Диагностика питания растений по внешним признакам

Внешний вид растения является отражением внутренних биохимических процессов, протекающих в нем. Недостаток того или иного элемента питания нарушает нормальный обмен веществ в растениях, что приводит к внешним изменениям в строении листьев и стеблей, к изменению размера, формы и окраски листьев, к появлению участков отмерших тканей различного цвета и к другим изменениям. Недостаток питательных веществ оказывает заметное влияние и на сроки наступления фаз развития растений.
Недостаток азота и фосфора сказывается на всех частях растения, но более сильно характерные признаки голодания в отношении этих элементов выражены на нижних листьях, а недостаток бора, кальция, железа — только на молодых листьях. Такое специфическое действие недостатка отдельных элементов обусловлено их различной физиологической ролью и способностью растений использовать некоторые элементы путем перемещения их соединений из одних частей в другие.
Иногда наблюдается появление признаков голодания при хорошем росте растений и несмотря на применение удобрения, содержащего элемент, в котором растения испытывают недостаток. Это явление объясняется тем, что для образования высокого урожая повышенная потребность растений в питательных веществах в отдельные периоды роста не обеспечивается необходимым количеством какого-либо элемента почвенного питания при наличии других факторов роста. Это может произойти вследствие физиологической недоступности того или иного элемента питания (антагонизм ионов), недостаточной дозы внесенных удобрений, при вымывании внесенных удобрений или ввиду их быстрого перехода в недоступное для растений состояние.
В ряде случаев вредное действие на растения, отражающееся на их внешнем виде, оказывают также избыточные количества некоторых веществ, ненужных растению совсем или необходимых в ничтожно малом количестве. К числу таких элементов, оказывающих токсическое действие при избыточном их содержании в растениях, относятся марганец, алюминий, бор и некоторые другие.
Избыточное поступление марганца в растения может проявляться крайне сильно и в некоторых случаях приводит к полной гибели растений в самом раннем возрасте. В отдельные годы вредное действие избытка марганца на одной и той же почве может проявляться по-разному, в зависимости от погодных условий и применяемой агротехники.
Вредное действие алюминия может также выражаться в характерных изменениях внешнего вида растений. Избыточное поступление в растения марганца и алюминия происходит при повышенной кислотности почвы.
При распознавании признаков недостатка отдельных элементов питания надо иметь в виду, что внешние изменения растений могут происходить и под влиянием других причин: недостаток и избыток влаги, низкая температура, болезни, вредители, град и пр. Поэтому необходимо отличать изменения внешнего вида растений, вызываемые этими причинами, от признаков недостатка того или иного элемента питания. Особенно важно отличать изменения внешнего вида, вызываемые болезнями растений.
В полевых условиях нередко можно наблюдать появление признаков недостатка и избытка не от одного, а от двух или нескольких элементов питания одновременно. Так, у картофеля на сильнокислых супесчаных почвах бывают случаи совместного появления признаков недостатка магния и вредного действия подвижного марганца. Недостаток магния хорошо выражен на нижних листьях, а токсичность марганца на стеблях. У картофеля признаки азотного голодания проявляются в ранние фазы и калийного голодания во время клубнеобразования. При недостатке азота признаки калийного голодания выражены слабее.
В некоторых случаях признаки голодания могут появляться, исчезать и снова возобновляться. Это зависит от условий погоды, от проникновения корней в глубокие слои почвы и от изменения потребности растений в отдельных элементах питания в процессе их роста и развития.
Растения-индикаторы. He все растения одинаково реагируют на недостаток того или иного питательного элемента в почве; это зависит от биологических особенностей растений. Такие растения, по внешнему виду которых легко определить недостаток того или иного питательного вещества в почве, называют растениями-индикаторами. Индикатором недостатка азота может служить картофель, капуста белокочанная и цветная; фосфора — картофель, кукуруза, томаты, турнепс, брюква; калия — картофгль, свекла, фасоль, люцерна; магния — картофель, яблоня, черная смородина; железа — яблоня, малина и другие плодовые культуры, а из полевых культур — картофель; бора — подсолнечник, лен, сахарная свекла, яблоня марганца — овес, свекла, картофель, капуста; меди — овес, пшеница, ячмень и груша; цинка — фасоль, соя, кукуруза, яблоня, груша и цитрусовые культуры; молибдена — цветная капуста, салат, люцерна и цитрусовые культуры.
