РОЗДІЛ 8. ФІЗІОЛОГО-ЕКОЛОГІЧНІ ПРИЙОМИ ОПТИМІЗАЦІЇ ЖИВЛЕННЯ РОСЛИН

Ці мінерали діють за принципом молекулярних сит, розділяючи суміші речовин залежно від розмірів їх атомів і молекул. Структурні особливості цеолітів визначають участь в іонообмінному процесі тільки катіонів, в основному, катіонів важких металів. Тому для досягнення необхідної ефективності детоксикації важких металів у ґрунті норма цеоліту має бути не нижчою за 40–50 т/га. У зв'язку з цим застосування цеолітів часто економічно недоцільне й можливе лише у випадку, коли вони є місцевою сировиною (А. І. Фатєєв, В. Л. Самохвалова, 2012).

8.2. Гумінові препарати

Одним із елементів агротехнологій, які не забруднюють навколишнє природне середовище і дають змогу отримувати високоякісну продукцію, є застосування гумінових препаратів які регуляторів росту рослин і добрив.

Нині виробництво і застосування препаратів із різної природної сировини (вугілля, торфу, сланців) збільшується. Це визначається перш за все їх екологічною безпечністю, фізіологічною активністю, адаптивними та імуномоделювальними властивостями, здатністю зв'язувати в малодоступні або важкодисоційовані сполуки токсичні й радіоактивні елементи. Важливе значення у їх поширенні також має практично необмежена сировинна база, невисока вартість сировини, доступна технологія виробництва.

Гумінові речовини – природні сполуки, які утворюються в процесі гуміфікації рослинних решток у вологому середовищі за недостатнього доступу повітря. Виявляють акумулятивні властивості, тому містять багато макро- і мікроелементів. Це високомолекулярні сполуки різного складу. Точних молекулярних формул гумінових речовин не існує. Враховують лише склад сполук і деякі властивості, тоді як розміщення атомів і атомних груп невідомі.

Гумусові кислоти – це ароматичні сполуки з рухомими -електронами та різними функціональними групами при ядрі й бічних ланцюгах. Із цим пов'язана їх здатність до іонного обміну, утворення комплексів, окисно-відновні властивості. Висока активність гумінових кислот також обумовлена фізіологічно активними речовинами, які входять до їх складу. Так, в утворенні торф'яних гумусових кислот беруть участь речовини рослин-торфоутворювачів, а також речовини, синтезовані мікроорганізмами. Деякі з торфоутворювальних речовин є лікарськими і містять різні глікозити, алкалоїди, дубильні речовини, ефірні олії, а мікроорганізми продукують антибіотики, ферменти, вітаміни.

Гумінові речовини в ґрунті і торфі знаходяться в малоактивній формі, так як мають великий набір функціональних груп і реагують з мінеральними компонентами. Однак під час виробництва гумінових препаратів функціональні групи розблоковуються і гумінові кислоти переходять в активну форму.

Механізм дії гумінових сполук на живі організми вивчено недостатньо. Встановлено вплив гумінових кислот на біоенергетичну систему рослинного організму, а також їх фітогормональний ефект. Підвищення енергетичних запасів організму сприяє активізації синтезу білка, який є основним будівельним матеріалом. Під впливом гумінових препаратів змінюється вміст деяких елементів живлення в клітинах рослин, що може сприяти активізації багатьох ферментативних систем. Ці зміни і створюють умови для підвищення стійкості рослин в екстремальних режимах, їх фотосинтетичної здатності.

При використанні гуматів як регуляторів росту рослин фізіологічно активними є не гумінові кислоти, а їх солі з одновалентними лужними металами та амонієм. Це пояснюється тим, що гумінові кислоти не розчинні у воді і не можуть поглинатися рослинами.

Застосування гумінових препаратів сприяє: підвищенню врожаю сільськогосподарських культур; збільшенню схожості й енергії проростання насіння; посиленню коренеутворення й обміну речовин у рослинах, поглинанню і засвоєнню елементів мінерального живлення; поліпшенню приживання розсади і рослин при їх пересаджуванні; посиленню активності нітратредуктази і, як наслідок, збільшенню опірності рослин хворобам, приморозкам і посусі.

