CC BY
40УДК 631.81:634.03
А. Г. Гурин, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой агроэкологии и охраны окружающей среды И. И. Сычева, кандидат сельскохозяйственных наук ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, Россия, Орел E-mail: [email protected] A.G. Gurin, doctor of agricultural sciences, Head the Department of Agroecology and Environment
I.I. Sycheva, candidate of agricultural sciences Of the Orel state agrarian university, Russia, Orel E-mail: [email protected]
ПРОБЛЕМЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ В ПЛОДОВОМ ПИТОМНИКЕ
И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
(Problems of mineral nutrition of plants in the fruit nursery and their solutions)
В статье рассмотрены вопросы производства посадочного материала плодовых культур в питомнике, в частности, оптимизация минерального питания. Доказано, что формирование элементов продуктивности закладывается еще в питомнике и зависят от различных факторов, однако решающее значение при этом имеет минеральное питание.
Рассмотрена роль отдельных элементов. Определены факторы, определяющие эффективность действия минеральных удобрений: сроки внесения, способы, дозы, нормы, биологические особенности породы. Установлено, что повышение уровня минерального питания в питомнике достоверно увеличивает размеры листовых пластин саженцев яблони, повышает содержание хлорофилла, что, в конечном счете, предопределяет более высокий потенциал посадочного материала.
Ключевые слова: плодовый питомник, саженцы, минеральное питание, удобрения, способы внесения.
Применение минеральных удобрений относится к факторам, с помощью которых можно целенаправленно влиять на рост и развитие растений. В литературе имеется много данных о минеральном питании плодовых и декоративных культур [1, 2, 3, 4, 5, 6], а также об основных закономерностях поступления элементов в растения [7, 8, 9]. При этом ряд вопросов ещё недостаточно изучен. В частности, недостаточно изучены вопросы оптимизации минерального питания растений в плодовом питомнике. Не проработаны до конца также вопросы, касающиеся роли отдельных элементов питания, а также эффективности минерального питания для различных пород.
Среди основных элементов питания на первом месте стоит азот. Азотный режим оказывает существенное влияние на весь организм растения. Азот является составной частью белковых веществ и в связи с этим непосредственно связан со всеми жизненно важными биохимическими функциями в растении. Этим объясняется то большое значение азотного питания для всех сельскохозяйственных культур и для саженцев в частности. При недостатке азота у саженцев наблюдается уже на ранних стадиях развития
In the article the questions of production of landing material of fruit crops in the nursery, in particular, optimization of mineral nutrition. It is proved that the formation of productivity elements is laid in the nursery and depend on various factors, but of critical importance is the mineral nutrition.
The role of the individual elements. The factors that determine the efficiency of mineral fertilizer: timing, methods, doses, standards, biological characteristics of the breed. It is found that increasing the level of mineral nutrition in the nursery significantly increases the size of leaf plates of Apple seedlings, increases chlorophyll content, which ultimately determines a higher potential of planting material.
Keywords: fruit-tree nursery, seedlings, mineral nutrition, fertilizers, methods of application.
прекращение поступательного роста побегов и корней.
Д.Н. Прянишников [10] в своей работе доказал, что различные формы азотных удобрений усваиваются растениями в зависимости от степени кислотности почвы неодинаково. На кислых почвах лучше усваивается нитратный азот, а на щелочных - аммиачная форма. Поскольку оптимальные условия для аммиачного и нитратного питания не равнозначны, то следует принимать во внимание различную ионную природу нитратов и аммония и их разное влияние на поглощение корнями растений других ионов. Взаимодействие ионов предполагает синергизм между разноименно заряженными ионами и антагонизм между ионами с одинаковым знаком заряда при поступлении в растение [11].
Не менее важным вопросом является способ внесения азотных удобрений. В зависимости от способа внесения зависит содержание и соотношение форм азота в прикорневой зоне. Имеются данные, что на переход аммиачной формы в нитратную оказывает влияние поверхностное внесение удобрений [12], а при глубоком внесении наблюдается обратный переход [13]. В пользу глубокого внесения азотных удоб-
{ * Î
рений говорит тот факт, что данный способ позволяет значительно снизить потери, связанные с вымыванием нитратов и улетучиванием газообразных продуктов трансформации азота вследствие денитрифика-ции. По мнению Н.Д. Сергеева [14, 15] глубокое внесение азотных удобрений оказывают положительное влияние на плодовые растения. Это связано, по мнению автора, с антагонизмом фосфатов с нитратами и их синергизмом с аммонием. Однако на практике азотные удобрения вносят поверхностно весной, при этом, как правило, используют нитратную форму на фоне глубоко внесенных фосфорно-калийных удобрений [16].
