Корневая подкормка
Корневая подкормка – один из способов внесения удобрений, при котором усвоение элементов питания происходит путем поглощения их корневой системой растения. [6]
Содержание:
Корневые подкормки проводят после посева для поддержания активной жизнедеятельности растений в периоды интенсивного роста. [2]
Корневые подкормки, как и внекорневые, не могут заменить основного и припосевного внесения удобрений. Они только дополняют и улучшают их действие. В случаях, когда основное и припосевное удобрения внесены в недостаточном количестве, корневые подкормки, как и некорневые, являются единственным способом пополнить недостающие элементы питания. [2]
Внутрипочвенная корневая подкормка
Способы корневой подкормки
Корневая подкормка может проводиться поверхностно и внутрипочвенно. Поверхностная корневая подкормка применяется чаще всего для культур сплошного сева (зерновых) и проводится путем разбрасывания удобрений по поверхности почвы. Внутрипочвенная корневая подкормка осуществляется путем заделки удобрений в корнедоступный слой почвы. [6] (фото)
Кроме того, корневые подкорми могут проводиться с поливными водами (фертигация).
Биохимический механизм
Корни поглощают элементы питания пассивно (неметаболически) и активно (метаболически). Скорость поглощения микроэлементов напрямую связана с их доступностью для корневых систем.
Пассивное поглощение осуществляется путем диффузии ионов (анионов и катионов) из внешнего раствора в эндодерму корней. Активное поглощение требует затраты энергии метаболических процессов. При обычных концентрациях в почвенном растворе поглощение питательных элементов корнями растений контролируется внутрикорневыми метаболическими процессами.
Строение корешка
1 – старые корневые волоски (неинтенсивное всасывание); 2 – молодые корневые волоски (интенсивное всасывание); 3 – корневой чехлик (рост корешка)
В поглощении питательных веществ корнями участвуют несколько процессов: катионный обмен с корневой системой; перенос внутри клеток, как хелатообразующими веществами, так и другими носителями; действие ризосферы. [3]
Азот поглощается в виде аниона NO3 – и катиона NH4 + , исключение составляют бобовые растения, усваивающие азот из атмосферы с помощью клубеньковых бактерий.
Фосфор и сера поглощаются в виде анионов фосфорной (H2PO4 + )и серной кислоты (SO4 2- ).
Калий, кальций, натрий, магний, железо усваиваются в виде катионов K + , Ca 2+ , Na + , Mg 2+ , Fe 3+ .
Микроэлементы проникают в растение в виде соответствующих катионов или анионов. Растения способны усваивать ионы как из почвенного раствора, так и поглощенные коллоидами. [5]
Способность различных растений поглощать микроэлементы изменчива, однако в целом отмечаются определенные тенденции. Например, кадмий, бор, бром, цезий и рубидий поглощаются достаточно легко, а барий, титан, цирконий, висмут, галлий и, в некоторой степени, железо и селен слабо доступны растениям. В некоторых частных системах «почва – растение» могут наблюдаться значительные отклонения от данных тенденций. [3]
Активная часть корней, поглощающая питательные вещества из почвы, представлена молодыми растущими корешками. Рост корня наблюдается у самого кончика, защищенного корневым чехликом. Влияние коревых систем распространяется на значительные объемы почвы именно благодаря постоянному росту корней и возобновлению корневых волосков. Продолжительность жизни корневого волоска незначительна, максимально она может продолжаться несколько суток. Старые корневые волоски отмирают, а новые непрерывно образуются на других участках корешка. Скорость роста корней у некоторых однолетних культур может достигать сантиметра в сутки. Растущие корешки способны извлекать ионы из почвенного раствора с расстояния до 20 мм, а поглощенные почвой – с расстояния до 8 мм. [5] (фото)
На нашем сайте размещена информация о минеральных удобрениях, предназначенных для корневой подкормки. Для подбора таких минеральных удобрений в общем списке необходимо нажать фильтр «Корневая подкормка».
