Хлор — не лише ворог, а й друг

Зазвичай хлор не згадується серед необхідних мікроелементів. Більше того, у професійній сільськогосподарській літературі хлор найчастіше згадується в негативному контексті — у зв’язку з засоленням ґрунтів або ж фітотоксичністю за певних умов щодо певних культур хлористого калію. І лише зрідка вчені згадують про необхідність хлору для деяких культур. Набагато частіше агрономи ламають голову «Що це на пшениці?», і їм навіть на думку не спадає, що це симптоми дефіциту хлору.

Як пишуть науковці Інституту сільськогосподарських і продовольчих наук при Університеті шт. Флоріда, хлор необхідний у регулюванні роботи продихів вищих рослин. Відкриття і закриття продихів відбувається під впливом надходження калію та хлориду — аніонів хлору (Cl^-). Наприклад, у цибулі городній (ріпчастій) аніон хлору необхідний для роботи продихів, а дефіцит хлору перешкоджає їх відкриттю.

Численні дослідження показали, що хлор необхідний для фотосинтезу: хлор, що міститься в хлорофілі, задіяний у процесі розкладу води і утворення кисню. Аніони хлору разом з катіонами калію забезпечують осмотичну регуляцію, результатом якої буває збільшення клітин. Внаслідок надходження цих іонів з навколишніх тканин приймочка деяких видів рослин може відчутно збільшитися в розмірах за лічені хвилини. Хлор відіграє важливу роль і в адаптації рослини до умов вологозабезпечення, впливає на тургор рослин, ріст кореневої системи та проростків, і на транспорт рослиною калію, кальцію й магнію.

Також виявлено, що хлор необхідний для оптимальної активності деяких ензимів і має певний вплив на поглинання та засвоєння азоту, фосфору, калію, кальцію, магнію, заліза і міді. Досліди на рисі, сої, капусті, суниці, арахісі та ярій пшениці показали, що хлор впливає на вміст нітратів, фосфорної кислоти і калію. Зокрема, по відношенню до нітратів хлор виступає антагоністом. Що стимулює засвоєння рослиною амонійного азоту. Також хлор виступає антагоністом для таких сполук, як сульфати, борати і молібдати. Що стосується калію, то тут взаємодія складніша: коли концентрація хлору низька, то рослини засвоюють більше калію, балансуючи надходження аніонів хлору відповідним надходженням катіонів калію.

За високих концентрацій хлор проявляє фітотоксичність, наслідком якої стає розбалансування клітинного метаболізму і, зокрема, зменшення засвоєння калію. І навпаки, зростання засвоєння калію призводить до зниження вмісту хлору в листі.

Часто в літературі пишеться про хлор як головний компонент стресу від засолення, яке знижує толерантність культур до патогенів. Разом з тим виявлено, що хлор покращує стійкість культур до хвороб — звичайно ж, у нижчих концентраціях, ніж ті, що спостерігаються при засоленні. Серед таких хвороб: фузаріоз злакових; жовта іржа пшениці; фузаріоз і кореневі гнилі спаржі; фузаріоз, кореневі гнилі та листкова плямистість ячменю; фузаріоз селери; стеблові гнилі кукурудзи; листкова іржа і бура плямистість пшениці). Крім того, хлор (прямо чи непрямо) стримує розвиток септоріозу пшениці. Втім, механізм позитивного впливу хлору на стійкість культур до хвороб ще не з’ясований.

Хлорвмісні добрива, як показали дослідження, інколи можуть нашкодити, але частіше забезпечують не тільки зростання врожайності, але й покращення умов росту та підвищення озерненості. Рослини цибулі, які отримували більше хлору методом фертигації, мали здоровіше, зеленіше листя. Хлорвмісні добрива позитивно впливали на пшеницю, ріпак та спаржу. Досліди на пшениці показали, що близький до максимального рівень урожайності спостерігався за вмісту хлору в шарі ґрунту 0–60 см понад 43 кг/га. При цьому не спостерігалося видимих симптомів хвороб. Відгук на удобрення хлористим калієм яра пшениця показала в 2/3 дослідів, ячмінь у половині дослідів, а от овес такого відгуку не продемонстрував. Чутливими до дефіциту хлору вважаються: люцерна, ячмінь, боби, гречка, капуста, морква, кукурудза, листковий салат, конюшина, цукрові буряки і пшениця.

