Локальное питание растений. Текст книги "Как создать эко огород. Советы врача и садовода с 40-летним стажем!"

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Локальные подкормки растений долгоиграющими удобрениями. Локальное питание растений


Читать книгу Как создать эко огород. Советы врача и садовода с 40-летним стажем! Геннадия Распопова : онлайн чтение

Текущая страница: 8 (всего у книги 27 страниц) [доступный отрывок для чтения: 18 страниц]

Локальное питание растений

Локальное питание растений. Кто-нибудь сможет ответить, что это такое? Или что такое высокосолевые корни у растений?

Спрошу иначе: что лучше для растений и для почвы – когда вносят удобрение по всей площади корней или когда удобряют локально, понемногу под каждое растение?

Подавляющее большинство и простых садоводов, и ученых-агрономов ответят, что кучками минеральные концентрированные удобрения в почву не вносят, если внесем локально – сожжем корни, привычней применять минеральные соли в малой концентрации, распределяя по всей площади.

За последние пять лет я поставил много опытов по локальным подкормкам в своем саду и убедился, что растения легко адаптируются к высоким концентрациям солей в почве и способны образовывать высокосолевые корни.

Если набрать в поисковике слова «локальное питание растений» или «высокосолевые корни», то окажется, что многие ученые и производственники знают тему локальных подкормок, используют их давно и успешно. Есть серьезные монографии, есть масса новейших диссертаций по локальному использованию удобрений. В магазинах, особенно зарубежных, некоторые удобрения так и называются: «палочки и таблетки длительного действия для локального внесения». Многие из вас о них слышали и применяли, например, «апионы», палочки «Агрикола», не понимая, почему все это так хорошо действует.

Поделюсь своим и практическим, и теоретическим опытом, собственными секретами их применения.

Обратимся вначале к нашему опыту и здравому смыслу. Все бывали в лесу. Масса дерева составляет тонны, корни уходят на несколько метров вглубь. Но для формирования всей этой массы основные элементы питания растение берет из тончайшего верхнего слоя органики, пронизанного всасывающими корешками.

Задайте себе вопрос: корни потребляют основное питание локально из лесной подстилки или равномерно из всей глубины залегания корней? (Воду и микроэлементы в расчет пока не берем, говорим сейчас об основных макроэлементах.)

Сосны растут на дюнах, голый песок. Вся органика и азот с калием давно вымыты, опад листвы ветром унесен. Но, оказывается, в любом песке есть «блюдца», вкрапления из глины, корни их находят, оплетают и «питаются локально». Так же, как самые здоровые и высокие деревья растут на старых кладбищах или тянут свои корни к деревенской выгребной яме, под тепличные грядки, под компостные кучи, да просто под фундамент.

Такая «локальность питания» всем понятна и естественна. Но большинство садоводов делают по-другому: при посадке деревьев в саду копают большие ямы и заполняют их органикой, равномерно пересыпая комплексными минеральными удобрениями.

Зачем? Так делают все соседи, ведь считается, что надо обеспечить питанием весь объем корней!

В природе семена диких растений распределяются неравномерно, а человек сеет квадратно-гнездовым способом. Так ему удобно, и семена равномерно высевать, и удобрения равномерно распределять.

Углубимся в почву с микроскопом. Дождевые черви проделывают ходы и откладывают в них гранулы копролитов. Это десятки тон ценнейшей готовой пищи для корней. Естественно, корни научились охотиться за такими «локальными подкормками», оплетая их своими ворсинками.

Остатки растений и останки животных распределены в почве не равномерно, а сосредоточены в отдельных микроочагах из песка и глины, покрытых пленкой из гумуса. Микробные сообщества минерализуют органику, создавая локальные концентрации солей.

Хорошая почва – это совокупность множества шероховатых гранул, пронизанных порами, омываемых почвенным раствором, протекающим по капиллярам. Мозаичность доступного питания в природе естественна для корней растений и в малом, и в большом объеме почвы. Но, привыкнув к «общественному мнению», что любые удобрения надо распределять равномерно и везде, мы как-то никогда не задумываемся, что в природе все устроено иначе.

Минералы – в отдельных сгустках или вкраплениях. Органика – отдельными кучками или полосами: мертвые стволы, ветки, наносы и скопления органики в каждой ямке в лесу и за камнем на горном склоне, помет или трупы животных всегда распределены локально.

Кроме того, концентрация веществ постоянно меняется: после дождя состав солей один, настала засуха – концентрация выросла в десятки раз. И растения научились извлекать максимум пользы из этого хаоса, эволюция, конкуренция, отбор научили корни быть «умными и подвижными». Коровья лепешка на лугу долго не лежит, едоков много, но мелкие корешки от ближайших растений при достатке влаги успевают прорасти в нее.

Все это называется хемотропизм – рост корней в сторону больших концентраций питательных веществ в почве. Вопрос о хемотропизме всем понятен и не вызывает отторжения.

Ну а «высокосолевые корни»? Могут ли растения их образовывать?

Эту тему фундаментально исследовал уфимский ученый, доктор биологических наук В. К. Трапезников. Он доказал, что корни ищут минеральные элементы с помощью хемотаксиса. Найдя концентрат, новые корешки физиологически перестраиваются – становятся высокосолевыми: образуют массу мельчайших разветвлений, способных поглощать высокие концентрации солей.

Итак, в природе концентрация солей всегда разная, распределена неравномерно, корни растут в сторону больших концентраций питательных веществ, надо задуматься о следующем. Ну, подойдут корни к высоким концентрациям, а дальше что? Погибать? Нет! Корни эволюционно научились потреблять большие концентрации солей, так им быстрее, удобнее, энергетически выгоднее. Не надо тратить энергию на отращивание множества корней для поиска и всасывания малых концентраций элементов питания.

Раз в природе встречаются вкрапления питательных веществ и солей, проще сформировать корни с другими клетками, с другими вакуолями и митохондриями, которые способны всасывать высокие концентрации веществ.

Обращаю внимание на ключевые слова: способны сформировать. А для этого нужно время. Адаптационные возможности уже имеющихся корней невелики. Все знают, что растение в горшке погибнет, если вы случайно полили его утроенной концентрацией минерального удобрения или котенок постарался.

Если вы доставите минералку к имеющимся в почве корням – они погибнут вместе с ризосферой. Но когда вы в лунку в саду внесете горсть минеральных удобрений (и завернете в полупроницаемую кальку), они, медленно растворяясь, распределяются по почве, создавая градиент концентраций.

Корни, постепенно подрастая к растворам солей, начинают формировать высокосолевую прядь с другими адаптационными возможностями по всасыванию этих разных концентраций солей. Это и есть высокосолевые корни. Картинки таких корней можно посмотреть в интернете и в монографиях.

Я часто пытался маленькие сосенки с болота пересадить на свой песок, но 90 % из них гибло. Сосенки с песчаных опушек, пересаженные на гумусные грядки, тоже не выживают. Но если просто ветер заносит семена на болото, на песок, корешки успевают адаптироваться, сформировать особые корни и вступить в симбиоз с микоризой и будут расти в любых самых непригодных условиях.

Для чего нам надо об этом знать и как это использовать? Расскажу о своем опыте. Я за многие годы занятия садоводством, приобретая опыт и знания, все более отходил от минеральных подкормок и переходил на органические методы.

Я понимал, что любая минералка, внесенная в почву и в саду, и на грядке, увеличивает урожай на первое время, но в отдаленной перспективе угнетает биоту и ухудшает почвенное плодородие.

И вдруг меня осенило. Решение очень простое, эти две непримиримых технологии можно соединить, если применять локальные внесения как минеральных удобрений, так и органики тоже. Вносить их локально и раздельно.

Попробую на примерах объяснить еще одно замечательное свойство локальных подкормок. У вас органический сад или грядка. Гумуса много. Вы высадили картофель или рассаду томатов. Растение не сразу сформирует ризосферу, не сразу вступит в симбиоз с микоризой. Нужна энергия, чтобы корни начали выделять секреты. Питание перераспределяется в пользу корней. Значит, в этот период не будут расти листья, на все запасов питания не хватит. В почве весной эффективных почвенных сапрофитов тоже мало. Нет азота, нет тепла, не сформированы пищевые цепочки.

