В условиях интенсивных технологий рост урожайности картофеля сопровождается увеличением выноса всех элементов питания, в том числе и микроэлементов. Это повышает потребность культуры в биологически значимых для неё микроудобрениях на почвах с недостаточным и умеренным их содержанием в доступной форме.
В данной статье приводятся обобщенные результаты исследований учёных по содержанию микроэлементов в картофеле, симптомах их дефицита, влиянию условий возделывания на их поступление в растения.
В картофелеводстве часто ищут причины неблагоприятных симптомов в период вегетации картофеля: преждевременно пожелтевшие и побуревшие молодые листья, мелкие клубни, плохое образование клубней и низкое содержание в них крахмала. В данном случае, речь может идти о дефиците микроэлементов.
Такие микроэлементы, как бор, молибден, цинк, медь, марганец, необходимы картофелю для нормального роста. Важно знать влияние на картофель каждого микроэлемента, его поступление и усвоение растением, в каких обменных реакциях участвует совместно с другими питательными веществами и в каких условиях может проявляться его дефицит. Каждый микроэлемент выполняет строго определенные функции в обмене веществ растений картофеля и не может быть заменен другим.
По сравнению с макроэлементами (азотом, фосфором, калием, серой и магнием) микроэлементы даже в незначительных количествах способны влиять на обменные процессы. К примеру, 1 атом молибдена действует на миллион атомов азота. Это означает, что даже миллион атомов азота в форме нитратов, которые потребляет картофель, не обеспечит должного эффекта без одного атома молибдена.
Каждому виду растений в общей сложности необходимо около 15 питательных веществ (макро- и микроэлементов) в необходимом соотношении и количестве. Агрономам в работе с картофелем необходимо обращать внимание на соотношение разных элементов питания.
Картофель хорошо растет на почвах с широким диапазоном кислотности: при рН 5,0-6,0 — на супесчаных и рН 5,5-6,2 — на суглинистых. На урожайность культуры сильно влияет ее место в севообороте и сбалансированное питание. Отрицательное действие извести на картофель может проявиться лишь на легких, слабоокультуренных и малогумусных почвах. На почвах с высоким рН и низким содержанием подвижных форм микроэлементов рекомендуется применять микроудобрения в некорневую подкормку и на 10-20% повышенные дозы калийных удобрений в расчете на планируемую урожайность. Это повысит устойчивость растений к заболеваниям и повысит качество клубней.
Дозы микроэлементов в некорневые подкормки и их кратность для картофеля планируют в зависимости от обеспечения почвы подвижными формами микроэлементов, уровня возможной урожайности и степени кислотности почвы.
Кальциевый хлороз
Все симптомы хлороза проявляются в основном при возделывании картофеля на минеральных почвах с высоким содержанием обменного кальция (более 1600 мг/кг). Хлороз может быть вызван и избытком хлора в почве, если превышены дозы калия хлористого или калийной соли.
Холодная погода весной в начале вегетации картофеля приводит к сильному дефициту железа, который проявляется светлой окраской листьев (табл. 1). Высокая влажность и плохая структура почвы усугубляют ситуацию. Эффективность азотных удобрений в этих условиях снижается, поскольку железо отвечает за превращение нитратов в нитриты. Кроме того, применение гербицидов часто может повреждать растения, так как железо входит в состав ферментов, которые участвуют в разложении гербицидов.
При высоком уровне рН почвы возникает дефицит микроэлементов. В этом случае речь идет о временном проявлении, когда повреждения можно снизить обработкой растений.
