Минеральное питание овощных растений
В условиях высокотехнологического овощеводства особое место занимают вопросы качественного сбалансированного питания растений на протяжении их вегетационного периода.
Питание растений является исключительно важной составной частью обмена веществ в растительном организме, поскольку оно определяет направленность биохимических превращений веществ, рост, развитие, продуктивность растений и качество урожая.
Питание растений самым тесным образом связано с наличием в почве подвижных форм элементов и пригодности их для растений.
Существуют 3 основных способа внесения удобрений: 1. предпосевной; 2. листовая подкормка; 3. фертигация (корневая подкормка). Все три способа достаточно широко распространены на практике. Причём предпосевное внесение относят к основному питанию, а листовое и корневое к подкормкам.
До недавнего времени применение фертигации на промышленных полях было затруднено, но использование капельного полива сделало эту проблему неактуальной. Более того, в большинстве случаев, капельный полив, сводит к минимуму необходимость внекорневых подкормок растений, а зачастую существенно снижает и количество удобрений, вносимых в основное (предпосевное) питание. Однако, ни фертигация, ни листовая подкормка, не исключают необходимости предпосевного внесения.
Для предпосевного внесения обычно используются следующие удобрения: нитроаммофоска, аммофос, суперфосфат, фосфогипс, калимагнезия, органика, а также получившие распространение в последнее время органо-минеральные удобрения. Все эти удобрения объединяет их относительно невысокая стоимость, слабая растворимость и достаточно широкий спектр предложений на рынке.
При использовании капельного орошения рациональным считается внесение 20-30% от всей нормы азота, 50-70% фосфора, 30-50% калия. Остальную часть питательных веществ дают с подкормками.
Для подкормок также применяются как органические так и минеральные удобрения.
- Минеральные удобрения подразделяются на простые соли (карбамид (мочевина),
- группа нитратов (селитры): аммиачная, калийная, кальциевая, магниевая;
- сульфаты: калия, магния и т.д.)
- комплексные удобрения
- и многие другие.
Все удобрения, используемые для подкормок, как правило, обладают хорошей растворимостью, но если простые соли имеют невысокую стоимость, то комплексные удобрения достаточно дорогостоящи, поэтому их применение должно чётко диктоваться экономической эффективностью. Зачастую, их применение рентабельно только при капельном орошении.
Комплексные удобрения, в свою очередь подразделяются по содержанию и форме элементов питания.
В большинстве комплексных удобрений содержится определённое количество основных макроэлементов – N, P, K, вторичных макроэлементов (за исключением «СуперАгро») – Mg, S, Fe, кроме этого, ряд комплексных удобрений содержит микроэлементы – Zn, B, Cu, Mb, Mn, Se и др.
Содержание питательных веществ в комплексных удобрениях сбалансировано либо по обрабатываемым культурам, либо по стадиям вегетации растений. И тот, и другой способ разделения довольно условный и во многом зависит от маркетинговой политики производителя.ъ
По форме элементов питания удобрения подразделяются на собственно минеральную форму и хелатную. Элементы комплексных удобрений в минеральной форме практически не отличаются от содержащихся в простых солях, поэтому такие удобрения можно назвать смесью простых солей, соответственно цена подобных удобрений не должна сильно превышать цену исходных составляющих.
Наиболее дорогостоящими являются удобрения содержащие элементы в хелатной форме, удобрения данного класса называют также специальными.
Термин хелат (англ. chelate от греческого cilh - клешня) принят для обозначения циклических структур, которые образуются в результате присоединения катиона к двум или более донорным атомам, принадлежащим одной молекуле.
В соответствии с термином «хелат», молекулу соединения следует представлять в виде некоего краба, который клешнями прочно захватывает ион металла. Как буквальный перевод слова chelate в литературе до сравнительно недавнего времени для обозначения комплексных соединений с циклическими структурами использовался термин "клешневидные соединения".
Соединения макро и микроэлементов в хелатной форме обладают высочайшей устойчивостью в растворах, то есть предотвращается риск возникновения нежелательных реакций между различными элементами. Кроме этого, хелатные соединения близки по форме к органическим (в частности хелатами являются хлорофилл и гемоглобин), что способствует быстрому поглощению и усвоению растением элементов питания и более высокому КПД удобрений.
Например, усвоение овощными культурами хелатной формы фосфора в 4 раза превышает усвоение его минерального аналога. КПД удобрений данного класса на капельном орошении превышает 75%, а их быстрое усвоение позволяет гибко управлять процессом развития растений, кроме этого, элементы в хелатной форме могут усваиваться и в условиях неблагоприятных температур.
К примеру, одно из наиболее распространённых заболеваний овощных культур – хлороз, напрямую связан с недостатком железа. Решение проблемы с помощью внесения простых солей железа, зачастую не приносит желаемого эффекта, так как железо слабо усваивается растениями и единственный, эффективный способ профилактики и борьбы с хлорозом – внесение хелата железа.
