Листовые подкормки зерновых микроэлементами

Так, подсолнечник стал типичной культурой для Северной Лесостепи, а клевер можно заносить в Красную книгу. Такая тенденция на фоне снижения норм внесения органических и минеральных удобрений постепенно приводит к различным видам деградации, в частности агрохимической. И если о внесении NPK аграрии заботятся, то о других элементах питания нечасто вспоминают. Словом, производители сельхозпродукции активно используют «безлимитные» запасы микроэлементов из почвы. Сегодня именно они «диктуют» закон ограничительных факторов, согласно которому продуктивность растений зависит от минимального содержания определенного элемента (рис. 1).

Даже при таком нерадивом отношении к плодородию почв содержание микроэлементов является достаточным для получения высоких урожаев культур, они выносят незначительное количество пищи из почвы. Для каждого элемента — это собственный набор сельхозкультур. Например, для меди — это зерновые, зернобобовые, кукуруза и картофель.

На доступность микроэлементов из почвенного раствора могут влиять ряд других факторов. Так, несмотря на высокое содержание меди в почве для культур невысокого вынесения ее недостаток может проявиться при определенных неблагоприятных почвенно-климатических условиях. Среди них: уплотнение и высокое содержание органических веществ в почве, засушливые условия роста и развития растений. Как следствие, эффективность почвенного питания существенно снижается. В таких случаях оптимизировать работу листового аппарата и предотвратить проявления стрессовых явлений на растениях можно с помощью листовой подкормки.

Внекорневые подкормки зерновых микроудобрениями — ключевой элемент технологии выращивания культур для максимальной реализации их потенциала и получения качественной продукции. Особенно это касается культур с повышенной потребностью определенными микроэлементами, о важности которых можно найти множество информации. И важным является то, что они активно участвуют в физиологических процессах роста и развития растений, являются активаторами ферментативных систем и синтеза различных соединений.

Как понять, есть ли необходимость в внекорневых подкормках зерновых?

Для выявления дефицита элементов питания сельхозкультур в конкретный период их роста и развития можно использовать один из видов растительной диагностики:

1. Визу­аль­ная — определение нарушений по внешнему виду растений.

2. Химическая — анализ свежих растений и срезов на содержание неорганических соединений или лабораторное определение концентрации элементов питания в листьях.

3. Функциональ­ная — определение фотохимической активности хлоропластов.

4. Дис­танционная — диагностика с помощью спутниковых систем и результатов аэрофотосъемки.

Начнем с визуальной диагностики. Чрезмерное или недостаточное питание растений макро- и микроэлементами влияет на морфологическое строение, структуру, количество листьев, а в дальнейшем и на другие органы. В то же время заметно меняются окраска листьев, их форма, размеры, структура листовой поверхности, характер размещения на стебле, потеря тургора и т.п. (фото 1).

Есть несколько вариантов визуального определения «проблемного» элемента питания. Это можно сделать с описанием возможных изменений в растении вследствие недостатка микроэлемента или сравнением выявленной проблемы с фото конкретной сельхозкультуры с дефицитом. Для сужения круга поиска целесообразно пользоваться табличными определителями (табл. 1).

Таблицы и фото, необходимые для визуальной диагностики, не всегда удобно использовать в полевых условиях. Поэтому для упрощения визуальной диагностики применяют Android-приложения для смартфонов, с помощью которых определяют дефицит элементов питания в сельхозкультурах. Эти программы также работают с фото и описаниями возможных изменений растений под влиянием недостатка элементов. Стоит отметить, что Helping Plants A и Yara CheckIT являются бесплатными и работают в офлайн-режиме, а пользование одним из приложений программного ряда Dinut (для разных культур) стоит 300 грн. В свою очередь, Yara CheckIT предлагает производителям ассортимент минеральных удобрений для решения выявленных проблем в процессе питания конкретной культуры.

Визуальные проявления недостатка элементов питания проявляются с разной интенсивностью на разных сельхозкультурах. Однако есть растения-индикаторы, на которых дефицит питательных веществ четко выражен и его легко обнаружить. Среди полевых культур есть определенные растения-индикаторы, реагирующие на недостаток таких микроэлементов:

— железо — ка­пу­с­та, кар­тофель;

— мар­га­нец — ка­пу­с­та, свекла, кар­тофель, овес;

— медь — пше­ни­ца, ячмень, овес;

— цинк — ку­ку­руд­за, соя, фа­со­ль;

— молибден — ка­пу­с­та, са­лат, бо­бовые тра­вы.

