Нормальный рост и полноценное развитие сельскохозяйственных культур обеспечиваются питательными веществами, поступающими в растения не только через корневую систему, но и путем попадания на их надземную поверхность (листья, стебли, черешки, генеративные органы). Одним из предназначений листьев является обмен газов между растением и окружающей средой, но они также могут служить и органом внекорневого питания растений.
Поглощающая способность листьев на примере воды впервые была отслежена французским физиком Эдмом Марио́ттом в 1676 году. Процесс адсорбции растворенных минеральных солей листовой поверхностью был описан в 1877 году, а затем подтвержден научно в 1909–1912 гг. (немецкий ученый, агроном Лоренц Хилтнер). Подобный вид питания получил название внекорневого или листового.
Потребление питательных веществ представляет собой процесс перемещения необходимых химических соединений из окружающей среды непосредственно в само растение, включающий в себя также качественные изменения, связанные с преобразованием абиотического материала в компонент клетки, способный к дальнейшим процессам ассимиляции.
Аналогично поступлению кислорода и углерода в молекулярной форме из атмосферного воздуха, где они находятся в виде СО2, большинство растений могут получать таким же образом (через поверхность листьев, стеблей, генеративных органов) и другие питательные вещества, в том числе N, P, K, Ca, Mg и микроэлементы, находящиеся в солевых растворах определенной концентрации. Такой вид питания существует параллельно с корневым, при котором питательные вещества и вода, находящиеся в почве, поступают в растение через корневую систему.
Листовые подкормки следует воспринимать как дополнительное питание, которое позволяет оперативно реагировать на нехватку того или другого элемента не только по визуальным наблюдениям, но и на основе анализа растительной биомассы. При этом корректировка питания проводится в кратчайшие сроки, позволяя экономить трудозатраты и расходный материал.
Получение необходимых минеральных веществ путем листовой подкормки не может стать заменой корневому питанию, поскольку объем поглощаемых надземной частью удобрений и их качественный состав довольно невелики. Опытным путем было установлено, что культуры, получавшие элементы питания лишь через листья, ощутимо отставали в развитии, особенно в создании генеративных органов (цветков).
Несомненным достоинством внекорневого питания является доступная ионная форма удобрений, которая легко усваивается растением и намного эффективней, чем вещества, поступающие из почвы. Минеральные вещества тут же включаются в состав белков, ферментов, пигментов пластид культуры и пр., образуя ряд органоминеральных соединений. К тому же листовые подкормки можно проводить одновременно с обработкой культур пестицидами, а также в комплексе с азотными удобрениями, исключая варианты объединения в растворах несовместимых компонентов.
Эффективность минеральных удобрений для внекорневой подкормки зависит от трех главных факторов: почвенного, растительного и экологического. Из них, пожалуй, растительный фактор является наиболее важным. Он включает в себя такие показатели как возраст листьев, адаксиальную и абаксиальную стороны, кутикулярный и эпикутикулярный воск, трихомы, устьица, адсорбционную и обменную способность, литургический тургор, поверхностную влажность, минеральный состав листьев, тип сорта, стадию роста и т. п.
При попадании минерального раствора на листовую поверхность основным препятствием для питательных веществ является кутикула, поверхностный бесклеточный слой которой защищает растение от испарения воды. Благодаря увлажнению поверхности листа минеральным раствором, действие которого усиливается при помощи специальной добавки – смачивателя, проницаемость кутикулы увеличивается, и она дает возможность раствору контактировать с клетками листа.
Скорость поглощения различных минеральных веществ растениями неодинакова. Катионы раствора проникают через стенки мембран гораздо быстрее, чем вязкие вещества. Скорость поглощения листьями растений питательных веществ и микроэлементов приведена в таблице:
| Питательные вещества |
Время поглощения (50%) |
| Азот (мочевина) | От 1/2 до 2 часов |
| Магний | 2–5 часов |
| Калий | 10–24 часа |
| Кальций, марганец, цинк | 1–2 дня |
| Фосфор | 5–10 дней |
| Железо, молибден | 10–20 дней |
Чем выше скорость поглощения растением ионов питательного раствора, тем эффективнее применение листовой подкормки. Доступность питательных веществ определяется степенью их подвижности, поэтому внекорневые подкормки следует проводить именно в целях восполнения в культурах малоподвижных элементов. Ряд питательных элементов, находящихся в недоступных или малодоступных формах, могут легко поглощаться и усваиваться именно при листовом питании, что способствует скорейшему устранению их нехватки в растениях.