Сроки проведения корневых подкормок
Сроки проведения корневых подкормок зависят от агротехники возделываемой культуры. Особенно эффективной считается ранневесенняя подкормка озимых культур азотными удобрениями. Широко распространены корневые подкормки на многолетних сеяных пастбищах и сенокосах, естественных кормовых угодьях, а также на посевах многолетних трав в севооборотах. [2]
Применение различных удобрений для корневых подкормок
Азот. Корневые подкормки предполагают удовлетворение потребности растений более всего в азоте. Во время подкормок может вноситься до 20–30 % от общей дозы азотных удобрений. [8]
Калий. Данный способ внесения удобрений для калия применяется гораздо реже, чем для азота, и только в период максимального поглощения данного элемента растениями. Доза калийных удобрений также может составлять 20–30 % от общего количества внесения удобрений. [8]
Микроэлементы. Внесение микроэлементов путем корневых подкормок допускается, но оказывается гораздо менее эффективным, чем их внесение путем внекорневой подкормки. [1]
Оборудование для фертигации
Фертигация
Фертигация – составная часть интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Представляет собой процесс удобрительного орошения посредством внесения жидких минеральных удобрений с поливной водой. [7] (фото)
Эффективность корневых подкормок
Корневые подкормки более всего целесообразны на почвах легкого гранулометрического состава в районах достаточного и избыточного увлажнения. Данный способ внесения удобрений показал хорошие результаты при возделывании озимых зерновых и пропашных культур на почвах дерново-подзолистой зоны, а также в северной лесостепи.
Особенно высока эффективность корневых подкормок на супесчаных почвах с малой емкостью поглощения. Именно данные условия требуют дробного внесения удобрений, особенно легкорастворимых форм. Внесение полной нормы удобрений в основной прием в таких условиях недопустимо, поскольку приводит не только к потерям питательных веществ за счет их миграции по почвенному профилю за пределы корнеобитаемого слоя, но и к загрязнению окружающей среды.
Благоприятные условия для корневой подкормки пропашных культур могут сопутствовать земледелию в зонах недостаточного увлажнения. Подобную ситуацию можно наблюдать в период весенне-летней вегетации при хорошем увлажнении почвы и недостаточном внесении удобрений в основном приеме. [4]
В то же время, при условии недостаточного увлажнения и засушливого климата дробление общей дозы удобрения на основное удобрение и подкормки обычно экономически и агрономически невыгодно. [8]
Механизация корневой подкормки
Механизация проведения корневой подкормки напрямую зависит от вида возделываемой культуры.
Для культур сплошного сева
Корневая подкормка пропашных культур (подсолнечника, кукурузы, свеклы, овощей, картофеля) осуществляется с помощью культиваторов-растениепитателей, культиваторов-окучников, гербицидно-аммиачных машин КРН-5,6, КРН-4,2, КРШ-8,1. [4]
Корневые подкормки овощных культур проводят одновременно с обработкой культиваторами КРН-2,8МО и КРСМ-2,8А. Для междурядной обработки, подкормки и окучивания картофеля, посаженного четырехрядной картофелесажалкой с междурядьями 60 и 70 см, применяется культиватор-окучник КОН-2,8ПМ. Для корневой подкормки посадок свеклы применяют УСМК-5,4Р(В), КМС-2,7, КМС-5,4 и КМС-8,1. [4]
Источник
Корни и минеральное питание растений
Режим обучения доступен только авторизованным пользователям
Возможности режима обучения:
- просмотр истории в виде слайдов
- возможность прослушивания озвучки по каждому слайду
- возможность добавить свою, детскую озвучку
- тесты для детей, чтобы закрепить материал
- специально подобранные коллекции картинок и видео для улучшения восприятия
- ссылки на дополнительные обучающие курсы
Озвучка доступна в режиме обучения
Даже в 21 веке человек беззащитен перед природными стихиями. Торнадо или мощный шторм способен уничтожить всю городскую инфраструктуру, сорвать крыши с домов и с лёгкостью поднять в воздух машины. Но даже сильный торнадо «беспомощен» перед мощью деревьев. Прошедший над лесом ураган повалит самые высокие деревья, но большинство растений не будут вырваны с корнем. Корни – это подземный орган, который прочно закрепляет растение в почве. Корни составляют до трети от массы всего растения, достигая 3-5 метров в глубину. Однако шахтеры обнаруживали корни на глубинах свыше 50 метров! Закрепление растения в почве – лишь одна из функций корней. Не менее важная задача корня – всасывание минеральных веществ из почвы.