Ещё одна особенность применения специальных удобрений связана с хранением овощной продукции, поскольку порча овощей при хранении в значительной степени связана с процессами их окисления, которое катализируется катионами тяжелых металлов. Хелаты связывают ионы катализаторов в каталитически неактивные комплексы, что приводит к увеличению срока хранения продукции. Кроме этого, специальные удобрения, как правило, не содержат хлора и натрия, что снижает опасность накопления нитратов в продукции.
Таким образом, можно убедиться в том, что не всегда только состав и количество элементов питания определяет качество удобрений.
Особо остро стоит вопрос о ценовой составляющей специальных удобрений, бытует мнение, что эти удобрения оправдывают себя только в защищённом грунте. Ответ на этот вопрос лежит в анализе структуры затрат на выращивание овощной продукции.
К примеру на томате, общая сумма затрат на удобрения в случае применения специальных удобрений примерно в 2 раза превышает аналогичную сумму для простых солей.
Как показывают исследования при конечном валовом сборе промышленного томата до 35 тонн с га, действительно затраты на такие удобрения себя не оправдывают, так как их стоимость превышает 35% в общей структуре затрат. Однако, уже при валовом сборе 40 т/га получаем положительную рентабельность порядка 15%.
При использовании капельного орошения и гибридных семян создаётся возможность дальнейшего роста урожайности, так как нормальная урожайность при выращивании томата в таких условиях составляет 80 и более т/га.
Здесь картина ещё более интересная, т.к. за счёт дополнительных затрат на капельное оборудование и семена, затратная часть резко возрастает, и составляющая удобрений в ней не превосходит 25%, что не намного превышает стандартную их составляющую – 20 - 22%.
В результате при такой урожайности, даже при выращивании промышленного томата, получаем рентабельность порядка 66%, что практически окупает за один сезон систему капельного полива.
Отсюда можно сделать вывод, что использование специальных удобрений становится экономически эффективным при высокотехнологичном способе выращивания.
Однако, даже при отсутствии системы капельного полива, использование специальных удобрений, также может быть эффективным.
Внося их еженедельно посредством листовых подкормок нормой 6 кг/га (для томатов), можно существенно увеличить урожайность, при этом расход за сезон не превысит 100 кг/га.
Снизить затратную составляющую удобрений можно комбинацией применения простых солей и специальных удобрений. Когда подкормки чередуются с подкормками мочевиной и калийной селитрой.
Стоит отметить, что ни одно из комплексных удобрений не содержит кальций, относящийся к группе макроэлементов. Кальций играет ключевую роль в формировании клеточных стенок и мембран, улучшает окраску и качество плодов, поэтому он особенно важен для быстрорастущих культур. Кальций не перераспределяется внутри растений, т.е. не перемещается от старых листьев к молодым, поэтому почва всегда должна содержать достаточное количество этого вещества в доступной для растений форме.
Кальций улучшает лежкость овощей и фруктов и тем самым способствует предотвращению потерь при хранении и транспортировке. Один из характерных признаков недостатка кальция - вершинная гниль томата. Особенно важно обеспечение растений кальцием в период перепадов дневных/ночных температур более 15С.
Проблема недостатка кальция решается внесением через фертигацию раствора кальциевой селитры (CaO – 19%, NO3 – 15,5%). Расход удобрения за весь период вегетации обычно не превышает 100 кг/га. При листовой обработке – 5 – 6 обработок 1-2% раствором.
Внекорневые подкормки обеспечивают быстрое пополнение растения макро- и микроэлементами. Такая необходимость наступает в ситуациях, когда у растений наблюдается особо высокая потребность в питательных веществах на определенных стадиях роста. Так же, когда корневая система не может использовать элементы питания из почвы. Это может происходить из-за несбалансированной подачи питательных веществ, при неблагоприятных погодных условиях, неудовлетворительном уровне рН почвы или когда почва сильно уплотненная, переувлажненная или холодная.
Для листовой обработки можно использовать те же удобрения, что и для фертигации, однако гораздо эффективнее работают препараты содержащие в своём составе прилипатель. Данные препараты создаются на основе поверхностно активных веществ беспрепятственно проникающих в структуру листа.
Сильное воздействие на растения оказывают неблагоприятные почвенные, погодные условия. Пересадка растений всегда вызывает стресс, что приводит к задержке роста и развития, а вследствие и снижения урожайности и качества продукции.
В значительной степени преодолеть стрессовые ситуации, а также стимулировать рост, помогают биостимуляторы.
