Значение и виды диагностики питания растений

Глава 13. Диагностика питания растений

Рационально использовать удобрения помогает диагностика питания растений, дающая информацию об обеспеченности посевов питательными элементами. С ее помощью можно управлять минеральным питанием сельскохозяйственных культур. Особенно важна диагностика минерального питания при возделывании сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям, которые предусматривают более высокие по сравнению с обычными дозы удобрений и требуют очень тщательного контроля за питанием растений за время вегетации.

Наиболее высокую отдачу от удобрений можно получить при комплексной диагностике, которая включает почвенную, растительную и метеорологическую и позволяет более точно установить уровень минерального питания на различных этапах органогенеза, или фенофаз растений. В настоящее время стала использоваться дистанционная диагностика.

Почвенная диагностика – это агрохимическое обследование почв с целью определения содержания подвижных форм фосфора, калия, минерального или усвояемого азота (минеральный + легкогидролизуемый), подвижных форм микроэлементов и т.д.

Метеорологическая диагностика позволяет прогнозировать эффективность удобрений с учетом количества выпавших осадков и содержания в почве продуктивной влаги.

Широко используется диагностика минерального питания зерновых культур, плодовых и овощных (особенно защищенного грунта).

В Беларуси для определения состояния азотного питания зерновых широко применяется почвенно-растительная диагностика. Диагностирование посевов сахарной свеклы, кукурузы, других культур из-за несовершенства методик широкого распространения на практике не получило, ведутся работы по усовершенствованию диагностики питания этих культур. Большой вклад в развитие диагностики питания растений внесли Д. Н. Сабинин, В. В. Церлинг, К. П. Магницкий и др. ученые.

Дистанционная диагностика основана на принципе установления качественных характеристик, отражаемых или изучаемых всеми наземными объектами количеств энергии, которая регистрируется при помощи летательных аппаратов и передается в виде фотоизображения, электро- и радиосигналов. Дистанционную диагностику можно проводить путем спектрометрирования, аэрофотосъемки, тепловой съемки, микроволновой съемки с использованием оптических приборов, многозональных фотоаппаратов, телекамер, многоспектральных датчиков, термодатчиков и другой аппаратуры.

Растительная диагностика может быть визуальной и химической (тканевой и листовой). Визуальная диагностика растений позволяет по внешнему виду посевов судить о недостатке или избытке тех или иных питательных элементов. Так, уже отмечалось, что при недостатке азота замедляется рост растений и их отдельных органов (листьев), растения становятся светло-зелеными (прежде всего нижние листья), а при сильном азотном голодании листья окрашиваются в желто-зеленый или желтый цвет, ускоряется созревание растений, они заболевают хлорозом. При раннем проявлении признаков азотного голодания проводят подкормку азотными удобрениями (аммонийная селитра и др.), в более поздние сроки применяют некорневые подкормки (КАС, мочевиной).

При недостатке фосфора растения хуже растут, листья становятся темно-зелеными с голубым оттенком, появляются бурые и фиолетовые пятна, на месте которых впоследствии образуются некрозы. Признаки фосфорного голодания чаще становятся заметны в холодную погоду, сначала на старых, а затем и молодых листьях. У зерновых при недостатке фосфора стебель становится грубым, уменьшается количество зерен в колосе, замедляется созревание. При появлении признаков фосфорного голодания посевы подкармливают фосфорными удобрениями.

Признаки калийного голодания сходны с признаками азотного, но при недостатке калия поражаются только края листьев, а в центре они остаются зелеными. Края листьев желтеют, буреют и засыхают («краевые ожоги»). При недостатке калия клетки растут неравномерно, что является причиной гофрированности, куполообразной формы листьев. У картофеля на листьях появляется характерный бронзовый налет. Недостаток калия визуально становится заметен обычно в середине вегетации, когда подкормки уже малоэффективны.

При нехватке кальция старые нижние листья желтеют и отмирают, а у верхних белеет кончик, плоды поражаются гнилями, корни ослизняются и загнивают.