Садовод начинает перебарщивать с подкормками азотом. Растение тут же дает рост листвы в ущерб корням, и резко угнетаются почвенные азотофиксаторы. Мы качнули растение в одну сторону своим действием и вызвали серию последующих волн дисбалансов. Вызвали ненужные стрессы.

Я научился делать иначе, на грядках с картофелем и томатами вношу комплексные удобрения локально, в 5 см от стволика на глубину 7–10 см. Корни очень быстро находят «локальные подкормки», адаптируются к ним и потребляют нужные минералы в нужных количествах.

Корни способны потреблять азот, фосфор и калий раздельно, если они сами находят «залежи» этих солей, а не мы «делаем капельницы» на весь объем корней. Ведь в природе градиент концентраций и распределений разных солей всегда различный, где-то больше азота, где-то калия.

Все вышесказанное доказал ученый Трапезников, он выяснил, что независимо от положения высокосолевой пряди, питание от нее поставляется всему растению. В норме разные корни заняты поиском и поглощением разных веществ. Если одна прядь корней нашла много питания, силы и рост остальных направляются на добычу влаги или других элементов.

Найдя концентрированное питание, растение может решать и выбирать, сколько и когда из него взять. Эта свобода выбора исключительно важна для нормальной саморегуляции растительного организма. Смешав почву с порошком или пролив раствором, мы делаем растение заложником наших агрохимических измышлений. Тогда оно вынуждено поглощать удобрения, как человек на капельнице, и терять иммунитет, разрыхлять ткани, наращивать лишнее тело, ломать цикл развития.

Многими производственными опытами доказано: локальное удобрение более физиологично, экономично, экологически безопасно и повышает урожай на 20–40 %. Такие подкормки намного меньше связываются почвой и вымываются, дольше сохраняются и потому эффективнее усваиваются. Если уж вносить удобрения, то в лунки или борозды в 20–30 см от растений. Дозу при этом можно снижать на треть или вполовину.

Например, я в сентябре в саду по периметру кроны в лунки вношу мочевину. Высокосолевые корни вокруг нее формируются медленно, но работают долго даже зимой и обеспечивают запасы азота на зиму. Весной эти запасы используется и на создание ризосферы (выделение углеводов), и на ремонт погибших корней. Азотофиксаторы не угнетаются ни в почве, ни в ризосфере, наоборот, стимулируется их рост.

Поэтому при локальных подкормках корни и листья растут одновременно, сбалансированно, без волн и стрессов. Почвенная биота на большой площади не угнетается «избыточной химией», а главное, высокосолевые корни, потребляя дефицитный азот и имея крупные листья и большой объем обычных всасывающих корней, начинают всей массой этих корней выделять секреты и формировать ризосферу.

Итак, самое важное свойство локальных подкормок – это стимуляция секреции углеводов у всех остальных корней и усиление их всасывающей способности. Это не мой вымысел, это доказано учеными в экспериментах.

Познав и научившись применять этот главный секрет на практике, конкретно в своих условиях, на своих растениях, вы сможете чудеса творить в своем саду, а главное, не нарушая экосистему сада, подавать на свой стол продукты, полезные для здоровья.

Расскажу интересную историю. Угощал меня знакомый дагестанец огромным арбузом. Уж больно сладким он оказался. Спросил я его, а много ли в нем, таком большом, нитратов? Ответил, что проверяли, нитратов нет, иначе врача бы не угощал. Неужели совсем минералку не используете, ведь раньше всегда селитру сыпали, поинтересовался я.

И он меня удивил своим рассказом. Раньше дешевую селитру сыпали вразброс по всему полю. Арбузы были с нитратами, почва портилась. Сейчас идут по полю два человека, один ломиком делает лунки у посаженного семечка арбуза, второй несет мешок селитры и маленькой мерной ложкой вносит селитру локально. И урожаи стали больше, и нитратов нет.

Локальное питание растений – теория и практика

Любая экосистема, чтобы быть стабильно устойчивой, должна иметь запас элементов питания. Будь то клетка, дерево или экосистема почвы. Нас учили вносить минеральные удобрения с запасом. Комплексные по всем макро– и микроэлементам. Кашу, мол, маслом не испортишь.

Для простых дачников дается дешевый совет: вносить нитрофоску осенью и весной. Для продвинутых и небедных владельцев коттеджей – другая крайность, совет дорогой и наукоемкий. Купите, мол, современные удобрения: «Мастер», «Плантафол», «Брексил», «Мегафол», «Радифарм», «Бороплюс», «Свит» и используйте их в капельные поливы.

Я пытаюсь убедить, что есть разумный и экологичный путь: «ежегодно, с запасом» на наши участки вносить медленно разлагающуюся органику, увеличивать процент гумуса почвы, наращивать биоразнообразие биоты – это и есть создание лучшего запаса всех элементов питания для растений.

А чтобы сделать дополнительный «склад, запас быстродоступного питания», стоит дополнительно минералку внести локально.

Что в этом плохого? Надежно, технологично, экономно, безвредно, экологично, естественно для природы.

Разберем пять разных примеров: сад с яблонями, поле с картофелем, грядка с томатами, грядка с редисом, клумба с гладиолусами.

Поговорим о практике, а практика, как известно, всегда «дает пинка» теории.

Сад с яблонями

Конечно, прежде чем посадить яблоню на песке или глине, почву желательно подправить, мелиорировать. Идеальная почва под яблони – среднесуглинистая, достаточно гумусная, с низким стоянием подпочвенных вод.

Я ямы не копаю. На место посадки желательно насыпать сверху небольшой холмик «почвы с гумусом» до10 см высотой и диаметром с крону и посадить, лучше весной, свой молодой саженец яблони. (Я прививаю сам.)

Главное – первый месяц не кормить, а поливать. Замульчировать мульчей. Какой угодно. А через месяц замульчировать уже перепревшим навозом, немного, это как начальная затравка для биоты и для стимуляции формирования ризосферы. А на перегной положить (замульчировать) сухое сено, солому или старые опилки, но тонким слоем, не более 5 см. Это стимулирует грибы и микоризу естественным образом.

Не надо торопить события, не надо поливать молодой саженец «органо-минеральными растворами», этим мы его избалуем и биоту можем повредить. Я иногда поливаю саженец стимуляторами ризосферы. Любыми типа «Рибав» или «НВ 101».

Питания из внесенного навоза, перегноя на первый год с лихвой хватит. Главное, не пересушить корни. И чтоб «лебеда и крапива» не выросли выше саженца и его не заглушили.

А вот осенью в двух местах по периметру кроны (размер ваших саженцев мне неизвестен) я делаю лунки глубиной около 15–20 см и вношу по 1 чайной ложке мочевины. (На 3–5-летний саженец и по 1 столовой можно.) Передозировать мочевину, внесенную локально, трудно.

Весной следующего года надо формировать почву всей территории сада. Лучше держать сад под залужением. Не люблю что-то сеять специально, если подкашивать триммером сорняки, то всегда естественным образом сформируется злаковое разнотравье из местных аборигенов.

В мае и июне эти естественные сорняки я во время дождя подкармливаю первые годы мочевиной, очень понемногу, не более 5 г на 1 м 2 и 1–2 раза скашиваю. Траву оставляю на месте или подгребаю в зону корня.

Если сад под лугом и скошенную траву не выносить на сено животным, то и калия, и фосфора в почве всегда хватать будет. Никакой нитрофоски не нужно. Только мочевина вразброс по лугу вне периметра кроны, а под кроной строго локально осенью в лунки мочевина до 20 г/м 2. И растениям NPK с избытком хватит.

Огромный опыт ученых-садоводов показал: рост и здоровье деревьев стимулирует внесение только азотных удобрений. А внесение фосфора и калия может приводить даже к их угнетению. Особенно если сад пашут плугом.