Визуальная диагностика — бесплатная и быстрая. Однако на конкретную норму элемента питания этот метод не укажет, а точность результатов оставляет желать лучшего. Это обусловлено следующими причинами:

— дефицит элементов питания может иметь одинаковый вид или быть похожим на признаки повреждения растений болезнями или вредителями;

— для определения следует иметь растение абсолютно нормального вида для сравнения;

— дефицит одного элемента питания может вызвать нехватку другого (например, молибден нужен бобовыми для фиксации азота);

— неблагоприятные почвенно-климатические условия (рН почвы, засушливые условия) влияют на визуальное состояние органов растений.

Кроме того, изменение окраски листовой поверхности может означать не только недостаток элемента питания, но и его избыток. Так, при повышенной кислотности (рН <4,5) может проявляться токсическое воздействие алюминия и марганца на растение. Внешние признаки этих проблем сочетаются с дефицитом фосфора (для Al) или кальция и магния (для Mn). В таких случаях проводят известкование почв.

Известно, что для бора характерна тонкая грань между количеством, которое приводит дефицит, и его избытком, что вызывает токсичность. Считают, что именно этот микроэлемент является одним из определяющих для роста и развития растений картофеля. Однако эта культура — чувствительна к избыточному количеству бора в почве. Визуально эта проблема проявляется в виде пожелтения краев листа и их закручивания вверх. Затем пораженные листья приобретают бурую окраску и отмирают. Признаки избытка бора проявляются от листьев нижнего яруса к верхнему. Для устранения негативного воздействия бора на растения достаточно провести обильный внекорневую подкормку культуры, при котором соединения этого элемента смываются в нижние слои.

Такие комбинации чрезмерного и недостаточного содержания элементов питания значительно увеличивают возможный диапазон визуальных изменений растений, а следовательно, превращают визуальную диагностику на неточный инструмент корректировки питания сельхозкультур в процессе их вегетации.

Вот почему на основе результатов визуальной диагностики нежелательно проводить внекорневую подкормку зерновых микроудобрениями. Даже если прибегнуть к такой технологической операции, это не поможет сельхозкультурам реализовать свой генетический потенциал. Визуальные изменения на растениях указывают на их неотвратимость в физиологических процессах. Поэтому на основе этой диагностики можно только сделать выводы о необходимости агрохимического исследования почвы.

Химическая диагностика более точная, чем визуальная. Суть ее заключается в отборе определенной части растений и дальнейшем химическом анализе, на основе которого устанавливают целесообразность внекорневой подкормки зерновых микроудобрений. Есть экспресс-лаборатории для определения основных элементов питания на свежих срезах (фото 2). Основное их преимущество — скорость проведения диагностики. Однако они дают лишь ориентировочную степень обеспеченности элементами питания, по которым трудно установить конкретную потребность в удобрениях.

Химический анализ органов растения — самый точный для определения концентрации элементов питания. Например: во время диагностики по В.В. Церлинг для определения степени их обеспеченности отбирают конкретно указанный орган растения в определенной фазе его развития. Затем проводят лабораторный анализ в соответствии с агрохимическими методиками и по таблице определяют уровень обеспеченности тем или иным элементом. По этим результатам можно скорректировать норму микроудобрений для внекорневой подкормки зерновых и других культур. Например, у кукурузы в фазе выбрасывания метелки содержание цинка в листке у кочана составило 71 мг/кг. Следовательно, уровень обеспеченности является оптимальным, под культуру можно вносить рекомендуемые нормы удобрений (табл. 2).

Несмотря на высокую точность результатов при проведении исследований, химическая диагностика требует значительных затрат времени: от отбора образцов до принятия конкретных решений — 5-15 дней в зависимости от набора необходимых показателей. Кроме того, рекомендации разработаны под конкретную сельхозкультуру, но без учета гибрида (для кукурузы — около 1000) или сорта, грунтовых и погодных условий выращивания и др. Еще одним «минусом» этого вида диагностики является высокая стоимость химических анализов. Поэтому химический анализ органов растения целесообразно использовать в научной, а не производственных целях.

Одной из объективных диагностик является функциональная листовая. Она основывается на изменении фотохимической активности хлоропластов средней пробы листьев диагностируемых растений без добавления элемента, а затем с его добавлением. Для выполнения такого вида диагностики используют портативные лаборатории. Рассмотрим принцип работы на примере «Агровектор ПФ-014».