Адсорбция и относительная подвижность минералов при листовой подкормке
|
Поглощаемость растениями |
Степень подвижности |
|
Быстрая: N (мочевина), Rb, Na, K, Cl, Zn |
Подвижные: N (мочевина), Rb, Na, K, P, Cl, S |
|
Средняя: Ca, S, Ba, P, Mn, Br |
Частично подвижные: Zn, Cu, Mn, Fe, Mo, Br
|
|
Медленная: Mg, Sr, Cu, Fe, Mo |
Неподвижные: Mg, Ca, Sr, Ba |
С помощью листовой подкормки можно предотвратить перенасыщение почвы минеральными веществами и снизить риск возникновения экологических угроз. Эффективность питательных веществ при внекорневом питании способна достигать 85%, тогда как применение почвенных удобрений составляет лишь 30–60 % эффективности (в зависимости от типа питательных веществ).
Одно из правил внекорневого питания растений – это соблюдение точной дозировки рабочего раствора. Известно, что эффективность листовой подкормки зависит от концентрации и дозы удобрения, которые не должны превышать определенную норму в целях предохранения листьев от ожогов. Для растворов, содержащих макроэлементы, рекомендуется среднее значение, составляющее не более 2%. Оптимальна концентрация питательных растворов с микроэлементами находится в пределах от 0,1 до 0,5%.
Большое значение для эффективности листового питания имеют также факторы внешней среды: влажность, температура, освещение. Чем выше относительная влажность, тем дольше раствор остается на поверхности листьев, а количество питательных веществ, поступающих в растение, увеличивается. При более высокой температуре, когда усиливается испарение воды, поглощение ионов ограничивается, что может стать причиной возникновения на листьях ожогов.
Преимущества листового питания:
– минимальный расход удобрений по сравнению с корневой подкормкой, что способствует уменьшению концентрации химических соединений в почве и сохранению экологической безопасности;
– равномерное распределение питательных веществ на листьях растений;
– результаты применения листовой подкормки достигаются в кратчайшие сроки, поэтому нехватка полезных веществ может быть восполнена в течение вегетационного периода.
Недостатки листового питания:
– при высокой концентрации минеральных солей в рабочем растворе может произойти ожог листьев;
– нередко возникает ситуация, когда потребность в питательных веществах у растений на начальных стадиях роста довольно высока, а площадь их листьев недостаточно большая;
– срок действия удобрений при листовых подкормках ограничен;
– затраты на проведение листовых подкормок увеличиваются, если состав питательной смеси не может совмещаться с компонентами пестицидов, применяемых одновременно с подкормкой;
– если опрыскивание удобрениями проводится лишь после появления явных признаков дефицита того или другого элемента питания, то с помощью листовой подкормки не всегда удается полностью устранить последствия.
В качестве питательных смесей при листовом питании наиболее эффективны хелатные формы удобрений, представляющие собой сложные органические соединения, максимально приближенные к природным веществам и наиболее доступные для живых организмов. В отличие от обычных минеральных солей они обеспечивают стабильность и высокую степень поглощаемости растениями, что существенно отражается на цене продукта.
Иногда вместо хелатов используют более дешевые комплексы органических кислот. Такие соединения менее стабильны и намного хуже усваиваются, но во многих случаях помогают откорректировать питание растений. Современные разработки – это полимерные хелатные комплексы, которые практически не теряют эффективности при обработках в условиях очень низких или очень высоких температур. Кроме того, они отличаются высокой степенью чистоты соединений, что делает их применение максимально продуктивным.
Поділитись в соцмережах:
