ЛИСТКОВА ДІАГНОСТИКА ПОЛЬОВИХ КУЛЬТУР

Основою реалізації потенційної врожайності агрокультур є задоволення їхніх біологічних потреб. Важливий аспект у вирішенні цього питання — оцінювання факторів, що лімітують урожай, зокрема впливу системи удобрення.

Неабияку роль відіграють і погоді умови, які частково нівелюють вплив елементів живлення. Проте потреба агрокультур у них оцінюється, як правило, після збирання врожаю.

Відомо, що рослинам потрібні різні умови в різні періоди їхнього росту й розвитку. Логічно, що й родючість ґрунту має бути динамічна, а її зміни повинні найкращим чином відповідати потребам рослин у відповідні періоди розвитку, які й визначають урожай.

Проте яким чином ці процеси можна контролювати й що робити, коли в ґрунті недостатньо того чи іншого елемента, а рослина подає явні «сигнали голодування»? Спробуємо розібратись.

Загальновідомо, що рослина не може обійтися лише споживанням азоту, фосфору та калію. Для функціонування всіх фізіологічних процесів розвитку їй потрібна ще низка мікроелементів: залізо (Fe), мідь (Cu), молібден (Mo), марганець (Mn), кобальт (Co), цинк (Zn), бор (B) та сірка (S) — і це ще не ввесь перелік. Загалом кожен із них відповідає за підвищення ефективності багатьох ферментів, що є регуляторами фітогормонального стану й посилюють засвоєння елементів живлення з ґрунту. Це пов’язано з тим, що основна частина мікроелементів є каталізаторами, які пришвидшують біохімічні реакції та спрямовують їх у потрібне русло. Через це мікроелементи не можна заміняти будь-якими іншими речовинами, оскільки їхня нестача провокує збій росту та розвитку рослин.

На сьогодні аналіз ґрунту ніхто не робить частіше як один раз на 3-5 років або ж узагалі його не проводять (стосується дрібних господарств). Але контролювати вміст елементів живлення якимось чином однозначно треба, якщо не в ґрунті, то в рослині точно. Загалом є три методи визначення нестачі (або ж надлишку) елементів живлення в рослині: візуальний, хімічний і функціональний.

Найпростіший, найшвидший і найдешевший чи, точніше, практично безкоштовний — це метод візуальної оцінки. Тобто ідентифікація за зовнішніми змінами в рослині порушення процесів живлення. На це може вказувати зміна забарвлення листя, пригнічення росту рослини, втрата тургору, засихання та скручування листя та ще безліч зовнішніх ознак. Проте це не дасть нам знань про те, чого саме й скільки не вистачає. У цьому й полягає основний недолік візуального методу. Для точного визначення нестачі (надлишку) конкретного елемента потрібен величезний практичний досвід і глибокі знання в агрономії, аби поставити точний «діагноз». Оскільки зовнішні ознаки досить часто дуже схожі, то помилитись під час визначення, чого саме не вистачає культурі, дуже легко. І ще один, дуже важливий, момент: за прояву візуальних ознак порушень у живленні рослин досить часто буває вже дуже пізно для виправлення ситуації. І ймовірність, що внесені препарати подіють, зводиться практично до нуля, зазвичай у такому разі в рослині вже набрали інтенсивності незворотні фізіологічні процеси некротичного характеру.

Інший варіант — хімічна лабораторна діагностика тканин або листя

За її допомогою можна визначити хімічний склад рослини, проте й вона не дасть знань про нестачу того чи іншого елемента й не покаже також величини надлишку. Кількість поглинутих рослинами елементів живлення не завжди відображає реальну потребу в них. Процеси поглинання та засвоєння елементів залежать від синергетично-антагоністичних взаємодій між ними. Тому методи діагностики живлення рослин, які базуються на хімічному аналізі вмісту елементів у тканинах, не завжди дають об’єктивну інформацію.

Крім того, такі методи часто потребують значних витрат часу, що обмежує можливість швидкого прийняття рішень про потребу коригування системи живлення рослин. Тому увагу вчених і виробників привертають експрес-методи, які дають змогу врахувати природу взаємодії елементів живлення між собою на всіх етапах надходження в рослину та їхню участь у метаболізмі.