Для обеспечения интенсивного роста саженцев плодовых и ягодных пород необходимо обеспечить растения питательными веществами в доступной форме и оптимальном количестве. В этой связи во ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина разработаны новые концепции и технологии удобрения [17]. Данная технология основана на учете антагонистических и синергических взаимосвязей между разными ионами питательных веществ при их поглощении корнями. В одном случае (при контакте ионов с одноименным электрическим зарядом) они тормозят этот процесс, в другом (при разноименном заряде), помогают один другому поступать внутрь корня, что в результате повышает коэффициент использования удобрений. С ранней весны высокая потребность растений в азоте обеспечивается в основном аммонийной формой. Корневая система растений более интенсивно поглощает ионы питательных веществ с разноименными электрическими зарядами. В результате этого положительно заряженный аммоний взаимно усиливает поглощение фосфатного иона. Азот и, особенно, фосфор стимулируют активность корней в поглощении всех остальных элементов питания. В то же время соприкосновение одноименно заряженных нитратных и фосфорных ионов тормозит поглощение и азота и фосфора. При этом наибольший ущерб наблюдается от недостатка фосфора при обилии нитратов или от недостатка азота в результате внесения избыточных доз фосфорных удобрений, как это нередко делается при подготовке участка под посадку растений.
При низком содержании доступности фосфора в почве необходимо его сочетание с аммиачным азотом. В этом случае, по данным авторов, следует применять удобрения, содержащие не менее половины этого элемента в аммонийной форме и обязательно вносить их глубже 15 см, с целью избегания превращения аммония в нитраты.
При очень высоком содержании доступного фосфора в почве (более 200 мг/кг) нарушается питание растений такими элементами, как азот, калий, медь, цинк, бор. В этом случае азотное удобрение следует применять поверхностно. Конкуренция между нитратами и фосфатами снизит излишнее поглощение фосфора, что будет способствовать улучшению роста плодовых растений.
Азотный режим питания оказывает заметное влияние на все растение. Азот непосредственно связан как составная часть белковых соединений со всеми жизненно важными явлениями в растении. Этим
объясняется значение азотных удобрений для растений в целом и плодовых в частности. Однако при всей важности этого элемента необходимо учитывать зависимость его действия от других элементов минерального питания. Фосфор также играет заметную роль в биохимических процессах растений. Сейчас известно, что потребность сельскохозяйственных растений в фосфорных и калийных удобрениях проявляется только на фоне азотных удобрений. При оптимальной обеспеченности плодовых растений азотом, как было установлено еще в 70®- годы, у них может проявляться положительная реакция на фосфорные и калийные удобрения [18,19].
Саженцы плодовых и декоративных культур выносят из почвы в несколько раз меньше фосфора, чем азота и калия. При этом необходимо иметь ввиду, что реакция на внесение в почву фосфора в значительной мере зависит от обеспеченности растений азотом. Как отмечал Д.Н. Прянишников [20], при недостатке азота даже на почве бедной фосфором может не проявляться действие фосфорных удобрений.
О необходимости внесения фосфорных удобрений в питомниках говорит тот факт, что растения яблони способны усваивать трудно растворимые свеже-осажденные фосфаты алюминия и железа. Это свидетельствует о том, что нет оснований опасаться закрепления фосфора почвами и снижения положительной реакции плодовых растений на фосфорные удобрения.
Запасы калия в почве, как правило, выше, чем азота. Поэтому растения реагируют на внесение калийных удобрений менее заметно, чем на внесение азота. Наибольшая потребность в калийных удобрениях в плодовых питомниках наблюдается на почвах песчаных, оглеенных, а также плохо дренированных, с пониженной воздухопроницаемостью, особенно на кислых или, наоборот, с высоким содержанием кальция. Плодовые растения отчуждают из почвы калий примерно в таком же количестве, что и азот. В плодовых питомниках Западной Европы рекомендуют вносить калийные удобрения в более высоких дозах, чем азотные удобрения - 120-200 кг/га по д. в.
Современные требования к качеству посадочного материала достаточно высокие. В условиях Западной Европы, и в первую очередь Голландии, высота стандартного саженца для закладки интенсивного сада должна находится в пределах 1,5-2 м, число боковых побегов длиной 20-25 см с горизонтальным расположением - превышать 10 шт., все боковые разветвления должны оканчиваться плодовыми почками [21, 22, 23, 24]. Производство посадочного материала, удовлетворяющего данным требованиям, должно базироваться на совершенствовании технологий его выращивания, которые должны учитывать зональные особенности [25, 26]. Наиболее действенным фактором регулирования ростовых процессов растений, как уже указывалось, является оптимизация минерального питания.
