.

Результати рослинної діагностики використовують при визначенні потреби рослин в удобренні, коригуванні рекомендованих норм і доз добрив. Коригування рекомендованої норми добрив (Нд) проводять за формулою

Нд = Р · Вопт / Вфакт,

де Р — рекомендована норма добрива, кг/га; Вопт — оптимальний вміст елемента живлення у рослині, %;

Вфакт — фактичний вміст елемента живлення, %.

Застосування діагностики в умовах закритого ґрунту дає можливість поряд з застосуванням комп’ютерної техніки управляти вирощуванням урожаю певної якості. Впровадження фітомоніторингу у закритому ґрунті дає можливість контролювати склад субстратів, поживних розчинів, якість продукції. Так зване точне землеробство не можливе без застосування діагностики.

У період вегетації рослини засвоюють різну кількість поживних речовин, що часто приводить до зміни співвідношення і вмісту їх у листках та інших органах і вимагає коригування умов живлення. Наприклад, якщо вміст азоту значно перевищує оптимальний його вміст, а фосфору міститься оптимальна або менша кількість, то дозу елемента (Д) уточнюють за співвідношенням цих елементів у рослинах за формулою

Нд = P (Boпт / Вфакт),

де Р — рекомендована норма добрива, кг/га; Вопт — оптимальний вміст елемента живлення у рослині, %;

137

Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії

Вфакт — фактичний вміст елемента живлення, %.

У період вегетації рослини зі зміною співвідношення і вмісту поживних речовину листках проводять коригування умов живлення. Наприклад, якщо вміст азоту значно перевищує оптимальний його вміст, а фосфору міститься оптимальна або менша кількість, то дозу елемента (Д) уточнюють за співвідношенням цих елементів у рослинах за формулою

Д = P Pопт N факт ,

Pфакт N опт

де Р — рекомендована доза елемента, кг/га; Ропт, Рфакт — відповідно оптимальний і фактичний вміст фос-

фору, %;

Nфакт, Nопт — відповідно фактичний і оптимальний вміст азоту, %.

Інтенсивні технології вирощування сільськогосподарських культур вимагають одночасного проведення ґрунтової і рослинної діагностик. Використання результатів ґрунтової і рослинної діагностик дає змогу приймати більш обґрунтовані рішення про встановлення норм і доз, способів і строків використання добрив з метою впливу на врожай і його якість.

Використовуючи метод інфрачервоної спектроскопії (ІЧС), можна визначати вміст головних елементів живлення у рослинах у кілька разів швидше, ніж хімічними методами. Застосування ІЧС з ЕОМ дає можливість не тільки визначати, а й давати рекомендації щодо застосування добрив, що дуже важливо для агрохімічного забезпечення інтенсивних технологій вирощування озимої пшениці з метою одержання зерна з вмістом білка понад 14%.

Обґрунтоване застосування органічних добрив, макро- і мікроелементів на фоні хімічної меліорації сприяє підвищенню поживної цінності зерна пшениці завдяки більшому вмісту білка; у бульбах картоплі — крохмалю, білка, вітаміну С; у цукрових буряках і винограді — цукрів; у овочевих і плодово-ягідних культурах — вітамінів та інших біологічно цінних сполук. Незбалансоване застосування добрив, внесення добрив із значним вмістом хлору призводить до зниження якості продукції за рахунок меншого вмісту крохмалю, цукрів. Особливо шкідливим є підвищений вміст важких металів у рослинній продукції (кадмію та інших елементів).

138

14.Склад і живлення рослин

14.5.Живлення рослин

Рослини розвиваються і живуть завдяки повітряному і кореневому живленню. Через листя вони засвоюють понад 95% вуглекислого газу. Із водних розчинів рослина засвоює листям зольні елементи, азот і сірку. Проте основна кількість води, азоту і зольних елементів надходить до неї через кореневу систему.

Кореневу систему рослин треба розглядати як орган поглинання і синтезу поживних речовин. Загальна площа поверхні поглинання кореневої системи може досягати сотень квадратних метрів. Катіонна та аніонна поглинальна здатність кореневої системи характеризується вибірковою здатністю.

Поглинання елементів живлення починається з адсорбції. Первинна адсорбція відбувається на поверхні клітин кореневої системи. Після цього починається складний процес активного і пасивного їх транспорту в клітину. Пасивне надходження поживних речовин у клітину з навколишнього середовища, яке відбувається без затрат метаболічної енергії, здійснюється шляхом дифузії у вільному просторі стінок клітин і гідрофільних порах цитоплазматичних мембран. Це первинний етап поглинання.

Транспорт елементів живлення в клітину відбувається за рахунок двох автономних механізмів: пасивного току речовин по електрохімічному градієнту та активним переносом проти електрохімічного градієнта. Оскільки іони мають електричний заряд, то їх розподіл між клітиною і середовищем визначають як різницю електричних потенціалів або як різницю концентрацій. Сумарно ці дві величини позначають як електрохімічний градієнт.

Після проникнення іонів крізь цитоплазматичну мембрану клітини (плазмалема) вони далі переміщуються від клітини до клітини по плазмодесмах до центру кореня. Цей перехід здійснюється за рахунок електрохімічного градієнта (пасивний транспорт) або проти електрохімічного градієнта (активний транспорт).

Переміщення іонів із зовнішнього середовища до внутрішнього середовища клітини відбувається за допомогою переносників. Переносник утворює з іонами комплекс. У такому вигляді іони переміщуються із зовнішнього середовища у клітину. На внутрішньому боці цитоплазматичної мембрани комплекс дисоціює, вивільняючи іони всередину клітини.

139