Индикаторами повышенного содержания в почве элементов, вредно отражающихся на росте культур, также могут служить различные растения. Так, по внешнему виду капусты и люцерны можно заключить, что в почве содержится избыток марганца, по виду сахарной и кормовой свеклы — об избытке алюминия и марганца, а по виду хлопчатника, картофеля и листьев винограда — об избытке бора.
Обычно у растений-индикаторов признаки голодания появляются раньше, чем у других культур. Таким образом, растение-индикатор как бы предупреждает о недостатке в почве того или иного питательного вещества, что дает возможность путем применения удобрений предохранить выращиваемые растения от голодания, а следовательно, и от снижения урожая.
При освоении новых земель очень важно быстро выявить потребность растений в различных видах удобрений. Это особенно необходимо для торфяных почв, где в различных местах поля наблюдаются признаки голодания растений в отношении разных элементов питания. В этом случае посев растений-индикаторов на небольших площадках или в гнездах в различных частях массива в течение одного сезона может дать предварительные сведения о возможной эффективности различных удобрений.
Проверка диагноза голодания растений. В некоторых случаях признаки голодания разными элементами для одной и той же культуры весьма сходны. Встречаются и другие случаи затруднений в установлении диагноза, особенно при обнаружении нового, неизвестного для данной местности вида голодания. Когда такие трудности встречаются, то следует воздержаться от подкормки растений сразу на больших площадях.
Надо проверить свое заключение. Самым доступным способом для этого считается проведение подкормки растений с признаками голодания в начальной стадии соответствующими удобрениями на небольших делянках — по 1—5 м3. Количество таких делянок должно быть не менее восьми: четыре из них — контрольные, т. е. такие, на которые не вносят удобрения. Располагают их не ближе одного метра от удобряемых. Растения на контрольных и удобряемых делянках по внешнему виду должны быть одинаковыми.
Для быстрого действия удобрений на растения надо проводить подкормку раствором питательных веществ, поливая зону расположения корешков растений; контрольные растения надо одновременно поливать водой. Если растения после подкормки резко усилили рост и признаки голодания у них исчезли или не распространяются на новые листья, а на контрольных делянках внешние признаки нарушений жизнедеятельности растений продолжают распространяться, то это подтверждает правильность диагноза.
При недостатке в питании растений микроэлементов для проверки правильности диагноза лучше применять внекорневую подкормку. Для этого растворы соответствующих удобрений наносят на листья путем сбрызгивания их из опрыскивателей, причем эту работу надо проводить вечером. Опрыскивание повторяется 2—3 раза через каждые 2—3 дня. Внекорневую подкормку нельзя проводить в дождливую погоду, так как удобрительный раствор может быть смыт дождем, не успев проникнуть внутрь тканей растений. Для растений, имеющих глянцевитые листья (капуста и др.), на которых раствор плохо удерживается, рекомендуется добавлять вещества, способствующие прилипанию раствора к листьям. Для этой цели может быть использовано вспомогательное вещество ОП-4 (алкилфениловый эфир полиэтиленгликоля) в количестве 1 г на литр раствора.
Другой способ внекорневого питания состоит во введении растворов солей в ткани растений; он применяется в основном для древесных культур. В отверстие просверленного побега вводится наконечник, соединенный через резиновую трубочку с сосудом, наполненным раствором, который постепенно проникает в проводящие ткани побегов и оттуда в листья. Излечивание листьев, прилегающих к местам, где проведено впрыскивание (инъекция), подтверждает, что растение действительно испытывало недостаток питательного элемента, который был введен с раствором.
В агрохимлабораториях можно провести проверку диагноза голодания растений дополнительно и более сложными способами: по химическому составу почвы и сока растений.