На построение органов и формирование урожая растения расходуют минеральные питательные вещества, поступающие из почвы. Под понятием питательные вещества растений подразумевается широкий круг химических элементов или соединений, необходимых для нормального роста и развития растений. Все они подразделяются на макроэлементы (используются в больших количествах) и микроэлементы (поглощаются в малых дозах) и выполняют в растениях специфические функции при образовании органического вещества. Растениям особенно необходимы азот, фосфор, сера, калий, кальций, магний, железо, марганец, медь, цинк, молибден, бор и другие элементы, содержание которых у различных растений неодинаковое.
Способность растений усваивать питательные вещества из окружающей среды определяется качеством и объемом корневой системы, которая в свою очередь зависит от вида растений, внешних и внутренних условий развития корневой массы. Растения усваивают питательные вещества в течение всей вегетации, но неравномерно в отдельные фазы роста и развития. Общий вынос питательных веществ из почвы зависит от вида растений, сорта, урожая и от условий питания. Усвоенные питательные вещества избирательно закрепляются в различных органах растений.
Вынос растениями питательных веществ из почвы во многом зависит от урожайности культуры, погодных и других условий выращивания: температуры воздуха и почвы, состояния почвы в целом, степени увлажненности, освещенности и др. На холодных почвах в растения поступает мало фосфора, и в это время их нужно подкармливать фосфорсодержащими удобрениями.
Овощные культуры различаются как по количеству элементов питания, так и по требовательности к ним. По степени выноса элементов питания из почвы все овощные культуры можно условно разделить на три группы: сильные, средние и слабые потребители питательных веществ.
К сильным потребителям относится белокочанная капуста позднеспелых сортов, картофель, особенно ранний, столовая свекла, клуб-невый сельдерей, брюква, цветная капуста. Эти овощные культуры потребляют наибольшее количество питательных веществ. К средним потребителям принадлежат помидоры, лук-порей, морковь, пряновкусовые травы, перец, баклажан, тыквенные и бобовые культуры.
К слабым потребителям относятся салат, шпинат, редис, огурец, летняя редька, лук, которым нужно небольшое количество питательных веществ для построения всех своих органов, однако все элементы тем не менее должны присутствовать в почве в сбалансированном количестве.
Потребность в элементах питания зависит от культуры, возраста и скороспелости растений. Растения с коротким периодом вегетации (скороспелые) наиболее требовательны к обеспечению питанием, так как формируют урожай быстро. Эта потребность возрастает,
Труппы овощных культур по степени -потребления питательных веществ
1. Сильные потребители.2. Средние потребители.3 — Слабые потребители
если они, кроме того, размещены густо и имеют недостаточно развитую корневую систему. При продолжительной вегетации растения используют больше элементов питания по сравнению со скороспелыми, но нуждаются в меньших их запасах в почве, поскольку имеют более растянутый период формирования урожая.
По усвоению отдельных питательных элементов овощные культуры существенно различаются. Самые высокие требования к почвенному плодородию предъявляют скороспелые зеленные овощи и рассада, когда корневая система растений еще слабо развита и обладает низкой способностью усваивать питательные вещества.
Потребность растений в питательных элементах в разные периоды вегетации неодинакова. Овощи выносят из почвы наибольшее количество питательных веществ в период бутонизации, цветения и плодоношения. Во время усиленного роста, начиная с появления всходов, растения нуждаются в непрерывном поступлении азота и фосфора, в период формирования плодов — азота, фосфора и калия. При этом необходимо учитывать биологические особенности овощной культуры. Так, капуста потребляет азота больше, чем морковь и свекла, используя его равномерно в течение всего периода роста и развития. Лук, корневая система которого слабо развита, а также большинство зеленных культур, раннеспелая белокочанная и особенно цветная капуста требуют больше азота в начале роста. Лук, помидор и огурец наиболее интенсивно потребляют калий, затем азот и, наконец, кальций и фосфор.
Все овощные культуры богаты углеводами и отличаются повышенной потребностью в калии, но в первую очередь они, особенно скороспелые сорта, нуждаются в азотных удобрениях. Потребление питательных элементов возрастает по мере роста и развития растений, однако их вынос на единицу массы у молодых растений в 2—3 раза больше, чем у взрослых. Раннее плодоношение огурца и помидора в значительной степени зависит от обеспеченности растений фосфором ко времени появления всходов. Капустные и зеленные растения в начале вегетации более отзывчивы на азотные, а в период формирования качества — на фо-сфорно-калийные удобрения. Плодовые овощные растения для обеспечения интенсивного роста, особенно корневой системы, с начала прорастания семян требуют усиленного фосфорного, а с образованием завязей — азотно-калийного питания. Помидоры и огурцы в наибольшей степени используют питательные элементы во время массового цветения и плодообразования, а скороспелые овощные растения (редис, салат, шпинат) — в ранние и короткие сроки.