Острый дефицит магния вызывает «мраморность» листьев. При недостатке железа, характерном для карбонатных или переувлажненных почв, вследствие нарушения образования хлорофилла развивается хлороз: листья теряют зеленую окраску, белеют и преждевременно опадают. Характерные признаки борного голодания – хлороз и отмирание точек роста. При дефиците бора лен поражается бактериозом, корнеплоды – сухой гнилью, дуплистостью и гнилью сердечка. При нехватке меди также наблюдается хлороз, замедляется рост и задерживается цветение растений. У зерновых при остром дефиците меди белеют кончики листьев («болезнь обработки», или «белая чума»), колос не развивается, у плодовых развивается суховершинность.

Внешние признаки недостатка молибдена у бобовых культур сходны с признаками азотного голодания - листья светло-зеленого цвета, деформируются и отмирают. У большей части культур при дефиците молибдена развивается желтая пятнистость листьев, у огурца – хлороз на краях листьев. Растения чаще ощущают недостаток молибдена на кислых почвах. Наиболее ярко он проявляется на посевах клевера, цветной капусты, томатов. Признаки недостатка цинка – хлороз листьев и последующее их отмирание, розеточность (яблоня, вишня, айва) или мелколиственность (томаты). Листья растут неравномерно, асимметричными, с волнистыми краями. От недостатка цинка чаще всего страдают плодовые культуры на нейтральных и слабощелочных почвах с высоким содержанием фосфора. При появлении признаков недостатка микроэлементов проводят некорневые подкормки растений.

Одним из основных признаков, по которым можно визуально диагностировать состояние посевов, является цвет листьев и стеблей. В табл. 13.1 приведена наиболее характерная окраска растений при недостатке того или иного элемента питания. Следует помнить, что аналогичные признаки появляются при повреждении растений болезнями, вредителями, в неблагоприятных метеорологических условиях, а также при плохих физико-химических свойствах почвы. Кроме того, внешние признаки недостаточности питания иногда становятся заметны слишком поздно, когда внесением удобрений уже нельзя восстановить нормальное состояние и продуктивность растений. Поэтому визуальная диагностика должна подкрепляться другими методами обследования растений.

Более точно, чем визуальная диагностика, определить недостаток какого-либо элемента питания позволяет субмикрополевой метод (инъекций и опрыскивания). Он состоит в том, что предполагаемый недостающий элемент вводят в стебель или опрыскивают им листья и несколько дней наблюдают за растением. Исчезновение признака дефицита элемента подтверждает правильность предположения. Для опрыскивания и инъекций используют 0,1 %-ные растворы мочевины, монофосфата натрия, сернокислого магния, 0,5 %-ные растворы калия и кальция, 0,1 %-ные растворы солей микроэлементов.

13.1. Цвет растений как признак недостатка питательных элементов

Цвет растений	Культура	Фаза роста и развития	Потребность в питательных элементах
Желтый	Зерновые озимые и яровые	Всходы - кущение	Калий
Желтый	Лен	Всходы, фаза елочки	Калий
Светло-зеленый	Яровые зерновые, лен	Кущение, выход в трубку, елочка	Медь
Светло-зеленый	Яровые зерновые, лен	Фаза кущения, елочка	Азот
Палевый	Лен	Елочка	Бор
Оливково-зеленый	Картофель	Бутонизация	Фосфор, калий
Темно-зеленый с голубоватым оттенком	Сахарная свекла	6 – 8 листьев	Фосфор
Зеленовато-желтый с коричневым оттенком	Сахарная свекла	6 – 8 листьев	Калий
Красно-фиолетовый	Озимые зерновые	Фаза трех листьев, начало кущения	Фосфор
Лиловый	Озимые и яровые зерновые	Всходы, кущение	Фосфор
Серый	Овес	3 листа, начало кущения	Марганец

Однако точно определить состояние посевов можно, только используя химическую (тканевую и листовую) диагностику. Тканевая диагностика устанавливает содержание неорганических форм элементов питания (нитратов, фосфатов, сульфатов, калия, магния и др.) в тканях свежих растений, в их соке и вытяжке. Листовая диагностика основана на анализе валового содержания в листьях элементов питания.