Использование результатов наблюдений за признаками голодания растений. Появление признаков недостатка какого-либо питательного вещества всегда будет свидетельствовать о резкой потребности данной культуры в соответствующем удобрении. Чем раньше и сильнее эти признаки проявляются, тем более резкого положительного действия на урожай можно ждать при внесении недостающего элемента питания с удобрением. При раннем появлении признаков недостатка того или иного элемента питания необходимо применение соответствующих удобрений во время роста растений путем проведения подкормки; при этом не следует ожидать появления признаков голодания у растений на всем поле, а необходимо проводить подкормку, когда эти признаки выявились лишь у части растений, но в различных местах поля.
Появление признаков голодания перед уборкой указывает на то, что растения на данной почве испытывают меньшую потребность в соответствующем удобрении. В этом случае наблюдения за признаками недостатка или избытка отдельных элементов будут полезны для уточнения вопроса, как применять удобрения на следующий год, или для проведения предуборочной внекорневой подкормки. У многолетних трав первого уксса обнаружение признаков голодания даже в очень поздний период может быть использовано для проведения подкормки после уборки, что окажет положительное влияние на урожай сена второго укоса.
Таким образом, знание внешних признаков растений, испытывающих недостаток отдельных элементов питания, может быть использовано в производственных условиях для:
1) проведения подкормки соответствующими удобрениями при раннем появлении признаков;
2) уточнения системы удобрения на данном участке в последующие годы при позднем появлении признаков;
3) выявления районов эффективного действия новых удобрений, главным образом микроудобрений;
4) оценки обеспеченности почвы отдельными элементами питания растений на различных полях и участках.
Признаки голодания растений. Признаки азотного голодания. Бледно-зеленая окраска листьев, переходящая у некоторых растений в оранжевые и красные оттенки (капуста, брюква и др.). Небольшие размеры листьев, короткие и тонкие побеги стеблей и ветвей. Слабое кущение (у злаков) и слабое ветвление. Опадение завязей у некоторых растений (плодовые культуры, хлопчатник). Раннее опадение листьев и ускоренное созревание семян и плодов. Признаки более выражены на нижних листьях.
Недостаток азота у растений может встречаться в отдельные периоды роста на всех типах почвы, особенно ранней весной, когда запасы нитратов в почве могут быть вымыты в глубокие слои почвы при таянии снега, а микробиологические процессы, в результате которых образуются нитраты в уплотненной и холодной почве, протекают еще слабо.
Признаки фосфорного голодания. Tемнo-зеленая с голубоватым оттенком, фиолетовая (кукуруза, сорго, томаты) и пурпурная (капуста, брюква, турнепс) окраска листьев. Появление на краях нижних листьев отмерших тканей бурого и черного цвета. Задержка фаз развития растений, особенно цветения и созревания. Угнетенный рост и мелкие размеры молодых листьев. Признаки появляются на нижних листьях и распространяются вверх.
Недостаток фосфора встречается на всех почвах, но чаще всего на кислых, богатых подвижными соединениями алюминия и железа, суглинистых и глинистых дерново-подзолистых почвах и на красноземах. Известкование таких почв приводит к уменьшению фосфатов алюминия и железа и увеличению фосфатов кальция и магния, т. е. фосфорных соединений, более доступных для растений. Фосфорное голодание растений появляется раньше и выражается сильнее при питании нитратным азотом, чем аммиачным. Значительное снижение влажности и температуры почвы усиливает фосфорное голодание растений; усвоение фосфора растениями из холодной почвы ослабляется.
Признаки калийного голодания. Темно-зеленая с голубоватым и бронзовым (картофель, томаты) оттенком окраска листьев. Пожелтение (побурение и отмирание тканей по краям листьев и листочков, краевой «ожог» листьев), позднее распространяющееся и между жилками. Укороченные междоузлия и более тесное расположение долек листа у растений, имеющих сложный лист. Неравномерный рост листовой пластинки, приводящий к морщинистости листьев. Потеря тургора и вялость листьев. Недостаточное развитие поддерживающих тканей, что приводит к полеганию стеблей или пониканию колосьев и соцветий. Признаки появляются на старых листьях и распространяются вверх.