Овощные растения выносят из почвы больше всего калия, меньше азота и незначительное количество фосфора. Это связано с тем, что дерново-подзолистые, песчаные, супесчаные, торфянистые почвы бедны обменным калием, другие же почвы средней полосы — азотом.
Неодинаковый химический состав листьев, цветков, плодов, корней растений — причина того, что потребность растений в питании меняется на протяжении их жизни. Питательные вещества в составе почвы находятся в связанной форме, и растения с трудом получают их и используют не полностью. Установлено, что из запасов почвы растения могут взять не более 20 % азота, 10% фосфора и 10% калия, в то время как их вынос овощными культурами значительно выше. Из этого следует, что питательные вещества должны поступать в почву за счет удобрения. Использование питательных элементов удобрений значительно выше: азота — 60 %, фосфора — 20, калия — 50 %. Поэтому запас доступного растениям фосфора в почве должен быть примерно в 10 раз, азота и калия — в 2 раза больше, чем эта культура выносит с урожаем. Даже когда почва способна полностью удовлетворить потребности растений в питательных веществах, следует все же вносить удобрения в целях поддержания почвенного плодородия.
При недостатке любого из элементов питания нарушаются рост и развитие растений:
калия чаще всего не хватает на торфянистых, пойменных, песчаных и супесчаных почвах;
магния — на песчаных, супесчаных, дерново-подзолистых;
кальция — на кислых и песчаных;
молибдена и бора — на кислых, дерновоПОДЗОЛИСТЫХ;
меди — на осушенных торфяниках.
Недостаток одного из элементов минерального питания нарушает нормальный ход обмена веществ в растениях, что приводит к внешним изменениям в строении, размерах, окраске листьев и стеблей, к появлению отмерших тканей различного цвета и оттенков. При распознавании признаков недостатка отдельных элементов питания следует иметь в виду, что внешние изменения растений могут происходить и под влиянием других факторов: недостатка или избытка влаги, низкой температуры, а также действия болезней и вредителей. Так, сходными по внешнему виду могут быть признаки недостатка азота и воды, недостатка калия и избытка хлора. Поэтому при диагностике по внешнему виду нужно учесть все условия роста, развития и потребности данной овощной культуры. Существует ряд основных признаков во внешнем виде растений, которые служат сигналом недостатка отдельных элементов питания.
Растения, по внешнему виду которых легко определить недостаток того или иного питательного вещества в почве, называют индикаторами. Так, недостаток азота и железа четче проявляется на белокочанной и цветной капусте,
фосфора — на турнепсе, брюкве,
калия — на свекле, цветной капусте, фасоли,
магния, кальция — на цветной и листовой капусте,
натрия — на свекле,
бора — на свекле и цветной капусте,
марганца — на свекле и капусте,
молибдена — на капусте и салате.
Недостаток азота — бледно-зеленая окраска и пожелтение листьев вследствие ослабления производства хлорофилла, уменьшение размеров и раннее пожелтение или даже омертвление листьев.
Недостаток фосфора — темно-зеленая, голубоватая окраска листьев, появление красных, пурпурных оттенков, уплотнение листовой пластины, появление водянистых пятен, темный, почти черный, цвет засыхающих листьев.
Недостаток калия — пожелтение, побурение и отмирание тканей листовой пластины, закручивание книзу краев листа, морщинистость листьев, вялость и обвисание листьев.
Недостаток кальция — повреждение и отмирание верхушечных почек и корней.
Недостаток магния — посветление листьев, связанное с недостаточным образованием хлорофилла, изменение зеленой окраски листьев на желтую, красную, фиолетовую у краев и между жилками.
Недостаток железа — появление равномерного хлороза между жилками листа, бледно-зеленая и желтая окраска листьев без отмирания тканей.
Недостаток серы — бледно-зеленая окраска листьев без отмирания тканей.
Недостаток меди — хлороз и побеление кончиков листьев.
Недостаток бора — отмирание верхушечных почек, корешков и листьев, отсутствие цветения, опадение завязи.
Зная, какое количество и каких питательных веществ в различные периоды вегетации необходимо тем или иным овощным культурам и какие из них присутствуют в недостаточном количестве, можно программировать урожай каждой из этих культур. Для улучшения условий питания растениям и обеспечения их все
ми необходимыми элементами в почву следует вносить удобрения.
При разработке системы удобрения под овощные культуры необходимо предусматривать правильное сочетание органических и минеральных удобрений. Органические удобрения кроме снабжения растений элементами питания и углекислотой, улучшающей агрофизические свойства почвы, усиливают в ней деятельность полезной микрофлоры, увеличивают содержание органического вещества.
Обеспечение почвы подвижными элементами минерального питания — одно из непременных условий повышения продуктивности овощных культур.
При этом в конкретных почвенно-климатических условиях требуется специфическая система минерального питания для различных растений, позволяющая управлять их ростом и развитием.