З огляду на мобільність хлору і його схильність до вимивання у місцевостях, де ґрунти бідні на хлор (піщані і легкосуглинкові), ефект від внесення хлорвмісних добрив буде вищим. Так, на ґрунтах з вмістом хлору до 30 кг/га в половині дослідів хлорвмісні добрива суттєво підвищували врожайність пшениці. Взагалі ж позитивний відгук урожайності пшениці на внесення хлорвмісних добрив спостерігався на грунтах з вмістом хлору до 50 кг/га.

Досліди на Великих Рівнинах у США показали зростання врожайності в половині випадків за концентрації хлору в рослинних тканинах від 0,12 до 0,4% і в 80% випадків, коли ця концентрація була нижчою за 0,12%. Цей же дослід показав приріст урожайності після удобрення хлористим калієм на 8,4% на озимій пшениці, на 4,3% на кукурудзі і майже на 10% на зерновому сорго. Тривалі досліди в шт. Канзас показали приріст урожайності пшениці в межах 7–10% на бідних на хлор ґрунтах після удобрення хлором. Водночас різні сорти показали різний приріст урожайності. Кукурудза й сорго відгукуються на внесення хлору, якщо його концентрація в ґрунті не перевищує 28,3–34 кг/га, а в тканинах рослин — 0,15%. Під кукурудзу достатньо внести 11,3 кг/га хлору, а під сорго — 22,6 кг/га.

Взагалі ж концентрація хлору в тканинах рослин менше 100 ppm (частинок на мільйон) вважається дефіцитною, 100–500 ppm — нормою і 500–1000 ppm — зависокою. Про дефіцит хлору в ґрунті говорять, коли його концентрація становить 15 ppm. Концентрація хлору в рослинній тканині не вище 0,1–0,12% свідчить про його дефіцит у ґрунті. Дефіцит хлору найчастіше спостерігається на легких грунтах за значного обсягу опадів або зрошення.

Дефіцит хлору може виникати, якщо хлористий калій вноситься нерегулярно. В’янення листя, особливо по краях, є типовими симптомами дефіциту хлору, як і листкові плямистості та хлорози. Ці плями нагадують буру плямистість, але дрібніші за розміром і не мають характерної облямівки навколо плям. При цьому прослідковується чітка межа між здоровою та ураженою тканиною. За жорсткого дефіциту спостерігається скручування і потім відмирання наймолодшого листя. Дефіцит хлору уражує і кореневу систему, стимулюючи утворення коротких відростків. Суха маса конюшини знижується вдвічі за надходження хлору на рівні 10% від норми. На молодому листі цукрового буряка спостерігаються дрібні жовті плями і посвітління міжжилкового простору.

Тому, якщо спостерігається дефіцит хлору, під культури, які добре відгукуються на цей елемент, вносять від 34 до 113 кг/га хлору. При цьому кращий відгук спостерігається, якщо внесення хлору розділяють на два прийоми: наприклад, 34 кг/га восени і 79–90 кг навесні. На пшениці осіннє і весняне внесення хлору дають однаковий ефект, а на кукурудзі та сорго весняне внесення ефективніше.

Інше дослідження показало, що за внесення хлору в ґрунт у кількості 100–200 мг/кг урожайність деяких культур у деяких випадках зростала, у кількості 200–400 мг/кг — знижувалася. Внесення 400–600 мг/кг хлору призводило до зниження врожайності більшості культур, а 800мг/кг — до швидкого зниження.

За надлишку хлору спостерігаються крайові «опіки» листя, також листя виростає дрібнішим і тоншим, та й загальна висота рослин менша за норму.

При цьому високу стійкість до хлору показали кукурудза, цукровий буряк, сорго і шпинат. Вони витримали концентрацію хлору в ґрунті понад 600 мг/кг без видимого негативного ефекту. Середню стійкість, витримуючи 300–600 мг/кг хлору, показали пшениця, рис, огірок, помідор і капуста. Найменш витривалими виявились соя, листковий салат, батат і суниця: вони не витримують концентрацій хлору більше 300 мг/кг.

З-поміж хлорвмісних добрив у світовій практиці окрім хлористого калію найчастіше використовується хлорид амонію (NH₄Cl, частка хлору 66%). Також вносяться хлориди кальцію (CaCl₂, частка хлору 65%), магнію (MgCl₂, частка хлору 74%) і звичайна сіль. Хлориди кальцію, амонію і магнію випускаються і в рідкому вигляді.

Переклав Богдан Малиновський, b.malinovskiy@univest-media.com