Основні аспекти живлення рослин

Незалежно від місця вирощування (в польових умовах або в тепличних) рослини засвоюють неорганічні речовини. Їх коріння поглинають мінеральні поживні речовини у вигляді іонів з ґрунтового розчину.

На засвоєння поживних речовин рослинами впливає ціла низка чинників. Іони можуть бути легкодоступними для коренів рослин або можуть бути «зв’язані» іншими елементами або самим ґрунтом.

Що таке Родючість ґрунту та живлення?

Під терміном «родючість» розуміють здатність ґрунту забезпечувати рослини поживними речовинами та вологою в необхідних кількостях і в відповідних пропорціях. Термін «живлення» відноситься до взаємопов’язаних етапів, за допомогою яких живий організм засвоює їжу і використовує її для свого росту і розвитку. Раніше ріст рослин розглядався з точки зору родючості ґрунту або того, скільки добрив слід внести, щоб підвищити рівень мінеральних елементів в ґрунті. Більшість добрив були розроблені для контролю нестачі мінеральних елементів в ґрунті. Наукові дослідження в області живлення культур і гідропоніки, а також прогрес в аналізі рослинних тканин призвели до більш широкого розуміння поняття «живлення рослин». Живлення рослин — це термін, який враховує взаємозв’язки мінеральних елементів в ґрунті або в ґрунтовому розчині, а також їх роль в процесі росту і розвитку рослин. Цей взаємозв’язок включає в себе складний баланс мінеральних елементів, необхідних  для оптимального росту і розвитку рослин.

Що таке рН ґрунту?

Термін pH характеризує лужність або кислотність водного розчину  ґрунтового середовища. Цей розчин складається з іонів мінеральних елементів, розчинених у воді. Реакція цього розчину, кислотна, нейтральна або лужна, помітно впливає на доступність мінеральних елементів  для коренів рослин. Коли є більша кількість іонів водню Н +, розчин буде кислим (<7,0). Якщо гідроксильних ОН-іонів більше, розчин буде лужним (> 7,0). Баланс водню з гідроксильними іонами дає рН нейтрального грунту (= 7,0). Діапазон рН для більшості культур від 5,5 до 6,2. Це створює найбільший середній рівень доступності всіх основних поживних речовин для рослин. Надзвичайні коливання більш високого або більш низького pH можуть викликати дефіцит або токсичність поживних речовин.

Елементи живлення рослин.

Існує близько 20-ти елементів живлення, яких рослини потребують для свого росту і розвитку:

 — вуглець (C), водень (H) і кисень (O) засвоюються з повітря і води;
— макро та мезоелементи: азот (N), фосфор (P), калій (K), кальцій (Ca), магній (Mg) і сірка (S), потрібні рослинам у великих кількостях.
— мікроелементи, яких рослини потребують у невеликих кількостях. До основних мікроелементів належать бор (B), хлор (Cl), мідь (Cu), залізо (Fe), марганець (Mn), натрій (Na), цинк (Zn), молібден (Mo) та нікель (Ni);
Існують також мікроелементи, наприклад кремній (Si) і кобальт (Co), які є особливо важливими для деяких культур. Наприклад, кобальт необхідний для фіксації азоту у бобових. Було виявлено, що кремній, накопичений в клітинних стінках, покращує стійкість рослин до посухи і підвищує стійкість до шкідників і грибкових інфекцій.

Більш комплексний підхід до живлення рослин не буде обмежуватися поживними речовинами, необхідними для виживання рослин, а буде включати мінеральні елементи на рівнях, сприятливих для їх оптимального росту.

Привидемо перелік необхідних і корисних елементів живлення, які мають головне значення для росту і розвитку рослин.

Які Макроелементи живлять рослину?

  — Азот є основним компонентом білків, гормонів, хлорофілу, вітамінів і ферментів, необхідних для життя рослин. Азотистий обмін є основним фактором росту стебел і листя (вегетативний ріст). Надлишок азоту може затримати цвітіння і плодоношення. Недостача азоту може знизити рівень врожайністі, викликати пожовтіння листя.
  — Фосфор необхідний для проростання насіння, фотосинтезу, утворення білка і обміну речовин в рослинах. Це важливо для формування квітів і плодів. Низький pH (<4) призводить до того, що фосфат хімічно блокується в органічних грунтах. Симптомами дефіциту є пурпурний колір стебла і листя; дозрівання і зростання затримуються. Може спостерігатися передчасне опадання квітів і плодів. Вносити фосфор потрібно близько до коренів, щоб рослина могла його засвоювати і використати.
— Калій необхідний для утворення цукрів, крохмалю, вуглеводів, синтезу білка і ділення клітин в коренях і інших частинах рослини. Допомагає регулювати водний баланс, покращує жорсткість і морозостійкість стебла, покращує смакові якості плодових і овочевих культур. Недостаток калію призводить до зниження врожайності. Спостерігається плямистість або скручення листя.

Які Мезоелементи живлять рослину?