Однако следует подчеркнуть, что целенаправленное улучшение условий питания овощных культур включает целый комплекс мероприятий: выбор участка, определение качественного состояния почвы и правильную ее подготовку, регулирование теплового и водного режимов, уход за растениями, соблюдение севооборота, разумное внесение удобрений и т.д.
Реакция овощных культур на органические удобрения
При выборе удобрений необходимо учитывать различную требовательность овощных культур к их видам. По степени отзывчивости на органические удобрения культуры можно условно разделить на три группы с различной реакцией:
высокоотзывчивые: поздняя капуста, огурец, сельдерей, шпинат, спаржа;
среднеотзывчивые: ранняя капуста, цветная капуста, свекла, лук, морковь, помидор;
слабоотзывчивые: редис, редька, репа, кольраби.
Исходя из этого органические удобрения следует использовать под огурец, позднюю капусту, многолетние овощи. Морковь, цветную и раннюю капусту, лук, помидор, свеклу лучше всего выращивать на следующий год после их внесения.
Питание – один из жизненно необходимых процессов, обязательных для каждого живого существа. Растения добывают питательные вещества из водной, воздушной и почвенной среды, используя для этого необходимые приспособления. Корневая система - совокупность корней, поглощающих необходимые ионы в растворенном виде. Всасывание их происходит за счет тончайших корневых волосков, образующихся на корне. Цитоплазма клеток корневого волоска состоит из высококонцентрированного раствора, в который по закону осмоса всасывается жидкость из почвенного раствора.
Корень способен также выделять определенные вещества, способствующие растворению некоторых труднодоступных элементов. В качестве «растворителей» часто выступают органические кислоты (щавелевая, яблочная) – именно они ответственны за растворение труднодоступных минеральных соединений. Из зоны всасывания растворенные питательные вещества поступают в зону проведения, где по составляющей ее ткани они передвигаются вверх по растению, снабжая все растение до самой его ростовой точки, необходимыми элементами.
Таким образом, для полноценной жизнедеятельности растению необходима не только вода, но и растворенные в ней питательные вещества . На этом основан метод гидропоники - выращивания растения без почвы, как таковой, на водном растворе питательных элементов, дозировки которых четко вычислены. Этот метод используется при выращивании овощных культур в тепличных хозяйствах. Он позволяет избежать дорогостоящих операций по подготовке и обеззараживанию грунта, и практически полностью автоматизировать производство.
Выращивание растений в обычном грунте предполагает дополнительное внесение минеральных и органических веществ спустя некоторое время после посадки, т.к. находящиеся в почве компоненты довольно быстро расходуются. Это связано с тем, что в природе некоторая часть веществ возвращается обратно в почву с листовым опадом и отмирающей надземной частью растений, которая затем перегнивает и является в некотором роде подкормкой, содержащей большое количество макроэлементов. С выращиванием овощей большая часть питательных веществ из почвы расходуется на образование плодов, после вегетации огородные растения убираются, поэтому круговорот веществ нарушается, и внесение дополнительных элементов питания – необходимость, препятствующая истощению почвы.
Вносимые вещества подразделяются на органические и минеральные
Первые (отмершие части растительных материалов, продукты жизнедеятельности животных и растительных организмов), по обыкновению, сначала разлагаются до минеральных, и в таком, удобном виде, уже поглощаются растениями. Внесенный в грунт навоз - это «фабрика» по долговременному насыщению почвы органическими элементами. Минеральные компоненты для почвы более удобны в плане быстрого всасывания - их формула изначально более удобна для усвоения. При внесении каких-либо веществ в почву важно соблюдать их дозировки, т.к. избыточное содержание любого элемента создает дисбаланс, и действует прямо противоположно: накопление одних веществ снижает содержание других, что значительно ухудшает качество продукции. Так, накопление в растении азота приводит к снижению содержания в нем сахаров. Такие овощи, к примеру, капуста, хуже хранятся, и вкусовые их качества будут резко снижены.
Необходимый элемент почвенного питания – азот. Этот элемент участвует в синтезе белков. Рост, образование листьев, новых побегов, увеличение вегетативной массы без азота не возможно. Этот элемент вносится в почву в виде навоза, коровяка, навозной жижи, аммиачной селитры . При недостатке азота растение будет невысоким, с пожелтевшими листьями.
Фосфор – элемент номер два в почвенном питании. Именно этот элемент способствует накоплению сахаров и крахмала. Он необходим в момент цветения, завязывания плодов, образования корневой системы. Источником фосфора служат простой и двойной суперфосфаты, фосфоритная мука.
Калий – еще один жизненно-важный для растений элемент. Он регулирует транспорт питательных веществ по растению, участвует в превращении белков и углеводов. При достаточном обеспечении калием растения испытывают малый стресс при пересадке, внезапных заморозках. Он повышает устойчивость к грибным и бактериальным болезням , играет важную роль в процессе образования семян. Источником калия служит калийная селитра, калимагнезия.
