Составление диагностического заключения по диагностики питания растений
Как указывалось в начале статьи, метод растительной диагностики является комплексным и выполняется на основе трех главных правил: 1) сопоставление химизма растений с данными хода роста и формирования урожая; 2) одновременное определение не менее трех главнейших элементов; 3) сбор сведений об условиях выращивания культуры.
При составлении диагностического заключения все эти данные используются путем их взаимного сопоставления и разбора взаимовлияния. В частности, сравнение химического состава с ростом растений проводится с помощью рис. 1 и табл. 1, в результате чего выясняется причина обнаруженного содержания элемента. Если установлено, что причиной состояния растений является питание, то сравнение с таблицами оптимумов 1 содержания элементов (которые даны в тексте для отдельных методов анализа растений и, кроме того, в таблицах 18—21) покажет глубину недостатка (или, наоборот, вредного избытка) элемента.
Сравнение оптимального содержания элемента в одних и тех же культурах и в одинаковые фазы, но полученного разными авторами в разных странах мира, показывает его стабильность. Это говорит о том, что данные величины являются физиологическими характеристиками растения: столько должно быть в его тканях элементов для нормального развития и, как таковые, они не зависят от условий произрастания. Отклонения же свидетельствуют о нарушении питания и о том, насколько не были созданы требуемые условия питания.
Взаимодействие элементов при их поступлении в корни и в последующем использовании в реакциях синтеза выясняется при рассмотрении их соотношений в растении. Для этого используются или отношение одного элемента к другому (например, N : Р), или один принят за единицу и к нему отнесены другие, или доля каждого выражается в процентах к сумме других (например, доля азота в сумме N + P + К, равной 100%), или доля отдельного аниона в сумме анионов или катиона в сумме катионов, а также отношение суммы анионов к сумме катионов. Выбор того или иного способа расчета зависит от задачи исследования.
Процентная доля элемента в сумме их была впервые предложена французскими учеными Лагатю и Момом и названа «качеством питания». Все эти отношения являются дополнительными критериями и свидетельствуют о степени равновесности питания. Они используются также при расчете доз удобрений.
Для лучшей наглядности полученных результатов можно пользоваться диаграммой, предложенной Прево и Олланье и представляющей собой многоугольник (треугольник при трех анализированных элементах), вписанный или описавший окружность, радиус которой равен оптимуму содержания каждого элемента (рис. 5).
Следующим моментом при составлении заключения является учет почвенных, погодных, агротехнических и других условий выращивания сельскохозяйственной культуры. Сравнение химического состава растений с содержанием тех же элементов в почве позволило дать уровни содержания элементов питания в растениях хлебных злаков, характеризующие степень нуждаемости в удобрениях (табл. 22).
При расчете доз удобрений с использованием данных анализов растений поступают так же, как и при использовании результатов анализов почвы, а именно учитывают коэффициенты использования растениями элементов питания почвы и удобрений, свойства почвы, особенности сельскохозяйственной культуры, погоды, величины желаемого урожая и его качества и ряд других.
З.И. Журбицкий, базируясь на соотношениях элементов в растениях N : P2O5 : K2O по фазам, уточняет потребность в удобрениях в каждую из них.
Американский ученый А. Кенуорти рекомендует учитывать коэффициент вариации состава листьев отдельных проб при вычислении показателя обеспеченности растений в удобрениях и дает две формулы для такого расчета — одну, когда элемент в растении ниже оптимума, и вторую — когда выше оптимума. Сначала вычисляется процентная доля (П) содержания элемента в образце (X) от стандарта (С), т. е. Х-100/С = П. Влияние варьирования учитывают по вариационному коэффициенту (У) состава отдельных проб.
При недостатке питательных элементов влияние вариации (И) рассчитывается по формуле: И = (100 — П)*У/100. При избытке питания — по формуле: И = (П — 100)*У/100. Показатель обеспеченности (В) вычисляется для первого случая по уравнению П + И = В; а для второго П — И = В. Уточнение доз удобрений на основе этих величин (В) автор рекомендует проводить по следующим интервалам: недостаток питания при В = 17 — 50% от оптимума содержания в растении элемента; слабый недостаток при B = 50 — 83%; норма питания при В = 83 — 117%; выше нормы при В = 117 — 150% и избыток при В = 150 — 183%.