Формирование элементов продуктивности закладывается еще в питомнике и определяется во многом листовым аппаратом. Площадь листовой пластины хотя и является генетически закрепленным призна-
{ з }
ком, однако колебания данных величин возможны в определенных пределах и зависят от различных факторов. Немаловажное значение при этом имеет минеральное питание. Повышение уровня минерального питания в питомнике достоверно увеличивает размеры листовых пластин саженцев яблони, повышает содержание хлорофилла, что, в конечном счете, предопределяет более высокий потенциал посадочного материала.
По данным ученых ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина [9] в плодовом маточнике и питомнике при недостаточном содержании фосфора в слое 0-20 см (до 100 кг/га) целесообразно сплошное предпосадочное, или в период вегетации с боку рядков растений, глубокое (12-15 см) внесение полного минерального удобрения в дозе N90P30K120 ■ При условно среднем содержании фосфора (200 кг/га) целесообразна глубокая заделка N150P30K120. При избыточном содержанием фосфора в почве (свыше 400 кг/га) можно ограничиваться поверхностным внесением любого азотного удобрения из расчета N120 •
Существуют различные мнения по поводу норм, сроков, способов внесения удобрения под плодовые и декоративные культуры [27]. Одни ученые считают, что высокие дозы внесения минеральных удобрений оказывают угнетающее действие на рост и развитие растений вследствие угнетающего действия концентрированных растворов на поглощающую функцию корня и обеспечение саженцев элементами питания. В то же время, внесение высоких доз удобрений вызывает своеобразное «засоление» почвы. В результате корневая система отзывается на это повышенной сосущей силой и усилением поступления солей в растение [28]. Другие ученые считают, что скорость поглощения ионов максимальна при низких дозах удобрений, которая снижается по мере накопления солей в клетке [29].
Имеются также работы, в которых утверждается, что внесение относительно низких доз удобрений негативно влияет на рост растений [30].
По мнению H.H. Сергеевой и др. [31] в условиях выщелоченных черноземов средней дозой удобрений
под яблоню следует считать: азот 10 г. д. в на 1 м2, Р2 05 - 13 г. д. в на 1 м2, К2 О - 10 г. д. в на 1м2.
По мнению многих авторов, наибольшая эффективность действия минеральных удобрений наблюдается при глубоком их внесении [32, 33, 34].
Однако, как показал ряд исследований, увеличение доступности основных элементов питания приводило к ограничению роста корневой системы яблони, уменьшению активной поверхности [35, 36, 37], что необходимо учитывать при разработке доз внесения удобрений в питомнике.
Изменяя содержание минеральных удобрений в среде, а также их соотношения, способы и сроки внесения, можно существенно влиять на темпы роста и развития растений. При этом поступление элементов питания в растение зависит от многих факторов: физических и химических свойств почвы, вида самих удобрений, климатических условий, от видовых и сортовых особенностей выращиваемых саженцев.
В условиях Центрально-Черноземной зоны на выщелоченном черноземе наиболее эффективными в плодовом питомнике оказались азотные удобрения. При различной обеспеченности фосфором и калием растения предъявляют неодинаковые требования к уровню азотного питания. Однократное внесение в борозды 90-180 кг д. в./га аммиачной селитры по влиянию на рост саженцев сравнимо с глубоким внесением Ы^оКбо- Наилучший рост саженцев наблюдался при внесении удобрений В ДОЗе N1809 ^9(}К]20 и ^оРзоКш-
В условиях орошения питомников в южных регионах страны установлено, что дозы удобрений существенно влияют на процессы регенерации и развития саженцев. Внесение полного минерального удобрения в дозе ЫРК по 60 кг д. в./га обеспечивает не только повышение выхода саженцев, но и улучшает их качественные характеристики [38, 39,40].
Несмотря на накопленный опыт выращивания посадочного материала в питомниках, вопросы оптимизации минерального питания недостаточно изучены, что требует проведения дополнительных исследований, особенно в связи с глубиной обработки почвы [41,42,43,44].
Литература
1.Кондратьев К.Н. Экологические ресурсы продуктивности яблони в Поволжье: Саратов. 1991.-168с.
2. Копытко П.Г., Фоменко И.М. Продуктивность
яблони и качество плодов при выращивании на различных фонах удобрений:Ьюл. ВИУА. 1982; 60-8-12.