Микроэлементы также необходимы для нормальной жизнедеятельности растений
Магний регулирует образование хлорофилла, необходим для дыхания растений. При его недостатке листья скручиваются, увядают или поражаются хлорозом. Бор ответственен за активную работу точки роста. При недостатке этого элемента рост растения задерживается. Недостаток серы вызывает преждевременное одревеснение побегов, дефицит железа ведет к хлорозу и пожелтению листовой массы. Недополучение натрия вызывает пятнистость и опадение листьев, при отсутствии необходимого количества марганца в растениях наблюдает хлороз листьев.
Органические удобрения - долговременные источники всех элементов. Постепенно разлагаясь в почве, она снабжают ее практически всеми питательными компонентами, необходимыми для роста и развития растения.
Минеральное питание овощных культур в защищенном грунте существенно отличается от питания их в открытом и имеет свою специфику.
Потребность растений в питательных веществах определяется биологическими особенностями культуры, сорта, гибрида и их продуктивностью. Тепличные растения выносят больше питательных веществ из почвы, чем в открытом грунте.
В зависимости от условий выращивания, сорта (гибрида) и применяемой технологии, по данным ряда исследований, вынос питательных веществ на 10 кг плодов колеблется у огурцов: азота — 15,3—25,0, фосфора — 10—12,9, калия — 35,6—64,5, кальция — 24,4—30,5, магния — 4,5—9,2 г; у томатов: азота — 33,5, фосфора — 12,1, калия — 63,0, кальция — 45,9, магния — 7,8 г.
Таким образом, томаты отличаются более высоким выносом, чем огурцы. Так, при урожае 30 кг/м 2 вынос с 1 га составлял: азота — 420, фосфора — 110, калия — 670, кальция — 340, магния — 60 кг. При гидропонном способе выращивания потребность в питательных элементах в 1,5—2 раза меньше, чем на почвогрунтах.
Вынос питательных веществ находится в тесной связи с приростом сухого вещества, отсюда и разность поглощения их по периодам роста. Особенно много элементов питания поглощают растения в период плодоношения. Меняются и соотношения между элементами питания, особенно при изменении внешних условий — при плохой освещенности увеличивается поглощение калия и уменьшается усвоение азота. Особенно это относится к томатам. У огурцов соотношение между азотом, фосфором и калием в процессе вегетации изменяется мало, так как они более теневыносливы.
У томатов до 75% сырой массы приходится на плоды, в которых содержится более половины поглощенных питательных элементов, поэтому при недостатке их поступления плодов образуется меньше. Доля корней от общей массы растения у томатов составляет около 0,9%. огурцов— только 0,5%, а большая глубина их проникновения способствует лучшему поглощению питательных элементов из почвогрунта, чем у огурца.
Специфические тепличные условия — повышенная влажность и недостаточная освещенность, особенно зимой, обусловливают усиленное поглощение калия и кальция. Так, огурцы клинского сортотипа поглощают калия в 1,5—1,8 раза больше, чем азота, и почти в 3,5 раза больше, чем фосфора. Особенно ощущается большая потребность калия в теплицах при использовании торфяных грунтов, бедных фосфором и калием.
Тепличные растения выносят с урожаем и такие элементы, как сера, железо и микроэлементы — медь, цинк, бор, марганец, кобальт и др. С урожаем 12,5 кг/м 2 томаты выносят 14,9 кг серы, 0,2 кг железа, 40 мг бора.
Относительно высокий вынос питательных элементов с урожаем и слаборазвитая корневая система в сравнении с сильно развитой вегетативной массой у тепличных растений заставляют значительно увеличивать дозы минеральных удобрений в сравнении с открытым грунтом.
К числу факторов, оказывающих большое влияние на поступление в растения питательных элементов из почвогрунта, относятся pH, температура корнеобитаемого слоя, концентрация почвенного раствора и содержание органического вещества. Лучше растут и развиваются тепличные растения при pH слабокислой или нейтральной (6—7).
В кислой среде (pH меньше 6) затрудняется поступление в растения магния, кальция, калия, фосфора, образуются токсичные для растений полуторные окислы железа, марганца, алюминия, а в щелочной (pH 8—9) резко падает усвояемость растениями кальция, железа, магния, фосфора.
В нейтральной или слабокислой среде (pH 6,5—7) лучше усваивается аммиачная форма азота, в то время как нитратная лучше усваивается при pH близкой к 7—7,2 (т. е. слабощелочной).
При температуре корнеобитаемого слоя почвогрунта 42° поглощение растениями фосфора в 2 раза ниже, чем при температуре 20°; поглощение азота в условиях низкой температуры также значительно снижалось и только калий поступал в растения независимо от температуры почвогрунта.
