Методы определения потребности растений в удобрениях

Все применяемые в сельском хозяйстве органические и минеральные удобрения содержат различный процент необходимых для растений питательных веществ. Сравнение эффективности различных видов удобрений, а также расчеты по определению потребности растений в удобрениях, как правило, проводят по их эквиваленту в минеральных удобрениях, то есть по содержанию питательных элементов в килограммах или процентах. Этот способ позволяет оценивать различные удобрения в сравнимых единицах питательных веществ, независимо от видов и форм применяемых удобрений.

Определение количества питательного вещества (X), содержащегося в каком-либо туке, производится по формуле:

X = a • b / 100,

где X ? содержание питательных веществ в туке;

а ? количество имеющегося тука (в кг);

b ? содержание питательных веществ в этом туке (в %).

Например, количество азота в 160 кг мочевины (при содержании азота 46%) определяем по формуле:

X = 160 • 46 / 100 =73,6 кг

Чтобы пересчитать рекомендуемую дозу питательного вещества в килограммах на 1 га на количество конкретных удобрений (туков) в физическом весе, нужно намеченное к внесению количество питательных веществ разделить на процент содержания данного вещества в имеющемся удобрении (туке). Например, требуется внести 40 кг Р205 на 1 га. В хозяйстве имеется суперфосфат, содержащий 20% Р205. В нашем примере доза суперфосфата составит 2 ц (40 : 20) на 1 га.

При совместном применении удобрений, замене минеральных удобрений местными или наоборот необходимо правильно определять их равноценность. Эквивалентность различных видов местных и минеральных удобрений (по 3. И. Журбицкому, 1963) определяют по следующим показателям:

по содержанию того или иного питательного вещества (в кг) в 1 т местного удобрения;

по коэффициентам использования отдельных элементов из органических и минеральных удобрений. При определении количества питательных веществ, используемых из минеральных форм местных удобрений (зола, сточные воды) применяют те же коэффициенты использования, что и для минеральных удобрений.

Как пример рассмотрим расчет эквивалента навоза и минеральных удобрений при выращивании капусты.

Для приблизительного определения состава навоза воспользуемся данными Д. Н. Прянишникова (1963): смешанный, полуразложившийся

Таблица 7. - Состав некоторых местных удобрений и их эквивалент в минеральных удобрениях

Местные удобрения	Содержание питательных веществ (в %)	Эквивалент 1т местного удобрения в виде минеральных удобрений (в кг с округлением)
	N	Р205	К20	N	Р205	К20
Навоз свежий на соломенной подстилке: смешанный и конский крупного рогатого скота овец свиней Навоз свежий на торфяной подстилке: конский крупного рогатого скота Навоз смешанный анаэробного хранения Фекалии (смесь мочи и кала) Зеленая масса: люпина донника Навозная жижа из жижесборников: при конюшнях при молочнотоварных фермах при свиноводческих фермах Зола дров: березовых сосновых еловых Зола торфа Помет: кур уток Торфо-фекальные удобрения (1:1-2) Торфо-навозные удобрения (1;0,5-1) Торфо-жижевые удобрения (1:1-2) Сточные воды (в кг на 100 куб.м)	0,5 0,5 0,8 0,5 0,8 0,6 0,5 1,1 0,5 0,8 0,4 0,3 0,3 - - - - 1,3 0,8 0,04-0,2 0,04-0,2 0,04-0,2 3,2	0,3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2 0,3 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 7,1 2,0 2,4 1,2 1,8 1,5 0,1-0,2 0,1-0,2 0,04-0,1 0,3	0,6 0,5 0,7 0,6 0,5 0,5 0,6 0,2 0,2 0,2 0,6 0,4 0,4 13,8 6,9 3,2 1,0 0,9 0,4 0,2-0,8 0,2-0,6 0,5-1,5 1,5	2 2 3 2 3 2 2 11 2 3 2 1 2 - - - - 9 5 0,1-0,5 0,1-0,5 0,1-0,5 0,032	4 4 4 3 4 4 5 3 1 1 1 1 1 71 20 24 12 22 18 0,6-2 0,6-2 0,3-1 0,003	5 4 5 5 4 4 4 3 1 1 4 2 2 138 69 32 10 10 5 1,5-6,0 1,5-5,0 4,0-11,0 0,015

навоз содержит в среднем N ? 0,5%, Р205 ? 0,25 и К20 ? 0,6%. Следовательно, в 1 т навоза содержится N ? 5 кг, Р205 ? 2,5 и К20 ? 6 кг.