Сколько вносить органики? А сколько у вас есть? Несите всю, любую. Но по периметру кроны, и всегда отступите от корневой шейки, навоз вносить не более ведра на 1 м 2 в год. Его лучше прикрыть опилками или скошенной травой. Но опилок тоже не более ведра в год. Иначе биота ни навоз, ни опилки не переработает, можно растения отравить и азотом, и «кислотностью».

Я навоз вношу холмиками. Просто высыпаю ведро, один год – справа от яблони, на следующий год – подальше слева. Такая локальность и для органики полезна. Дождь прошел – эту кучку не размыл, влага стекает в почву рядом, затем под навозной лепешкой эта влага вверх по капиллярам пойдет к мелким корешкам и почвенной живности. Там всегда влажно и комфортно для мелких корней. Такая кучка органики – великолепная экозона для формирования и сохранения разнообразной биоты. Если это ведро навоза я бы разбрасывал, он бы быстрее сгорал и вымывался. Особенно на моем песке. Через 5 лет черви этот навоз на глубину до 30 см вглубь равномерно растаскивают, не нарушая почвенной структуры, а создавая ее.

А междурядья сада тоже очень желательно подкармливать органикой. Луговые травы дадут прирост органики гумуса всего по 1–2 мм в год, нам желательно больше и быстрее. Поэтому все излишки опилок, торфа, сорняков, навоза в сентябре разбрасывайте тонким слоем не более 5 см и в междурядьях. На такой энергетической подкормке в почве возникнет небывалое разнообразие жизни, возникнет естественная устойчивая экосистема, комфортная для корней, и ваши яблони дадут вам райские яблочки без червячков и парши без «химических опрыскиваний».

Не слушайте тех, кто говорит, что корни вглубь не пойдут, а все будут под поверхностной мульчей. Я свои яблони в 5 лет выкопать уже не могу. Толстый корень идет вглубь более чем на метр, и его рубить приходится. Он нужен на случай засухи. А мочковатые корни с микоризой и ризосферными азотофиксаторами оплетают кучи навоза с опилками снизу, высокосолевые корни оплетают очаги азотистой минералки в глубине и накапливают сахара в листве и запасы в древесине. С такими запасами, складами питания никакие природные катаклизмы деревьям не страшны. Мои молодые яблони на голом песке пережили без полива жесточайшую жару и засуху 2010–2011 гг., когда рядом все березки и рябинки засохли и погибли.

Поле с картофелем

Есть такая удивительная штука, как освоение участка растениями. Аборигенными сорняками. Сколько фермер ни пашет, гербицидами ни обрабатывает, ни культивирует, но приходит май – июнь, и все клочки земли покрыты густой щеткой из однолетников (миллионы мельчайших семян по многу лет лежат в глубоких слоях и ждут, когда плуг их назад откопает) и многолетников (каждый разрубленный кусочек корня дает почку и всходит).

Поменяйте технологию обработки почвы, и появится новый набор устойчивых к этой технологии сорняков. Поэтому я не сею сидераты, я разрешаю сорнякам приспособиться к моей агротехнике и расти в широких междурядьях спокойно. Пока я их не скошу леской триммера. Сейчас на моем картофельном поле, которое не знало плуга 10 лет, я нахожу более 30 однолетних сорняков, и с каждым годом куриного проса (однолетний злак) становится все больше, ему культивация в мае на пользу, все взошедшие сорняки гибнут, а он всходит в июне.

Основная ценность сидератов в междурядьях в том, что сладкие выделения корней сидератов в тысячи раз усиливают размножение азотофиксаторов. Они дают толчок развитию пищевых цепочек микроорганизмов и другой живности, которая и делает почву комковатой, стабильно структурной. Опад сидератов приносит не очень большой прирост почвенного гумуса, на миллиметры в год, растения ведь забирают на свой рост почти столько, сколько дают. Даже черноземы в естественных условиях формируются за тысячелетия. Поэтому я на них не рассчитываю, дополнительную органику вношу, но без соломы от сидератов и корней – почвенных инженеров почва не была бы такой воздушной.

Весной знакомый фермер особым роторным культиватором на глубину до 5 см рыхлит мой участок. Любой из вас может это сделать мини-культиватором или плоскорезом.

Затем я делаю бороздки тяпкой и раскладываю вручную картофель, «типа по Миттляйдеру», в две строчки лентой оставляя междурядья шириной до метра. Лентой на картофель кладу выдержанный в мешках навоз и просыпаю лентой мочевину не более 10 г на погонный метр (тяпкой сделать бороздку в рыхлой почве нетрудно и туда подсыпать мочевину, лучше современную «Кемиру картофельную», а сверху картофель). Получается навоз лентой локально, мочевина лентой локально, и все слегка окучиваю почвой с междурядий. Затем всходы еще раз пропалываю и подокучиваю. Посадки неглубокие, над картофелем образуется 7–10 см почвы после двух окучиваний.

Картофель элитный с ростками, обработанный «Фитоспорином» и «Рибавом», всходит быстрее сорняков. Мочевина в лентах рядом дает ему энергию для роста, и он стоит в июне густой стеной, глушит даже пырей, плоскорез ему помогает лишь чуть. Рядом в междурядьях начинают с отставанием всходить сорняки, и я их под дождь тоже мочевинкой подкармливаю. А через неделю – две скашиваю. К концу цветения, в июле от этих малых доз мочевины в почве ничего не остается, к наливу клубней работает только ризосфера, давая им нужный калий и фосфор (это очень упрощенно, но более-менее верно).

Если у вас такая система работает несколько лет, гумус накапливается, картофель не нуждается в дополнительном калии и фосфоре. Его в гумусе более чем достаточно. Если почва малогумусная, в ленты картофеля стоит внести не мочевину, а готовое комплексное удобрение (для картофеля), лучше с гуматами. Типа ОМУ.

Подчеркну, я не вношу нитрофоску в рекомендованных фермерам дозах. Дозы минералки у меня в 3–4 раза меньше и распределены узкими лентами на расстоянии 140 см друг от друга. Влияние их на почву сводится к нулю!

iknigi.net

Локальные подкормки растений долгоиграющими удобрениями

Между приверженцами органических методов и любителями применять минеральные удобрения зачастую идут непримиримые споры. Аргументы просты: навоз и другая органика не каждому доступна, да и на одной органике достойный урожай не вырастить; и наоборот — на одной минералке качественную продукцию не получить, теряется сам смысл занятия огородничеством на своей земле.   Последние лет семь я провожу опыты, стремясь к примирению этих крайних позиций. И мне кажется, у себя в саду, используя в основном органические методы, я научился получать высокие урожаи с достойным качеством. Минеральные удобрения стал применять локально, ведь современные высококачественные долгоиграющие препараты не нарушают экологию моих почв. К примеру, у штамбовых роз закапываю палочки Агрикола для цветов (все представленные в статье фотографии сделаны в первой декаде июля 2015 года):

розы

Теория, практика и… здравый смысл

Вы задумывались над вопросом, что лучше для растений и для почвы: когда вносят удобрение по всей площади корней или когда вносят его локально, в лунку — понемногу под каждое растение? Подавляющее большинство и простых садоводов, и ученых-агрономов ответят, что кучками минеральные концентрированные удобрения в почву не вносят: они, мол, сжигают корни. Привычней применять минеральные соли в малой концентрации, распределяя их по всей площади корней.

За последние пять лет я поставил много опытов по локальным подкормкам в своем саду и убедился: растения легко адаптируются к высоким концентрациям солей в почве и способны образовывать особые высокосолевые корни. Мои романтические розы и пионы любят локальные подкормки и полив АКЧ

розы и пионы

Оказывается, многие ученые и производственники знают тему локальных подкормок, используют этот метод давно и успешно. Есть серьезные монографии, есть масса новейших диссертаций по локальному использованию удобрений. В магазинах, особенно зарубежных, некоторые удобрения так и называются — палочки и таблетки длительного действия для локального внесения. Многие из вас о них слышали и применяли (например, апионы, палочки Агрикола), не понимая, почему все это так хорошо действует. 

