Разрушители мифов: листовая подкормка фосфором
Проблема фосфора в земледелии заключается в его низкой эффективности при внесении в почву. Согласно научным данным, коэффициент использования фосфора из удобрений редко превышает 30% при внесении сплошным методом и 40% — при внесении локально. В реальных производственных условиях эти числа вполовину меньше.
Поиск альтернативных способов внесения фосфора, в частности нанесение на лист, выглядит привлекательным и перспективным направлением.
Пропонуємо 🌽 Насіння Кукурудзи , 🌻 Насіння Соняшника ,💰Мікродобриво
💧Засоби захисту рослин: (Гербіциди, Фунгіциди, Інсектициди, Прилипач. )
для пшениці, для сої, для соняшника, для кукурудзи.
⚠️100% Оригінал 📝ПДВ 🛒 ОПТ та Роздріб 🚚Доставка по Україні 👨🌾Консультація агронома
☎(066) 215-63-58 ☎(067) 66-13-009 ✉КОНТАКТИ , 📲Telegram-канал
Согласно прогнозам аналитиков, фосфорные удобрения и в будущем будут в цене, что становится стимулирующим фактором развития новых агрохимических стратегий, позволяющих более эффективно вносить фосфор.
В последние полвека интерес ко внекорневым подкормкам стремительно растет. Этому способствует как разработка концентрированных высокорастворимых удобрений, так и развитие машиностроения для внесения средств защиты растений и регуляторов роста. Также на эффективность внекорневых внесений влияет разработка эффективных адъювантов, увеличивающих результативность подкормок.
Внекорневые подкормки сегодня уже прочно вошли в практику выращивания практически всех культур. По сравнению с почвенным внесением, внекорневое внесение элементов позволяет быстро устранить их дефицит, повысить коэффициенты использования удобрений, улучшить контроль над процессами роста и развития растений.
Внекорневая подкормка является перспективным способом внесения многих элементов, и фосфора в частности. При этом коэффициент использования Р из удобрений значительно возрастает. Внесенный на лист фосфор быстро увлекается в метаболизм растения.
Однако, информации об этом способе внесения фосфора очень мало. Традиционным стало считать, что фосфор не эффективен или очень слабо эффективен при внесении на лист. Попробуем разобраться, так ли это, и развеять этот миф.
Фосфор является вторым после азота элементом по встречаемости дефицита в земледелии во всем мире. Недостаток фосфора является следствием не только его низкого содержания в почве, но также влияния других условий (абиотических и биотических), мешающих нормальному его поглощению растением.
Факторы, влияющие на эффективность листового фосфора
Среди факторов, влияющих на эффективность внекорневого внесения фосфора, нужно назвать следующие: морфология и физиология самого растения (смачиваемость листовой поверхности, питательный статус растения в целом), его фаза роста и развития (возраст, площадь листа и его поглощающая способность), источник фосфора (удобрение, адъюванты, дозы), рН раствора, обеспеченность почвы фосфором, ряд абиотических факторов. Все эти факторы не влияют на эффективность внекорневого внесения фосфора непосредственно, но результаты их взаимодействия сложно предугадать.
Молодые активно функционирующие листья более интенсивно поглощают фосфор и другие элементы листового удобрения, нежели более старые зрелые листья. При этом, поглощение нижней поверхностью листа, где тоньше кутикулярный слой и большее количество устьиц, проходит интенсивнее, чем верней поверхностью.
Площадь листа непосредственно влияет на эффективность листовой подкормки. Важно правильно выбрать время подкормки, которое обеспечило бы наибольшее проникновение удобрения в лист с учетом пика потребности растения в фосфоре. Поглощение фосфора листом зависит также от возраста последнего.
При несбалансированном питании, в том числе в условиях острого дефицита фосфора, растения формируют малую листовую поверхность, которая к тому же обладает слабой способностью поглощать фосфор (равно как и другие элементы). При этом отмечалось также недоразвитие структур, отвечающих за поглощение растворов листом (устьиц и листовых волосков) (Fernandez et al., 2014). Это свидетельствует о том, что при остром дефиците фосфора в почве листовые подкормки могут оказаться мало эффективными.
Свойства поверхности листа влияют на поглощение и передвижение элементов, попадающих на лист. Необходимо правильно подобрать как сам источник фосфора, так и сопутствующие адъюванты, способные максимизировать эффективность внекорневой подкормки.