В первый год действия навоза растения используют (коэффициент использования из органических удобрений) N до 25%, Р205 ? 40 и К20 ? 60%. Таким образом, из 1 т навоза растения могут усвоить:

N 5 • 2/100 = 1,25кг; Р205 2,5 • 40/100 = 1кг; К20 6 •60/100 =3,6кг.

Учитывая коэффициенты использования овощными культурами элементов питания из минеральных удобрений, мы устанавливаем, что 1 т навоза по количеству доступного овощным культурам азота будет эквивалентна следующему количеству азота, используемого из минеральных удобрений:

В таком же порядке определяют эквивалент по фосфору и калию:

На основе проведенного расчета каждую тонну полуперепревшего навоза по ее действию в первый год в производственных расчетах обычно приравнивают (с округлением) к 2 кг азота, 4 кг фосфора и 5 кг калия минеральных удобрений. При точных расчетах эквивалентности удобрений под зерновые или какие-либо другие культуры применяют соответствующие коэффициенты использования питательных веществ. В этом случае более или менее точный эквивалент местных удобрений в виде минеральных может быть установлен на основе анализа образца данного местного удобрения и изучения его разложения в почвенных условиях.

Для первого приближения можно использовать следующие усредненные литературные данные (табл. 19).

Соответствие питательных веществ, содержащихся в 1 т местного удобрения, количеству питательных веществ в минеральных удобрениях рекомендуется определять по формуле:

x = a • K1 / K2

где х ? количество питательных веществ (в кг) в минеральных удобрениях; а ? содержание питательных веществ в 1 т местного удобрения (в кг);

К1 ? коэффициент использования питательных веществ из местного удобрения; K2 ? коэффициент использования питательных веществ из минеральных удобрений.

Местные удобрения являются большим резервом повышения урожайности. Обоснованное определение эквивалентности местных и минеральных удобрений обеспечит экономное использование этого резерва и будет способствовать более эффективному их применению [3].

Глава 2. Методы определения потребности растений в удобрениях

Для контроля за питанием сельскохозяйственных культур в течение вегетации используют метод растительной диагностики - определение обеспеченности растений питательными элементами по их состоянию (внешнему виду, темпам роста и развития) и химическому составу) [4].

В настоящее время широко используются следующие методы растительной диагностики: 1) химический анализ растений, 2) визуальная диагностика и 3) инъекция и опрыскивание. Химический анализ растений ? наиболее распространенный метод диагностики потребности во внесении удобрений.

Химическая диагностика представлена тремя видами: 1) листовой диагностикой, 2) тканевой диагностикой и 3) быстрыми (экспресс) методами анализа растений.

Важными этапами работы по растительной диагностике при помощи химического анализа являются: 1) взятие пробы растения для анализа; 2) учет сопутствующих условий произрастания растений; 3) химический анализ растений; 4) обработка аналитических данных и составление заключения о нуждаемости растений в удобрениях.

Взятие пробы растений для анализа. При отборе растений для анализа следует добиваться того, чтобы взятые растения соответствовали среднему состоянию растений на данном участке поля. Если посев однороден, то можно ограничиться одной пробой; если же имеются пятна лучше развитых или, наоборот, хуже развитых растений, то с каждого из таких пятен берут отдельную пробу для выяснения причины измененного состояния растения. Содержание питательных веществ в хорошо развитых растениях может быть использовано в этом случае как показатель нормального состава данного вида растений.

При проведении анализов необходимо унифицировать технику взятия и подготовки образца: взятие одинаковых частей растения по ярусности, положению на растении и по физиологическому возрасту.

Выбор части растения для анализа зависит от метода химической диагностики. Для получения достоверных данных необходимо брать пробы не менее чем с десяти растений.

Плодородие почв в пределах землепользования даже одного хозяйства неодинаково. Это особенно резко проявляется в нечерноземной зоне, где не только на различных полях, но и внутри одного поля наблюдается неоднородность химического состава почвы. На таком поле у культур, требовательных к плодородию почвы (свекла, кукуруза, картофель), на отдельных участках можно наблюдать разные признаки голодания даже в том случае, если вносили одни и те же удобрения.