Лабораторно-функциональная листовая диагностика «Агровектор ПФ-014» позволяет определить потребность растения в 14-ти элементах питания. Результатом проведения является график и табличный материал. На графике по оси ординат указан показатель фотосинтетической активности хлоропластов; по оси абсцисс — макро- и микроэлементы, обеспеченность которыми определяют. Красная линия указывает на уровень активности хлоропластов на контроле. Уровень, превышающий красную линию, указывает на необходимость во внесении питательного элемента, ниже нее — нет (рис. 2, 3).

Под графиком представленном в таблице, в строке «ДВ» которого указано количество действующего вещества, которое необходимо внести для листовой подкормки зерновых : для макроэлементов — кг/га, микроэлементов — г/га. На конкретном примере видим, что выращивание ячменя на питательной смеси без меди обусловило потребность в этом элементе на уровне 196,3 г/га (рис. 2).

Преимуществом функциональной диагностики является скорость получения результатов и, соответственно, внесение микроудобрений. Для выполнения анализа первого образца нужно 30-40 мин. Затем специальная программа строит график и выполняет расчеты (рис. 3). Специальных навыков персонала для выполнения анализов не требуется. Такая лаборатория, конечно, нуждается в средствах (около 50 тыс. грн), однако повышение продуктивности сельхозкультур может быстро окупить ее приобретение.

Основным требованием для получения корректных результатов функциональной диагностики является отбор образцов. Есть разные методики, но следует учитывать перечень элементов, потребность в которых имеет культура в определенной фазе своего развития (рис. 4). Так, большинство микроэлементов является малоподвижными и сосредоточенными в верхней части растения (рис. 5). Поэтому для определения потребности в микроудобрениях анализ целесообразно проводить в верхнем ярусе листьев. Кроме того, выборка растений должна быть репрезентативной для определенной площади (чем больше растений — тем выше точность). После отбора образцов их нужно максимально быстро взять в работу. Стоит отметить, что оптимальное время для отбора образцов — утренние часы. Именно в этот период начинается активная работа фотосинтезирующего аппарата.

Сегодня наряду с наземными видами диагностик активно внедряют дистанционные. Для этого делают спутниковые снимки или аэрофотосъемку вегетирующих растений. На полученных изображениях поле разделено на условные зоны по индексу NDVI, где затем отбирают грунтовые образцы. По результатам определяют нужную норму азотных удобрений для листовой подкормки зерновых. Такая технология является элементом точного земледелия и только набирает обороты в Украине.

Диагностику растений следует связывать с оптимальными сроками внесения микроудобрений, которые непосредственно зависят от биологических особенностей культуры. В анализах следует акцентировать внимание на тех микроэлементах, которые являются первоочередными для развития растений. Например, для кукурузы таким элементом является цинк. Его желательно вносить в определенные фазы:

— 5-6 листьев — отвечают III-IV этапу органогенеза метелки и III этапу органогенеза кочана;

— 8-10 листьев — отвечает VI этапу органогенеза метелки и IV этапу органогенеза кочана.

Именно в эти этапы органогенеза закладываются элементы производительности культуры (фертильность мужского соцветия и количество зерен в кочане). При значительном дефиците цинка возможно большее количество внекорневых подкормок зерновых. Начинать их следует из фазы четырех-шести листьев. Ранее можно, но площадь листовой поверхности в таком случае будет слишком малой, что может снизить эффективность листовой подкормки.

Как видно из таблицы 3, общая стоимость внекорневой подкормки зерновых рекомендованным удобрением составила бы 201 грн/га, однако, по данным функциональной листовой диагностики, потребности в большинстве из внесенных элементов нет. Даже количество возможно внесенных микроэлементов не обеспечивало бы потребность растений в них. Если бы удобрение внесли по результатам функциональной листовой диагностики, стоимость обработки была бы дешевле на 75 грн/га. Подкормки могут обойтись дороже, чем при внесении рекомендованных норм, однако они будут способствовать решению реальных проблем процесса питания культуры.

Ассортимент микроудобрений для внекорневой подкормки пщеницы и других культур на рынке Украины довольно широк. Вопрос внесения — в плоскости возможностей хозяйства. Попробуем кратко проанализировать рынок на примере борных удобрений. В последнее время их ассортимент существенно расширился благодаря увеличению площадей под чувствительные к бору культуры, таких как подсолнечник и рапс.

Как выбирать борсодержащие удобрения для внекорневой подкормки зерновых?

