Комплексная диагностика питания растений
Химический состав растений определяется содержанием элементов питания в почве; зависит от количества, форм и способов внесения применяемых удобрений, от систематической принадлежности растений, биохимических и физиологических особенностей рода, вида и сорта. Изменение абсолютного и относительного содержания отдельных химических элементов в целых растениях и в отдельных органах определяется спецификой функций органа и спецификой процессов биосинтеза, происходящих в растении, физиологическим состоянием и возрастом отдельных тканей, органов и растения в целом.
Только постоянное обеспечение оптимального уровня питания растений в течение всего периода вегетации позволяет максимально использовать биологический потенциал каждого сорта. Питание должно меняться по периодам вегетации, а для гидропонных культур - и по времени суток и должно быть управляемым в течение всего периода жизни растительного организма. Методы почвенной и растительной диагностики, входящие в состав комплексной диагностики питания растений, обеспечивают наиболее полное использование растениями удобрений. Диагностика минерального питания растений должна быть основана на контроле условий выращивания и корректировке питания в процессе вегетации.
Работы по комплексной диагностике предусматривают регулярное выполнение анализа почв, ежегодную (осеннюю или весеннюю) оценку почв по обеспеченности азотом и оперативную диагностику питания растений в течение вегетации. Растительная диагностика позволяет полнее выявить, возможности той или иной почвы в обеспечении растений элементами питания.
Контролировать обеспеченность растений химическими элементами необходимо по их химическому составу с обязательным учетом темпов роста и скорости прохождения определенных периодов вегетации, исходя из биологических возможностей и особенностей того или иного сорта.
Диагностику питания растений проводят по данным анализа не только листьев и черешков, но и корневой системы. Как известно, в корнях, являющихся органами поглощения питательных веществ, может резервироваться в вакуолях клеток значительное количество питательных элементов. В связи с этим определение химического состава корневой системы и листьев позволяет сделать обоснованное заключение об обеспеченности растений различными элементами минерального питания. Нормальным состоянием растений является состояние определенного внутреннего насыщения, сосредоточение в резервных зонах некоторого запаса элементов минерального питания. Растительная диагностика позволяет выявить обеспеченность растений элементами питания в течение вегетации.
Широкое распространение получили методы визуальной, тканевой и листовой диагностики. При оценке данных по растительной диагностике принимают во внимание историю поля, используют почвенные карты и агрохимические картограммы, учитывают данные опытов и зональные рекомендации по применению удобрений под данную культуру, а также климатические особенности зоны.
Перед визуальной, тканевой или листовой диагностикой растений выполняют агрохимический анализ почв с обязательным учетом запаса минерального азота в корнеобитаемом слое почвы и количества минерализуемого азота.
Оптимальный срок агрохимического обследования на содержание азота в почве для районов Нечерноземной зоны - весна, для Западной и Восточной Сибири и части Зауралья - осень (до внесения азотных удобрений).
Запас минерального азота определяют в толще почвы от 40 до 180 см с тем, чтобы учесть весь доступный растениям минеральный азот. В районах Западной Сибири достаточно отбирать пробы из слоя 0-40 см. Отбор почвенных образцов с дифференциацией через 20 см на глубину до 1 м и больше является трудоемкой операцией.
По данным ЦИНАО, практически во всех природно-сельскохозяйственных зонах и провинциях страны 60-80% азота содержится в слое 0-60 см. Для таежно-лесной зоны глубина отбора почвенных образцов 0-60 см.
Расчет потребности урожая в азоте проводят по формуле
Nурожая - вынос азота 1 т-планируемый урожай; N1 - количество минерализованного за вегетационный период азота; N2 - запас минерального азота; N3 - азот, внесенный с удобрениями; E1-Е3 - соответствующие коэффициенты использования азота.
Азот органических удобрений, подвергающихся минерализации, относят к N1 а аммоний, мочевину и мочевую кислоту - к N3.
Если Е1-Е3 заменить обобщенным коэффициентом Е, то N3 = Nурожая•Е - (N1+N2).
Находят N урожая из таблиц, затем рассчитывают N1 и N2, определяют N3 - дозу азотных удобрений. N2 - минеральный азот почвы представлен в основном нитратами и аммонием, запас минерального азота выражается в кг/га.
Величину минерализуемого азота находят определениями «текущей мобилизации» азота почвы с учетом предшественников, гидротермического режима и плодородия почвы путем создания имитирующих круговорот азота моделей и лабораторными методами (ускоренная биологическая инкубация, химическая экстракция).
По методике Стэнфорда и др. навеску почвы смешивают с кварцевым песком в равных количествах, увлажняют и помещают в промывные трубки. Для удаления минеральных форм азота их промывают 0,01М СаСl2, затем питательным раствором без азота. Инкубируют с доступом воздуха при температуре 35°С. Каждые две недели промывают 0,01М СаСl2 и питательным раствором.
Для расчета можно использовать количество минерального азота, минерализованного за две недели, в других вариантах опыт может продолжаться 26-30 нед.
При экстракции полностью или частично из почвы извлекают органические соединения азота, подвергающиеся минерализации в естественных условиях. По методу Стэнфорда и Смита почву обрабатывают 1 н. H2SO4, а затем 1 н. H2SO4, содержащей 0,1 н. КМnO4. Полученные в лабораторных определениях результаты калибруют по данным полевых и вегетационных опытов.