Таблица 1. Дефицит микроэлементов на картофеле [1]
Элемент | Оптимальное содержание для картофеля (мг/кг) | Симптомы дефицита | Проявление недостатка |
Железо (Fe) |
Листья: 50-100 Клубни: 20-70 |
Менее интенсивная зеленая окраска листьев. Снижение эффективности азота. Фитотоксическое действие гербицидов. | В условиях с холодной погодой. При высоком содержании в почве доступного кальция и большом накоплении нитратов. На почвах с высоким содержанием меди. |
Цинк (Zn) |
Листья: 20-40 Клубни: 14-22 |
Низкий урожай клубней с 1 растения. Замедленное перераспределение питательных веществ. Низкое содержание крахмала. Снижение энергии прорастания посадочного материала. | Высокое содержание фосфора в почве. Плохая структура почвы. Низкое содержание в почве цинка. Высокий уровень рН. |
Марганец (Mn) |
Листья: 35-200 Клубни: 5-13 |
Замедленное начальное развитие. Снижение эффективности питательных веществ. Высокий риск поражения паршой. | Слишком рыхлая почва. Засуха. Низкое содержание в почве марганца. Высокий уровень рН. |
Медь (Cu) |
Листья: 7-15 Клубни: 4-7 |
Низкая устойчивость к холоду и болезням. Фитотоксическое действие гербицидов. Медленное образование кожуры. | Богатые гумусом почвы. Низкое содержание в почве меди. Высокий уровень рН. Засуха. |
Молибден (Mo) |
Листья: 0,3-0,5 Клубни: 0,15-0,30 |
Снижение усвоения азота. Опасность развития болезней (фитофтороз, склеротиниоз). Высокая восприимчивость к повреждениям. Изменение окраски. |
Низкий уровень рН. Высокое содержание серы в почве. Засуха. |
Бор (В) |
Листья: 25-60 Клубни: 5-10 |
Снижение эффективности азота. Низкий урожай клубней с 1 растения. Снижение усвоения элементов питания. Низкое содержание крахмала. Повышенное содержание сахаров. Высокая опасность повреждений. Железистая пятнистость, пустотелость клубней. Изменение окраски. |
Низкое содержание бора в почве. Высокий уровень рН. Неблагоприятные условия для транспирации. Проблемы с усвоением питательных веществ.
|
Недостаток цинка
Одна из причин дефицита цинка — низкое содержание подвижного элемента в минеральных почвах (менее 3,0 мг/кг). Еще одна причина — плохая структура почвы, когда клубни видны на поверхности. Поскольку растение поглощает цинк с помощью корневой системы, то при слабом развитии корневой системы поглощение идет достаточно сложно.
Ведет к дефициту микроэлемента и высокая обеспеченность фосфором на известкованных почвах при низком содержании цинка. Сильное ветвление корневой системы в верхней части пахотного слоя может привести к значительному поглощению фосфора (обусловленного высоким содержанием аммония). В этом случае антагонизм цинка с фосфором препятствует поступлению цинка в растения.
Визуально дефицит цинка проявляется в виде некротических пятен на нижней стороне листовой пластинки и хлороза основания листа, распространяющегося к верхушке. Поражаются более молодые листья картофеля.
Явным признаком дефицита цинка является снижение симптомов на затененных от солнца участках поля. Это обусловлено тем, что дефицит цинка повышается в результате воздействия на растения солнечных лучей. В этих условиях повышается риск поражения культуры альтернариозом.
Дефицит цинка ухудшает образование клубней и затягивает передвижение продуктов ассимиляции. Как следствие, в урожае отмечается большая разница между фракциями и низкое содержание крахмала в клубнях.
Скрытый дефицит можно устранить некорневой подкормкой растений цинковым микроудобрением. Острый дефицит цинка откорректировать практически невозможно.
Дефицит магния
Недостаток магния наблюдается, в первую очередь, в изреженных посевах. Часто поражаются растения на участках с недостатком влаги и высоким уровнем рН почвы. Оптимальное соотношение подвижных форм магния и кальция в минеральных почвах — 0,4-0,8.
Дефицит проявляется затянутым начальным развитием, поврежденные растения становятся светлее здоровых. Как и при недостатке цинка, на листьях появляются желтые пятна. В процессе вегетации пятна становятся коричневыми. При постоянном дефиците магния чаще отмечается и поражение паршой.
