РОЗДІЛ 2. ЖИВЛЕННЯ РОСЛИН

У ґрунті внаслідок безперервних багатостадійних біологічних, фізичних, хімічних і фізико-хімічних процесів складні мінеральні та органічні сполуки розкла-

даються на прості. Продукти розкладання використовуються для живлення рослин, а також втрачаються в газоподібному стані, вимиваються по профілю ґрунту або внаслідок ерозії, знову необмінно закріплюються ґрунтом. Основну кількість елементів живлення рослин засвоюють в іонній формі (у вигляді аніонів і катіонів) через кореневу систему. Крім того, з ґрунту корені рослин здатні поглинати СO2 (до 5 % загальної їх потреби) та в незначних кількостях амінокислоти, цукри, вітаміни, ферменти та інші розчинні органічні сполуки.

Ще у XVIII ст. було з'ясовано, що органічні речовини ґрунту не засвоюються коренями рослин. Загалом це положення зберігає свою справедливість досі, але доведено, що деякі органічні речовини, хоча і в невеликих кількостях, все ж таки засвоюються з ґрунту.

Із використанням мічених атомів було встановлено, що ціла низка органічних речовин у незначних кількостях, поглинається безпосередньо коренями рослин.

Відкриття цієї здатності дало змогу керувати мінеральним живленням рослин, використовувати так звані хелати, тобто комплексони – органічні речовини, до складу молекул яких входять ті чи інші хімічні елементи, що є для рослин біогенними. Наприклад, етилендіамінтетраоцтова кислота (ЕДТА) містить атоми заліза. У такій формі атоми заліза не зв'язуються ґрунтом, стійкі проти дії мікроорганізмів, не вимиваються дощовими водами, а сама кислота (ЕДТА) добре поглинається коренями рослин. До складу хелатів можуть входити не лише залізо, а й інші макро- та мікроелементи. Так, гумус ґрунту є природним хелатоутворювачем, тому це є однією з ознак високої родючості гумусових ґрунтів. Застосування елементів живлення у вигляді хелатів як добрив – доволі ефективне.

Бор і молібден надходить у рослини у вигляді аніонів – боратів і молібдатів. Кальцій, калій, магній, залізо, цинк – у вигляді відповідних катіонів, манган – у формі катіонів та аніонів.

Мінеральні речовини можуть також адсорбуватися листками. Крім того, вони здатні проникати крізь продихи і кутикулу листків. Отже, листки рослин також певною мірою беруть участь у поглинанні мінеральних речовин. Це явище встановив ще Ж. Б. Буссенго.

Для позакореневого підживлення рослин використовують слабкі водні розчини макро- та мікроелементів. Найчастіше з цією метою застосовують мікроелементи, оскільки дози їх внесення малі і їх простіше розподілити по площі посівів. За такого способу використання ефект засвоєння рослинами мікроелементів виший, ніж у разі внесення їх у ґрунт.

Осмотичний потенціал розчинів для проведення позакореневого підживлення, не має бути нижчим за осмотичний потенціал клітинного соку листків, щоб запобігти їх опікам. У зв'язку з цим на практиці застосовують розчини добрив, концентрація яких не перевищує 1,5-2,0 %.

Для злаків і рослин, що мають восковий наліт на листках, позакореневе підживлення менш ефективне порівняно з дводольними. Слід зазначити, що такі мікроелементи, як залізо, манган, мідь часто адсорбуються ґрунтом і не засвоюються рослинами, тому розчином цих елементів доцільно обприскувати поверхню листків. У практиці цей прийом називають позакореневим підживленням. Азотні й калійні добрива зазвичай швидко надходять у листки, а мікроелементи – значно повільніше. Для фосфору цей прийом має допоміжне значення як додатковий до кореневого, але не замінює його. Позакореневе фосфорне живлення має обмежене значення і в кількісному відношенні постачає рослинам дуже мало фосфору. В разі застосування фосфатів способом лише обприскування листків рослин їх слабким розчином неможливо виростити культуру й довести її до достигання насіння. Це пояснюється тим, що рух мінеральних фосфатів із підживлених ними листків в інші органи рослини відбувається дуже повільно і здійснюється неповно. Листки з високим умістом фосфору відмирають і обпадають, тоді як за кореневого фосфорного живлення вони містять дуже мало фосфору.

Найефективнішим способом є використання елементів живлення у вигляді тонкої плівки, нанесеної на листки. Позитивна дія добрив зростає за їх сумісного використання з поверхнево-активними речовинами (детергентами), які полегшують дифузію крізь кутикулу та надходження елементів живлення в клітини. Засвоєні таким чином елементи дуже швидко включаються в фізіологічні процеси рослин. Деякі з них надходять усередину листка впродовж 10 с. Проте розчини солей дуже швидко висихають на поверхні листка, а із сухого залишку елементи живлення надходять досить повільно навіть тоді, коли вони знову розчиняються, наприклад росою. Слід зазначити, що вони дуже добре засвоюються за низької температури і високої відносної вологості повітря, особливо збільшується вбирна здатність листків після дощу.

Позакореневе внесення елементів живлення скорочує час між їх застосуванням і використанням, що має велике значення для швидкого росту рослин.

2.3.3. Фізіологічна реакція солей

Отже, вибіркова вбирна здатність рослин зумовлює фізіологічну реакцію солей і мінеральних добрив. Фізіологічна реакція солей виявляється під час взаємодії мінеральних добрив з рослинами в процесі живлення.

Фізіологічно кислими називають добрива, з яких рослини здебільшого засвоюють катіони, а аніони, що залишаються в розчині, підкислюють ґрунтове середовище. Типовими фізіологічно кислими добривами є NH4C1 та (NH4)2SO4. Фізіологічна кислотність калійних добрив KCl, K2SO4 та інших нижча, ніж амонійних. У ґрунті фізіологічна кислотність найбільше виявляється в зоні діяльності молодих корінців.

Фізіологічно лужними називають добрива, з яких рослини засвоюють переважно аніони, а катіони, що залишаються в розчині, підлужують ґрунтове середовище. До них належать NaNO3, Ca(NO3)2 та ін.

Фізіологічно нейтральними називають добрива, з яких рослини в однаковій кількості засвоюють і катіони, і аніони, вони значно не змінюють реакцію ґрунтового розчину, наприклад KNO3.

Біологічно кислими є амонійні та амідні добрива, що частково окиснюються в ґрунті нітрифікувальними бактеріями, внаслідок чого утворюються азотна й сірчана кислоти:

Біологічне підкислення ґрунту відбувається в разі внесення аміаку водного, карбаміду, дещо менше – сульфату амонію, ще менше – хлористого амонію, оскільки аніони двох останніх добрив пригнічують життєдіяльність нітрифікувальних бактерій.

Реакцію добрив потрібно враховувати під час удобрення культур, зокрема на малобуферних ґрунтах. Так, фізіологічно кислі добрива слід застосовувати на ґрунтах з нейтральною або лужною реакцією, а фізіологічно лужні – на кислих ґрунтах.