Наряду с указанными факторами, большое влияние на поглощение внесенного на лист фосфора оказывают факторы окружающей среды. Среди них освещенность, температура воздуха, влажность. Wojcik (2004) доказал, что интенсивность освещенности напрямую влияет на поглощение элементов листом. Что касается температуры воздуха, то тут существуют противоречивые данные. Reed and Tukey (1982) установили негативную зависимость между температурой воздуха и состоянием воскового налета на листе, что способствует абсорбции элементов питания. Однако Norris (1974) предположил, что поглощение элементов не зависит от состояния воскового налета листа.
Атмосферная влажность также влияет на эффективность внекорневых подкормок. Согласно исследованиям Bukovac and Wittwer (1959), поглощение фосфора листьями бобов увеличивалось в условиях, когда поверхность листа была увлажнена, в сравнении с сухой листовой поверхностью. Вероятно, что высокая атмосферная влажность позволяет удерживать удобрение в растворенном состоянии более длительное время, что увеличивает поглощение листом.
Наряду с этим, освещенность, температура воздуха и его относительная влажность влияет на открытие устьиц листа, через которые элементы главным образом проникают в лист. Последние исследования показали, что при высоких температурах повышается адгезивность кутикулы, поверхностное натяжение, элементы быстрее проникают через кутикулу и устьица.
Сопутствующие ионы также влияют на эффективность внекорневого фосфора. Присутствие в растворе ионов аммония NH4+ улучшает поглощение и транслокацию фосфора в растении.
Внесение фосфора на лист имеет ряд ограничительных факторов. Во-первых, это растворимость самих удобрений (до недавнего времени большинство источников фосфора имели невысокую растворимость в воде и имели большое количество балластных примесей). Во-вторых, объем раствора, попадающего на растительный покров, и концентрация в нем фосфора, которая может быть внесена без негативного влияния на лист (например, мочевина может быть внесена на лист в значительно больших концентрациях, нежели многие источники фосфора, без вреда растению).
В-третьих, в начале сезона, когда проблема фосфора стоит особенно остро, листья растения еще имеют небольшое проектное покрытие, что делает внекорневое внесение мало эффективным.
В некоторых случаях большинство потребности растения в фосфоре может быть удовлетворено внекорневым внесением. Однако, в условиях недостаточной обеспеченности почв доступным фосфором, его листовое внесение не в состоянии обеспечить потребности растения.
Исследования с радиоактивным фосфором 32 Р показали, что нанесенный на лист фосфор быстро увлекается в метаболизм растения в течение уже нескольких часов после внесения, поступая во все органы, а также включается в биосинтез фосфорсодержащих соединений, в частности АТФ. T. McBeath et al. (2015) установили, что через неделю после внекорневой подкормки от 79 до 94% фосфора поглощается листом, при этом 24-57% его передвигается от места поглощения и увлекается в метаболизм растения пшеницы. При этом, транслокация фосфора была выше при внесении в фазу появления флагового листа по сравнению с фазой кущения.
Различные пути поступления фосфора в лист растения
Устьица являются одним из основных путей проникновения фосфора в лист. Проникновение элементов происходит путем диффузии, при этом имеет место незначительная селективность, что делает этот путь более доступным по сравнению с проникновением через кутикулу.
При проникновении в листок, элементы питания преодолевают три основных барьера. Первый – это кутикулярный слой. Проникновение через интеркути- кулярные пространства проходит достаточно быстро. При этом катионы проникают быстрее, нежели анионы (поскольку кутикула заряжена негативно), а проникновение мочевины (нейтральной молекулы) превосходит по скорости катионы в 10-20 раз. Последнее поясняет высокую эффективность внекорневого внесения карбамида. Проникая сам, он улучшает проникновение других компонентов, например железа и фосфора.
Доказано, что и другие вещества, растворимые в липидах, повышают поглощение фосфора при совместном нанесении на лист. Поэтому различные «покрытия» негативно заряженного фосфат-аниона, делающие его нейтральным, будут повышать эффективность абсорбции фосфора растением. Правда, до сих пор еще недостаточно изучен процесс высвобождения фосфора из таких «переносчиков», когда он уже проник в клетку листа.
Кутикула имеет несколько слоев. Основное противодействие проникновению элементов в лист причиняет наружный слой кутикулы, называемый еще «лимитирующим слоем» и составляющий до 10% всего кути- кулярного слоя. Остальные слои кутикулы, в которых диффузия проходит быстрее, называют «сорбционным отсеком». Верхний «лимитирующий слой» кутикулы заряжен негативно, в результате проникновение катионов проходит легче, чем анионов. При этом, с увеличением заряда катионов уровень их проникновения через кутикулу также уменьшается.