Растениям картофеля хватает магния при содержании его обменной формы в минеральных почвах в оптимальных пределах (150-300 мг/кг) и достаточном снабжении влагой. В качестве альтернативы также подходит внесение физиологически кислых удобрений под картофель и подкормка аммонийными формами. Плановые некорневые подкормки магнием также снижают проявление его дефицита.
Часто магний может быть в почве и в избытке (более 300 мг/кг), если известкование проводят постоянно доломитовой мукой, содержащей магний. Особенно это характерно для легких почв. К избытку поступления магния в растения приводят интенсивные осадки на фоне плохой структуры почвы.
Токсичное проявление избытка магния определяется по бурой пятнистости на листовых пластинках и пожелтению кончиков листьев.
Избыток магния очень сложно устранить. По сути, быстро можно лишь замедлить интенсивный рост концентрации магния. В среднесрочной перспективе эффект достигается повышением уровня рН почвы с помощью внесения кальция
Скрытый дефицит меди
Больше всего скрытый дефицит меди проявляется на торфяных и высокогумусных почвах, преимущественно с низким содержанием подвижной меди (соответственно менее 5 и 1 мг/кг). В засушливые годы содержание меди в растениях картофеля, который часто возделывается на богатых гумусом почвах, очень мало.
Скрытый дефицит выражается в плохой переносимости растениями низких температур и холода. Часто это приводит и к повреждениям при повторной гербицидной обработке, поскольку медь, как и железо, участвует в ферментативном разложении гербицидов.
Уровень содержания меди в посадочном материале влияет на устойчивость картофеля к холоду и гербицидам. При дефиците меди процесс образования кожуры на клубнях идет гораздо медленнее, и она более тонкая. По этой причине клубни картофеля более подвержены различным болезням при хранении.
Поскольку дефицит меди выявляется очень рано, важны обработка посадочного материала медью и некорневые подкормки. Для повышения содержания меди в клубнях после цветения картофеля следует проводить несколько обработок медью. Благодаря этому на почвах с высоким содержанием гумуса на клубнях будет быстрее образовываться кожура и повысится их лежкость
Недостаток молибдена
Причина дефицита молибдена часто скрывается в применении серы вместе с удобрением (30-40 кг/га). Дефицит молибдена проявляется в плохом усвоении азота. Несмотря на подкормку азотным удобрением, темп роста растений будет ограничен.
Недостаток молибдена, как правило, проявляется в скрытой форме. При анализе выявить его недостаток практически невозможно. Клубни, выращенные на фоне дефицита молибдена, имеют горьковатый вкус. Причина — более высокое содержание нитратов и низкое содержание органических кислот.
Некорневые подкормки молибденом повышают эффективность азота и улучшают качество клубней.
Дефицит бора
Бор — самый востребованный картофелем микроэлемент, недостаток которого отмечается практически повсеместно. Наравне с цинком, он участвует в образовании гормона ауксина и является прямым антагонистом нитратного азота. Особенно важно стабилизирующее действие бора на клеточные стенки. Микроэлемент объединяет пектины в клеточной стенке, укрепляя ее.
Недостаток в первую очередь проявляется на минеральных почвах с низким содержанием водорастворимого бора (менее 0,3 мг/кг). Листья скручиваются, желтеют, сдерживается рост побегов, черешки приобретают красноватый оттенок. В период засухи симптомы усиливаются. На почвах с высоким уровнем рН при недостатке бора цветущие растения становятся бурыми. Образуется небольшое количество клубней с низким содержанием крахмала, которые плохо хранятся.
Низкое содержание бора в клубнях картофеля ухудшает их качество. Даже при достатке калия, но дефиците бора возрастает риск повреждений. Во многих случаях недостаток бора усиливает образование внутри клубней пустот и реакцию изменения окраски (потемнение клубней при приготовлении, появление темных пятен и т. д.).