Особенно часто калийное голодание испытывают растения на пойменных и торфяных почвах, причем оно наблюдается здесь даже при внесении навозa и калийных удобрений. Эти почвы бедны калием, к тому же они содержат много кальция и магния, которые затрудняют использование калия. Недостаток калия у растений часто встречается на легких песчаных и супесчаных почвах, а также на суглинистых нечерноземной зоны. Известкование этих почв усиливает потребность растений в калии; часто приходится наблюдать появление калийного голодания растений именно после известкования почв. Применение удобрений, содержащих натрий, ослабляет калийное голодание таких культур, как свекла, капуста и люцерна. Жаркая сухая погода ускоряет и усиливает проявление недостатка калия у растений.
Признаки магниевого голодания. Посветление окраски листьев, связанное с недостаточным образованием хлорофилла или его частичным разрушением. Изменение окраски листьев с зеленой на желтую, красную, фиолетовую и другие цвета у краев и между жилками. Крупные жилки листа и прилегающие к ним узкой полосой ткани остаются зелеными (по крупным жилкам происходит отток магния в верхние листья и поэтому они лучше обеспечены магнием). Появление между жилками пятен различного цвета, связанных с отмиранием тканей. На листьях, имеющих продолговатое жилкование, пятна имеют продолговатый вид, а на листьях, имеющих сетчатое жилкование, пятна имеют более округленный вид. Ломкость листьев у некоторых растений, связанная с повышенным содержанием воды в тканях. Запаздывание в фазах развития растений. Появление и распространение признаков от нижних листьев вверх.
Песчаные и супесчаные почвы нечерноземной зоны бедны магнием, поэтому растения на них могут испытывать недостаток в этом элементе. Магниевое голодание растений наблюдается также на красноземных почвах, а у плодовых и ягодных культур — и на некоторых суглинистых почвах. Применение высоких доз хлористого калия, калийной соли и сульфата аммония усиливает недостаток магния у растений. Преобладание калия и аммония в питательной среде вследствие антагонизма ионов затрудняет поступление магния в растения. Чем больше кислотность почвы, тем сильнее проявляется недостаток магния у растений, потому что на кислых почвах магний легко вымывается и труднее поступает в растения. В таком же направлении действует и обилие дождей. Известкование кислых почв и внесение азотных удобрений в нитратной форме ослабляют магниевое голодание растений.
Признаки железного голодания. Верхние молодые листья хлорозные, а жилки в первое время зеленые, а при длительном голодании происходит отмирание тканей на краях листьев и засыхание побегов у деревьев. Старые листья имеют нормальную зеленую окраску.
Железное голодание растений встречается на почвах, богатых кальцием, имеющих щелочную реакцию. Отмечен также недостаток железа для растений на некоторых кислых почвах, содержащих очень много растворимого марганца. Обилие фосфора и недостаток калия в питательной среде усиливают железное голодание растений. В том же направлении действует избыток в почве растворимых соединений тяжелых металлов — цинка, меди. Внесение в почву быстроразлагающихся органических удобрений, а также удобрений, вызывающих подкисление почвы, уменьшает, применение же извести, наоборот, усиливает железное голодание растений.
К недостатку железа наиболее чувствительны многолетние плодово-ягодные культуры — яблоня, груша, слива, персик, виноград, малина. На одной и той же почве устойчивость разных сортов и подвоев деревьев к недостатку железа неодинакова. Железное голодание встречается и у полевых культур — люпина, картофеля, томатов, овса и кукурузы, но оно проявляется слабее, чем у древесных растений.
Признаки борного голодания. Отмирание верхушечных почек и корешков. Усиленное развитие боковых побегов, которые также могут отмирать. Хлороз верхушечных листьев. Слабое цветение или отсутствие его и плодообразования. Уродливая форма плодов с образованием в мякоти опробковевших тканей. Признаки появляются на молодых листьях.
Недостаток бора чаще встречается на карбонатных, на темноцветных заболоченных, а также на кислых почвах, после их известкования. В полевых условиях недостаток бора чаще встречается у свеклы, подсолнечника, льна, цветной капусты, брюквы, турнепса и плодовых культур.