Обратимся вначале к нашему опыту и здравому смыслу. Все бывали в лесу. Масса дерева составляет тонны, корни уходят на несколько метров вглубь в поисках воды. Но основные элементы питания для формирования всей этой массы древесины растение берет из тончайшего верхнего слоя органики, пронизанного всасывающими корешками.

Все видели здоровые и высокие деревья, которые растут на старых кладбищах; тянут свои корни к деревенской выгребной яме, под тепличные грядки, под компостные кучи; пробивают корнями канализационные трубы.   Такая «локальность питания» всем понятна и естественна. Но большинство садоводов делают по-другому: при посадке деревьев в саду копают большие ямы и заполняют их органикой, равномерно пересыпая комплексными минеральными удобрениями. Зачем? Так делают все соседи, ведь считается, что надо обеспечить питанием весь объем корней!

Вот поздний пион Доктор Бретур в моем саду; при локальных подкормках он дает шикарные цветы:

бретур

Почвенная жизнь

Углубимся в почву, посмотрим что там происходит. 

Дождевые черви проделывают ходы и откладывают в них гранулы копролитов. Это десятки тонн ценнейшей готовой пищи для корней. Естественно, корни научились охотиться за такими «локальными подкормками», оплетая их своими ворсинками. 

Останки растений и животных распределены в почве не равномерно, а сосредоточены в отдельных микроочагах из песка и глины, покрытых пленкой из гумуса. Микробные сообщества минерализуют органику, создавая локальные концентрации солей.

Кроме того, концентрация веществ постоянно меняется: после дождя состав солей один; настала засуха – концентрация выросла в десятки раз. И растения научились извлекать максимум пользы из этого хаоса. Эволюция, конкуренция, отбор научили корни быть «умными и подвижными». Коровья лепешка на лугу долго не лежит — едоков много, но мелкие корешки от ближайших растений при достатке влаги успевают прорасти в нее.

Хорошая почва — это совокупность множества шероховатых гранул, пронизанных порами, омываемых почвенным раствором, протекающим по капиллярам. Неравномерность распределения доступного питания в природе естественна для корней растений и в малом, и в большом объеме почвы. Но привыкнув к «общественному мнению», будто любые удобрения надо распределять равномерно и везде, мы как-то не задумываемся, что в природе все устроено иначе. 

лилия

Лилии Ла Гибриды уважают локальные подкормки

«Высокосолевые корни» — что это?

В природе рост корней в сторону сконцентрированных в почве питательных веществ — обычное, естественное явление. Но когда корни находят высокие концентрации солей, не приведет ли это к гибели корней? Что такое «высокосолевые корни»? Могут ли растения их образовывать?   Эту тему фундаментально исследовал уфимский учёный, доктор биологических наук В.К. Трапезников. Он доказал: корни ищут минеральные элементы с помощью хемотаксиса. Найдя концентрат, новые корешки физиологически перестраиваются – становятся ВЫСОКОСОЛЕВЫМИ: образуют массу мельчайших разветвлений, способных поглощать высокие концентрации солей.

Корни эволюционно научились потреблять большие концентрации солей — так им быстрей, удобней, энергетически выгодней. Не надо тратить энергию на отращивание множества корешков для поиска и всасывания малых доз элементов питания. Раз в природе встречаются вкрапления питательных веществ и солей, растению проще сформировать корни с другими клетками, с другими вакуолями и митохондриями — корни, которые способны всасывать концентрированные растворы таких солей.

Если вы внесете «минералку» к имеющимся в почве корням – они погибнут вместе с ризосферой. Но когда вы в лунку в саду вносите горсть современных, медленно растворяющихся (долгоиграющих) минеральных удобрений, то они, медленно растворяясь, распределяются по почве, создавая градиент концентраций.   Корни, постепенно подрастая к растворам солей, начинают формировать высокосолевую прядь — ответвления с особыми возможностями, позволяющими всасывать растворы разных концентраций солей. Это и есть «высокосолевые корни».

фуксия

Фуксии в горшках с закопанными палочками Агрикола поражают гигантизмом.  

Как применить эти знания на практике 

Теперь расскажу подробнее  о своем опыте. Я за многие годы занятия садоводством, приобретая опыт и знания, все более отходил от минеральных подкормок и переходил на органические методы. Я понимал, что любая минералка, внесенная в почву вразброс и в саду и на грядке, увеличивает урожай на первое время, но в отдаленной перспективе угнетает микроорганизмы и ухудшает почвенное плодородие.

И вдруг меня осенило. Решение очень простое: эти две непримиримых технологии можно соединить, если применять локальные внесения как  минеральных удобрений, так и органики тоже. Вносить их локально и раздельно. Попробую на примерах объяснить замечательное свойство локальных подкормок.

Как чаще всего бывает...

У вас органический сад или грядка. Гумуса много. Вы высадили картофель или рассаду томатов. Растение не сразу сформирует ризосферу, не сразу вступит в симбиоз с микоризой. Нужна энергия, чтобы корни начали выделять секреты. Питание, поступающее из листьев, перераспределяется в пользу корней. Значит, в этот период не будут расти ветви с листьями и цветами — на все запасов питания не хватит.

В почве весной эффективных почвенных сапрофитов тоже мало. Нет азота, нет тепла, не сформированы пищевые цепочки.   Садовод начинает увлекаться подкормками азотом. Растение тут же дает рост листвы в ущерб корням, резко угнетаются почвенные азотофиксаторы. Мы качнули растение в одну сторону своим действием — и вызвали серию последующих волн дисбалансов. Спровоцировали ненужные стрессы. 

брок

Брокколи в начале июля дает головки при локальных подкормках и АКЧ

А мы поступим иначе...

Я научился делать иначе. На грядках с картофелем и томатами вношу комплексные удобрения локально, в 5 см от стволика на глубину 7-10 см. Корни очень быстро находят «локальные подкормки», адаптируются к ним и потребляют нужные минералы в нужных количествах. Корни способны потреблять азот, фосфор и калий раздельно, если они сами находят «залежи» этих солей, а не мы «делаем капельницы» и кормим весь объем корней.    Все это и доказал ученый Трапезников. Он выяснил: независимо от положения высокосолевой пряди, питание от неё поставляется всему растению. В норме разные корни заняты поиском и поглощением разных веществ. Если одна прядь корней нашла много питания, то силы и рост остальных направляются на добычу влаги или других элементов.

Найдя  концентрированное питание, растение может решать и выбирать, сколько и когда из него взять. Эта свобода выбора исключительно важна для нормальной саморегуляции растительного организма. Смешав почву с минералкой или пролив раствором удобрений, мы делаем растение заложником наших агрохимических измышлений. Тогда оно вынуждено поглощать удобрения, как человек на капельнице, — и терять иммунитет, разрыхлять ткани, наращивать лишнее тело, ломать цикл развития.

савой

Савойскую капусту мы едим в начале июля. На Новгородчине...

В чем плюс?

Многими производственными опытами доказано: локальное удобрение более физиологично, экономично, экологически безопасно и повышает урожай на 20-40%. Такие удобрения намного меньше связываются почвой и вымываются, дольше сохраняются и потому эффективнее усваиваются. Если уж вносить удобрения, то в лунки или борозды в 20-30 см от растений. Дозу при этом можно снижать на треть или вполовину.
  • При локальных подкормках корни и листья растут одновременно, сбалансировано, без волн и стрессов.  
  • Почвенные микроорганизмы на большой площади не угнетаются «избыточной химией».
  • И главное — высокосолевые корни, потребляя дефицитный азот, отращивают крупные листья и большой объем обычных всасывающих корней и начинают всей массой этих корней выделять секреты и формировать ризосферу. 
Итак, самое важное свойство локальных подкормок  — стимуляция секреции углеводов у всех остальных корней и усиление их всасывающей способности. Это не мой вымысел — это доказано учеными в экспериментах.

Познав и научившись применять этот главный секрет на практике, конкретно в своих условиях, на своих растениях, вы сможете чудеса творить в саду, а главное — не нарушая его экосистему, подавать на свой стол продукты, полезные для здоровья. Мы, например, свои экологически чистые огурцы и томаты едим с июня:

огур   Локальные подкормки долгоиграющими удобрениями в сочетании с опытом использования АКЧ и мульчированием грядок слаборазложившейся органикой позволили мне перевести экологию моего сада на новый, более высокий уровень.