Уровень диффузии ионов через кутикулярный слой зависит от градиента концентрации. Поскольку кутикула является полиэлектролитом с изоэлектрической точкой около 3,0, то ионообменная способность кутикулы зависит от изменения рН раствора. Так, растворы с рН более 3,0 будут усиливать негативный заряд кутикулы, что увеличит диффузию катионов, тогда как диффузия негативно заряженных фосфат-ионов будет сильнее ограничиваться электрическим отталкиванием от поверхности. В подтверждение этого, Komosa (1990) доказал, что поглощение элементов будет наибольшим из растворов со значениями рН между 3,0 и 4,0. Хотя Zerki and England (2010) в свою очередь считают, что оптимальным рН внекорневых спреев является диапазон 5,0-7,5.
Таким образом, растворы анионов (которыми являются фосфаты) с низким значением рН способны более быстро поглощаться листом в сравнении с растворами, имеющими высокие значения рН (Fisher and Walker, 1955).
После проникновения через кутикулярный слой, растворы удобрений могут либо поглощаться непосредственно клетками листа, либо транспортироваться путем диффузии в т.н. «свободном пространстве».
Волоски, расположенные на поверхности листа, обычно имеют более тонкие клеточные стенки или меньший кутикулярный слой возле их основы, что улучшает поглощение листом элементов.
Кутикула проницаема через различные трещины, разломы и проколы, однако их частота не так высока, чтоб принципиально улучшить проникновение раствора.
Вторым барьером на пути элементов стоит клеточная стенка листовых клеток. В клетку растворы проникают через эктодесмы. Эктодесмы являются структурами стенок эпидермальных клеток, расположенными на их наружной поверхности (свойственны как для верхнего, так и для нижнего эпидермиса). Они всегда покрыты кутикулой и не выходят наружу листовой поверхности. Эктодесмы являются путем абсорбции и экскреции различных веществ листа. Через них проникают молекулы с низкой молекулярной массой, тогда как такие синтетические молекулы, как хелаты, не в состоянии пройти через эктодесмы.
Преимущественный путь проникновения веществ через лист включает эпидермальные клетки и замыкающие клетки устьиц. Эти клетки имеют особо высокое количество эктодесм.
Третьим барьером на пути раствора удобрения стоит плазматическая мембрана. Через нее элементы проникают внутрь клетки и либо непосредственно увлекаются в метаболизм, либо передвигаются в другие органы по симпласту.
Проникновение удобрений в протопласт является решающим этапом абсорбции. Это энергозатратный процесс, зависящий от метаболических процессов в организме.
Что касается проникновения фосфора в лист, то ряд ученых (Vogl, Yung, Wittwer) пришли к выводу, что поглощение фосфора листом – активный процесс, в котором принимают участие специфические переносчики. Количество фосфора, проникнувшего в растение через лист, зависит как от видовых характеристик самого растения, так и от времени контакта раствора с листом.
Источники фосфора для внекорневых подкормок
Еще три четверти века назад ученые Silberstein и Wittwer провели эксперимент с различными органи
ческими и неорганическими соединениями фосфора, нанесенными на лист, и пришли к общему выводу, что неорганические соединения в основном показали себя лучше, чем органические. Другие исследования показали схожую эффективность обоих источников фосфора.
Исследованиями Okuda et al. (1960) было доказано высокую по сравнению с другими источниками фосфора эффективность фосфата мочевины.
Эффективность разных видов фосфорных удобрений зависела также от вида растения и окружающих условий.
Среди неорганических источников фосфора, испытанных на предмет эффективности во внекорневой подкормке, были исследованы суперфосфат, аммофос, фосфаты аммония, калия, натрия и магния, фосфаты кальция, фосфорная кислота, поли- и метафосфаты.
Было доказано, что полифосфаты хотя и уступают по поглощению ортофосфатам, но поглощаются растением непосредственно без гидролиза (Conesa, 1969).
Показано, что внесение жидкого полифосфата аммония во внекорневую подкормку на фоне основного полноценного удобрения повышает устойчивость растений к стрессовым факторам. К тому же, внекорневое внесение полифосфата аммония оказалось более эффективным, чем дополнительное внесение в почву. Отмечено, что внесение полифосфата аммония на лист увеличивает устойчивость растений к засухе, болезням.
При необходимости, вместе с полифосфатом аммония могут быть внесены другие элементы, в том числе и микроэлементы. Благодаря хелатирующему свойству, полифосфат аммония может быть смешан с сульфатами металлов и удерживать последние в биодоступной форме. Также в раствор полифосфата аммония могут быть добавлены пестициды. Однако перед смешиванием нужно провести тест на совместимость.
У нас можно купить КАФОС +38 066 215 63 58, +38 067 66 13 009
КАФОС, Р
Рідке фосфорно-калійне добриво для позакореневого підживлення.
