1.2 Діагностика забезпечення рослин (азотом)

Для контролю за ростом, розвитком і формуванням урожаю використовують різні методи діагностики. Найпоширеніша ґрунтова і рослинна діагностики. Ґрунтова діагностика дає змогу визначати запаси доступного і мінерального азоту (сума азоту амонію та азоту нітратів) у ґрунті, вміст рухомих сполук фосфору, калію та інших елементів. За даними аналізів ґрунтової діагностики встановлюють забезпечення рослин поживними речовинами.

Рослинна діагностика поділяється на візуальну й хімічну. Візуальна діагностика дає можливість оцінити стан посівів і приблизно встановити нестачу деяких елементів живлення у рослинах. Хімічна діагностика за об'єктами досліджень поділяється на тканинну і листкову. Тканинна діагностика дає змогу визначити вміст нітратного азоту, мінеральних сполук фосфору і калію у соку рослин або їх тканинах. Визначення цих елементів проводиться у польових умовах за допомогою експрес-лабораторій (4)

Останнім часом почали для діагностики азотного живлення почали використовувати «N тест», який на основі вмісту хлорофілу дає можливість встановлювати вміст азоту і визначати дози азотних добрив для підживлень. Достовірніші результати отримують при визначенні вмісту азоту, фосфору, калію та інших елементів хімічними методами у листках рослин.

Нд = Р Вопт / В факт

де Р — рекомендована норма добрива, кг/га;

Вопт — оптимальний вміст елемента живлення у рослині, %;

Результати рослинної діагностики використовують при визначенні потреби рослин в удобренні, коригуванні рекомендованих норм і доз добрив. Коригування рекомендованої норми добрив (Нд) проводять за формулою

Нд = Р (Вопт / В факт)

де Р — рекомендована норма добрива, кг/га;

Вопт — оптимальний вміст елемента живлення у рослині, %;

В факт ­– фактичний вміст елемента живлення у рослині.(3)

2. Властивості ґрунту у зв’язку з використанням добрив

Слабосолонцюваті ґрунти (в тому числі чорноземи) відносно родючі, проте суттєво відрізняються від своїх несолонцюватих аналогів, маючи негативні технологічні властивості у зв'язку з поганою структурністю та наявністю лужної реакції.

Велике значення має також глибина залягання щільного солонцевого (ілювіального) горизонту. Наприклад, у чорноземів слабосолонцюватих він залягає на глибині 20-35 см. Від вказаного показника залежить родючість, глибина обробітку та заходи поліпшення ґрунтів. (13)

Ці грунти мають високу родючість (вміст гумусу 5,3 – 5,5%), але погані водно-фізичні і фізико-хімічні властивості. Вони схильні до запливання і утворення кірки, тому що на глибині 30 – 35 см в слабосолонцюватих грунтах залягає щільний ілювіальний горизонт, підстелений засоленими глинами. Погані фізичні властивості роблять ці грунти обмеженими у використанні в сільському господарстві.

Для підвищення родючості цих грунтів їх необхідно гіпсувати, вносити органічні і мінеральні добрива. Освоєність цих грунтів – 84,0%, розораність – 43,3%.(14)

1. Форми елементів живлення у ґрунті та їх трансформація

Для нормального росту і розвитку рослин потрібні оптимальні умови живлення, що створюються за рахунок водного і повітряного режимів, певного запасу доступних поживних речовин, концентрації ґрунтового розчину та інших факторів, більшість з яких залежить від агрохімічних властивостей ґрунту.

Основним запасом поживних речовин у ґрунті є органічні і мінеральні сполуки ґрунту. Розрізняють валові і доступні запаси поживних речовин. Загальна (валова) кількість поживних речовин вказує на їх вміст, а не характеризує доступну кількість, яка визначає величину врожаю та його якість. Доступних для рослин сполук ґрунту (азоту, фосфору,калію) дуже мала кількість. До 95- 98% сполук азоту — це важкодоступні сполуки, які рослини можуть засвоювати після їх мінералізації. Більшість сполук фосфору представлена важкорозчинними мінеральними і органічними його сполуками, основна частина калію — нерозчинними алюмосилікатними мінералами.

Органічні сполуки ґрунту в процесі мінералізації розкладаються на доступні поживні речовини. Продукти розкладання поглинаються рослиною і ґрунтом та мікроорганізмами. Завдяки біологічному поглинанню мікроорганізми нагромаджують значну кількість поживних речовин, необхідних для їх життєдіяльності і будови тіла. У процесі життєдіяльності мікроорганізмів значна кількість важкодоступних для рослин сполук (азот- та фосфоровмісних сполук) перетворюється на доступну для рослин форму, внаслідок чого умови живлення рослин поліпшуються. Ці процеси інтенсивно відбуваються у ґрунтах з високою біологічною активністю, а також при створенні оптимальних умов середовища (рН, вмісту енергетичного матеріалу, агрофізичних та інших умов).