Установлено, что нижний предел температуры почвогрунта для тепличных растений — 14—16°, верхний — 38— 40°, при более низких и более высоких температурах корневое питание растений нарушается.
Оптимальной для огурцов является температура 20—25°, для томатов — 17—20°.
За период вегетации растения неодинаково потребляют питательные вещества: до цветения огурцы используют только 10% от общего количества за всю вегетацию; основную же массу (54—89%) — в период плодоношения. У томатов в рассадный период увеличивается потребление калия и фосфора, а после высадки в грунт — и азота, так как начинается разрастание листьев. До завязывания плодов в растениях томата содержится больше азота, чем калия, в период роста плодов — преобладает содержание калия (так же, как и у огурца) и такое соотношение сохраняется и в дальнейшем. Установлено, что от прорастания семени до образования листа основную роль играют фосфорные удобрения; в фазу усиленного вегетативного роста и цветения — азотные и калийные. Дозы азота должны возрастать по мере перехода растений от вегетативного роста к цветению, а доза калия в это время должна в 2 раза превосходить дозу азота. В период плодоношения хорошо делать внекорневые подкормки мочевиной. Особенно важное значение имеют калийные удобрения при слабой освещенности — осенью и зимой.
Внесение калия и некоторое сокращение доз азотных удобрений способствуют лучшему росту и повышению урожайности овощных культур.
От режима питания во многом зависит продолжительность вегетационного периода растений: внесение азотных удобрений способствует вегетативному росту, задерживает старение растений. Однако при недостатке азота, фосфора, калия или магния начинают отмирать листья (вначале старые), растения угнетаются; избыток азота может привести также к нежелательным результатам — разрастанию вегетативной массы в ущерб плодоношению; при недостатке фосфора замедляется синтез углеводов, что ведет к азотному голоданию (даже при высоком содержании азота в грунте), резко снижается рост и развитие растений; избыток фосфора сокращает период плодоношения и способствует преждевременному их старению.
Снижают поглощение элементов питания токсические вещества почвогрунта, в частности, высокое содержание хлора (для огурцов — выше 0,007%, томатов — выше 0,02%). Токсичность хлора можно снизить внесением в грунт кальциевой селитры или органических удобрений, обладающих высокой поглотительной способностью.
В тепличных грунтах токсичны также и другие элементы: бор — свыше 1 мг на кг почвы, цинк и кобальт — более 6, марганец — не более 30, молибден — 0,5 мг/кг почвы, а также растворимые фториды, роданистый аммоний и др.
Поглощение питательных веществ затрудняется и может совсем прекратиться при отсутствии в почвогрунте кислорода (при заболачивании почвогрунта), участвующего в реакциях окисления минеральных и органических веществ. Содержание кислорода зависит от аэрации грунтов, которая, в свою очередь, зависит от физико-механических свойств грунта.
Для предохранения грунтов от заболачивания дренажные трубы следует укладывать с определенным уклоном, не допускать уплотнения, вовремя вносить рыхлящие материалы и проводить механические обработки.
Наиболее велика опасность заболачивания грунта при шланговом поливе, при котором наблюдается неравномерное распределение воды по площади и затруднен учет расхода воды на единицу площади. От шлангового необходимо переходить к таким способам полива, как дождевание, капельное и подпочвенное орошение.
Длительное многолетнее использование почвогрунтов служит причиной накопления в них вредных токсических солей. При засолении повышается осмотическое давление почвенного раствора, которое снижает всасывающую способность корневой системы, ослабляет фотосинтез и синтез белков, ухудшает дыхание растений. Томаты и огурцы особенно чувствительны к концентрации почвенного раствора в период роста и развития.
Одна из основных причин засоления почвенных тепличных грунтов — строительство тепличных комбинатов на засоленных почвах. При повышенном содержании в тепличном грунте хлора резко увеличивается содержание его в листьях, в растениях уменьшается количество фосфора и кальция; повышается содержание калия; все это нарушает физиологические процессы и приводит к увяданию растений, они ослабевают и легко поражаются различными болезнями.
Во многих тепличных комбинатах нашей республики отсутствует дренаж, вследствие чего из-за высоких температур и частых поливов происходит вторичное засоление тепличных грунтов (тепличные комбинаты Каракалнакии, Бухары, Карши, Сырдарьи и других областей).
Другая причина засоления грунтов — внесение митральных удобрений с содержанием большего количества балластных веществ, а также многократное внесение одних и тех же удобрений. Нельзя вносить смешанные калийные удобрения на сильвините, содержащие 35—40% хлористого натрия, а также применять такие удобрения, как хлористый калий, калийная соль, хлористый натрий, натриевая селитра и другие, содержащие хлор, фтор, мышьяк, натрий, биурет и много балластных веществ.