Эффективность отдельных видов удобрений в этом случае различна, она может быть высокой или совсем не проявиться.

Нельзя вносить удобрения там, где они не оказывают положительного влияния на урожай. И наоборот, там, где растения испытывают недостаток в питании, необходимо применять повышенные дозы соответствующих удобрений.

Чтобы правильно и наиболее экономно расходовать удобрения, необходимо определить потребность в них растений.

Существуют различные методы определения такой потребности. Из них наиболее применимы следующие четыре: диагностика потребности растений в удобрениях в полевом опыте; химический анализ почвы; анализ листьев или растений; наблюдения за внешним видом растений [2].

2.1 Полевой опыт

Основным методом определения потребности растений в удобрениях служит полевой опыт. Он дает возможность выяснить значение отдельных питательных веществ для повышения урожая культур, возделываемых в полевых условиях; установить величину прибавки урожая от удобрений. В настоящее время полевых опытов по определению потребности растений в удобрениях проводится явно недостаточно.

Схема полевого опыта предусматривает пять или восемь вариантов. Для производственных условий более доступна такая схема:

Без удобрений (контроль).

NP (без калия).

NK (без фосфора).

РК (без азота).

NPK (полное удобрение).

Для песчаных, супесчаных и легких суглинистых почв, бедных магнием, в качестве общего фона на все делянки вносят доломитовую муку из расчета обменной кислотности, а если почва известкована, то не менее 3 ц на 1 га.

Для выявления роли магния на легких почвах вводится шестой вариант ? с внесением полного удобрения, но вместо доломитовой муки в той же дозе используют известь. Опыт закладывают в одном или нескольких полях севооборота. Органические удобрения вносят в дозах, принятых в хозяйстве под соответствующие культуры, одинаково на все делянки. Размер делянок 50--200 м2, повторность трех- или четырехкратная. Опыт проводится в течение нескольких лет на почве, наиболее типичной для хозяйства.

В табл. 8 приведены результаты изучения потребности сахарной свеклы, картофеля и кукурузы в питательных веществах на супесчаной почве. В качестве общего фона вносили три раза торф по 40 т на 1 га, ежегодно ? магниевые удобрения. Перед закладкой опыта почву произвестковали по обменной кислотности.



Таблица 8. - Потребность сахарной свеклы, картофеля и кукурузы в удобрениях

Вариант опыта	Сахарная свекла	Картофель	Кукуруза
	урожай (ц/га)	прибавка урожая к контролю (ц/га)	признаки голодания	урожай (ц/га)	прибавка урожая к контролю (ц/га)	признаки голодания	урожай (ц/га)	прибавка урожая к контролю (ц/га)	признаки голодания
О (контроль) N (без калия и фосфора) NР (без калия) РК (без азота) NК (без фосфора) NРК (полное удобрение)	104 122 110 158 181 218	8 6 54 77 114	N-К= К? К? N= Р ?	130 155 154 191 216 283	25 24 61 86 153	К= N= К? К? N=Cl+ Р ?	89 124 190 270 317	35 101 181 226	Р=К? К? N= Р ?

Примечание. Признаки недостатка элемента обозначены знаком - (минус), избытка ? знаком + (плюс). Чем больше знаков, тем раньше и сильнее проявились недостатки данного элемента в питании

Обычно считают, что на легких почвах в первом минимуме находится азот, затем калий и на последнем месте фосфор. В данном опыте это не подтвердилось. В первом минимуме оказался калий, затем азот и фосфор. Это можно объяснить тем, что данную почву известковали и вносили торф. Известкование увеличивает доступность труднорастворимых соединений фосфора почвы, усиливает разложение органического вещества и переход азота в минеральные формы.

Для изучения потребности растений в боре закладывается опыт по схеме: NPKMg и NPKMg + В.

Магний нужно вносить только на легких почвах. Потребность в боре на произвесткованных почвах проявляется чаще у свеклы и у семенников трав. Для свеклы в качестве калийного удобрения надо применять сильвинит или калийную соль, так как в них содержится и натрий, который обеспечивает повышенные урожаи свеклы. Кроме того, при использовании калийных удобрений потребность в боре проявляется сильнее. Под семенники трав бобовых культур азотные удобрения не вносят,

В нечерноземной зоне у бобовых культур в ряде случаев проявляется потребность в молибденовых удобрениях. Схема опытов для этих культур: РК. ? фон, РК+ + молибден. На произвесткованных почвах потребность в молибдене проявляется слабее, чем на кислых.

