РОЗДІЛ 2. ЖИВЛЕННЯ РОСЛИН

Огірок вибагливий до живлення азотом у період формування листкового апарату, а до живлення фосфором – перед цвітінням. У період плодоношення він потребує посиленого забезпечення азотом і калієм.

Потреба більшості рослин в азоті до початку плодоношення зменшується, причому значення фосфору і калію у живленні рослин зростає. Загалом у період плодоношення засвоювання елементів живлення знижується і наприкінці вегетації життєдіяльність рослин, переважно відбувається шляхом повторного використання раніше накопичених елементів живлення.

Особливості засвоєння елементів живлення у різні фази вегетації потрібно враховувати під час складання системи удобрення сільськогосподарських культур, яка зазвичай включає три прийоми застосування добрив у різні строки: основне, рядкове і підживлення. Основне внесення добрив до сівби має забезпечувати живлення рослин упродовж усього періоду вегетації, тому зазвичай вносять повну норму органічних і більшу частину мінеральних добрив. Внесення добрив у рядки має за мету "підтримати" рослини у перші 10-20 діб після появи сходів. Для цього використовують легкорозчинні форми фосфорних або комплексних добрив. У період максимального засвоєння рослинами елементів живлення проводять кореневі й позакореневі підживлення.

Нині дедалі частіше практикують вирощування овочів та інших сільськогосподарських культур в умовах захищеного ґрунту. При цьому є можливість збільшити продуктивність рослин застосуванням періодичного живлення. Відомо, що рослини мають річні, сезонні й добові ритми; крім того, спостерігаються імпульсні ритми з періодами від кількох годин до кількох секунд. Метод періодичного живлення особливо перспективний для гідро- та аеропоніки, оскільки дає змогу без збільшення витрат на мінеральне живлення значно підвищити продуктивність культур. У штучних умовах вирощування рослин велике значення мають склад, концентрація поживного розчину, режим його застосування, який має змінюватись упродовж вегетації. Тимчасове призупинення надходження елементів живлення із зовнішнього середовища у певні періоди може спричинити інтенсивний розвиток коренів. Подаючи воду замість поживного розчину, можна зумовити голодування рослин, тобто стимулювати процес плодоутворення та ефект скоростиглості.

2.7. Вплив елементів живлення на біологічну якість урожаю

Переважну більшість продукції сільського господарства людина використовує як продукти харчування, тому висока їх якість – важливе завдання агрохімії. Велика кількість сільськогосподарських культур, особливості їх живлення унеможливлюють встановлення узагальнених показників для характеристики якості отриманої продукції. Для одних культур велике значення має вміст сухої речовини і зольних елементів, для інших – вміст білків, цукрів, кислот, вітамінів тощо.

Так, залежно від умов вирощування і сортових особливостей вміст білка в пшениці може змінюватися від 9 до 25 %, крохмалю в картоплі – від 8 до 29, цукру в буряку цукровому – від 12 до 22 %. Крім того, кількість жиру в насіннєві олійних культур, цукрів і вітамінів у плодах і овочах може змінюватися в 1,5–2 рази. Умови навколишнього природного середовища (ґрунтові умови, температура та вологість повітря і ґрунту, освітленість тощо) впливають на інтенсивність процесів, які відбуваються в рослинах. Якість продукції істотно залежить від умов живлення рослин, насамперед від застосування добрив.

Найбільше впливають на якість рослинної продукції різноспрямовані процеси – біосинтез білків та інших азотних сполук, біосинтез вуглеводів або жирів. За посиленого біосинтезу білків зменшується синтез вуглеводів чи жирів, і навпаки.

Азот входить до складу сполук, які відіграють важливу роль в обміні речовин у рослинному організмі.

На початку росту рослини засвоюють порівняно невелику кількість азоту, але нестача його у цей період негативно впливає на подальший ріст рослин. Найінтенсивніше рослини поглинають азот з ґрунту для синтезу амінокислот і білків у період максимального росту та утворення вегетативних органів.

Проте посилене живлення азотом не завжди зумовлює підвищення їх продуктивності (рис. 2.2).

За високої норми азоту тенденція кривої врожайності знижується.

Рис. 2.2. Вплив азотних добрив на врожайність і якість сільськогосподарських культур: 1 – оптимальна норма добрив для формування якості врожаю; 2 – раціональна норма добрив для формування високоякісного врожаю; 3 – оптимальна норма добрив для формування врожаю.

Подальше підвищення норм добрив не сприяє її росту. Крива росту якості продукції досягає максимуму і починає знижуватися раніше, ніж крива росту врожайності. Отже, якість є досить чутливим показником, її зниження відбувається швидше і настає раніше.

Під впливом фосфорних добрив збільшується інтенсивність синтезу сахарози, крохмалю, жирів, дещо менше – білків. Для якості продукції важлива не лише абсолютна кількість фосфору, а й його співвідношення з іншими елементами живлення, насамперед з азотом. Змінюючи співвідношення N : Р, можна регулювати інтенсивність, спрямованість процесів обміну, сприяти накопиченню в рослинах білків або вуглеводів.

Під впливом калію в рослинах посилюється накопичення крохмалю, цукру і жирів. Він також інтенсифікує синтез високомолекулярних вуглеводів (целюлози, геміцелюлози, пектинових речовин), унаслідок чого потовщуються стінки клітин стебел злакових культур, підвищується їх стійкість проти вилягання. У деяких рослин калій посилює синтез вітамінів, наприклад тіаміну, рибофлавіну.

Під впливом мікроелементів у листках збільшується вміст хлорофілу, поліпшується процес фотосинтезу, посилюється асиміляційна діяльність усієї рослини. Багато мікроелементів входить до складу активних центрів ферментів і вітамінів. Після внесення мікродобрив поліпшується збалансованість мінерального живлення рослин.

Однією з найважливіших якісних характеристик сільськогосподарської продукції є вміст білка. Добова потреба в ньому людини – 70-100 г. Нестача в харчуванні білка призводить до порушення обміну речовин, розладу нервової системи, зниження резистентності організму. Якщо раціон годівлі тварин не збалансований за білком, знижується їх продуктивність, перевитрачаються корми.

Зернові колосові та зернобобові культури є основним джерелом рослинного білка. Велике значення для характеристики якості зерна має також амінокислотний склад білка. Багато амінокислот синтезується в організмі людини і тварин, але 8 із 20 відомих амінокислот для людини незамінні (не синтезуються в організмі), тому мають надходити з їжею. Це триптофан, фенілаланін, метіонін, лізин, валін, треонін, ізолейцин, лейцин.

Білки різних культур істотно різняться за амінокислотним складом. Наприклад, у білку зернових злаків міститься мало лізину і триптофану, в білку зерна бобових культур – недостатній вміст метіоніну, в картоплі – валіну.