Практика локальных подкормок на примере выращивания томатов

Закончили разговоры о теории, поговорим о практике локальных подкормок на нескольких практических примерах.

Томаты все любят. Их выращиваем ради удовольствия, коллекционирования, экспериментов, повода пообщаться с соседями. Труда и затрат на удобрения не жалко.

Основная проблема начинающих – перекорм томатов азотом, что затягивает цветение, дает бурный рост пасынков и «вечнозеленые помидоры». На чистой органике, без подкормок фосфором, калием, магнием и кальцием это бывает почти всегда. А вот в теплице в начале июля покраснели первые две кисти томатов при локальных подкормках:

томат 3   Я всегда имею в запасе максимально безвредные минеральные удобрения для подкормок. Это кальцийная селитра, калимаг, аммофос. И долгоиграющие комплексные удобрения с набором солей — конкретно под разные культуры (для цветов, для огурцов, для томатов, для хвойников). Они продаются в виде палочек, но дешевле и надежней использовать шарики ОМУ с набором солей под разные культуры.

Почва у дома на грядках у меня, естественно, окультуренная. Лопаты не знает много лет. Органики вношу много всякой, в основном — навоз. Обычно осенью все свободные площади мульчирую доступным навозом. Не жалею, что вымоется и потеряет азот — почвенный комплекс основные соли перехватит.

Разбиваю площадь (типа по Миттлайдеру): две строчки томатов и широкое — до 80 см — междурядье. Понимая, что рядом с томатами много компоста не положишь, я делаю неглубокие канавки по центру междурядья и в них сыплю компост — примерно до 1 ведра на погонный метр.

Канавка отстоит в пределах 40-50 см от рассады, и когда корни к навозу подойдут, он для них будет считаться внесенным локально, уже переработанным, и они возьмут не только азот, а все то, что им нужно.

После высадки рассады я рядом с каждым кустом, отступая 5 см, делаю лунку и вношу по 1 ст.ложке помидорного ОМУ. Фосфор и калий в таких локальных подкормках преобладает над азотом, а без этого коренастый куст с ранним цветением не получить. На фото — в открытом грунте без пленки 10 июля налились крупноплодные томаты:

грунт    Все рядки с томатами после посадки у меня мульчируются (обычно старым полуперепревшим навозом, в котором более половины составляют опилки или солома).   С началом налива плодов по листве определяю визуально, нужно ли профилактически внести калий и магний в виде внекорневых подкормок. Иногда калимаг вношу в бороздку рядом с корнями. Если бы я делал подкормки растворами солей, поливая ими почву и растение или рассыпая равномерно по почве и прикапывая их, я бы угнетал почвенную биоту, быстро бы насытил почвенный комплекс избытком фосфорных удобрений и часть микроэлементов необратимо связал, а часть вымыл бы в подпочву.   Делая все по старинке, я бы нарушил связь растений с микроорганизмами через корневые выделения и лишил бы свои растения гормонов и витаминов ризосферных микроорганизмов. И были бы мои томаты без вкуса и без запаха, какими они бывают из «турецко-китайского» супермаркета. 

Благодаря локальному внесению долгоиграющих удобрений и регулярному опрыскиванию грядок АКЧ, я на томаты не жалуюсь, потому что они питаются не прямой «химией», а солями, прошедшими через цитоплазму многих цепочек бактерий, и непосредственно аминокислотами и витаминами из выделений этих бактерий. В теплице при локальных подкормках мы видим здоровый лист и ниже созревших кистей.

теплица

А что с другими культурами?..

Вы готовите грядки под овощи — капусту, свеклу, морковь, лук. Встает вопрос: а нужно ли на такие грядки дополнительно вносить минеральные удобрения? И если нужно, то как?

Все зависит от ваших целей и приоритетов (урожай или качество?) и плодородия почвы на ваших грядках.

На моих старых и структурных почвах, на которые по многу лет вношу органику, не копаю, которые я не «насилую минералкой ради высоких урожаев», минеральные удобрения не вношу и необходимости в них не вижу. Тем более, я соблюдаю севооборот, под огурцы кладу органики побольше, и на этих грядках затем вырастает великолепный лук и чеснок . После картофеля и томатов хорошо растут свекла и капуста.       Но если почва новая, с низким содержанием гумуса, с не сложившейся еще экосистемой, я советую применять и под овощи тоже локальные минеральные подкормки. Зайдите в садоводческий магазин, где продаются комплексные удобрения, посмотрите их состав. Вы увидите, что, например, для капусты соотношение такое: азот-фосфор-калий = 22-10-16. А для редиса чуть отличается: 20-10-8. Для свеклы и моркови будет уже 18-16-18.      Подбирайте пакетик, подходящий вам по соотношению минералов. И лучше не дешёвую смесь с суперфосфатом, а ОМУ. И вносите эти долгоиграющие гранулы в бороздку между рядками с посаженными семенами на глубину около 5 см. Количество необходимой минералки всегда указано на пакете и в справочниках.         Таким образом, рядковое внесение минеральных комплексных удобрений, особенно качественных ОМУ, всегда лучше для корней и почвенной биоты, чем просто посыпать эти удобрения на почву и перемешать или регулярно поливать растения растворами таких удобрений.     Чем больше у вас внесено компоста, тем меньше надо минеральных удобрений. Фосфор часто совсем не нужен на богатой гумусом почве. И не верьте тем, кто утверждает, будто минералка и компост несовместимы. Малые дозы минеральных солей, внесенные локально, реального вреда почве не приносят. Появится в грядке перегной, сформируется биота — тогда и минералку будете использовать все меньше, только для коррекции питания капризных культур. 

И будет вот так, к примеру, как у нас: первые кисти съедены, но в июле завязалось по 6-7 кистей — будем до октября есть свои томаты

томат 2

7dach.ru

ЛОКАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ - PDF

Транскрипт

1 АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН ОТДЕЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ УНЦ РАН В.К.Трапезников, И.И.Иванов, Н.Г.Тальвинская ЛОКАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ Издательство Гилем УФА 1999

2 ББК Т 11 УДК Трапезников В.К., Иванов И.И., Тальвинская Н.Г. Локальное питание растений. Уфа: Гилем, с. ISBN В книге обобщены результаты многолетних исследований авторов и данные литературы об особенностях функционирования растений при разбросном и локальном применении основного минерального удобрения. Рассматривается влияние данных способов на распределение, трансформацию элементов питания в почве и ее биологическую активность. Показано, что взаимодействие части корневой системы растения с очагом высокой концентрации ионов приводит к синхронной активации ключевых физиологических функций, оптимизации продукционного процесса и его стабилизации при неблагоприятных условиях произрастания. Обсуждаются возможные механизмы действия очага высокой концентрации ионов на физиологическое состояние растений как единой целостной системы. Локальное питание растений рассматривается как важный фактор ресурсосбережения, экологической безопасности и совершенствования технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Рассчитана на научных работников, специалистов сельского хозяйства, студентов вузов биологического профиля. Табл. 75. Рис. 29. Библиограф.: 466 назв. Ответственный редактор д-р биол. наук, проф., чл.-корр. АН РБ Ф.Х.Хазиев Рецензенты: д-р биол. наук, проф. О.А.Соколов, д-р биол. наук, проф. И.Ю.Усманов Т Г(03)-99 Без объявл. Трапезников В.К., Иванов И.И., Тальвинская Н.Г., 1999 ISBN Издательство "Гилем", 1999