Наряду с полевым методом определения потребности растений в удобрениях необходимо использовать и другие методы диагностики, которые требуют меньше времени и средств, чем постановка полевых опытов. При проведении полевого опыта известно только конечное действие удобрений на урожай. Неизученным остается целый ряд явлений, связанных с превращением удобрений в почве, использованием питательных веществ и влиянием их на биохимические процессы, происходящие в растении.

В последние годы стали закладывать многофакторные опыты, в которых действие отдельных видов удобрений изучается в разных дозах и в различном сочетании друг с другом. Эти опыты более сложны, но они позволяют лучше выявить взаимосвязи в питании растений и определить потенциальные возможности получения максимальных урожаев [2].

2.2 Химический анализ почвы

Определение содержания легкорастворимых соединений питательных веществ в почве ? самый распространенный метод диагностики потребности растений в удобрениях. Он широко применяется у нас и в зарубежных странах. Существует большое количество растворителей для отдельных элементов питания и для различных типов почв. Особенно много растворителей предложено для извлечения фосфора из почвы. Результаты анализа содержания питательных веществ необходимо сопоставлять с отзывчивостью растений на соответствующие удобрения в определенной почвенно-климатической зоне. На основе указанной связи устанавливают показатели степени обеспеченности почв отдельными элементами питания. Показатели потребности почв в удобрениях разрабатывают для отдельных культур с учетом их требований к питательным веществам. Анализ почвы особенно необходим для проведения известкования. Результаты анализа дают сведения о степени кислотности, позволяют правильно определить дозы извести [2].

2.3 Химический анализ листьев

В последние годы во многих странах мира и в нашей стране широко применяется определение потребности растений в удобрениях по химическому составу листьев. Между урожаем и эффективностью удобрений, с одной стороны, химическим составом листьев или его отдельных частей, с другой, существует тесная связь. Например, при внесении азотных удобрений в почву содержание азота в листьях повышается, и высокому урожаю соответствует определенная концентрация. Эта концентрация колеблется в известных пределах. Важно знать минимальное содержание азота в листьях (критический уровень), ко-торое будет обеспечивать высокий урожай. Повышенное содержание элемента (выше критического уровня) характеризует избыточное потребление, которое растение не может использовать для создания урожая. Содержание элемента ниже критического уровня характеризует недостаточное питание. Чем меньше концентрация, тем сильнее голодание и ниже урожай.

Химический состав листьев отражает сложный процесс питания и характеризует степень обеспеченности растений тем или другим элементом питания в конкретных условиях.

Результаты анализа листьев, проведенные в ранние фазы развития растений, могут быть использованы для рекомендаций по проведению подкормок. Подкормки особенно эффективны на орошаемых землях и в районах с достаточным количеством осадков. Результаты анализа листьев в поздние стадии развития растений необходимо использовать при внесении удобрений на будущий год под культуру, которая будет возделываться на этом поле [2].

2.4 Расчет доз удобрений по выносу питательных веществ на планируемый урожай

Каждая культура, в зависимости от уровня урожаев, выносит из почвы определенное количество питательных веществ. Зная содержание питательных веществ в почве и вынос этих веществ растениями, можно рассчитать дозы удобрений для планируемого урожая. Допустим, что запланировано получить урожай озимой пшеницы 30 ц/га, а в предшествующие годы урожай составлял в среднем 18 ц/га. Разность между запланированным и фактическим урожаем составляет ? 12 ц. Такую прибавку урожая надо обеспечить за счет внесения удобрений. По справочнику определяют, сколько потребуется азота, фосфора и калия для получения 12 ц зерна, и рассчитывают количество удобрений с учетом коэффициента их использования. Растения используют в среднем из азотных удобрений 60?65% питательных веществ, из фосфорных?20, из калийных ? 70?80%.

Вот как рассчитать для данного примера с учетом выноса питательных веществ дозы удобрений (табл. 9).

С прибавкой урожая в 1,2 т озимая пшеница выносит следующие количества питательных веществ:

азота 1,235 = 42 кг,

фосфора 1,210 = 12 кг

калия 1,2Ч24 = 28,8 кг.



