880

В последние два десятилетия из-за резкого сокращения использования в садоводстве медьсодержащих пестицидов проявляется физиологическое заболевание, вызванное недостатком меди. Частое опрыскивание деревьев 0,05% раствором медного купороса (CuSO4×5H2O) в сочетании с обработками пестицидами позволяет ослабить недостаточность меди и повысить продуктивность растений.

1.2.4 Марганец

Среднее содержание марганца в растениях составляет 0,1-1% или 10 мг/кг сухой массы, диапазон концентраций его колеблется от 2 до 400 мг/кг.

Биохимическую роль марганца обусловливает его участие в составе активной группы многих ферментов (пероксидазы, инвертазы) и витаминов. Известно около 25 металлоферментных комплексов, активируемым марганцем. Так, марганец входит в состав Н2О-дегидрогеназы хлоропластов, которая участвует в отщеплении водорода от молекулы воды

иобразовании кислорода. Благодаря способности менять валентность, он участвует и катализирует многие окислитель- но-восстановительные процессы. Причем при аммиачном питании растений ведет себя как окислитель, а при нитратном – как восстановитель.

Он участвует в реакциях превращения ди- и трикарбоновых кислот цикла Кребса, биосинтезе хлорофилла, белков

иаскорбиновой кислоты. При его отсутствии хлорофилл довольно быстро разрушается. Марганец является регулятором активности железа и способствует переходу закисного железа в окисное и обратно.

Благодаря наличию трех степеней окисления (Мn2+, Мn3+, Мn4+), марганец присутствует в почвах в составе различных солей (воднорастворимые – MnCl2, Mn(NO3)2,

50

MnSO4, Мn(НСО3)2, Мn(Н2РО4)2; слаборастворимая – МnНРО4;нерастворимые в воде – МnСО3, Мn3(РО4)2).

Из перечисленных соединений марганца растения непосредственно используют лишь двухвалентный Мn воднорастворимых солей и обменный Мn. Соединения более окисленного Мn делаются доступными растениям лишь после их восстановления. В то же время гидраты закиси марганца (МnО) неустойчивы в почве и легко окисляются. В связи с этим на содержание в почве доступного растениям Мn в большой мере влияет окислительно-восстановительный потенциал (Eh) и концентрация водородных ионов (рН). В условиях низкого значения Eh (в условиях высокой влажности почвы) накапливаются воднорастворимые соли Мn2+ и обменный Мn2+; подкисление среды способствует процессам восстановления.

Наибольшее количество Мn (50-150 мг на 1 кг почвы) имеет место в дерново-подзолистых почвах. В почвах с реакцией, близкой к нейтральной (черноземах, сероземах, каштановых, бурых), содержание усвояемого Мn значительно меньше. Мало усвояемого Мn содержат карбонатные почвы и почвы известкованные большими дозами мелиорантов. Даже в пределах одного и того же почвенного типа, содержание усвояемого Мn варьирует достаточно широко.

Систематическое внесение навоза, физиологически кислых азотных удобрений оптимизирует марганцевое питание, несмотря на то, что яблоня, черешня, слива, малина являются высокотребовательными к марганцевому питанию растениями. С каждой тонной подстилочного навоза КРС поступает, г: В – 5, Сu – 4,5, Zn – 56 и Мn – 30. Даже разовое внесение перед закладкой сада 60 т/га навоза устраняет необходимость дополнительного внесения микроудобрений первые 3-4 года эксплуатации насаждения.

51

Садовые культуры потребляют значительное количество марганца по сравнению, например, с В, Zn и Сu. Марганцевая недостаточность в плодоносящих садах, особенно на гидроморфных почвах, проявляется редко. В кислых и плохо аэрируемых почвах содержание подвижного марганца может быть излишне высокими действовать токсически на растения. В этих случаях необходимы мероприятия, снижающие подвижность Мn (известкование, усиление аэрации). При недостатке Мn внесение марганецсодержащих удобрений значительно повышает урожай ряда культур. Определенное влияние марганец оказывает на поглощение и включение в обмен веществ элементов минерального питания. При исключении его из питательной среды в растениях возрастает содержание других элементов минерального питания, нарушается их соотношение.

1.3Потребность в питательных веществах, их поступление

вразличные периоды роста растений

Все плодово-ягодные культуры (яблоня, груша, слива, вишня, смородина, крыжовник, земляника и др.) имеют хорошо развитую корневую систему. Корни яблони проникают на глубину 4-5 м, вишни – на 2-3 м, у малины и земляники до 1м. Основная масса корней яблони находится в слое 20-80 см, вишни в слое 15-30 см, смородины – 10-30 см, малины и земляники – 8-30 см. У плодовых культур диаметр корневой системы в 2-3 раза больше диаметра кроны, но основная зона поглощения сосредоточена под проекцией кроны.

