РОЗДІЛ 2. ЖИВЛЕННЯ РОСЛИН

Буферність ґрунтового розчину виявляється в його здатності зберігати значення pH після внесення в ґрунт кислих або лужних сполук. Ця властивість дуже важлива, оскільки дає змогу певною мірою використовувати як добрива кислі та лужні солі.

2.4. Вплив умов зовнішнього середовища на засвоєння рослинами елементів живлення

Засвоєння поживних речовин рослинами залежить від внутрішніх і зовнішніх умов живлення. До внутрішніх умов належать спадкові ознаки, що зумовлюють анатомічну й морфологічну будову кожного виду рослин, темпи росту, настання фази розвитку, спосіб розмноження, продуктивність і хімічний склад урожаю, вимоги до властивостей середовища та ін.

У природі кожної рослини закладено її здатність засвоювати із зовнішнього середовища елементи живлення, характерні для всього рослинного світу, але в певному співвідношенні та в типовій для кожного виду динаміці впродовж вегетаційного періоду.

Засвоєння рослинами елементів живлення залежить від властивостей ґрунту, його водно-повітряних і температурних режимів, освітленості та інших умов зовнішнього середовища. Основна умова нормального живлення рослин – наявність елементів живлення.

Елементи живлення для рослин містяться в ґрунтовому розчині, органічних сполуках і в твердій мінеральній фракції ґрунту. Легкодоступними для рослин є елементи живлення з ґрунтового розчину та з ґрунтових колоїдів. За певних умов елементи живлення, що знаходяться в недоступній для рослин формі, стають доступними. Наприклад, частина азоту, фосфору і сірки гумусу перетворюється на доступні сполуки внаслідок мінералізації. Важкодоступні сполуки фосфату кальцію в кислому середовищі ґрунту перетворюються на доступніші форми. Крім того, частина легкозасвоюваних елементів живлення, навпаки, може перетворюватися на недоступні для рослин форми.

Умови живлення рослин потрібно враховувати під час складання системи удобрення культур (визначення норм, доз, форм, строків і способів внесення органічних і мінеральних добрив).

Реакція ґрунтового розчину значно впливає на мінеральне живлення рослин. Так, для кожного з елементів мінерального живлення рослин є своя зона оптимального значення показника pH ґрунту, за якого цей елемент найдоступніший для рослин (рис. 2.1).

Найліпше елементи живлення засвоюються із слабокислого або близького до нейтрального ґрунтового розчину (pH сольової суспензії 6,2-6,5). Підкислення чи підлуження ґрунту впливає на доступність для рослин окремих елементів живлення.

Рис. 2.1. Доступність елементів живлення для рослин залежно від реакції ґрунту (за даними F. Trough)

Концентрація поживного розчину і співвідношення в ньому елементів живлення. До складу ґрунтового розчину входять розчинні солі, органо-мінеральні та органічні сполуки, гази і найтонші колоїдні золі. Склад ґрунтових розчинів формується в результаті взаємодії твердої, рідкої, газоподібної і живої фаз ґрунту під впливом зовнішніх чинників, які постійно змінюються. Хімічний склад ґрунтових розчинів зумовлює руйнування і синтез гумінових речовин, формування вторинних мінералів, впливає на утворення комплексних сполук органічної й неорганічної природи. З ґрунтового розчину рослини отримують необхідні поживні речовини, в тому числі макро- та мікроелементи. У ґрунтовому розчині органічні й неорганічні речовини знаходяться в молекулярному і частково іонізованому стані, утворюють складні комплексні сполуки. Форма надходження хімічних елементів у ґрунтовий розчин визначає їх стійкість у системі, й отже, біо- і геохімічну міграційну здатність у трофічному ланцюгу. Такі елементи як кальцій, магній, натрій, калій у ґрунтовому розчині зазвичай містяться у вигляді вільних іонів. Для мікроелементів характерніші вільні катіони і металоорганічні комплекси.

Рухливість хімічних елементів у ґрунтах визначається характером їх сполук і фізико-хімічними властивостями ґрунтів. Основні чинники, що впливають на рухливість мікроелементів у ґрунті: сорбційна ємність ґрунтового вбирного комплексу (ҐВК), кислотно-основні умови, вміст і склад глинистої фракції та органічних речовин.

У науковій літературі немає конкретного визначення "рухомі форми". Більшість учених об'єднують усі форми елементів, які переходять у будь-яку витяжку – водну, сольову, в розбавлені розчини сильних мінеральних та органічних кислот, лугів, розчини комплексонів. Вони вважають, що витяжки, які витісняють потенційно доступні форми елементів, визначають їх загальні запаси в ґрунті (чинник ємності), а витяжки, які екстрагують водорозчинні та обмінні форми, виявляють ступінь їх рухливості (чинник інтенсивності).

У природних умовах концентрація ґрунтового розчину незасолених ґрунтів зазвичай становить від 0,02 до 0,20 %. Оптимальною вважають концентрацію 0,03-0,20 %.

За високих норм мінеральних добрив і в суху погоду концентрація ґрунтового розчину виша. Для ґрунтового розчину найважливіше, щоб його осмотичний потенціал не перевищував осмотичного потенціалу клітин коренів, інакше клітини коренів рослин віддаватимуть у ґрунт воду, внаслідок чого розпочнеться їх висихання і відмирання.

Загалом не слід вважати, що підвищення концентрації ґрунтового розчину навіть у допустимих межах сприятливе для розвитку рослин. У більшості випадків, що вища концентрація ґрунтового розчину, то менше рослина з нього отримує мінеральних речовин.

За збільшення концентрації солей у розчині підвищується його осмотичний тиск, ускладнюється надходження в рослину води та елементів живлення.

Нормальне функціонування рослинного організму відбувається за чітко визначеного співвідношення катіонів і аніонів у поживному розчині. Це положення є теоретичною основою для розроблення й обґрунтування складу поживних сумішей. Разом з цим сформовано уявлення про антагонізм іонів під час їх надходження в живу клітину.

Ріст надземних органів рослин і розвиток кореневої системи залежать від фізіологічної врівноваженості поживного розчину. Фізіологічна врівноваженість ґрунтового розчину полягає в досягненні оптимального співвідношення іонів мінеральних речовин у ньому. Створення рівноважних розчинів дуже важливе для розроблення системи удобрення культур у захищеному ґрунті, зокрема гідропонним методом.

Збалансованість хімічного складу рослин – основна умова їх нормального росту і розвитку. Взаємодія між хімічними елементами може бути антагоністичною або синергічною, а її незбалансовані реакції – причиною хімічних стресів у рослин (табл. 2.3).