Ще один і, на нашу думку, найоптимальніший варіант аналізу поточного стану рослин протягом вегетації — це функціональний метод листкової діагностики

Суть методу полягає у визначенні фотохімічної активності суспензії хлоропластів (спеціальний розчин, приготований із зеленої маси рослин), яку роблять на основі середньої проби рослин, що підлягають діагностуванню. Далі в суспензію додають елемент живлення в сталій концентрації та повторно визначають фотохімічну активність за допомогою спеціального пристрою (спектрофотометра). Якщо фотохімічна активність хлоропластів підвищена, порівняно з контролем (розчином без додавання елементів), це свідчить про нестачу елемента живлення. Якщо ж, навпаки, активність знижена — це свідчення надлишку елемента, а однакова активність двох розчинів — оптимальна концентрація елемента в рослині.

Дуже важливо правильно відібрати проби рослин. Найкраще такий відбір проводити в сонячну погоду, але температура повітря не має перевищувати 35…37 ^°С. Проби відбирають у чорний поліетиленовий пакет. Термін доставки проб у лабораторію не повинен перевищувати одну годину. А якщо немає такої можливості, то їх можна зберігати в холодильнику за температури 5…6 ^°С, тоді термін зберігання може бути збільшено до двох-трьох годин. Найкраще відбирати проби зранку, з 8-ї до 10-ї години, або ж у післяобідню пору, коли сонячна активність знижується.

Залежно від виду рослини, для аналізу використовують листя середнього ярусу (третій-четвертий лист зверху) в дорослих рослин, а молоді рослини беруть повністю. Якщо за певних причин важко визначити третій-четвертий лист або ж він дуже пошкоджений, то відбирають молоді рослини, що розміщені на досліджуваній площі. Ще один важливий момент: якщо на полі є ділянки, які різко вирізняються на загальному фоні, потрібно взяти проби окремо, аби з’ясувати причину цього явища. З просапних культур пробу беруть не менше як із 20 рослин, по 1–2 листки з кожної, у зернових і трав — із 50–100 рослин, також по 1-2 листки з рослини.

Загалом діагностика дає змогу визначити потребу в 14 елементах живлення (N, P, KS, KCl, Ca, Mg, B, Cu, Zn, Mn, Fe, Mo, Co, I). У результаті отримуємо дані, якого саме елемента живлення потребують рослини в конкретний період вегетації. Завдяки діагностиці також отримуємо інформацію, який з елементів є в надлишку, і задля запобігання токсикації його не вносимо. Корегування системи живлення допоможе не лише налагодити процеси обміну та метаболізму у рослин, а й підвищити якісні та кількісні показники врожаю.

Перевага функціональної діагностики полягає в тому, що дефіцит (чи надлишок) елементів живлення виявляється на три — п’ять діб раніше, ніж за допомогою візуальної, і щонайменше на тиждень раніше — ніж після лабораторної діагностики. Експресність методу дає змогу за 2-3 години надати інформацію про потреби в елементах живлення будь-якої рослини. Фотохімічна активність хлоропластів дає можливість контролювати ще й інтенсивність фізіологічних і біохімічних процесів, які, власне, й сигналізують, що саме потрібно рослині. Цей метод дає змогу перед кожним підживленням скорегувати вміст бакової суміші, що дає змогу не тільки відрегулювати живлення рослин, а й знизити загальні витрати.

Узагальнивши вище наведену інформацію, можна зробити висновки щодо необхідності проведення функціональної діагностики, завдяки якій можна:

- встановити оптимальні дози мінеральних добрив (економія — до 20% на основні засоби);

- запобігти негативному впливу антагонізму елементів живлення (рослини, в яких скореговане живлення, на 10-30% краще засвоюють добрива);

- збалансовано вносити мікроелементи з подальшим визначенням оптимальних норм;

- забезпечити достовірну прибавку врожаю (до 10–20 %).

І ще раз хочемо наголосити, що якщо навіть аналіз ґрунту не показує нестачу чи надлишок певного елемента, то рослина це може відчувати однозначно. Таким чином, своєчасно проведена листкова функціональна діагностика допоможе розрахувати оптимальні дози мінеральних добрив із потрібним складом та внести їх в потрібний час.

М. Августинович, канд. с.-г. наук, А. Чумак, Український науково-практичний центр «Інститут живлення рослин»