Для своєї життєдіяльності мікроорганізми поглинають значнукількість мінеральних сполук азоту ґрунту, внаслідок чого умовиживлення рослин погіршуються. Для ліквідації такого негативно-го явища додатково вносять азот у вигляді мінеральних добрив.Поглинання мікроорганізмами азоту — явище позитивне,оскільки засвоєні мікроорганізмами сполуки азоту не втрачають-ся з ґрунту внаслідок вимивання та денітрифікації.

Обмінне поглинання сприяє закріпленню поживних речовиндобрив і продуктів розкладання у ґрунті, яке запобігає втратампоживних речовин ґрунту. При цьому катіони ґрунтового розчи-ну обмінно поглинаються ґрунтовим вбирним комплексом (ГВК):

[ГВК]Са2+ + NH4NO3 ^ [ГВК]Са++ + HNO3 .

Поглинуті ґрунтовим вбирним комплексом катіони NH+ дос-тупні для рослин тому, що внаслідок обмінних реакцій між вбир-ним комплексом і ґрунтовим розчином вони можуть перейти уґрунтовий розчин. Із ґрунтового розчину катіони NH+ можуть бутипоглинуті біологічно або внаслідок трансформації перетворитисьна нітрати або газоподібні сполуки. Втрати азоту у газоподібномустані з ґрунту досягають 66%. Нітратний азот ^О3) ГВК не погли-нається. Це зумовлює його велику рухомість, яка може призве-сти до великих втрат азоту внаслідок вимивання.

Найбільш інтенсивно поглинання і перетворення азоту міне-ральних добрив відбувається у перші 10-30 діб після внесення,Азот мінеральних добрив через 2-3 тижні після внесення вклю-чається у органічні сполуки ґрунту. Якщо рослини засвоюють 40-60% азоту мінеральних добрив, то 20-30% його закріпляється ворганічній речовині ґрунту.

Ґрунти з високою вбирною здатністю поглинають більшу кіль-кість азоту амонію та аміаку, калію, ніж ґрунти із слабкою вбирноюздатністю ГВК. Вбирна здатність ґрунту, інтенсивність біологічнихпроцесів, біологічні і сортові особливості рослин враховують привиборі видів і форм, строків і способів застосування добрив.

Мінеральні добрива та продукти розкладання органічних доб-рив і рослинних решток значною мірою хімічно поглинаютьсяґрунтом. Внаслідок хімічного поглинання значна кількість легко-доступних сполук перетворюється на важкодоступні, нерозчинні.При цьому доступність їх для рослин значно зменшується. Ценасамперед стосується хімічного поглинання фосфору суперфос-фата. Для зменшення негативного впливу процесів хімічногопоглинання суперфосфат виробляють гранульованим, вносятьйого локально, наближають внесення до сівби і періоду найбільшінтенсивного засвоювання рослинами.

Незважаючи на вказані вище недоліки, зумовлені переходомдоступних сполук фосфору у менш доступні, хімічне поглинан-ня запобігає втратам значної кількості фосфору та інших сполуквнаслідок вимивання і сприяє створенню у ґрунті запасу пожив-них речовин. Вапнування ґрунтів, насичення сівозміні бобовимикультурами, певні форми і строки внесення добрив створюютьумови для перетворення важко доступ них сполук на більш дос-тупні, засвоювані рослинами.

Гранулометричний склад ґрунтів впливає на поглинання і транс-формацію поживних речовин. У ґрунтах легкого гранулометрич-ного складу переміщення поживних речовин у нижні горизонти ірозкладання органічних сполук місцевих добрив, рослинних реш-ток відбувається значно швидше. В умовах промивного режимуґрунтів це призводить до значних втрат поживних речовин з шаруґрунту, в якому розташована основна маса кореневої системи.

Реакція ґрунтового розчину впливає на живлення рослин. їхріст і розвиток, хімічні, фізико-хімічні та біологічні процеси, яківідбуваються у ґрунті і рослинах. Оптимальне значення рН длябільшості рослин становить 6,5. Різниця в урожаї на полях зрН = 5 і рН = 5,5 становить 4,5 ц/га, на полях з pH = 5,5 і рН = 6 —1,8 ц/га. Така різниця в урожаї пояснюється впливом реакції ґрун-ту на доступність поживних речовин, поглинальну здатність ко-реневої системи та інші умови формування врожаю.

У незасолених ґрунтах концентрація ґрунтового розчину буває від 0,02 до 0,2%. Необґрунтоване застосування добрив приводить до підвищення концентрації солей у розчині, яка зумовлює збільшення осмотичного тиску та утруднює надходження води та поживних речовин у розчин. Ці закономірності потрібно враховувати при визначенні доз добрив для рядкового удобрення,підживлення, особливо у ранні фази росту і розвитку рослин.(3,14)