Признаки медного голодания. Недостаток меди вызывает хлороз листьев, потерю ими тургора, увядание растений, задержку стеблевания и слабое образование семян. Признаки недостатка меди наблюдаются на более молодых частях растений. В полевых условиях медное голодание более распространено у овса, пшеницы, ячменя, салата, шпината, груши, яблони, сливы и цитрусовых культур.
Медное голодание растений в полевых условиях встречается чаще на торфяных и реже на кислых песчаных почвах. Жаркая погода усиливает медное голодание растений. Наблюдается, что выращивание люцерны в садах ослабляет медное голодание у плодовых растений. Обилие азота в питательной среде усиливает недостаток меди для растений. В том же направлении действует и наличие закисного железа, которое вследствие антагонизма затрудняет поступление меди в растения.
Недостаток марганца у растений вызывает хлороз между жилками листа. Жилки, даже самые мелкие, остаются зелеными, и лист принимает узорчатый, пестрый вид. У некоторых растений, например у овса, более резко выражен хлороз на отдельных участках листьев. Хлорозные участки листовой ткани между жилками имеют чаще желтоватую и палевую окраску. Следующей фазой развития марганцевого голодания является отмирание хлорозных тканей с появлением в определенных местах пятен. Окраска этих пятен и расположение их на листе могут быть различными. У листьев, имеющих сетчатое строение, пятна имеют округлую форму, а у листьев с параллельным жилкованием — удлиненную. В полевых условиях признаки марганцевого голодания чаще показывают следующие культуры: овес, свекла, картофель, горох, фасоль, а также капуста и другие растения из семейства крестоцветных, а из плодовых культур — персик, вишня, слива, абрикос, яблоня, малина, лимон и мандарины.
Марганцевое голодание растений встречается на почвах, имеющих нейтральную и щелочную реакцию; более резко выражено это голодание на торфяных и карбонатных почвах. Избыток доступного железа усиливает марганцевое голодание.
Признаки цинкового голодания. Пожелтение и пятнистость листьев, иногда переходящая и на жилки листьев. Асимметричность листьев, укороченные междоузлия, розеточность и мелколистность. Появление бронзовости в окраске листьев. У плодовых деревьев признаки сильнее выражены сразу после распускания листьев. В полевых условиях признаки цинкового голодания показывают фасоль, соя, кукуруза, лен, клещевина, хмель. Более распространено цинковое голодание у плодовых (яблоня, груша, персик, абрикос, вишня, слива, виноград) и у цитрусовых культур.
В полевых условиях недостаток цинка обнаружен как на разнообразных по механическому составу почвах (на глинистых, песчаных), так и на почвах, разных по кислотности. Обильное применение извести и фосфорных удобрений уменьшает доступность цинка. Наблюдается, что выращивание в садах люцерны и в меньшей степени других покровных культур ослабляет цинковое голодание деревьев.
Признаки молибденового голодания. Недостаток молибдена вызывает ослабление зеленой окраски листьев вследствие нарушения азотного обмена. У бобовых культур это сказывается на окраске всего листа, а у других культур — на появлении пятен; у огурцов хлороз при этом наблюдается на краях листьев. При сильном недостатке молибдена хлоротические ткани отмирают, листья искривляются. В полевых условиях недостаток молибдена проявляется чаще у бобовых (клевер, люцерна), цветной капусты, томатов и цитрусовых культур на почвах, имеющих сильнокислую реакцию, и на серпентинитовых почвах.
При кислой реакции молибден переходит в труднорастворимые соединения, а при нейтральной и щелочной он становится более подвижным и доступным для растений. Поэтому на многих кислых почвах известкование устраняет молибденовое голодание растений. Применение фосфорных удобрений также ослабляет недостаток молибдена, Подкисление почвы, применение азотных удобрений в нитратной форме, избыточное содержание в почвенном растворе тяжелых металлов (марганца, цинка, меди, никеля и др.), наоборот, усиливает молибденовое голодание растений.