3 ВВЕДЕНИЕ Успехи современного земледелия в значительной мере связаны с широкомасштабным применением минеральных удобрений и других средств химизации. Данный подход к решению проблемы обеспечения населения продуктами питания, базирующийся на все большем вовлечении в круговорот вещества и энергии искусственных удобрений, содержит в себе и немало негативных моментов экологического и экономического характера. Общеизвестно и то, что увеличение объемов применения минеральных удобрений не сопровождается адекватным повышением продуктивности агроценозов. Данная стратегия не всегда позволяет разрешить противоречие между величиной урожая и его качеством, создать агроценозы с высокой устойчивостью продукционного процесса при неблагоприятных условиях произрастания растений. В качестве важнейшей остается и задача повышения эффективности минеральных удобрений, их окупаемости прибавочным урожаем, коэффициента использования элементов питания и уменьшения их потерь. Как показывают многочисленные исследования, эти и многие другие вопросы более успешно решаются на основе неравномерного распределения минеральных удобрений в почве (или иной питательной среде) в виде гнезда, ленты, экрана. Характерной особенностью данной технологии является то, что в ограниченном объеме почвы создается зона с экстремально высокой концентрацией элементов питания, во взаимодействие с которой вступает лишь часть корневой системы растения. По сравнению с разбросным внесением гетерогенное распределение элементов минерального питания в корнеобитаемой среде при фактическом равенстве доз удобрений и ресурсов внешней среды (Н 2 О, ФАР, СО 2, тепла) позволяет повысить продуктивность агроценозов на и более процентов. Изучение локального питания растений имеет более чем вековую историю. Казалось бы, что данную проблему можно отнести к числу достаточно исследованных. Имеется ряд обобщающих работ [Соколов, 1947; Синягин, 1975; Гилис, 1975; Соколов, 1980], где рассматриваются преимущественно агрохимические аспекты данной технологии и ее агрономическая эффективность. Наиболее глубокое обобщение осо- 3

4 бенностей распределения и трансформации азота почвы и удобрения при разбросном и внутрипочвенном их внесении представлено в работах О.А.Соколова и В.М.Семенова [1992, 1995]. Однако феномен локального питания растений с позиций физиологии продукционного процесса остается недостаточно изученным. Со времени выхода в свет одной из наших работ [Трапезников, 1983] прошло достаточно много времени. За этот период нами и другими исследователями получены сведения, существенно расширяющие и углубляющие представления о возможном механизме действия искусственно создаваемой гетерогенности корнеобитаемой среды на продукционный процесс и устойчивость растений при неблагоприятных условиях произрастания. Поэтому назрела необходимость обобщения и систематизации накопленного материала и его критического анализа. В данной работе предпринята попытка обоснования концепции о полифункциональном действии локального "солевого" стресса на почву и продукционный процесс растений. Дается классификация физиологических, агрохимических и экологических эффектов, вызываемых гетерогенитетом среды. В литературе до настоящего времени не нашел отражения вопрос о возможной роли и месте локального питания в системе воздействий на растения, обеспечивающей наиболее полную реализацию генетического потенциала растений и эффективное использование факторов внешней среды. Представляется, что данная проблема имеет важное теоретическое и прикладное значение в вопросах совершенствования технологий возделывания культур и сортов, создании агроценозов с высоким уровнем надежности и устойчивости продукционного процесса к стрессовым воздействиям природного и антропогенного характера. В конечном итоге системное изучение данной проблемы должно способствовать разработке принципов построения моделей адаптивных ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Авторы выражают искреннюю признательность всем сотрудникам лаборатории физиологии растений Института биологии Уфимского научного центра РАН, принимавшим активное участие в изучении проблемы локального питания растений. 4

5 ГЛАВА 1. ПИЩЕВОЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ Корневая система растений эволюционно приспособлена функционировать в разнородной по многим параметрам почвенной среде. Способы локального распределения удобрений в почве приводят к значительному повышению ее гетерогенитета. В первую очередь это относится к содержанию в месте расположения удобрения элементов питания. Их концентрация, особенно в начальный период после внесения даже сравнительно невысоких доз удобрения, достигнет стрессовых значения. На данную особенность в 80-х годах прошлого столетия указывал профессор Харьковского университета А.Е.Зайкевич [1888]. Более высокую эффективность местного размещения суперфосфата под сахарную свеклу он связывал с тем, что удобрение располагалось в сфере деятельности корней растений в "сгущенном состоянии". Прошли десятилетия, но данная проблема продолжает привлекать внимание исследователей и до сего времени. Объясняется это ее большой актуальностью не только в смысле повышения эффективности удобрений, но и с точки зрения экологии, качества продукции, путей конструирования агроценозов, устойчивых к неблагоприятным условиям произрастания, сохранения и воспроизводства плодородия почвы. Сравнительная эффективность того или иного воздействия на растения и почвенную среду, в нашем случае разбросного и локального применения удобрений, в принципе обусловливается соотношением присущих каждому из них положительных и негативных сторон. В качестве положительного момента технологии разбросного внесения удобрений часто указывается на более высокую производительность применяемых для этого наземной техники и авиации. Но недостатков она имеет значительно больше, чем достоинств. К числу наиболее значимых относится неравномерность распределения удобрений по поверхности почвы, которая не должна превышать 10-20%. Применяемые для этого технические средства такой равномерности не обеспе- 5

6 чивают. В результате получается: где густо, где пусто. Подобная пестрота в распределении удобрений приводит к несинхронному росту и развитию растений, полосному их полеганию при достаточном и избыточном увлажнении, неравномерному воздействию на почвенную среду. Конечным результатом такого применения удобрений, как правило, является снижение продуктивности агроценозов и качества урожая [Соколов, 1947; Федоровский, 1979; Филиппов, 1967; Останин, 1972; Минеев, 1975; Креффт, 1979; и др.]. Этому способствует и меньшая устойчивость растений к болезням и вредителям. Положение усугубляется и ограниченностью набора средств для последующей заделки вразброс внесенных удобрений: культиватор, борона, плуг. В случае применения первых двух до 50-80% гранул удобрений остается в слое почвы 0-2 см и до 100% на глубине 0-6 см [Булаев и др., 1977; Медведев, 1980; Тепляков, Федоров, 1979; Осипов и др., 1980; Тарарико и др., 1980], пересыхающем в первые же весенние дни. При таком распределении резко снижается позиционная доступность элементов питания корневым системам растений. В условиях весенней засухи, когда преобладает восходящий ток влаги, миграция элементов питания и рост корней молодых растений вообще имеют противоположную направленность. Возможность их встречи будет определяться двумя факторами: временем и количеством выпадения осадков и степенью развития вторичной корневой системы. По данным ряда исследователей [Булаев, 1976; Булаев и др., 1977; Тепляков, Федоров, 1979; Медведев, 1980; Осипов и др., 1980], заделка удобрений плугом также не дает равномерного их распределения по профилю почвы. При использовании плуга с предплужником большая часть удобрений располагается в слое почвы высотой см, прилегающем к плужной подошве. Более равномерное распределение удобрений по обрабатываемому слою почвы достигается при использовании плуга без предплужника. Равномерное перемешивание удобрений с большим объемом почвы также имеет свои негативные стороны, способствуя переходу части элементов питания в недоступное растениям состояние. В первую очередь это относится к фосфору [Прянишников, 1952]. В этих условиях возрастает также необменное поглощение ионов калия и аммония [Соколов, 1947; Минеев, 1975]. Показано, что в почвах с невысоким содержанием подвижных форм калия более 50% внесенного калия удобрений переходит в недоступное растениям состояние. Это обусловли- 6