Таблица 9. - Средний вынос питательных веществ из почвы нечерноземной зоны на 1 т продукции сельскохозяйственных культур (В.П. Толстоусов, Т.Н. Кулаковская)

Культура	Основная продукция	N	Р205	К20
Озимая пшеница Озимая рожь Овес Ячмень Горох Лен-долгунец Кукуруза Люпин Сахарная свекла Кормовая свекла Картофель Многолетние травы Вика-овес Капуста поздняя Томаты	Зерно ? ? ? ? Волокно Зеленая масса ? ? Корни ? Клубни Сено ? Кочаны Плоды	35 24 25 26 60 80 2,5 4 4,5 5 5 17 3,3 4,5 3,5	10 10 10 10 14 26 1 0,8 1,5 1,6 1,5 5,5 1,5 1,4 1,2	24 29 25 26 25 95 4 1,8 7,5 1,8 7 20 4,5 4,2 4,2

Зная, какое количество питательных веществ растения используют из удобрений, определяют дозу удобрений:

азота = = 64 кг,

фосфора = = 100 кг,

калия = = 41 кг.

Полученное количество удобрений в питательных веществах следует перевести на дозы имеющихся в хозяйстве удобрений.

Применяя этот способ расчета доз удобрений, мы допускаем, что формирование урожая происходит за счет всех трех питательных элементов. Это является недостатком указанного способа, так как в практике могут быть различные случаи, когда урожай ограничивается одним, или двумя, или тремя питательными веществами или другими элементами питания, кроме так называемого полного (NPK) удобрения.

Для уточнения доз удобрений по выносу питательных веществ пользуются данными агрохимических картограмм. Обычно считают, что в течение одного сезона зерновые культуры могут использовать из почвы фосфора 10?15%, калия 20?30%, а пропашные ? фосфора 15?20% и калия 30?40% от общего содержания подвижных форм этих питательных веществ. 1 мг фосфора и калия в 100 г почвы соответствует примерно 30 кг питательного вещества в пахотном слое 1 га. Азотные удобрения вносят в дозах, рекомендованных опытными учреждениями.

3. И. Журбицкий предлагает определять доступность питательных веществ почвы на основе полевого опыта, проведенного в определенных почвенно-климатических условиях, и результатов анализа почвы и растений. Например, определяя вынос фосфора растениями и содержание его в почве на варианте NK без внесения фосфора, устанавливают коэффициент использования фосфора из почвы. Этот метод установления доз более совершенный, чем предыдущий, но он требует проведения полевого опыта по пятерной схеме и определения выноса питательных веществ растениями при хорошем урожае, т. е. при высоком выходе товарной продукции. Если опыт такой проводился, то его надо использовать для расчетов по уста-новлению доз удобрений [2].

2.5 Наблюдение за внешним видом растений

При визуальной диагностике по внешнему виду всего растения или отдельных его органов определяют недостаток или избыток какого элемента питания вызвал появление тех или иных внешних признаков ухудшения состояния растений [4]. растение удобрение урожай

Признаки голодания встречаются у различных растений в разных районах нашей страны. Голодание растений в ряде случаев происходит при достаточном содержании в почве соответствующего элемента питания в легкорастворимой форме, но усвоение его растениями или внутренняя переработка протекает слабо. Причины этого различны. Поглощение любого иона может тормозиться из-за антагонизма с другими ионами, когда питательный раствор неуравновешен. В течение отдельных периодов условия внешней среды могут резко ослаблять поглощение отдельных ионов. Так, фосфор плохо поглощается растениями из почвы с низкой влажностью и при низкой температуре. Поглощенные растениями питательные вещества в тканях корней могут осаждаться или слабо передвигаться к листьям. Так, кальциевое голодание у томатов встречается на карбонатных почвах и обусловлено медленным притоком кальция к плодам в периоды их сильного роста. У зерновых культур недостаток в почве меди вызывает одновременно и признаки азотного голодания. При этом нарушается переработка минерального азота в белки, слабо образуется хлорофилл. Такое же явление наблюдается и при недостатке молибдена у бобовых культур.

Недостаток любого элемента питания вызывает нарушения в ходе биохимических процессов, протекающих в растениях, и при сильном голодании приводит к изменению внешнего вида растений. Признаки голодания выражаются в изменении окраски, размера и формы листьев, появлении на них пятен и опадении листьев. В ряде случаев изменяется общий вид растения. Признаки голодания распространяются на стебли, цветы и точки роста.