Что выбрать среди большого количества борсодержащих удобрений? Сначала обратите внимание на их форму. Более популярны жидкие листовые подкормки — при лучшей растворимости, легче дозирование и повышенное содержание бора. Однако они требуют особых условий транспортировки и хранения.

Борные внекорневые удобрения отличаются как по цене, так и по поступлению действующего вещества на площадь питания. Для примера возьмем подпитки подсолнечника и сравним удобрения Эколайн Бор и Вуксал Борон. По содержанию бора при внесении на 1 га эти удобрения почти не отличаются (300 г/га — для максимальной дозы). Однако внесение листовой подкормки Эколайн Бора обойдется хозяйству в среднем 150 грн/га, а Вуксала Борон — 700 грн/га. Такая разница обусловлена ​​прежде всего сырьем для изготовления удобрений. В состав Эколайн Бор входит также азот, а в Вуксал Борон — азот, фосфор, медь, железо, марганец, молибден и цинк.

Відо­мо, що для вне­сен­ня ме­талів-мікро­е­ле­ментів найоп­ти­маль­нішою фор­мою є хе­ла­ти. Це пи­тан­ня до­волі ши­ро­ко об­го­во­рюється в ко­лах на­у­ков­ців та ви­роб­нич­ників. То­му спро­буємо вра­ху­ва­ти певні особ­ли­вості за­­сто­су­ван­ня мікро­до­б­рив у хе­лат­них фор­мах. Най­по­ши­реніши­ми є хе­ла­ти з ЕД­ТА. Вар­то за­зна­чи­ти, що хе­ла­ту­ю­чий агент без­по­се­ред­ньо виз­на­чає вла­с­ти­вості мікро­до­б­ри­ва. Так, ЕД­ТА є ду­же стабільним навіть за ви­со­ких зна­чен­ь рН. Що­прав­да, це не сто­су­єть­ся заліза. Fe-ЕД­ТА — стабільний за рН<6,0. За рН>6,5 близь­ко 50% заліза не­до­ступні. То­му не ре­ко­мен­ду­ють ви­­ко­ри­с­то­ву­ва­ти йо­го у воді з ви­со­ким умістом кальцію.

Ценовой диапазон на микроудобрения с хелатами заставляет производителей искать дешевую альтернативу. Возникает закономерный вопрос: возможно ли и целесообразно ли использовать неорганические соли микроэлементов? Для внекорневой подкормки зерновых можно применять водорастворимые неорганические соли (например, ZnSO4, CuSO4 и др.). По результатам некоторых исследований, такие соединения не уступали по эффективности хелатам этих металлов.

Использование неорганических солей является лучшим вариантом для листовых подкормок зерновых в интенсивном сельском хозяйстве. Во-первых, их можно внести в небольшом количестве. Во-вторых, они могут легко образовывать нерастворимые осадки с анионами (фосфаты, сульфаты, карбонаты и гидроксиды). После осаждения ион металла становится недоступным для растения. Поэтому такие соли следует вносить отдельно от других удобрений или препаратов защиты растений. Хелат защищает металл, предотвращает его реакции с окружающей средой и сохраняет в хорошо растворимой форме.

Для применения микроудобрений качество воды также имеет существенное значение. Она должна быть чистой без механических и химических примесей. Для лучшего растворения рекомендуемая температура компонентов раствора должна составлять 20 ... 25 °С. Негативное влияние на характеристики листовых подкормок будет иметь жесткость воды (сумма карбонатов кальция и магния). Для нейтрализации раствора при высоких значениях рН целесообразно использовать кислоты. Фирмы-производители могут предлагать препараты для корректировки кислотности раствора с удобрениями. Так, НПК «КВАДРАТ» при внесении микроудобрений Бор с использованием жесткой воды (рН> 7) рекомендует добавлять препарат Актив-Харвест рН (0,1-0,3 л на 100 л воды).

Как правильно приготовить растворы листовых подкормок?

Следует соблюдать определенные требования для приготовления баковых смесей. Рекомендуемая последовательность добавления средств защиты растений и удобрений к смесям:

1. Водорастворимые пакеты.

2. Гранулы, которые диспергируются в воде и порошки.

3. Концентраты суспензий.

4. Концентраты эмульсий, растворимые концентраты и масла.

5. Смачиватели-прилипатели.

6. Водорастворимые концентраты.

7. Жидкие и микроудобрения.