Корень – первый орган растения, который появляется из прорастающего семени. После прорастания корень разветвляется, образуя боковые корни. Боковые корни также многократно ветвятся, прочнее закрепляя растение в земле и увеличивая площадь поглощения веществ. Стержневая корневая система характерна для растений с одним главным корнем, от которого отходит множество боковых. Прочный «фундамент» стержневого корня прочно закрепляет растение и позволяет ему вырасти высоко. Мочковатая корневая система встречается у травянистых однолетних растений. Главный корень у них отмирает. Вместо него от стебля отходит множество придаточных корней. Корни многих растений сочетают признаки стержневой и мочковатой корневых систем.
Строение корней
У растущего корня выделяют несколько зон: Снаружи в форме напёрстка корень покрывает корневой чехлик. Корневой чехлик защищает нежные ткани молодого корня, который проталкивается сквозь землю. Клетки корневого чехлика постоянно делятся, а старые клетки отслаиваются. Отшелушенные клетки образуют слизь, облегчающую продвижение корня. В корневом чехлике также расположены «датчики» силы тяжести, направляющие корень вниз. В зоне деления расположены мелкие активно делящиеся клетки (апикальная меристема). Именно из меристемных клеток образуются все другие ткани растения. В зоне растяжения клетки вытягиваются в длину, благодаря чему происходит удлинение корня. В зоне всасывания клетки эпидермы образуют корневые волоски. Они участвуют во всасывании воды и минеральных веществ.
Видоизменения корней
Мангровые растения живут в заболоченных почвах, и их корням не хватает воздуха. У мангровых растений корни возвышаются над землей, выполняя функцию дыхания (такие корни ещё называют пневматофоры).
У баньяна корни свисают со стеблей. Если такой корень достигнет земли, то он создаст для дерева дополнительную опору.
Сократительные корни втягивают растение глубже в почву. Луковицы лилий каждый год углубляются в почву по мере развития новых сократительных корней. Луковицы продолжат опускаться до тех пор, пока не будет достигнута область с оптимальной температурой.
Корни и минеральное питание растений
Прохождение теста доступно в режиме обуения
Что нужно растениям для жизни? В 17 веке голландский химик Гельмонт попытался ответить на этот вопрос, поставив простой эксперимент. Гельмонт хотел знать, откуда берётся масса растущего растения. Сперва он поместил 90 кг почвы в горшок и посадил 2-килораммовый саженец ивы. Затем в течение 5 лет Гельмонт только поливал растение. В конце эксперимента он повторно взвесил иву и почву. Ива набрала 70 кг, а почва потеряла всего 60 граммов. Гельмонт ошибочно предположил, что массу растение получило только из воды. Сегодня ботаникам известно, что растения в ходе фотосинтеза «впитывают» в себя углекислый газ из воздуха – основной источник прироста массы растения. Гельмонт также проигнорировал потерю 60 г в почве, списав это на ошибку. Однако его расчеты были верны. «Потерянные» 60 г – это минералы из почвы, которые были поглощены растением. Хотя растению требуется скромное количество минералов, но даже небольшой их дефицит привёл бы к его гибели.
Минеральное питание растений
Поглощение различных веществ из окружающей среды – главная задача любого живого организма. Часть поглощенных веществ используется в качестве строительного материала, другая часть – для производства энергии. Растения научились получать эти два ресурса в процессе фотосинтеза, в ходе которого они создают сахар. Однако на одном только сахаре растение не выживет. Ему необходимо также производить нуклеиновые кислоты (ДНК), белки, жиры и многие другие молекулы. Помимо углекислого газа и воды, требующихся для фотосинтеза, растения поглощают азот, кальций, фосфор и многие другие минеральные вещества. Но необходимые молекулы залегают глубоко в почве или находятся в малых концентрациях (количествах). Корни растения – это эффективная машина для поиска и сбора редких ресурсов.
Поглощение различных веществ растением
Из земли растения поглощают около 15 основных элементов. Азот(N), фосфор(P) и калий(К) требуются в больших количествах – это макроэлементы (от греч. макро – большой). Часто рост растения сдерживает именно недостаток макроэлементов в почве. Железо(Fe), цинк(Zn), и некоторые другие – это микроэлементы (от греч. микро – маленький). В растении они присутствуют в небольших количествах. Например, на один атом молибдена в растении приходится 60 миллионов атомов водорода.