Поряд зі стимулювальним впливом на рослини вони значно інтенсифікують діяльність різних груп мікроорганізмів у ґрунті, в тому числі тих, які беруть участь у мінералізації органічних речовин.

Ефективність різних препаратів залежить від виду та якості сировини, способу їх отримання, препаративної форми і фізіологічного стану рослин. Вплив їх на рослини, як і всіх регуляторів росту, виявляється в разі відхилення параметрів чинників середовища від оптимальних значень, і вони найефективніші при застосуванні на ранніх стадіях розвитку рослин. Крім того, потрібно враховувати умови вуглецевого і мінерального живлення рослин, а також чітко дотримуватися строків і доз препаратів.

Застосовують гумати трьох видів: гумат натрію, гумат калію і гумат амонію. Гумати калію і натрію готують насиченням сировини відповідно їдким калі і їдким натром. Гумат амонію отримують у результаті оброблення сировини водним розчином аміаку. Гуміновими препаратами обробляють насіння і садивний матеріал, а також обприскують рослини у період вегетації 2–4 рази. Не рекомендується застосовувати гумати разом із препаратами, що містять мідь, алюміній, кальцій. Наслідком передозування гумітів є призупинення вегетації через блокування обміну речовин на 5–9 діб.

8.3. Інгібітори нітрифікації

Інгібітори нітрифікації – це хімічні сполуки, що пригнічують життєдіяльність нітрифікувальних бактерій і забезпечують збереження азоту ґрунту і добрив в амонійній формі. Застосування інгібіторів нітрифікації з аміачними, амонійними й амідними добривами сприяє підвищенню коефіцієнта використання їх азоту рослинами. Пригнічуючи процеси нітрифікації, інгібітори знижують втрати азоту внаслідок зменшення вимивання нітратів і виділення газоподібних сполук в атмосферу. Азот при цьому залишається у верхніх шарах ґрунту, що збільшує його доступність для рослин. Тривалість дії інгібіторів нітрифікації залежить від різних чинників (типу ґрунту, його температури, вологості, біологічної активності, кислотності, вмісту органічних речовин, гранулометричного складу, норм і способів внесення добрив та інгібіторів) і в середньому становить 4–8 тижнів.

Ефективність азотних добрив при застосуванні інгібіторів нітрифікації найліпше виявляється в умовах зрошення, в районах надмірного і достатнього зволоження, на ґрунтах легкого гранулометричного складу, де можливі значні втрати азоту внаслідок вимивання з них нітратів. Інгібітори нітрифікації сприяють зниженню надмірної кількості нітратів у кормах і харчових продуктах, дають змогу зменшити кратність внесення азотних добрив і застосування їх в осінній період без зниження ефективності. Поєднання інгібіторів нітрифікації з пізньоосіннім внесенням азотних добрив підвищує їх ефективність, тоді як внесення навесні виправдане лише під культури з тривалим вегетаційним періодом.

Як інгібітори нітрифікації використовують похідні піридинів, пірамідонів, триазолів, ціанамідів тощо. Так, у США і деяких країнах широко застосовують N-Serve нітрапірин (2-хлор-6-трихлорметилпіридин), що затримує перетворення амонійного азоту на нітратний, пригнічує активність нітрифікувальних бактерій

Nitrosomonas. Основним недоліком цього препарату є висока леткість, тому його не можна завчасно вводити до складу твердих азотних добрив, наприклад карбаміду, або наносити на поверхню їх гранул. Водночас такі препарати, як амінотризол, ціанпіримідин, діандіамід, можна вводити до складу твердих азотних добрив або безпосередньо наносити на поверхню гранул.

Нітрапірин – нестійка сполука, що зазнає фотолізу й хімічного розкладання. Він менш токсичний, ніж більшість пестицидів, які нині застосовують. Стійкі проти нього – злакові (за винятком рису), чутливі – двосім'ядольні рослини, зокрема люцерна і соя.

Норми інгібіторів нітрифікації на основі нітрапірину мають становити близько 1 % внесеного азоту, але не більш як 1 кг/га д. р. У зв'язку з високою леткістю інгібітори вносять безпосередньо в ґрунт на глибину 10–16 см. Застосовують дві технологічні схеми внесення інгібіторів нітрифікації. За першою їх вносять у ґрунт разом з добривами в одному агрегаті, за другою – безпосередньо в ґрунт окремо від добрив.