3.Кузин А.И. Диагностика минерального питания саженцев яблони на слаборослых клоновых под-воях:автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Мичуринск, 1997. - 24 с.
4. Rezvyakov A.V. Assessment of impact of social fac-
tors on agribusiness development. Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2013; 43; 4; 74-78.
5.Ашинов М.И., Ахматова З.П., Аксененко В.Ф.
Выращивание качественных саженцев косточковых культур при локальном использовании орга-номинеральных субстратово. Плодоводство и виноградарство юга России. - Краснодар. 2011; 7:37-43.
6.Ашинов М.И., Бербеков В.Н., Ахматова З.П. Эффективность использования органоминеральных субстратов при выращивании саженцев косточковых культур. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского ГА У. Краснодар. 2011; 69:341-348.
7.Потапов В.А. Роль слаборослых клоновых подвоев яблони в устойчивости садоводства: Сб. Науч-
Í « }
ные основы устойчивого садоводства в России. Мичуринск, 1999.-167-170с.
8.Муханин И.В. Современные технологии производства посадочного материала для интенсивных насаждений яблони: Сб. науч. тр. ВНИИС им. И.В. Мичурина. Воронеж, 2005,- 168-173.
9. Трунов Ю.В., Верзилин A.B., Соловьев A.B. Раз-
множение плодовых и ягодных растений. Мичуринск, 2004. -180 с.
Ю.Прянишников Д.Н. Избранные сочинения. - М. Сельхозгиз. 1963;1-753 с.
11. Бобылев Д.В. Оптимизация минерального пита-
ния в питомнике на черноземе Тамбовской области: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Мичуринск, 2000.- 22с.
12.Войнова-Райкова Ж. Биологическая трансформация азота в почве: 5 Межд. конф. Трансформация азота в почве и эффективность азотных удобрений. София, 1973.-97-103.
13.Stanford G. Nitrogen transformations and behavior in soils in relation to nitrogen availability for crops .FAOSoilsBulletin, 1978; 37:31-40.
14.Сергеев Д.В., Исаев Р.Д. Влияние минеральных удобрений на биометрические показатели подвоев и однолетних саженцев груши в питомнике. Вестник Мичуринского ГАУ, 2012; 3-102-105.
15. Сергеева H.H., Пестова Н.Г., Федоркова Н.П.
Оптимальные уровни питания яблони с учетом факторов внешней среды: Сб. Оптимальные эко-лого - экономические параметры биолого - технологических систем. Краснодар, 2008.- 88-93с.
16.Турчин Ф.В. Взаимодействие азота, фосфора и калия в питании растений при использовании ими нитратных и аммонийных форм азота: Сб. Азотное питание растений и применение азотных удобрений. М. Колос, 1972.-147-155.
17.Гурьянова Ю.В., Рязанова В.В. Формирование площади листьев и содержание хлорофила в листьях при минеральном пшании.Вестник Мичуринского ГАУ, 2012; 4:30-31.
18.Копытко П.Г., Фоменко И.М. Продуктивность яблони и качество плодов при выращивании на различных фонах удобрений .Бюл. ВИУА, 1982; 60-8-12.
19.Седых A.B. Оптимизация минерального питания саженцев яблони с использованием некорневых подкормок комплексными удобрениями:автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Мичуринск, 2008.- 21с.
20.Прянишников Д.Н. Избранные сочинения. М. Госиздат с.-х. лит., 1952; 1- 69с.
21.Каширская О.В. Качественные показатели посадочного материала для интенсивных садов в ЦЧР. Достижения науки и техники АПК, 2011; 1:38-40.
22. Резвяков A.B., Суровцева Б.С. Развитие соци-
альной сферы и перспективные направления интеграции малого бизнеса Орловской области // Проблемы и перспективы устойчивого сельского развития: сб. матер. Всеросс. науч.-практ. конф. 2014. С. 208-213.
23.0sten Van HJ. Bwomkwalitat en tul-technik. Frut-te/i, 1993; 7:1226-1229.
24.Shepherdr.P. Effect of tree quality at planting on orhard performance: East Mailing Res. Stanfor, 2007.- 40p.
25.Гаджиев С.Г., Самусь В.А., Лукуть Т.Ф., Пав-лючик А.С. Влияние качества посадочного материала на скороплодность и продуктивность деревьев яблони в садах разной плотности посадки // матер. Межд. науч. конф.: Актуальные проблемы освоения достижений науки в промышленном плодоводстве. Минск, 2002.-82-87с.