Даже учитывая эти рекомендации, существует вероятность выпадения осадка или помутнения раствора. Вот почему на этикетках удобрений для внекорневой подкормки зерновых и средств защиты растений производители указывают на необходимость их смешивания в небольших емкостях в реальных пропорциях. Это и является основным требованием для приготовления баковых смесей. Кроме того, следует учитывать синергетический эффект суммарного воздействия нескольких препаратов. Чтобы не навредить культурным растениям, рекомендуют предварительно испытать составленную композицию на краевых полосах небольшого участка посева с использованием ранцевого опрыскивателя. Визуальное проявление негативного воздействия, как правило, появляется в течение 48 часов.

Некоторые компании предоставляют информацию о смешивания собственных продуктов в виде таблиц. Это удобно для тех хозяйств, кому такая фирма поставляет и удобрения, и средства защиты растений. Так, например, для приготовления баковых смесей компания Yara предлагает Android-приложение для смартфонов TankmixIT. По этой программе можно определять возможность комбинирования удобрений и пестицидов производства этой компании.

При разработке программы листовых подкормок зерновых и прочих культур следует помнить, что некоторые фунгициды и инсектициды содержат микроэлементы, в частности медь, марганец или цинк. Их количество может быть достаточным. Поэтому это стоит учитывать, определяя дозы микроудобрений.

Есть еще несколько основных моментов в процессе внекорневых подкормок зерновых микроудобрениями. Элементы питания отличаются по времени поглощения их листовой поверхностью. Так, для 50% абсорбции цинка, бора, меди и марганца этот показатель составляет день-два, для железа и молибдена — 10-20 дней. Поэтому одним из основных условий эффективного использования элементов питания из удобрений является внесение поверхностно-активных веществ (ПАВ). Они обеспечивают лучшую смачиваемость поверхности листа и прилипания раствора микроудобрений в его пластинки. Это способствует быстрой абсорбции и длительному пребыванию раствора на листке (фото 4).

Производители удобрений для внекорневой подкормки зерновых могут вносить в их состав прилипатели. Это, безусловно, повлияет на ценовую политику. Поэтому этот фактор также следует учитывать, покупая удобрения. Если не использовать прилипатели, вместо ожидаемой внекорневой подкормки будут проведены прикорневые, что существенно снизит коэффициенты использования элементов питания. Кроме специальных веществ, на скорость поглощения также влияет качество нанесения раствора на листовую поверхность. Увеличив ее покрытие путем использования препарата, можно существенно повысить коэффициенты использования удобрений (рис. 7).

Что мы получаем в результате внекорневых подкормок зерновых микроудобрениями? Следуя правилам и нормам применения микроудобрений для листовой подкормки, можно получить прибавку урожая до 10%. Однако основное преимущество такого внесения микроэлементов заключается в улучшении качества продукции.

Во время многолетних практических исследований было выявлено, что обработка семян и двукратные внекорневые подкормки микроудобрениями способствует повышению урожайности:— пше­ницы — на 15–20%, (вміст клей­ко­ви­ни в зерні — +1,5–2%);

— подсолнечника — на 15-16% (содержание масла - + 0,8-1%);

— кукурузы — на 10-12%;

— сои — на 15-18%;

— рапса — на 8-10%.

Внекорневые подкормки зерновых микроудобрениями: стоит или нет?

Для коррекции питания культур в течение вегетации это мероприятие необходимо (рис. 8). Однако этого недостаточно для обедненных микроэлементами почв. Так, озимая пшеница с урожайностью 5 т/га ориентировочно выносит 0,85 кг марганца, 0,65 кг железа и 0,45 кг цинка; сахарная свекла с урожайностью 60 т/га — 2,4 кг бора, 3,2 кг меди, 8,3 кг цинка. Таким образом, листовое внесеник микроэлементов может оптимизировать физиологические процессы в растениях, однако не будет способствовать положительному балансу в почве. Аграрии должны помнить, что закон возврата веществ в почву никто не отменял. 

 

О. Та­ра­сен­ко, зав. ла­бо­ра­тории, ка­фе­д­ра аг­рохимии и качества про­дукции растениеводства им. О.И. Ду­шечкина, НУБиП Ук­раины

 

Информация для цитирования

О ли­сто­вых подкормках микроэ­ле­мен­та­ми языком растений / О. Та­ра­сен­ко// Спецвыпуск ж. Пропозиция. Удобрения в условиях интенсификации агропроизводста/ — 2016. — С. 22-28