Раннее и обильное плодоношение связано с высокими требованиями к условиям минерального питания. О потребности растений в элементах минерального питания обычно судят по химическому составу и общей биомассе, включая основную (плоды, ягоды) и побочную (опавшие завязи, ли-

52

стья, обрезанная древесина, истинный прирост штамба и корней) продукцию.

Плодово-ягодные культуры характеризуются высоким поглощением питательных веществ на единицу продукции (табл. 5).

У однолетних растений образование сухой биомассы в течение вегетации идет по S-кривой. Поглощение кальция и магния из почвы соответствует ходу накопления сухого вещества, в то время как поступление N, Р, К в течение вегетации – соответствует кривой насыщения. Совсем иначе идет поглощение питательных веществ у многолетних растений.

Изучение вопросов питания плодово-ягодных культур связано с трудностями учета расхода питательных веществ. Расход питательных веществ складывается из 3-х статей: опад до 40%, закрепление элементов питания в истинном приросте до 30-35% и отчуждение со снятыми плодами и обрезными ветвями – 30-35%. В звене биологического круговорота основные элементы питания (NPK) распределяются следующим образом: N – 50% в опад, 30% в прирост и 20% отчуждается; Р – 30-35% в опад, 40-45% в прирост и 25% отчуждается; К – 40-42% в опад, 25% в прирост и 33-35% отчуждается [4].

53

При определении доз удобрений необходимо учитывать возрастные и морфологические признаки растений. По требованиям к условиям питания в зависимости от возраста у плодово-ягодных культур выделяют три периода.

Первый – от посадки до плодоношения. У плодовых деревьев он длится 3-5 лет и более, а у ягодных кустарников 1-2 года, характеризуется усиленным ростом вегетативных органов скелетной части корневой системы и листового аппарата. В этот период необходима хорошая обеспеченность всеми элементами в легкоусвояемых формах с преобладанием азота, что достигается допосадочным, припосадочным удобрением и подкормками.

Второй – от начала до максимального плодоношения. Основной задачей в этого периода является создание наиболее благоприятных условий для роста и сохранение высокой продуктивности насаждений на больший срок. Для этого периода характерен замедленный рост побегов, усиленное образование плодовых веточек, почек, плодов и ягод. Культурам необходима высокая обеспеченность элементами питания, требуется периодическое внесение органических, фосфорных, калийных удобрений и ежегодное азотных, микроудобрений в оптимальных дозах. Наряду с агротехническими приемами достигается это за счет систематического внесения умеренных доз органических и минеральных удобрений. Важно, что на этом этапе жизни плодового дерева или ягодного кустарника возрастает роль уровня калийного питания, так как с нарастанием урожайности увеличивается вынос калия плодами.

Третий – затухание плодоношения. Идет усыхание скелетных ветвей с одновременным формированием новых побегов (волчков). Продуктивность сада снижается, как след-

54

ствие снижается потребность в элементах питания. Дозы удобрений должны соответствовать уровню плодоношения. Усиление агротехнических приемов по уходу за насаждением и правильное применение удобрений позволяет продлить продукционный процесс плодовых и ягодных растений на этом этапе жизни.

У плодово-ягодных культур ежегодно проходят два периода интенсивного потребления элементов: весной при распускании почек, цветении и образовании листьев и осенью после сбора плодов при накоплении запасных пластических веществ в корнях, древесине, коре штамба и ветвях и второй волны роста корней. Весенний период потребления питательных веществ почти в три раза интенсивнее, чем осенний. В первый период поступление калия преобладает над поступлением азота, но весной в отношении азота отмечается критический период. Фосфор поступает в течение всего периода вегетации, но имеет два максимума – в конце мая и в августе.

В первые 3-4 недели весной рост и развитие плодовых культур происходит за счёт питательных веществ накопленных в корнях, штамбе, сучьях, ветках в прошедший послеуборочный осенне-зимний период.

Даже слабое поглощение элементов питания корнями зимой, при отсутствии существенного их расхода, обеспечивает рост корней и накопление в них запасов питательных веществ, которые весной используются на цветение и начальный рост побегов и листьев и даже завязей плодов.

Результаты химического анализа различных органов плодовых и ягодных культур позволяют подойти к количественному определению биологической потребности в элементах минерального питания. Именно подойти к количе-

55

ственному определению, потому что содержание того или иного элемента в растении зачастую не отражает действительной биологической потребности в нём. Важно не общее содержание элемента, а фактическое его использование в метаболических процессах растения по фазам роста. В то же время, в практических целях, анализ отдельных органов растения и учет расхода элементов питания на формирование их биомассы обеспечивает более рациональное и обоснованное использование удобрений в конкретном насаждении.

Темпы поступления питательных веществ в различные органы плодового дерева или ягодного кустарника во многом зависят не только от обеспеченности почвы доступными формами этих самых элементов, но и от сопутствующих факторов внешней среды. При этом их влияние проявляется, как правило, многопланово и многогранно.