У многих растений, особенно широколистных, признаки голодания имеют характерный вид. Их можно легко определить, пользуясь цветными изображениями листьев и описанием признаков развития.

Метод прост, доступен для широкого использования в практике сельского хозяйства. Он может быть применен для определения потребности растений как в макро-, так и в микроэлементах.

Определение потребности растений в удобрениях позволяет правильно и наиболее экономно использовать их, получать высокую оплату прибавками урожая. В каждом районе, а еще лучше в каждом хозяйстве, необходимо проводить многолетний полевой опыт на типичной почве по определению потребности выращиваемых растений в отдельных видах удобрений. Эти опыты должны проводиться районной агрохимической лабораторией совместно с агрономами хозяйств и использоваться для широкого показа. Результаты опыта дадут сведения о порядке минимумов и размерах прибавок урожая от внесения отдельных видов удобрений.

Комплексное использование методов диагностики позволяет наиболее эффективно применять отдельные виды удобрений и разработать правильную систему удобрения растений в условиях каждого хозяйства [2].

Использование методов растительной диагностики позволяет оперативно оценить уровень обеспеченности сельскохозяйственных культур питательными элементами и принять необходимые меры для устранения их недостатка. Важное практическое значение методы растительной диагностики имеют в овощеводстве, особенно в защищенном грунте (где возможна корректировка питания культур в течение вегетации проведение подкормок соответствующими видами удобрений), и в плодоводстве(для корректировки системы удобрения многолетних культур в последующие годы)

Один из элементов растительной диагностике - определение нитратов с помощью экспресс метода - нашел широкое применение в системе контроля за качеством овощей, бахчевой продукции и кормов с целью установления их соответствия предельно допустимым концентрациям (ПДК) содержания нитратов при сертификации [4].



Глава 3. Итоги и дальнейшие задачи исследований по растительной диагностике

Развитие исследований по растительной диагностике началось в двадцатых-тридцатых годах текущего столетия одновременно у нас в стране и за рубежом. Первым исследователям пришлось разрабатывать методы диагностики питания, проверять и пропагандировать их. Число таких энтузиастов было невелико ? это были главным образом агрохимики и физиологи растений. В настоящее время в нашей стране такие исследования проводятся более чем в 200 пунктах. В работу включились полеводы, овощеводы, садоводы, чаеводы, виноградари, цветоводы и лесоводы. Наиболее высокая эффективность таких исследований может быть достигнута только при проведении их по единой программе и методике. В 1957 г. такие программы и методика были предложены Почвенным институтом (1957 и 1959 гг.), а затем уточнялись и совершенствовались при участии других исследователей.

Начальные итоги были подведены на I совещании по растительной диагностике в 1963 г., где излагались главным образом результаты опытов по полевым культурам и было положено начало работ по диагностике питания многолетников ? винограда, чая, садовых, декоративных и лесных культур.

К настоящему времени количество исследований по этим культурам возросло настолько, что возникла необходимость обсудить отдельно специфику методов диагностики этих двух разных групп сельскохозяйственных культур.

Одним из основных итогов многолетних исследований по растительной диагностике следует считать то положение, что в настоящее время уже редко приходится доказывать целесообразность применения в числе других агрохимических методов и методов растительной диагностики. За рубежом эти методы вошли в практику сельского хозяйства. Так, например, во Франции имеется специальная лаборатория листового анализа для обслуживания нужд хозяйств. В США для тех же целей существует ряд лабораторий по тканевой диагностике.

У нас в стране растительная диагностика используется в следующих направлениях:

для контроля питания растений и выявления необходимости подкормок;

для уточнения системы применения удобрений;

при агрохимической характеристике почвы по содержанию доступных для растений форм соединений питательных веществ;

для выяснения селекционерами способности сортов использовать питательные вещества почвы и удобрений;

при исследованиях вопросов питания растений.

Для контроля питания растений, когда требуется быстро получить ответ, чаще всего пользуются анализом свежих растительных проб: анализируют срезы стеблей или листовых черешков, выжатый сок из них или вытяжки из этих частей растений, т. е. пользуются методами «тканевой диагностики».

При работе во всех направлениях растительной диагностики используются различные виды этого метода: визуальная, тканевая, листовая диагностика и валовой анализ целых растений.