При нехватке бора клубни склонны к черной и железистой пятнистости. Причиной появления типичных темных пятен является меланин, который образуется в растениях при дефиците бора.
Парша развивается при засухе, отсутствии в почве марганца и бора, при высоком содержании в почве воздуха, при мелкой заделке клубней.
Картофель усваивает микроэлементы в подвижной форме, если они находятся в непосредственной близости к корням растения. На усвоение микроэлементов картофелем влияет и структура почвы.
Обязательно вносите бор
Бору на картофеле уделяется недостаточно внимания, что влечет за собой определенные проблемы. Элемент активно поглощается корневой системой с почвенной влагой. Интенсивное испарение под влиянием высоких температур или невысокая влажность воздуха повышают потребность картофеля в боре.
В сформированных клетках бор способствует выводу ассимилянтов. Без испарения — например, ночью или при очень высокой влажности воздуха — вода вместе с бором поступает в клубни.
Более старые листья не могут полностью замыкать устьица. Вследствие этого ночью происходит сильное испарение, которое уменьшает содержание воды и бора в клубнях. Чем больше развит листовой аппарат, тем сильнее проявляется этот негативный эффект. Теплые ночи и сильный ветер обостряют эту проблему. При этом обеспечение листьев бором негативно коррелирует с его содержанием в клубнях, если бор дополнительно не вносится.
Корневая система также влияет на эффективность поглощения бора клубнями. Через корни бор поступает в главный стебель. Основная часть бора, которая поступает в растения через боковые корешки столонов, направляется уже в клубни. Большое количество столонов, а также клубней улучшает поглощение бора.
Лучше получить достаточный урожай клубней с единицы площади, чем много клубней с одного куста. Небольшое расстояние между кустами повышает эффективность бора (табл. 2). Фосфат аммония, находящийся вблизи материнского клубня, улучшает развитие боковых корешков столона. Если в растение поступает много нитратов, эти корни повреждаются.
Внесение кислых форм удобрений до всходов улучшает питание бором листового аппарата. Содержание бора в клубнях при этом увеличивается незначительно. В то же время подкормка посадок картофеля кислыми удобрениями, напротив, повышает содержание бора именно в клубнях.
Таблица 2. Мероприятия, улучшающие поглощение бора [1]
Мероприятие | Действие |
Высокая густота стояния + оптимальный физиологический возраст и апикальное доминирование посадочного материала. |
|
Оптимальная доза азотных удобрений. |
|
Физиологически кислые удобрения при высоком уровне рН почвы и высоком содержании в почве бора. | Повышение доступности бора для растений. |
Внесение борсодержащих удобрений при низком содержании бора в почве. |
|
Периодическое орошение (полив). |
|
Внесение в рядки медленно действующих борных удобрений. | Равномерное усвоение бора на протяжении всего периода вегетации. |
Во многих случаях проблема заключается в слабой доступности бора для растений из почвы, особенно если в предшествующие годы на участке проводилось известкование. Если причина в высоком уровне рН, доступность элемента можно повысить внесением кислых форм азотных удобрений. Однако их действие длится только несколько недель и носит временный характер. Ингибиторы нитрификации продлевают этот эффект вплоть до смыкания рядков.
Картофелю бор необходим на протяжении всего периода вегетации. В этом случае преимущество имеют медленно действующие борные удобрения. Наибольший эффект достигается при внесении борного удобрения в период начального развития картофеля. Нужна некорневая подкормка бором и после продолжительного периода засухи.
Дефицит микроэлементов в поле определить очень сложно. Хотя в редких случаях симптомы все же могут проявляться достаточно четко. Чаще можно наблюдать наслоение многих симптомов дефицита и проблем, обусловленных недостатком микроэлементов. Например, поражение альтернариозом, ожоги от солнечных лучей и повреждение гербицидами... По мере развития растения симптомы могут изменяться.
Сафроновская Г. М., кандидат с.- х. наук