Спецвозможности
Агрохимия

pH-«капризы» элементов питания

18.02.2020
1613
pH-«капризы» элементов питания фото, иллюстрация

рН почвы влияет на многие аспекты продуктивности растений: доступность элементов питания, потенциальный риск токсичности металлов, эффективность и деградацию почвенных гербицидов, симбиотическую азотфиксацию и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для нормального развития большинства сельскохозяйственных культур оптимальным является рН 5,5-7,0, что совпадает со значениями, благоприятными для развития большинства полезных микроорганизмов почвы. Снижение рН негативно отражается на жизнедеятельности растений вследствие повышения концентрации Fe, Al и Mn в почвенном растворе. Эти металлы, особенно Al, вызывают разрушение растительных корней, нарушают деление клеток и формирование клеточной стенки, в результате оказывают негативное влияние на поглощение, транспорт и утилизацию растениями всех элементов питания, прежде всего К, Ca и Mg. Во избежание токсичности алюминия рН почвы следует поддерживать на уровне не ниже 5,5. При доступности элементов питания самым благоприятным является рН почвы от слабокислого - 6,0 до слабощелочного - 7,5. В этом диапазоне большинство элементов имеют максимальную доступность (рис. 1).

Вплив рН ґрунту на доступність елементів живлення

Общие константы о влиянии рН на доступность элементов питания для растений могут быть сформулированы следующим образом:
 
Азот, калий и сера наименее чувствительны к воздействию рН почвенного раствора по сравнению с другими элементами.
 
Низкие значения рН снижают доступность главных и второстепенных макроэлементов.
 
Большинство других элементов (особенно микроэлементов) снижают доступность при рН выше 7,5, а оптимальное значение находится в слабокислом диапазоне (рН 6,5-6,8). Исключением является Мо, который снижает доступность при кислом рН и более подвижен в среднещелочной среде.
 
Если дефицит микроэлементов имеет место в кислой почве - это результат их низкого содержания или выщелачивания.
 
Влияние рН на доступность элементов питания может быть описана такими механизмами:
 
образование слаборастворимых соединений элементов;
 
преобразование доступных форм ионов в формы, которые растение не способно усваивать;
 
изменение силы связывания ионов почвенными коллоидами.
 
Ионы Н+ занимают обменные позиции на отрицательно заряженных поверхностях грунтовых коллоидов, вытесняя таким образом элементы питания. Металлы при растворении в воде образуют молекулы маленького размера с достаточно высоким зарядом 2+ и 3+. При высоких значениях рН (когда концентрация Н+ снижается), эти металлы очень прочно удерживаются на поверхности почвенных коллоидов, практически не высвобождаются в почвенный раствор и становятся менее доступными для растений. При низких значениях рН (когда концентрация Н+ высокая) меньшее количество металлов будет удерживаться на поверхности почвенных частиц, что увеличивает доступность этих элементов для растений.
 
Сера и щелочные металлы (Ca2 +, Mg2 +, K +, Na +) имеют достаточно большой размер молекул, которые не способны прочно фиксироваться на поверхности почвенных коллоидов. Поэтому даже при высоких значениях рН они легко отделяются от почвенных частиц и высвобождаются в почвенный раствор. При низких значениях рН эти катионы заменяются ионами водорода и вымываются из почвенного профиля или поглощаются растениями  (рис. 2).

Влияние рН на доступность и преобразование элементов питания в почве обязательно должно быть учтено при составлении системы удобрения культур. Только так можно достичь максимальной эффективности использования удобрений.

Наиболее очевидным решением проблемы является проведение химической мелиорации почвы. Кислые почвы известкуют до достижения ими рН 5,5-6,5. Для этого используют известняковые материалы. Для снижения рН используют гипсовые материалы (если высокие значения рН являются результатом наличия обменного натрия), а также элементарную серу, сульфаты железа и алюминия и некоторые другие соединения.
 
Нужно учитывать изменения в доступности элементов питания в почве при проведении известкования. Так, повышение рН снижает доступность микроэлементов, частицы известняковых материалов также способны переводить некоторые элементы в малодоступные формы, а кальций-ион оказывает антагонистическое действие на другие катионы, в первую очередь - на фосфор, калий и магний. Поэтому известкование, с одной стороны, улучшает условия для жизнедеятельности растений и почвенных микроорганизмов, а с другой - требует тщательного планирования системы удобрения культур, учитывая обеспеченность почвы.
 
Кроме того, необходимо использовать технологические пути повышения доступности элементов питания для растений. Локальное внесение удобрений является одним из путей повышения коэффициента использования удобрений. В первую очередь это касается фосфора, подвижность которого в почве незначительна, а фиксация в большинстве почв достаточно высока.
 
Поскольку фосфор является критическим элементом для всех культур в начале вегетации, сегодня все большую популярность приобретают специализированные стартеры (жидкие и микрогранулированные), которые вносят в семенное ложе в небольших нормах, что позволяет решить проблему фосфора на начальных стадиях развития. При необходимости жидкие стартеры могут стать «носителями» для бактериальных препаратов, микроэлементов и некоторых пестицидов, а также других компонентов.
 
Листовое внесение микроэлементов позволяет снизить, а в некоторых случаях - и нивелировать их дефицит у растений, которые выращивают при неблагоприятных для элемента значениях рН. Почвенное внесение микроэлементов не всегда эффективно, особенно на почвах, имеющих высокие значения рН, и на карбонатных почвах, что значительно ограничивает их подвижность. В таком случае наиболее целесообразным способом обеспечения растений труднодоступными элементами являются внекорневое внесение микроудобрений.
 
При таких условиях листовая подкормка может быть значительно более эффективным способом, поскольку поглощение питательных веществ листовой поверхностью и реакция растений происходят гораздо быстрее, чем поступление через корневую систему. В большинстве случаев такое внесение также является экономически более выгодным, ведь внекорневое внесение требует применения небольших количеств действующих веществ. Кроме того, низкие концентрации и нормы использования уменьшают экологическую нагрузку на почву. Но надо учитывать, что такое влияние является временным.
 
Кроме того, в определенной степени вопрос может быть решен нанесением микроудобрений на семена или внесением их в семенное ложе вместе со стартовыми удобрениями. Это обеспечит растения микроэлементами в начале вегетации и предупредит негативное влияние их дефицита на рост и развитие.
 

И. Логинова, канд. с.-х. наук, консультант по вопросам питания растений,

О. Капитанская, канд. биол. наук, руководитель научно-исследовательского отдела НПК «Квадрат»

Журнал «Пропозиція», №1, 2019 р.

Интервью
В последнее время площадь пустынных и непродуктивных земель в мире постоянно растет. Пустыни уже занимают более 17 млн км2 или около 12% всей поверхности суши. Ученые всего мира обеспокоены такой
Геннадий Юдин, вице-президент ВОО "Украинская ореховая Ассоциация"
Ореховодство в последнее время уже успело стать одной из самых скандальных отраслей аграрного производства. После всем известной огласки из «ореховой мафией» интерес к саженцам и закладке ореховых

1
0