Широкая проверка на многих сельскохозяйственных культурах и в разных почвенно-климатических районах страны показала применимость методов химической диагностики как для контроля питания растений, так и для иных целей. Наряду с этим выявились отличия некоторых растений в этом отношении. Так, например, было твердо установлено, что в корнях некоторых растений полностью восстанавливаются нитраты и поэтому нельзя диагностировать азотное питание этих растений по содержанию нитратов в их надземных частях. Из полевых культур сюда относятся ряд луковичных, некоторые бобовые, затопляемый рис и другие болотные растения, произрастающие в условиях, исключающих нитрификацию почвенного азота.

Одним из важных методических вопросов растительной диагностики является выбор индикаторного органа для того или иного метода химической диагностики и для определения потребности в макро- или микроэлементах.

Можно считать установленным, что для тканевой диагностики следует анализировать нижние ярусы растений: низ стеблей и черешки нижних листьев, т. е. органы, более богатые сосудопроводящими системами и расположенные ближе к корням.

Для листовой диагностики потребности в макроэлементах анализируют валовое содержание их во взрослых листьях, т. е. вполне закончивших свой рост, но зеленых и здоровых. Такие листья «работают» уже не столько на себя, сколько на снабжение питанием молодых растущих органов. В силу этого они при недостатке питания сильнее обедняются, а при избытке наиболее сильно обогащаются этими элементами (1965 г.).

При определении потребности в микроэлементах более обоснована рекомендация брать в качестве индикаторных органов верхние листья и верхние части растений. Если листья крупные, нужно брать только одни пластинки, без черешков. Не следует также брать всю надземную часть, так как в этих случаях в пробе будет много грубых частей растений, которые снизят концентрацию микроэлемента.

Имеются также выводы и предложения о сроках взятия проб растений. Во всех случаях рекомендуется брать пробы в определенные фазы развития и формирования урожая. Учитывая разную потребность растений в питательных веществах по фазам, необходимо знать эту потребность для каждого возделываемого растения в ответственные периоды. Если таких сведений нет в литературе, то надо провести опыты с дозами удобрений в соответствии с «Методическими указаниями», разработанными Почвенным институтом имени В. В. Докучаева.

Для контроля питания важно как можно раньше выяснить нарушение питания с тем, чтобы иметь больше возможностей его исправить. Следовательно, в этих случаях пробы растений рекомендуется брать в ранние фазы. Валовые анализы в эти сроки также нужны, так как они обосновывают систему питания растения этого и всех последующих посевов.

Совершенствуются методы химического анализа растительных проб для диагностики питания растений ? как тканевой, так и листовой и валового анализа всей надземной массы. К. П. Магницкий (1964) включает все большее число анализируемых элементов. Особенно возрастают возможности анализа элементов с применением спектрографии. Разработаны и многократно проверены методы определения общего содержания нескольких элементов в одной навеске после кислотного озоления смесью серной и хлорной кислот или серной кислотой с добавлением перекиси водорода.

Требуется также дальнейшее познание и потребности растений в микроэлементах как в части выбора индикаторного органа, так и в разработке методов химического анализа и установлении критериев обеспеченности питания этими элементами. Почвенные анализы здесь могут помочь мало, так как они характеризуют лишь запасы таких элементов в почве, но не их доступность растениям. Растительные анализы на содержание микроэлементов дают более правильные ответы. Однако и здесь еще не все сделано, так как известно, что из общего количества поступившего в растение микроэлемента лишь некоторая доля участвует в активации ферментативных систем. Поэтому некоторые исследователи пытаются определить достаточность поступивших в растение микроэлементов по изменению активности ферментов. Однако этот вопрос еще нельзя считать решенным.

Валовое определение содержания микроэлементов в растении, особенно в его продуктивной части, имеет большое значение, для установления биологического качества продуктов питания человека. Так, например, по данным профессора Н. М. Шкварука, состав и количество микроэлементов в плодах яблонь и груш сильно изменяется в зависимости от сорта и почвенно-климатических условий района. Следовательно, человек может либо недополучить, либо получить избыток (и, может быть, даже вредный) того или иного микроэлемента в зависимости от того, откуда и какого сорта плоды поступили. Последнее касается не только микроэлементов, но и некоторых соединений макроэлементов, например нитратов в овощах, которые человек употребляет в свежем виде. Поэтому возникает проблема установления двух критериев оптимального состава растений: один ? для наилучшего выращивания урожая и мобилизации всех потенциальных возможностей растений в его создании, второй ? для обеспечения лучшего биологического качества урожая.