  — Сірка є структурним компонентом амінокислот, білків, вітамінів і ферментів і необхідна для виробництва хлорофілу.  Недостаток проявляється у вигляді світло-зеленого кольору листя.
— Магній є критичним структурним компонентом молекули хлорофілу і необхідний для функціонування рослинних ферментів для виробництва вуглеводів, цукрів і жирів. Він використовується для формування плодів і горіхів і необхідний для проростання насіння. Дефіцитні рослини виглядають хлоротичними, проявляються міжжилковий хлороз більш старого листя.
— Кальцій активує ферменти, є структурним компонентом клітинних стінок, впливає на рух води в клітинах і необхідний для росту і ділення клітин. Деякі рослини повинні мати кальцій для поглинання азоту та інших мінералів. Кальцій легко вилуговується. Дефіцит викликає затримку росту у стебел, квітів і коренів. Симптоми варіюються від спотвореного новоутворення до чорних плям на листках і плодах.

Які Мікроелементи живлять рослину?

  — Залізо необхідно для багатьох ферментних функцій і як каталізатор для синтезу хлорофілу. Це важливо для молодих зростаючих частин рослин. Нестача проявляється блідим коліром молодого листя молодого  з подальшим пожовтінням. Залізо втрачається при вилуговування і утримується в нижніх частинах структури грунту. В умовах високого pH (лужного) залізо стає недоступним для рослин. Коли грунту є лужними, залізо може бути достатньо, але воно  недоступно для рослин. Застосування мікродобрив, що містять залізо у хелатній формі, має вирішити цю проблему.
— Марганець бере участь в ферментативній активності для фотосинтезу, дихання і метаболізму азоту. Дефіцит в молодому листі  схожий на дефіцит заліза. На пізніх стадіях світло-зелені частини стають білими, а листя опадає. Поруч з жилками можуть з’явитися коричневі, чорні або сірі плями. На нейтральних або лужних грунтах рослини часто виявляють симптоми дефіциту.
— Бор необхідний для формування клітинної стінки, цілісності мембрани, засвоєння кальцію і може допомогати в переміщенні цукрів. Бор впливає як мінімум на 16 функцій у рослин. Ці функції включають цвітіння, проростання пилку, плодоношення, поділ клітин, рух гормонів. Бор повинен бути доступний протягом усього життя рослини. Він не переміщається і легко вимивається з грунтів. Дефіцит бору добре проявляється на плодах, бульбах і корінні, які при цьому знебарвлюються, розтріскуються і покриваються коричневими плямами. Внесення мікродобрив, що містять  бор, можна вирішити проблему нестачі цього елемента. Особливо важливо застосовувати борвмісні добрива на борофільних культурах (соняшник, ріпак).
— Цинк є компонентом ферментів, включаючи ауксини (гормони росту рослин). Це важливо для вуглеводного обміну, синтезу білка і подовження міжвузля (зростання стовбура). Дефіцитні рослини мають плямисті листя з неправильними хлоротичними ділянками. Дефіцит цинку призводить до дефіциту заліза, викликаючи аналогічні симптоми. Дефіцит виникає на еродованих землях і найменш доступний в діапазоні рН від 5,5 до 7,0.
— Мідь концентрується в коренях рослин і грає роль в азотистому обміні. Мідь є компонентом декількох ферментів і може бути частиною ферментних систем, в яких використовуються вуглеводи і білки. Дифіцит призводять до відмирання кінчиків пагонів, а на термінальних листках з’являються коричневі плями. Мідь тісно пов’язана з органічними речовинами.
— Молібден є структурним компонентом ферменту, який відновлює нітрати до аміаку. Без цього синтез білків блокується і зростання рослин припиняється. Кореневі бульбочкові (азотфиксирующие) бактерії також мають потребу в цьому елементі. Насіння можуть утворюватися в повному обсязі, а дефіцит азоту може виникнути, якщо рослинам не вистачає молібдену. Ознаками нестачі є блідо-зелене листя з закругленими або чашоподібними краями.
— Хлор бере участь в осмосі (рух води або розчинених речовин в клітинах), іонному балансі, необхідному рослинам для засвоєння мінеральних елементів і в фотосинтезі. Симптоми дефіциту включають в’янення, коротке коріння, хлороз (пожовтіння). Запах у деяких рослин може бути зменшений. Хлорид, іонна форма хлору, використовувана рослинами, зазвичай знаходиться в розчинних формах і втрачається при вилуговуванні. Деякі рослини можуть проявляти ознаки токсичності, якщо рівень дуже високий.
— Нікель необхідний для поглинання заліза. Насіння потребують цей елемент для проростання. Якщо є дефіцит нікелю, рослини можуть не дати життєздатного насіння.
— Натрій бере участь в осмотичному (рух води) і іонному балансі у рослин.
— Кобальт необхідний для фіксації азоту в бобових культур. Дефіцит може спричинити дефіцит азоту.
  — Кремній є компонентом клітинних стінок. Кремній значно підвищує стійкість рослин до тепла і посухи. Позакореневе підживлення мікродобривами, що містили кремній  сприяло зменшенню популяцій попелиці на польових культурах. Випробування також показали, що кремній може відкладатися рослинами в місці зараження грибковими хворобами.
Оптимізація мінерального живлення сільськогосподарських культур завжди була важливим завданням для людини, починаючи з перших етапів сільського господарства на зорі історії і закінчуючи сучасністю. Сучасні технології вирощування сільгоспкультур, безумовно, відрізняються від технологій минулого, проте, фундаментальні питання, такі як: специфічна роль кожного елементу живлення, оптимальні строки і способи внесення добрив, їх розчинність у воді та інше все ще залишаються головними при розробці системи живлення.

 за матеріалами agronomych.com