Доказанная эффективность листового внесения фосфора
Внекорневое внесение монокалийфосфата задерживало старение листьев и повышало урожайность зерна озимой пшеницы в условиях жаркого и сухого лета (Sherchand K., Paulsen G.M., 1985; Batten G.D. et al., 1986).
Haloi B. (1980) сообщает, что при появлении симптомов недостатка фосфора в самом начале вегетации озимой пшеницы внекорневое внесение фосфата аммония способствовало преодолению дефицита и повышению урожайности культуры.
Mosali J. et al. (2005) доказали, что листовое внесение фосфора (в виде KH2PO4) на озимую пшеницу в фазу выхода в трубку (Feekes 7, появление второго междоузлия) увеличивало урожайность зерна и поглощение растениями фосфора. Они пришли к выводу, что внекорневое внесение небольших доз удобрений является эффективным способом корректировки дефицита фосфора в середине вегетации, повышая коэффициент его использования. При этом, внекорневые подкормки оказывались тем более эффективными, чем ниже был уровень урожайности (как результат недостатка влаги).
Фосфор, внесенный во внекорневую подкормку картофеля после фазы инициации клубней способствовал увеличению размера клубней, таким образом положительно влияя на урожайность культуры (данные компании Yara).
Эффект он внекорневого внесения фосфора сводится не только (и не всегда) к увеличению урожайности, но и к улучшению показателей качества продукции. Было зафиксировано повышение сахаристости сахарного тростника и сахарной свеклы, особенно при предуборочных опрыскиваниях; увеличение содержания сухо
го вещества и фосфора в клубнях картофеля и в сене клевера; увеличение содержания сахара в плодах винограда, масличности зерна сои.
Leach K.A. and Hameleers A. (2001) сообщают о значительном увеличении содержания крахмала в зерне и индекса початков кукурузы от внекорневого внесения фосфора, при этом не было никакого влияния на содержание сухого вещества в растении.
Дефицит фосфора у кукурузы в начале вегетации
Уменьшение размера початков кукурузы при недостатке фосфора (данные компании Yara)
Поздние опрыскивания растений фосфором способствовали более быстрому созреванию плодов, что может рассматриваться и как положительный, и как отрицательный факт. Так, Harder et al. (1982) установили, что внесение фосфора во внекорневую подкормку кукурузы через 2 недели после выметывания значительно уменьшило урожайность зерна. Поэтому поздние подкормки фосфором должны проводиться с определенной осторожностью.
Заметной эффективности от внекорневого внесения фосфора можно достичь чаще всего в условиях дефицита элемента в почве, а также при неблагоприятных окружающих условиях, когда поглощение фосфора корневой системой усложнено (низкая температура и низкая влажность, плохая освещенность).
При существовании дефицита фосфора в почве и недостаточном внесении его в почву, внекорневое внесение может оказаться достаточно эффективным. При достаточном почвенном питании и благоприятных окружающих условиях внекорневое внесение фосфора часто не оказывает никакого положительного действия.
Множество исследований подтверждает, что внесение фосфора на лист оказывается эффективнее почвенного в более низкой норме. Однако тут речь идет о замене только части общей потребности растений в фосфоре внекорневым внесением. Более того, ряд данных свидетельствует о более высокой эффективности внекорневых подкормок фосфором при одновременном внесении части фосфора в почву.
Нужно понимать, что внекорневое внесение фосфора является только вспомогательным средством и не может полностью заменить почвенное питание. Любые листовые подкормки, особенно макроэлементами, являются корректирующим средством, помогающим преодолеть недостаток или невозможность растений поглощать их из почвы.
Количество фосфора, необходимое растению для нормальной жизнедеятельности, превышает технологические и организационные возможности внесения на лист. В то же время, применение фосфора во внекорневую подкормку растений в дозе ниже 10-12 кг/га Р2О5 считается неэффективным. Тут важно найти необходимый баланс, что сделает менеджмент фосфора успешным.
Таким образом, множество фактов свидетельствует о достаточно высокой эффективности внекорневого внесения фосфора. Но высокий отклик такое мероприятие дает только при понимании всей сложности взаимодействия различных факторов, влияющих на абсорбцию фосфора листом.
Внекорневое внесение фосфора нельзя рассматривать как основной способ удобрения, но в ряде случаев такое мероприятие может дать положительные результаты: например, если почвенные условия не позволяют растению эффективно поглощать фосфор корневой системой, либо когда нужна быстрая ответная реакция на внесение в критический период или в стрессовой ситуации. Также внесение части фосфора через лист должно стать альтернативой почвенному внесению на почвах, характеризующихся высоким уровнем ретроградации фосфатов.
Источник