Из азотных удобрений для внекорневых подкормок используется мочевина; при низком содержании в грунте легкоусвояемого кальция рекомендуется кальциевая селитра. При обильных поливах в теплицах целесообразно использовать сульфат аммония. Легко усваивается растениями калийная селитра, содержащая 37% калия и 13% азота. Из калийных удобрений лучше использовать сульфат калия и калин углекислый (поташ). Поташ хорошо растворим и его применяют в виде разбавленного раствора 1:500.
Из фосфорных удобрений хорош двойной суперфосфат, из магниевых — рекомендуется сульфат магния и салимагнезия. Причем сульфат магния вносят как при основной заправке, так и в подкормках в период вегетации. Наши грунты имеют нейтральную или слабощелочную реакцию, а перечисленные минеральные удобрения слегка подкисляют почву и тем самым нейтрализуют карбонатный характер почвенного раствора. В этом случае хорошо усваиваются многие питательные вещества из грунта. Предельно допустимую концентрацию (К) солей (в %) в грунте теплиц определяют по формуле:
К = (2В + 15):100, где В — процент органического вещества.
Предельное содержание натрия (Д) определяется по формуле: Д= 2В + 15.
В целях борьбы с засолением почвогрунтов вокруг теплиц делают горизонтальный (во многих случаях и вертикальный) дренаж и промывают грунт до глубины 1 —1,5 м с тем, чтобы удалить все вредные растворимые соли хлора и натрия. Промывку производят грузными поливными нормами (200—300 л/м 2 ) по вспаханной и спланированной тепличной площади при хорошей работе дренажа, в противном случае высокие поливные нормы могут вызвать подъем грунтовых вод и вторичное засоление почвогрунта.
Необходимо строго следить за содержанием минеральных элементов в грунте в период вегетации растений и вносить только те удобрения и в таких количествах, которые необходимы для получения планируемого урожая.
Особенно вредно систематическое внесение одного вида удобрений, нарушающее равновесие почвенного раствора и исключающее взаимную нейтрализацию солей.
В грунты, подверженные засолению, необходимо вносить органические удобрения и рыхлящие материалы, частично заменять грунт за счет подсыпки к растениям свежей почвы и удалять верхний слой (10—15 см), где скапливаются соли.
При поверхностном внесении навоз и рыхлящие материалы играют роль мульчи, сдерживая подъем грунтовых вод. Высокая концентрация солей в почве нарушает водный режим, снижает транспирацию растений, а поэтому очень важно, чтобы НВ грунта была не ниже 70%. На засоленных грунтах большое значение имеет подбор устойчивых к засолению сортов и гибридов овощных культур.
В условиях Узбекистана лучше всего использовать такие солеустойчивые сорта томатов, как Ташкентский тепличный в переходном обороте и Гульканд в зимневесеннем, а из огурцов — гибрид ТСХА-211. Партенокарпические гибриды огурцов менее устойчивы к засолению. С целью снизить токсическое действие солей на растение рекомендуется обработка семян перед посевом раствором борной кислоты (0,02%), а также замачивание набухших семян огурцов и томатов в течение часа в 3%-ном растворе поваренной соли, с последующей промывкой чистой водой в течение полутора часов.
На наших почвогрунтах, где содержание органического вещества не превышает 10—15% и полив производят по грядам, лучше сеять и высаживать растения на глубоких (до 40 см), хорошо дренируемых грядах. Оптимальное сочетание факторов, характеризующих плодородие почвогрунта, достаточное водоснабжение, а также сохранение нужного соотношения между питательными элементами способствует хорошей их усвояемости.
Без определения и учета количества питательных элементов в почвогрунтах невозможно правильно составить нормы внесения как перед основной заправкой, так и в подкормках. Между тем исследованиями в нашей стране и за рубежом доказано, что высокие урожаи тепличных овощей можно получать при сочетании основной заправки органоминеральными удобрениями с подкормками в процессе вегетации.
Анализ почвогрунта проводят перед основной обработкой и затем ежемесячно во время вегетации растений. Перед основной обработкой определяют следующие показатели: объемную и удельную массу, наименьшую влагоемкость, pH, общую концентрацию солей, содержание органического вещества, азот-нитратный и аммиачный, фосфор водорастворимый, калий водорастворимый, кальций, магний, натрий, хлор. Отбор образцов осуществляется буром. С 1 га отбирается 10—12 смешанных образцов, каждый из которых составляется из 35—40 точек.
Анализ почвогрунта проводится в водной вытяжке при соотношении почвогрунта к воде—1:5 весовым или объемным методом в специализированной агрохимической лаборатории. В период вегетации анализ почвогрунта проводится по сокращенной схеме и определяется: содержание органического вещества, pH, общая концентрация солей, водорастворимые формы азота (аммиачная и нитратная), фосфора, калия и магния.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: