Дефіцит елементів живлення в ґрунті: причини та наслідки

Результати аналізу наукових даних засвідчують, що протягом останнього десятиліття сформувався стійкий дефіцит макро- й мікроелементів у ґрунті, обумовлений їхнім значним винесенням сільськогосподарськими культурами.

Аби чітко розібратися в причинах дефіциту елементів у ґрунтах, слід насамперед згадати теорію, точніше, як той чи інший елемент поводить себе щодо рослини в ґрунтовому профілі. Загальновідомо, що в процесі споживання цілої низки елементів рослина основну їхню частину засвоює з ґрунту. Проте є незначна кількість, яка надходить із повітря, води внаслідок фотосинтезу та позакореневого внесення. Зокрема, це мікроелементи, хоча позакореневі надходження скоріше виконують профілактичну роль і в повній мірі не здатні забезпечити рослину всім необхідним відповідно до її потреби.

Власне, елементи живлення, які містяться в ґрунті, є складовими його поживного режиму і запорукою родючості та продуктивної мікробіологічної діяльності. Проте здатність ґрунту забезпечити рослини елементами живлення залежить не тільки від фактичної наявності останніх, а й від їхнього вмісту, доступності та необхідної кількості для рослин.

Неабияку роль водночас відіграє баланс елементів живлення, який дає можливість виявити недоліки наявної системи удобрення та визначити оптимальні дози і співвідношення мінеральних добрив і елементів живлення, що містяться в них. Його завданням є поліпшення родючості ґрунту та забезпечення достатньої кількості елементів живлення в доступній рослинам формі. Максимальний урожай буде сформовано лише за умови повноцінного поєднання всіх оптимальних факторів і впливів, поміж яких система живлення займає одну з провідних ролей.

Тож як розібратись із чого розпочати, аби ліквідувати нестачу або ж запобігти дефіциту поживних елементів? Однозначно першим кроком має бути агрохімічне обстеження ділянки, яка планується для агропромислового виробництва. Обов’язково потрібно визначити як рухомі, так і валові форми елементів живлення. Варто зазначити, якщо рослина й «відчуває» дефіцит того чи іншого елемента, це ще не означає, що його немає в ґрунті. Просто він може міститися у формі, яку не здатна поглинути рослина.

На забезпеченість ґрунтів елементами живлення впливає низка важливих факторів. Яким чином вони можуть впливати на дефіцит елементів живлення в ґрунті? Насамперед має значення природа, тобто походження, цих чинників (природний чи антропогенний), адже від цього залежить засвоюваність елемента. І це обов’язково потрібно враховувати під час планування системи удобрення, причому слід враховувати всі етапи росту та розвитку рослини.

Першим визначальним фактором є природний — це температура, вологість і світло. Кожна складова має безпосередній вплив і визначає, чи взагалі елемент потрапить у рослину, чи залишатиметься в недоступній формі. Саме з ним безпосередньо пов’язана трансформація форм елементів у ґрунті (легко-, важкодоступна, розчинна) та їхній взаємовплив один із одним, тобто синергізм, антагонізм або блокування, за умови його надлишкового вмісту. Наприклад, високий вміст натрію блокує надходження кальцію, магнію та калію. Високий ступінь поглинання калію, у свою чергу, знижує рівень надходження в рослину кальцію та магнію, а кальцій, у свою чергу, перешкоджає надходженню та засвоєнню фосфору, магнію, заліза. Щодо фосфору, то його надлишково поглинута кількість не «допустить» у рослину нітратної форми азоту, заліза, цинку та міді. Але, щоб знати, яку їхню кількість потрібно вносити, слід визначити потребу рослини, тобто залежність від рівня наявності мікроелемента, величини показника винесення, здатності засвоювати елемент рослиною з урахуванням взаємодії з кореневими виділеннями рослин.

Загалом усі зовнішні фактори можуть впливати на рухомість та ефективність засвоєння елементів рослинами. Тож для досягнення очікуваного результату (високого врожаю) слід вносити достатню кількість добрив. Проте внесення обов’язково має бути чітко обґрунтованим і спланованим, інакше нехтування цією вимогою спричинить зміни оптимального балансу елементів живлення в ґрунті, а відтак їхній дефіцит спровокує порушення росту та розвитку рослин. Тому важливо тримати постійний контроль над умістом елементів живлення як у ґрунті, так і в рослині з урахуванням ґрунтової кислотності, гранулометричного складу та буферної здатності, а вже потім — доступності чи мобільності елементів у рослині. Функції кожного елемента живлення мають свої особливості залежно від культури, типу ґрунту та природно-кліматичної зони, проте їхня «поведінка» інколи типова щодо самої рослини, власне, тому й розглядається поняття «мобільності» елементів живлення.

У всіх елементів є така властивість, як здатність до реутилізації, тобто до повторного використання. Більшість із них можуть повторно використовуватись рослиною за умови їхнього дефіциту у ґрунті, особливо за умов посухи чи слабкої кореневої системи рослини. Зазвичай так «поводяться» азот, фосфор, калій, магній і залізо. За потреби молоді тканини рослин ніби «притягують» їх на себе, власне, саме тому візуальні ознаки нестачі цих елементів найчастіше спостерігаються на старих листках, звідки молоде листя перетягує їх на себе. Оскільки ці елементи є мобільними.

Мідь, цинк, сірка та молібден зазвичай обмежені в повторному використанні, для них притаманний ефект часткової реутилізації. Тому їхній дефіцит виявити та діагностувати досить важко. Нарешті елементи, які взагалі не реутилізовуються (немобільні), — це бор, кальцій і марганець, а їхній дефіцит візуалізується переважно на верхівках рослин, молодих листках і тканинах. Їхня нестача може провокувати відмирання зародкових бруньок, молодих проростків і розтріскування плодів і коренеплодів. Знання таких властивостей досить важливе для агронома під час визначення дефіциту того чи іншого макро- й мікроелементу не лише в ґрунті, а й у рослині зокрема.

Останніми роками поширюється практика планування ефективної системи живлення, яка базується не лише на внесенні макроелементів, а й враховує необхідні норми мікро- та мезоелементів, які мають не менший вплив на формування врожаю. Точніше сказати, без них неможливе повноцінне формування достатньо високого та якісного врожаю. Проте застосування лише традиційних методів ґрунтового аналізу не в змозі в повній мірі скоригувати поживний режим рослини, оскільки він залежить від фази розвитку, виду та сорту, вологості й температури ґрунту та повітря, сонячної інсоляції та низки інших факторів, про які ми говорили вище. Тож логічно, що досягнути оптимального рівня забезпечення рослини всіма необхідними елементами можливе лише за умови збалансованого та комплексного підходу до планування системи живлення з обов’язковим коригуванням під час певного етапу росту та розвитку. Відповідно, ефективність добрив прямопропорційно залежить від рівнозначності та незамінності етапів життя рослин, це дуже важливо враховувати, аби вчасно реагувати та коригувати надлишок чи дефіцит елементів живлення або ж ліквідувати їхні наслідки, якщо це можливо.

За невчасного проведення ґрунтової діагностики або в разі, якщо не скориговано систему живлення, дефіцит однозначно позначиться на рослині, її рості, розвитку та продуктивності. Отут варто не проґавити та включити в технологію діагностику рослин.

Найпростіший, найшвидший та найдешевший чи, точніше, практично безкоштовний — метод візуальної оцінки. Тобто ідентифікація за зовнішніми змінами в рослині порушення процесів живлення. На це може вказувати зміна забарвлення листя, пригнічення росту, втрата тургору, засихання та скручування листя та ще безліч зовнішніх ознак. Проте це не дасть нам інформації, чого саме й скільки не вистачає. Інший варіант — це хімічна лабораторна діагностика тканин або листя. Так, за її допомогою можна визначити хімічний склад рослини, проте й вона не дасть знань про нестачу того чи іншого елемента й не покаже 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.

Разом із тим, візуальна діагностика рослин є найпоширенішим методом дослідження, оскільки не залежить від спеціального обладнання, але потребує чималого практичного досвіду. Хоча й існує чимало атласів зовнішніх ознак на рослинах прояву нестачі певних елементів, які деякою мірою відображають нестачу чи надлишок того чи іншого елемента, проте його прояв у реальних умовах може досить відрізнятись від зображення. Але загальні особливості все ж враховуються та візуалізуються. Наприклад, ті елементи, які здатні до реутилізації (азот, фосфор, калій, магній), за недостатньої їхньої кількості в ґрунті переміщаються до точки росту рослини, провокуючи нестачу в нижніх її ярусах. Зворотний ефект спостерігається за умови прояву нестачі кальцію, сірки, заліза, що зазвичай проявляється на наймолодших частинах рослини та провокує уповільнений її розвиток, зниження ферментативної діяльності та поглинання інших елементів, особливо азоту.

Досить оманливі за зовнішнім виглядом хлорози. Оскільки за нестачі заліза проявляються переважно на верхніх, молодших, органах рослини, а за нестачі азоту — на нижньому ярусі. Побуріння за нестачі калію досить часто провокує відмирання тканин по краях листка (крайовий опік) і проявляється переважно на старіших листках, тоді як нестача кальцію має подібні ознаки — але на молодих.

У природи є одна особливість: що більше ти з неї візьмеш, то більше треба повернути. Так і з ґрунтом — що більший урожай сформувала культура, то бідніший став ґрунт і то більше треба в нього повернути. Тож аби уникнути дефіциту елементів живлення ще на етапі висіву, слід чітко спланувати, коли й що вносити, адже навіть збільшення кількості добрив не компенсує сповна нестачу того чи іншого елемента. Аналіз сучасного стану, що сформувався з балансом поживних елементів та гумусу в ґрунтах сільськогосподарського використання, засвідчив, що наразі формування врожаїв агрокультур значною мірою відбувається шляхом витрачання наявного потенціалу ґрунтової родючості.

М. Августинович, канд. с.-г. наук

А. Чумак, УНПЦ «Інститут живлення рослин»

Журнал «Пропозиція», №11, 2020 р.