7 вает невысокий коэффициент использования (около 40%) калия удобрений [Кореньков, Борисова, 1980]. Характер распределения удобрений в почве в значительной мере определяет интенсивность и соотношение процессов мобилизации и иммобилизации азота удобрений [Соколов, Семенов, 1992], а отсюда и степень их использования растениями. Локальное применение удобрений сводит к минимуму их контакт с почвой, что способствует более длительному сохранению элементов питания в доступной для растений форме [Сабинин, 1934; Коржуев, 1935; Соколов, 1947; Вильдфлуш и др., 1971; Гилис, 1975]. Большая продолжительность пребывания удобрений в тесном контакте с почвой до начала их использования растениями также может выступать в качестве фактора иммобилизации части питательных веществ. О повышении эффективности фосфорных удобрений в результате уменьшения срока их взаимодействия с почвой сообщается в ряде работ [Гулякин, Коровкина, 1958; Булаев, 1974а; Гилис, 1975]. Обычно этот период при внесении удобрения под зяблевую вспашку составляет 8-9 месяцев. В определенных условиях весеннее внесение оказывается предпочтительнее осеннего под картофель [Магницкий и др., 1965], яровую пшеницу [Хритонов, 1969]. Сокращение периода взаимодействия фосфорных удобрений со до 14 дней повышало урожай хлопка сырца [Рахматджанов и др., 1971]. При этом локальное внесение удобрений оказалось более эффективным, чем смешивание их с почвой при набивке сосудов. Отмечается, что чем сильнее почва фиксирует фосфор, тем выше эффект от локального размещения удобрений по сравнению с внесением вразброс [Barber, 1977]. Разбросное внесение азотных удобрений и перемешивание их с верхним слоем почвы может приводить к значительным газообразным потерям азота. По имеющимся данным, они могут составлять 15-30% от внесенного количества азота удобрений [Андреева, Щеглова, 1966; Бобрицкая, Москаленко, 1969; Смирнов, 1977; и др.]. Исследованиями на серой лесной почве с различными культурами установлено, что ленточное внесение сульфата аммония на глубину см снижало потери азота удобрений по сравнению с разбросным способом в первый год в 1,3-2,2 раза, а во второй в 1,2-3,6 раза [Соколов, Семенов, 1992]. Технология разбросного применения удобрений на склоновых землях может сопровождаться значительными потерями элементов питания, особенно азота, за счет поверхностного смыва. При крутизне склонов в 2-3 в зависимости от дозы удобрения, физико-химических 7

8 свойств почвы, характера выпадения осадков и их величины потери азота удобрений могут достигать 20% [Юркин и др., 1978]. Перемешивание удобрений с большим объемом почвы также способствует более интенсивному усвоению элементов питания микрофлорой. Последнее может приводить к обострению конкурентных отношений за элементы питания между растениями и микроорганизмами почвы. Все вышеперечисленные недостатки поверхностного разбросного внесения удобрений, в конечном счете, предопределяют относительно невысокую их агрохимическую, экологическую и энергетическую эффективность. Вероятно, мало что изменяется в лучшую сторону и в случае внесения удобрений в виде лент различной ширины по поверхности почвы с последующей их заделкой почвообрабатывающими орудиями. Предпочтительнее в плане повышения эффективности удобрений и снижения потерь элементов питания представляется их внутрипочвенное размещение и перемешивание с ограниченным объемом почвы. По данным многих исследований, неравномерность распределения удобрений по поверхности и профилю почвы при разбросном внесении удобрений рассматривается как негативный фактор. В то же время локальное внутрипочвенное размещение удобрений целиком и полностью основано на неравномерном его распределении в корнеобитаемой среде. К данному способу, вернее к различным его модификациям, подходит определение как равномерная неравномерность. В идеале каждое растение агроценоза должно воспринимать эту гетерогенность в одно и то же время, что позволит избежать пестроты в их росте и развитии, т.е. размещение удобрения должно быть строго ориентировано относительно семян и растений в пространстве. Способы внутрипочвенного локального внесения удобрений отличаются большим разнообразием. К наиболее известным и широко применяемым в производстве относится внесение небольших доз удобрения, чаще всего фосфорного, вместе с семенами во время посева. По многочисленным данным, полученным в различных почвенноклиматических условиях, такое внесение удобрений обеспечивает высокую их окупаемость прибавочным урожаем. Более высокие дозы стартового удобрения вносятся с небольшой почвенной прослойкой от семян или растений с одной или двух сторон рядка, что позволяет избежать отрицательного влияния повышенной концентрации солей на всхожесть и прорастание семян. С учетом последнего основное минеральное удобрение, применяемое в более вы- 8

9 соких дозах, требует и большей пространственной изоляции от семян. Чаще всего для этого используется ленточный способ. Ленты удобрений различной ширины располагаются глубже заделки семян на 5 и более см и в сторону от рядка на 5-7 и более см. При отсутствии техники для строго ориентированного размещения семян и лент удобрений в почве хорошие результаты дает и допосевное ленточное внесение основного минерального удобрения обычными зерновыми сеялками или культиваторами-растениепитателями. Внесение широкими лентами или сплошным экраном возможно при использовании орудий при плоскорезной обработке почвы. Разновидностями локального способа являются гнездовое размещение удобрений при посадке клубнеплодных и овощных культур, а также подкормки пропашных культур в течение вегетации. В последние годы широкое распространение нашло прикорневое локальное внесение удобрений весной на озимых зерновых культурах, а также многолетних травах. Своеобразным способом локализации является также применение супергранул удобрений массой 0,2-0,3 г каждая [Бубнова и др., 1990]. Итак, спектр способов локального размещения удобрений в почве значительно шире и разнообразнее, чем при разбросном внесении. Имеется реальная возможность для маневрирования применения удобрений по времени внесения, коррекции минерального питания в онтогенезе растений. Возможность совмещения операций по локальному внесению удобрений с основной, предпосевной и междурядной обработкой почвы, а также посевом и посадкой является важным резервом не только экономии ресурсов, но и средством избежания избыточного уплотнения почвы. По данным многих исследований, характер распределения удобрений в почве оказывает многообразное влияние на их взаимодействие с почвой, ее биологическую активность. Все это в конечном итоге в значительной мере предопределяет функциональную активность корневой системы как первичного акцептора происходящих в почве процессов, а следовательно, и надземной части растения. Поэтому хотя бы краткое изложение особенностей влияния способов внесения удобрения на почву и превращения элементов питания в ней необходимо для понимания их влияния на продукционный процесс растений. 9

10 Распределение, миграция и трансформация элементов питания в почве Положительное влияние внутрипочвенного локального внесения удобрений на продуктивность растений ранее связывалось с тем, что удобрения размещаются в виде концентрированных очагов в слоях почвы с лучшей обеспеченностью влагой. Указывалось так же и на то, что при таком распределении элементов питания улучшается позиционная доступность элементов питания корневым системам растений, снижается их потребление микрофлорой почвы. При всей важности указанных факторов для продукционного процесса растений подобных сведений было явно недостаточно для объяснения возможной сложной картины взаимодействия компонентов системы: почва удобрение растение. Специфической особенностью всех видов локального применения удобрений является то, что в ограниченном объеме почвы формируются зоны с повышенным содержанием подвижных форм элементов питания [Надеждин, 1965; Булаев, 1973; Вильдфлуш и др., 1971; Гилис, 1975]. Их концентрация в месте расположения удобрения и в соседних участках почвы определяется многими факторами. Далеко не последнюю роль в микрораспределении подвижных форм элементов питания при локальных способах внесения имеют состав вносимого удобрения, миграционная подвижность элементов питания и их способность вступать в обменные процессы в почве. При изучении микрораспределения элементов питания из места внесения удобрения общепринятые методы отбора образцов почвы непригодны. Поэтому исследователи используют послойный их отбор в виде горизонтальных монолитов [Трапезников, 1983] или путем взятия не менее 10 индивидуальных проб на глубину до см перпендикулярно направлению ленты [Zerkoune et al., 1993]. Для получения репрезентативного смешанного образца почвы используется отбор индивидуальных проб в рядке, в середине междурядий и около рядков [Soil sampling, 1994]. Нередко для этого берутся образцы с большими интервалами. Включение очага удобрения с большим объемом почвы зачастую не позволяет оценить истинные параметры тех или иных признаков и свойств в очаге и соседних с ним участках почвы. Во избежание этого нами использовался мелкомасштабный отбор образцов почвы в виде горизонтальных монолитов сечением 2х2 см по схеме (рис. 1). На тяжелосуглинистом выщелоченном черноземе нитрофоску 10