1.4Влияние условий внешней среды на поглощение плодовыми

иягодными культурами питательных веществ

На поступление элементов питания в корни и распределение их по органам растения влияют, прежде всего, температура и влажность почвы, ее реакция и соотношение элементов питания в почвенном растворе.

1.4.1 Влияние влажности и температуры почвы

При изменении влажности и температуры почвы элементы питания поглощаются по-разному (табл. 6, 7).

Таблица 6

Влияние влажности почвы на прирост сухой массы и поступление калия и кальция у яблони по Тромпу (Дерюгин И.П., 2006)

Снижение влажности резко снижает поступление калия и кальция, что в свою очередь влияет на прирост сухой фитомассы деревьев. При высокой интенсивности освещения листьев и оптимальной температуре почвы корнеобитаемого слоя, прирост сухой биомассы и поступление К+ наибольшие.

При той же температуре, но при низкой освещенности, поступление калия и кальция уменьшается на 30-40%, а прирост фитомассы снижается за тот же промежуток времени почти вдвое. Температура почвы в зоне расположения основной части корней деревьев в интервале 8-18°С практически не влияет на поступление ионов Са2+.

Таблица 7

Влияние интенсивности освещения и температуры почвы на прирост сухого вещества и поглощение калия и кальция яблоней по Фаусту

(Дерюгин И.П., 2006)

Но уменьшение освещенности сразу же снижает поступление кальция более чем на четверть. Пониженные температуры, вызванные затяжной холодной весной или холодным летом, что характерно для районов Нечерноземной зоны РФ, отрицательно сказываются и на поступление в растения азота и фосфора. Уменьшению влияния этих отрицательных факторов способствует мульчирование приствольных полос (кругов) торфяной крошкой или подстилочным навозом.

1.4.2 Влияние реакции среды почвы

Кислотность или щелочность почвы – один из важнейших показателей, с которым связаны многочисленные процессы, характеризующие её плодородие и питательный режим.

57

Реакция почвенной среды имеет важное физиологическое значение, связанное не только с «биологической» жизнью почвы, но и со всей системой «почва – растение – удобрение». Изучение кислотности или щелочности почвы изолированно от других факторов, определяющих отрицательное воздействие свойств почвы на растения, весьма затруднено. Одним из главных факторов, определяющий отрицательное действие повышенной кислотности на растение, считается наличие в почве повышенного количества подвижного алюминия. Алюминий при рНКСl ниже 4,5-4,6 переходит в подвижную форму, его токсичность усиливает отрицательное действие кислотности, как на микроорганизмы почвы, так и на растения.

У плодовых и ягодных культур токсическое действие алюминия обнаруживается первоначально на корнях — прекращается их рост в длину. Затем они утолщаются, становятся коричневыми и растрескиваются. При этом они теряют способность к усвоению воды и питательных веществ.

Высокая концентрация ионов А13+ и Н+ препятствует усвоению питательных веществ почвы. На кислых почвах садовые культуры часто страдают от недостатка магния, фосфора и молибдена. В кислой среде растет количество доступных для растений форм железа, марганца, меди до токсических концентраций. Однако на известкованных почвах, растения изначально часто страдают из-за недостатка доступных форм марганца, железа, бора, цинка и меди.

По отношению к реакции почвы, плодово-ягодные культуры делят на три группы: вишня, черешня, абрикос, персик, слива и смородина – предпочитают близкие к нейтральным почвы; яблоня, груша, малина, крыжовник и земляника – слабокислые, а голубика, черника и клюква – кислые почвы.

58

Дозы известковых мелиорантов можно устанавливать в зависимости от величины гидролитической кислотности (под культуры первой группы в дозах по 1,0, второй – по 0,75 и третьей – по 0,5 гидролитической кислотности), рН и гранулометрического состава почвы. Повторное известкование проводят через каждые 8-10 лет.

Для преобладающего большинства плодовых и ягодных культур наилучшие условия для усвоения питательных веществ, роста и развития создаются при слабокислой реакции почвенного раствора. Исключением является лишь чёрная смородина, которая лучше растет и плодоносит при нейтральной реакции почвенного раствора (рНКСl 5,8-6,2). А для земляники, малины избыток кальция вреден.

Взависимости от типа почвы, её гранулометрического состава и гумусированности, область оптимальных значений рНКСl находится в границах 5,6-6,5. Известкование почв, у которых значение рНКСl выше 6,5 не улучшает ни пищевой режим почвы, ни рост и развитие плодовых деревьев и ягодных кустарников, а скорее сказывается отрицательно.

Вданном случае растения будут страдать от резкого снижения подвижности большинства микроэлементов и переизбытка кальция в составе почвенного поглощающего комплекса.

Дозу известковых удобрений в садах чаще всего устанавливают по показателю рНКСl, гранулометрический состав почвы выступает в качестве вспомогательного критерия. В этом случае всегда можно избежать переизвесткования почвы (табл. 8, 9).

Указанные в таблицах 8, 9 дозы извести рассчитаны для известкования лишь пахотного слоя (0-25 см).

59