26.Мамсиров Н.И. Влияние способов обработки почвы и норм удобрений на ее агротехнические свойспъа.Вестник Адыгейского госуниверситета. Майкоп, 2012; 2:56-64.
27.Дьякова И.Н. Особенности приживаемости, роста и развития деревьев яблони при весенних сроках посадки.Т/овые технологии. Майкоп, 2010; 1-26
28.Тарасенко М.Т. Разработка научных основ вегетативного размножения садовых культур и промышленной технологии выращивания посадочного материала. Известия ТСХА, 1982; 6:120-131.
29.Воробьев JI.H. Регулирование мембранного транспорта в растениях. Итога науки и техники. Физиология растений. М., 1980; 4- 77.
30.Авдонин Н.С. О потенциале растений и преодолении вредного действия удобрений при высоких урожаях. Вестник Рос. Акад. с.-х. наук, 1978; 10:52-62.
31.Сергеева Н.Н., Говорущенко Н.В., Семенюк Г.М. Применение специальных удобрений в интенсивных насаждениях яблони на юге России. Садоводство и виноградарство, 2002; 6:8-10.
32.3аводило М.В. Обоснование технологии выращивания укрупненного посадочного материала в посевном отделении питомника для озеленения населенных пунктов Астраханской области: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Саратов, 2002,-23с.
33. Зайцева Г.А., Трунов И.А. Зависимость исполь-
зования элементов питания почвы растениями жимолости. Плодоводство и ягодоводство России, 2011; 27- 298-308.
34.XU Z.Z., Zhou. Nitrogenmetabolismandphotosinthe-sisinLeumischinensis in response to long-term soul drought J. Plant Growth Regul., 2006; 3-252-266.
35.МалыхГ.П., КиселеваТ.Г., МалыхП.Г. Новые-технологиивыращиванияпосадочногоматериа-ла. Виноделиеивиноградарство, 2005;
4-26-28.
36.Atkinson D., Cvips С. М., Wiltshire S.E. The effect of medium composition on the subsequent initial performance of micropropated strawberry plant: Act. Hort., 1986. - 877-878p.
37. Beyrouty C.A., Nelson B.C., Sommers L.E. Trans-
formations and losses of fertilizer nitrogen on no-till and conventional still Soils.Fert.Res., 1986; 2:135-146.
38.Джанаев З.Г. Негативные изменения в поглощающем комплексе почв Северного Кавказа. Плодородие, 2006. 4(31):7-10.
s
38.Плеханова М.Н. Пути ускорения производства саженцев жимолости синей: Сб. Резервы повышения урожайности овощных и плодово-ягодных культур. СПб., 2001.161-164с.
40. Поликарпова Ф.Я., Пилюгина В.В. Выращива-
ние посадочного материала зеленым черенкованием. М., 2001,- 96с.
41.Гурин, А.Г. Биологическая активность почвы при использовании систем содержания междурядий в яблоневых садах на фоне минеральных удобре-ттА.Г. Гурин, C.B. Резвякова, Н.Ю. Ревин. Вестник АПК Ставрополья, 2015; 1(17):234-236.
42.Гурин А.Г. Влияние систем содержания почвы и удобрений на продуктивность яблоневых садов / А.Г. Гурин, Н.Ю. Ревин // Сборник материалов Региональной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, ас-
пирантов и студентов «Достижения молодых ученых агропромышленному производству». — Орёл: Изд-во Орёл ГАУ, 2014,- 53-60с.
43 .Гурин, АГ. Урожайность и масса плодов яблони в зависимости от систем содержания почвы и удобрений на черноземе выщелоченном. А.Г. Гурин, C.B. Резвякова, Н.Ю. Ревин //Плодоводство и ягодоводство России, 2015; XXXXI-106-112.
44.Гурин, А.Г. Эффективность систем содержания почвы и удобрений в садовых ландшафтах на черноземных почвах / А.Г. Гурин, C.B. Резвякова, Н.Ю. Ревин // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Опыт освоения ландшафтных систем земледелия». Белгород.: ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХ им. В.Я. Горица»,- 2014.-35-38с.
Поступила в редакцию 16.12.2016
Гурин Александр Григорьевич, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой агроэкологии и охраны окружающей среды, Сычева Ирина Игоревна, кандидат сельскохозяйственных наук ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, Россия, Орел E-mail: gurinlO 159@,vandex.ru
Gurin Alexander Grigoryevich, doctor of agricultural Sciences, Head, the Department of Agroecology and Environment, Sycheva Irina Igorevna, candidate of agricultural Sciences of the Orel state agrarian university, Russia, Orel E-mail: gurinl [email protected]
{ * }