Необходимо подчеркнуть развитие направления применения растительной диагностики для уточнения агрохимической характеристики почв по содержанию доступных соединений питательных веществ. Особенно перспективен этот метод для установления степени обеспеченности почвенным питанием древесных плодовых и других многолетних культур, что подчеркивает важность работы с ними.

Для целей скорейшей реализации полученных выводов требуется, во-первых, координация исследований по растительной диагностике, во-вторых, составление сводки всех имеющихся материалов и, в-третьих, пропаганда разработанных методов и рекомендаций для сельскохозяйственной практики [1].



Заключение

Целью данного курсового проекта является изучение методов определения потребности растений в удобрениях.

Изучение физиологических основ определения потребности растений в удобрениях заключается в следующем:

питание растений,

вынос из почвы питательных веществ урожаем,

использование питательных веществ из почвы и удобрений,

последействие внесенных удобрений,

влияние пожнивных и корневых остатков предшественников на пищевой режим почв на фоне агрохимических показателей о запасах питательных элементов в почве.

Они являются физиологической основой определения потребности растений в удобрениях и служат исходными данными для определения доз удобрений, обеспечивающих получение хорошего урожая при минимальном их расходе. В ближайшем будущем эти исходные данные все чаще будут применяться для составления математических программ при определении доз удобрений с помощью электронно-цифровых вычислительных машин

Д. Н. Прянишников писал, что рост и развитие растений возможны только при увязке рационального применения удобрений с химией почвы и физиологией растений. Его классический треугольник взаимоотношений между растениями, почвой и удобрением показан на рисунке 1. Этот треугольник в последующем 3. И. Журбицкий дополнил четвертым компонентом - климатом, или экологическими условиями, так как учет влияния климатических факторов (свет, тепло, длина вегетационного периода) позволяет более точно устанавливать дозы удобрений. Чтобы поместить на этом рисунке четвертую точку для климата, пришлось нарисовать четырехугольник (треугольную пирамиду, рис. 1). Стрелки этой схемы означают многосторонние связи взаимоотношений между основными факторами урожайности.

Для того чтобы получать высокий урожай сельскохозяйственных культур, надо создавать растениям необходимые условия роста и развития, обеспечивать их всеми факторами жизни. К основным из них относятся; свет, тепло, вода, воздух и питательные вещества, при наличии которых гарантируется жизнь и продуктивная работа зеленого растения. Внешние условия жизни растений можно рассматривать как группу климатических факторов, снабжающих растения энергией, и группу факторов питания (рис. 2).

Для контроля за питанием сельскохозяйственных культур в течение вегетации используют метод растительной диагностики - определение обеспеченности растений питательными элементами по их состоянию (внешнему виду, темпам роста и развития) и химическому составу) [4].

Использование методов растительной диагностики позволяет оперативно оценить уровень обеспеченности сельскохозяйственных культур питательными элементами и принять необходимые меры для устранения их недостатка. Важное практическое значение методы растительной диагностики имеют в овощеводстве, особенно в защищенном грунте (где возможна корректировка питания культур в течение вегетации проведение подкормок соответствующими видами удобрений), и в плодоводстве(для корректировки системы удобрения многолетних культур в последующие годы)

Один из элементов растительной диагностике - определение нитратов с помощью экспресс метода - нашел широкое применение в системе контроля за качеством овощей, бахчевой продукции и кормов с целью установления их соответствия предельно допустимым концентрациям (ПДК) содержания нитратов при сертификации [4].



Библиографический список

Диагностика потребности растений в удобрениях. - М.: Колос, 1970.

Магницкий К. П. Диагностика потребности растений в удобрениях. - М.: Московский рабочий, 1972. - 272 с.

Михайлов Н. Н. Определение потребности растений в удобрениях. - М.: Колос, 1971.

Муравин Э. А. Агрохимия. - М.: КолосС, 2003. - 384 с.



Приложение

Рис.1. Схема многосторонней связи взаимоотношений между основными элементами урожайности.

Рис. 2. Схема взаимодействия основных факторов жизни растений

Рис.3. Изменение соотношений N : P2O5 : K2O, усваиваемых за отдельные периоды вегетации высаженными в грунт помидорами

Размещено на Allbest.ru

...