Уточнение системы применения удобрений при комбинированном использовании почвенных и растительных анализов подробно разбирает американский ученый X.Д. Чэпман. Анализ листьев апельсиновых промышленных садов на содержание в них N, Р, К, Ca, Mg, S, Cl, Na, В, Cu, Fe, Mn, Mo и Zn сравнен с оптимальным содержанием тех же еле-ментов, что дало возможность установить, чем обеспечены и чего не хватает деревьям конкретного сада. Почва анализировалась по слоям через 15—20 см до 125 см на содержание в ней обменных Ca, Mg, К и Na, степень насыщенности основаниями, pH, P по Бингэму (H2O вытяжка), и эти данные также сопоставлялись с нормативами. Такое сопоставление данных почвенных и листовых анализов позволило: во-первых, проконтролировать азотное питание по составу листьев; во-вторых, по содержанию в листьях серы и Cl уточнить лучшую форму азотного и калийного удобрений; в-третьих, установить причину низкого содержания фосфора в листьях некоторых садов при высоком количестве подвижного фосфора в почве; в-четвертых, выяснить причину низкого поступления калия из-за высокого pH и Ca, Mg; в-пятых, выявить потребность в Mg, Mn и других микроэлементах и, в-шестых, указать, в каких садах имеется опасность засоления почвы и требуется систематический контроль этого процесса по составу листьев.
В заключение были составлены программы наиболее рационального применения удобрений и необходимого контроля состава листьев и почвы (на определенную глубину) по наиболее важным для каждого сада элементам и другим свойствам. Кроме того, было подчеркнуто, что ряд элементов (в т. ч. азот) были получены только по анализу листьев, а наибольшая корреляция состава листьев апельсиновых деревьев с составом почвы отмечается от глубины 0,5 м и глубже.
В Чехословакии широко используется метод определения доз удобрений на основе анализа растений, разработанный в Научно-исследовательском институте растениеводства Байером. Он, как и многие другие, в том числе и советские ученые, исходит из следующих положений: действует прежде всего элемент, находящийся в минимуме. Причем если одновременно не хватает нескольких элементов, то в первую очередь урожай ограничивает элемент, находящийся в самом глубоком минимуме. Поэтому важно создать уравновешенное питание, которое контролируется по соотношению элементов в составе растения. Важен анализ также и потому, что действуют только элементы, поступившие в растение. Он рекомендует анализировать всю надземную часть, чтобы иметь не только процент элемента, но и накопление (вынос) элементов в определенную фазу. Байер подчеркивает особую важность анализа растений (озимой пшеницы) в фазу 5—6 листьев (III этап онтогенеза) для решения вопроса о потребности в удобрениях, в то время как Люндегорд рекомендовал анализировать хлебные злаки в фазу цветения. По Байеру, следует вносить удобрения не менее чем за 20 дней до отбора проб. Он также рекомендует учитывать условия произрастания. Анализирует общее содержание в растениях N, Р, К, Ca и Mg. Для оценки результатов анализов об уравновешенности питания вычисляет следующие отношения: N : Р, 100 К : N, 100 Ca : P и 100 Mg : Р, величины которых наряду с процентным содержанием элементов приводит в таблицах. Последние используются и при расчете доз удобрений. Он считает, что чем сильнее относительный недостаток какого-либо элемента, тем хуже используются растением другие элементы и, следовательно, тем ниже урожай.
Байер на основе многочисленных вегетационных и полевых опытов и производственных испытаний составил инструкцию по практическому использованию анализов молодой пшеницы, пробы которых, отобранные агрономами, поступают в специализированные лаборатории для их анализа и составления заключения о потребных дозах удобрений.
He менее широко развертываются работы по использованию анализов растений для рекомендаций по внесению удобрений в ряде других стран. Так, в ГДР эти работы возглавляются Институтом питания растений, где так же как и в других странах, отрабатываются все этапы работы: стандартизация отбора проб, применение наиболее совершенных и быстрых методов анализа растений с последующей обработкой результатов на ЭВМ для получения более быстрых и обоснованных выводов о потребных удобрениях.
Н.К. Болдырев называет предлагаемый им метод листовой диагностики комплексным, так как тоже строит заключение о нуждаемости в удобрениях на сопоставлении результатов исследований свойств почвы, анализов листьев и зерна, вводит ряд коэффициентов на условия погоды, агротехники и др. Известно положение Люндегорда, что в создании урожая участвуют только те количества элементов, которые находятся в оптимальном и равновесном соотношении; Болдырев считает, что из внесенных удобрений прежде всего действует элемент, находящийся в минимуме. Им обоснован ряд математических зависимостей между химическим составом растений в какую-либо из фаз и величиной будущего урожая. Болдыревым рассчитана динамика химического состава и связь ее с урожаем; это позволило автору утверждать, что, имея данные анализа в одну из фаз, можно установить химический состав в любую другую фазу, а следовательно, и потребность растений в удобрениях.
Поиски математических зависимостей между условиями питания в течение вегетации, свойствами почвы, приемами агротехники, погодой и величиной и качеством урожая продолжаются многими исследователями. Материалы таких исследований, собираемые нами, позволят найти оптимальное решение этого важнейшего вопроса агрохимии и всей агрономии в целом.