Недостаток того или иного элемента приводит к порче органов и постепенному увяданию. При дефиците элемента проявляются разные симптомы. Например, увядание и пожелтение старых листьев говорит о недостатке азота или фосфора. Гибель молодых листьев указывает на дефицит железа или кальция. Избыток элементов в почве токсичен для растения и также приводит к увяданию. Откуда фермеры знают, сколько и в каких количествах вносить удобрения (смесь различных веществ)? В лаборатории ученые выращивали растения, убирая из питательной смеси по одному элементу. Затем они следили, как развивается растение и постепенно вносили недостающий элемент. Например, так было установлено, что для нормального роста томату необходима медь в количестве 0,002 миллиграмма на литр воды.
Корневые волоски растения поглощают минералы только в растворённом виде. После дождя или полива, вода просачивается в почву, достигая корней. Почвенные минералы растворяются в воде, приобретая положительный или отрицательный заряд. Заряженные частицы называются ионами. Трудность для растений в том, что положительно заряженные ионы (К+,Mg2+,Ca2+) притягиваются к отрицательно заряженным частицам почвы (смотри рисунок). Чтобы «оторвать» от почвы эти ионы, корневые волоски выделяют ионы водорода H+. Положительно заряженные ионы водорода вытесняют другие ионы, делая их доступными для растения. Отрицательно заряженные ионы (нитрат: NO3-) к частицам почвы не «прилипают» и всегда доступны для растения. Однако такие ионы быстро вымываются из почвы.
Важность почвы для растений Процесс формирования плодородной почвы занимает тысячи лет. Сперва происходит разрушение каменистых горных пород под действием ветра и дождя. Образовавшиеся мелкие частички (гравий, песок, глина) создают основу для почвы. Затем в почве появляются микроорганизмы. Они делают почву более плодородной, формируя гумус (органический компонент почвы). Самыми плодородными почвами считаются чернозёмы – доля в них гумуса составляет 10%. От состава и текстуры почвы зависит способность корней расти и поглощать вещества. Слишком плотная почва не даст корням нормально расти, а в слишком рыхлой минеральные вещества будут быстро вымываться. В свою очередь, корни растений играют важную роль в переносе глубоко залегающих веществ на поверхность, способствуя обогащению верхнего слоя почвы.
Древние фермеры заметили, что урожайность на возделываемой земле с годами снижается. Они были вынуждены вести кочевой образ жизни в поисках новых плодородных земель. Но со временем наши предки обнаружили, что внесение удобрений восстанавливает плодородие почвы. Теперь люди могли поколениями возделывать один и тот же участок земли, что в конечном итоге приведёт к появлению первых цивилизаций. Почему при выращивании культурных растений земля теряет своё плодородие? В естественных экосистемах минеральные питательные вещества возвращаются обратно в почву после гибели и разложения растения. Однако в сельском хозяйстве растения «изымаются». Минералы, запасённые в растении, в почву не попадают. После многократных сборов урожая в течение нескольких лет количество элементов в почве снижается, что приводит к снижению плодородия почвы. Внесение в почву минеральных удобрений позволяет решить эту проблему. Сегодня удобрения производятся в виде готовых химических смесей. Основные элементы таких смесей – азот, фосфор и калий.
Эрозия – это процесс разрушения почвы под действием ветра и воды. В природе почва образуется быстрее, чем разрушается. Растения препятствуют эрозии, удерживая и скрепляя почву корнями. Однако чрезмерная эксплуатация человеком пахотных земель и вырубка лесов ускоряют эрозию почв. Деградация (разрушение) почв наблюдается во всём мире. В России около 80% сельскохозяйственных земель подвержены эрозии. Бедные гумусом почвы России вынуждают фермеров интенсивно использовать доступные пахотные угодья, что приводит к ускорению темпов эрозии. В результате истощительного землепользования ежегодно недобирается 30% урожая. Своевременные методы мелиорации (процедуры по улучшению плодородия почвы) трудозатратны, однако они способны повысить плодородие почвы на годы вперед.
Источник