11 Глубина, см состава 12:12:12 вносили лентой шириной 2 см на глубину 10 см в середину 15-см междурядий яровой пшеницы с помощью специального шаблона. Разбросное внесение удобрения осуществляли путем равномерного перемешивания его со слоем почвы 0-10 см. В течение вегетации проводили 4-5 отборов почвы с учетом фаз развития растений. Наблюдения, проведенные в течение нескольких сезонов, в принципе давали сходную картину динамики микрораспределения подвижных форм азота, фосфора и калия Локально Вразброс В Б А Б В Г Рис. 1. Схема отбора образцов почвы: А, Б, В, Г серии образцов, расположенных на одной вертикали. Точками обозначено положение ленты нитрофоски В условиях наших опытов миграция N-NH 4 в течение вегетации сильнее была выражена по вертикали, чем по горизонтали. Максимальное содержание данной формы азота было приурочено к месту расположения ленты удобрения. Примерно через 2 недели после закладки опыта количество N-NH 4 в образце, включавшем ленту удобрения и по одному сантиметру сверху и снизу, доходило до 50 мг в 100 г почвы. В соседнем по горизонтали монолите оно было примерно в три раза меньше. В течение вегетации аммоний практически не мигрировал по горизонтали дальше 3-4 см. По вертикали от места внесения нитрофоски повышенное содержание аммония отмечалось в слое почвы 5-15 см. При перемешивании удобрения, имитирующем разбросной способ, некоторое увеличенное содержание аммония наблюдалось в слое почвы 0-10 см до фазы кущения. Гетерогенность в распределении N-NH 4 при ленточном внесении нитрофоски сохраняется длительное 11

12 время. В условиях наших опытов она четко прослеживалась и в период колошения яровой пшеницы. О продолжительном существовании очага повышенного содержания аммония в месте расположения ленты нитрофоски и соседних с ним участках почвы свидетельствуют данные и других исследователей [Гилис, 1975; Вильдфлуш и др., 1971]. Содержание подвижных форм азота в очаге и их миграция в соседние участки почвы существенно зависят от ширины ленты удобрения [Лыкова и др., 1980], свойств почвы и формы азотных удобрений [Кореньков, 1976; Соколов и др., 1983; Pang et al., 1973], дозы удобрения. Увеличение дозы азотных удобрений с 30 до 60 кг/га приводило к расширению зоны миграции аммония. Показано, что определенное влияние на количество и соотношение форм азота в очаге оказывает глубина экранного внесения сульфата аммония [Семенов, Соколов, 1982; Соколов, Семенов, 1992]. В местах расположения сульфата аммония (от 10 до 30 см) отмечалось повышенное содержание обменного и необменного аммония и через месяц после его внесения. При этом чем глубже заделывалось удобрение экраном, тем меньше образовывалось нитратов. Общеизвестно, что нитратная форма азота характеризуется значительно большей подвижностью, чем аммонийная. Облегченный выход N-NO 3 из очага путем диффузии с восходящим или нисходящим потоком влаги способствует формированию более обширной зоны повышенного его содержания (рис. 2). В отличие от аммония очаг высокого содержания NO 3 сохраняется лишь в течение 3-4 недель после внесения нитрофоски. При перемешивании удобрения со слоем почвы 0-10 см отмечается более равномерное распределение N-NO 3. В условиях острой засухи, когда преобладает восходящий ток влаги, значительное количество нитратов может накапливаться в верхнем 5-сантиметровом слое почвы. На динамику распределения минеральных форм азота в почве существенное влияние оказывает не только способ внесения удобрения, но и физико-химические свойства самого удобрения. Об этом свидетельствуют исследования [Шкиль, Трапезников, 1987], проведенные на выщелоченном черноземе Южной лесостепи Башкортостана, с обычной и капсулированной [Брук и др., 1980] мочевиной. Удобрение (гранулированный суперфосфат, калийную соль, обычную или капсулированную мочевину в дозе 60 кг/га) вносили путем перемешивания со 12

13 мг/100 г почвы Всходы 5 10 Всходы мг/100 г почвы 10 Кущение мг/100 г почвы 5 10 Трубкование 5 10 Кущение мг/100 г почвы 0,5 1 1,5 Молочновосковая спелость 0,01 0, Колошение Рис. 2. Динамика содержания и распределения форм азота. А, Б, В, Г см. на рис N-Nh5 Глубина взятия образца, см N-NO3 Глубина взятия образца, см 13

14 слоем почвы 0-25 см и лентой шириной 2 см на глубину 10 см. Образцы почвы отбирали в виде горизонтальных монолитов сечением 2х3 см на глубину до 19 см. Характер распределения N-NO 3 и N-NH 4 по слоям почвы при разбросном внесении обычной и капсулированной мочевины в течение вегетации яровой пшеницы был сходным. Общим для обеих форм мочевины было сравнительно равномерное содержание минерального азота, особенно аммонийного, по профилю почвы. За период от фазы 1-2 листьев до кущения происходило резкое снижение в исследуемом слое почвы содержания N-NO 3. В случае ленточного внесения зона расположения удобрения характеризовалась повышенным содержанием минерального азота. Однако четко выраженная гетерогенность в распределении N-NO 3 при внесении обычной мочевины отмечалась лишь до фазы кущения яровой пшеницы. В фазу 1-2 листьев повышенное содержание нитратов при внесении обычной мочевины наблюдалось в большем объеме почвы, чем при внесении капсулированной. Особенностью локального внесения капсулированной мочевины было сохранение повышенного содержания N-NO 3 в очаге до наступления молочной спелости зерна. Вероятно, локальное внесение азотных удобрений с пролонгированным действием позволит создавать более благоприятные условия азотного питания растений и на заключительных этапах онтогенеза растений. Детальными исследованиями на серой лесной почве показано, что основные изменения в содержании и распределении форм азота при различных способах внесения сульфата аммония происходят в течение первых 3-5 недель [Соколов, Семенов, 1992]. Длительное сохранение повышенного содержания минерального азота в очаге авторы связывают с невысокой миграционной способностью N-NH 4 в почве, а также торможением процесса нитрификации. Важная роль в поддержании гетерогенитета по содержанию минеральных форм азота отводится процессу усиленной мобилизации азота органического вещества почвы в месте расположения азотного удобрения. Поэтому после достаточно большого периода времени взаимодействия удобрения и почвы, повышенное содержание минерального азота в очаге и соседних с ним зонах представлено преимущественно азотом почвы. Известно, что наряду с процессом минерализации органического вещества почвы под влиянием азота удобрений одновременно идет и его иммобилизация за счет поглощения микрофлорой и связывания аммиака почвой. На степень ее проявления способы внесения азотных 14

15 удобрений также оказывают определенное влияние. Эти различия четко проявляются уже после нескольких дней взаимодействия азотных удобрений с почвой. Так, при перемешивании сульфата аммония со слоем почвы 0-10 см через 4 дня 21,2% азота удобрения находилось в органической форме, через 14 дней 24,9% [Соколов, Семенов, 1992]. В то же время при ленточном внесении удобрения на глубину 10 см они составили соответственно 10,0 и 14,3%. В менее выраженной форме различия по степени иммобилизации азота удобрения в зависимости от способа его внесения сохранялись до конца вегетации гречихи. В ряде работ показано, что локализация азотных удобрений приводит к более интенсивному образованию экстра-азота [Семенов, Мергель, 1989; Соколов, Семенов, 1992]. При этом указывается на несколько путей формирования фонда экстра-азота в почве: химический (как результат воздействия высокой концентрации на почву), биохимический (разложение органического вещества микробиологически) и физиологический (как результат повышения поглотительной способности корней низкосолевого статуса вследствие контакта высокосолевых корней с очагом удобрения). Степень мобилизации азота почвы при локальном внесении азотных удобрений определяется рядом факторов. К числу таковых относятся исходные запасы минерального азота и качественный состав азотного фонда почвы. Предполагается, что действие локально внесенных удобрений на формирование фонда экстра-азота ограничено по силе и затрагивает лишь небольшую часть способных к мобилизации азотистых соединений почвы [Соколов, Семенов, 1992]. В исследованиях по распределению элементов питания и их трансформации при различных способах внесения основного минерального удобрения обычно обращается внимание на очаг (место расположения удобрения в почве) и смежные с ним участки почвы, т.е. изучением охватывается ограниченный объем корнеобитаемой среды. Исходя из данны

docplayer.ru


Смотрите также

Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта