Вход на сайт

Потребность картофеля в элементах корневого питания

Потребность картофеля в элементах корневого питанияКартофель для своего роста и развития требует много питательных веществ, что обусловливает его биологические особенности картофеля — способностью накапливать большое количество сухого вещества и слаборазвитой корневой системой.


Среди сельскохозяйственных культур картофель занимает одно из первых мест по выходу сухого вещества с единицы площади. Высокая продуктивность картофеля и обусловливает его повышенную потребность в питательных веществах. О выносе питательных веществ из почвы картофелем и другими полевыми культурами можно судить по следующим данным (см. табл.).

Потребление питательных веществ картофелем и другими культурами
Культура Урожай, ц/га Вынос, кг/га
азота фосфора калия
Зерновые хлеба 25-30 85-100 30-40 60-90
Сахарная свекла 300-400 150-200 45-60 180-240
Картофель 200-250 100-125 40-50 140-200
Кукуруза на силос 315 94 33 133

Корневая система картофеля представляет собой совокупность корневых систем отдельных стеблей куста. На один стебель приходится в среднем 20-25 корней, а все растение картофеля имеет всего лишь 90-100 корней. Средний вес корней картофеля составляет 7-10% от общего веса растений.

В составе сухого вещества картофеля обнаружено 26 различных химических элементов. Однако в условиях большинства почвенно-климатических зон растение картофеля наибольшую потребность испытывает в азоте, фосфоре и калии.

Азот является основным компонентом белков и нуклеиновых кислот. Условия азотного питания оказывают непосредственное влияние на рост, развитие и продуктивность картофеля. В процессе питания растения используют в основном минеральные соединения азота — соли аммония и нитраты (соли азотной кислоты).

При недостаточном азотном питании растения испытывают угнетение, которое выражается в слабом росте и ветвлении стеблей. На листьях появляется бледно-зеленая окраска. Рано опадают нижние листья, снижается поступление углеводов в клубни, а следовательно, снижаются урожаи и содержание сухого вещества.

Недостаток азота у растений может наблюдаться в отдельные периоды роста на всех типах почв, особенно весной, когда нитраты могут быть вымыты в глубокие слои почвы при таянии снега и микробиологические процессы протекают еще слабо. В летнее время растения нередко страдают от недостатка азота на песчаных и супесчаных почвах в результате вымывания его ливневыми дождями.

Избыточное азотное питание способствует чрезмерному развитию ботвы в ущерб клубням, задерживает созревание, понижает устойчивость клубней к механическим повреждениям во время уборки и к болезням во время хранения. Совместное внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений устраняет отрицательное действие избыточного азотного питания.

Фосфор имеет первостепенное значение в синтезе белка, в процессе роста и размножения. Он играет большую роль в улучшении углеводного и белкового обмена. Действие фосфора проявляется в ускорении роста и развития растений.

Достаточное питание фосфором способствует лучшему развитию корневой системы, приводит к более раннему клубнеобразованию и большему накоплению, крахмала в клубнях. Кроме того, фосфор положительно влияет на водный режим растений и способствует их большей устойчивости против вредного действия засухи.

Большая часть фосфора в растении картофеля находится в форме органических соединений — нуклеиновых кислот, нуклепротеидов, фосфатидов, фитина. Картофель поглощает фосфор из почвы в основном в виде ионов фосфорной кислоты.

При недостатке фосфора наблюдаются задержка фаз развития растений, особенно цветения, угнетенный рост и мелкие размеры молодых листьев. На листьях появляется темно-зеленая с голубоватым оттенком окраска, от побегов они отходят под острым углом. Признаки голодания появляются на нижних листьях и распространяются вверх.

Недостаточное фосфорное питание вызывает железистую пятнистость клубней. Как показали наблюдения, недостаток фосфора может быть на всех почвах, но чаще всего на кислых, богатых подвижными соединениями алюминия и железа, суглинистых и глинистых дерново-подзолистых почвах и на красноземах.

Калий, как и фосфор, является необходимым и незаменимым элементом зольного питания растений. Он способствует более быстрому усвоению углекислоты листьями картофеля и ускоряет передвижение углеводов из листьев в клубни.

Калий влияет также на обводненность клеток растений, чем и объясняется относительно повышенная засухоустойчивость и морозостойкость растений при достаточном калийном питании. И отличие от азота и фосфора он не входит в состав органических соединений.

В растениях калий почти весь находится в форме свободных ионов и лишь частично и виде непрочных коллоидных соединений. Наибольшее содержание калия обнаруживается в молодых органах растения. При внесении калия картофель становится более устойчивым к заморозкам, к потемнению мякоти клубней и к болезням.

При недостатке калия наблюдается темно-зеленая с бронзовым оттенком окраска листьев, пожелтение, затем побурение и отмирание тканей по краям листьев, укороченные междоузлия и более тесное расположение долек листа, неравномерный рост листовой пластинки, приводящий к морщинистости листьев, которые преждевременно теряют тургор, засыхают и опадают. Признаки недостатка калия появляются на старых нижних листьях куста, затем средних и верхних.

Особенно часто калийное голодание испытывают растения картофеля на пойменных землях и торфяниках. Эти почвы нередко бедны калием, к тому же в них содержится много кальция и магния, которые затрудняют поступление калия в растение. Недостаток калия может быть и на песчаных и супесчаных дерново-подзолистых почвах.

Опытами установлено, что действие того или иного элемента питания в сильной степени изменяется в зависимости от обеспеченности растений другими питательными веществами. Так, фосфор и калий играют важную роль в усвоении картофелем азота. При недостатке калия растения картофеля не могут использовать аммиачный азот. Для усвоения растениями нитратного азота необходим фосфор.

В среднем можно считать, что каждые 100ц клубней выносят из почвы около 50кг азота, 20кг фосфорной кислоты и 90кг калия (считая суммарное содержание N, Р и К в клубнях и ботве). Однако от этих средних величин бывают значительные отклонения в зависимости от сорта, условий питания растений, высоты урожая, а также в зависимости от соотношения клубней и массы ботвы в урожае. Тем не менее, несмотря на известную условность этих средних величин выноса питательных веществ на 100ц клубней, они вполне могут характеризовать общую зависимость между урожаями картофеля и размерами выноса азота, калия и фосфорной кислоты.

Потребление картофелем питательных веществ резко возрастает с ростом урожаев, но прямой пропорциональности здесь не наблюдается. Как показали опыты, при низкой агротехнике и невысоких урожаях клубней растение картофеля потребляет питательных веществ на единицу урожая относительно больше.

Картофелю необходимы питательные вещества в течение всего вегетационного периода. Однако поступление их в растение на протяжении лета неодинаково. За время роста и развития картофеля наблюдается то более, то менее интенсивное потребление всех питательных веществ и отдельно азота, фосфора и калия.

Это обуславливается тем, что химический состав различных органов растения неоднороден. Например, в листьях азота и фосфора содержится больше, чем в стеблях картофельного растения, и, наоборот, калия больше содержится в стеблях, чем в листьях. Количество фосфора возрастает от нижних ярусов листьев к верхним.

По мере формирования тех или других органов с различным химическим составом и разными физиологическими функциями растение усиленно извлекает из почвы те элементы пищи, которые ему необходимы для образования этих органов. Следовательно, усиленное потребление того или другого элемента питания из почвы зависит от того, какие органы растения наиболее интенсивно формируются в данный период.

Химический состав органов растения меняется также с их возрастом. Например, в листьях и стеблях молодого картофельного растения азота, калия и фосфора содержится больше, чем в листьях и стеблях старого растения. В листьях же старого растения содержится больше калия и магния. Молодые растущие клубни содержат относительно больший процент азота, фосфора и калия и меньше крахмала, чем зрелые клубни.

В опытах сравнивалось количество накопленного картофелем сухого вещества и поглощенных им из почвы элементов пищи (азота, фосфора и калия). Было установлено, что в первую половину вегетационного периода, когда наиболее интенсивно происходит рост картофеля, на единицу сухого веса растения поглощают питательных веществ значительно больше, чем к концу вегетации.

На каждые 100 г сухого вещества картофеля в период бутонизации из почвы поглощалось: азота — 4,5 г, калия— 4,6, фосфора — 1,2 г; в фазу цветения: азота — 3,2 г, калия — 3,5, фосфора —0,8 г; в период отмирания ботвы: азота — 0,9 г, калия — 2,2, фосфора — 0,7 г.

Из приведенных данных видно, что в первые периоды вегетации картофеля питательные вещества поступают в растения более интенсивно, чем в более поздние периоды. Это объясняется тем, что в период формирования ботвы для ее роста требуется большое количество азота, фосфора и калия.

Отличительной особенностью развития картофеля является то, что интенсивные ростовые процессы проходят не только в период формирования ботвы, но и во время максимального прироста клубней. Период максимального прироста клубней обычно совпадает с фазой цветения картофеля и с началом отмирания ботвы.

Эта биологическая особенность картофеля объясняет причину его потребности в питательных веществах в течение почти всего вегетационного периода. Как известно, ботва у растения картофеля начинает формироваться сразу же после появления всходов и до цветения, а рост клубней картофеля проходит от начала образования бутонов на растениях и почти до уборки урожая.

Следует, однако, отметить, что со второй половины вегетации растений картофеля, после того как ботва достигнет максимального веса и начнет отмирать, потребление питательных веществ из почвы значительно снижается. В этот период происходит перераспределение питательных элементов внутри растения, передвижение их из ботвы в клубни. Картофель с мощно развитой ботвой нередко к концу вегетационного периода почти не поглощает питательных веществ из почвы. В данном случае растущие клубни картофеля обеспечиваются питательными элементами в основном за счет ботвы.

Максимум поглощения питательных элементов картофелем в количественном выражении приходится на период бутонизации и цветения, когда происходит наивысший прирост надземной массы.  По периодам роста и развития в растения картофеля поступает следующее количество азота, фосфора и калия (см. табл.).

Поступление азота, фосфора и калия в растения картофеля по периодам роста и развития, %
Период от посадки Азот Фосфор Калий
До бутонизации 13 10 11
До цветения 40 30 31
До наибольшего роста клубней 80 67 70
До уборки 100 100 100

Установлено, что азотистые соединения поступают в растение преимущественно в первую половину вегетационного периода, когда происходит интенсивное развитие ботвы. В этот период растение картофеля требует и потребляет много азота, потому что он является основным компонентом белков, идущих на образование стеблей и листьев. При отмирании же ботвы поступление азота из почвы уменьшается, а с началом засыхания стеблей почти совершенно прекращается.

Фосфорнокислые соединения картофель потребляет в меньших количествах, чем азотистые. Наибольшее количество фосфора картофель потребляет в периоды интенсивного образования ботвы и клубней. Фосфорнокислые соединения поступают в растение соответственно с поступлением воды. Чем больше воды берет растение, тем больше оно получает и фосфорнокислых соединений.

Калий необходим картофелю для образования клубней и имеет большое значение для передвижения крахмала из листьев в растущие клубни. При недостатке калия на листьях картофеля появляются бронзовые пятна, развитие растений задерживается, что ведет к снижению урожая и ухудшению качества клубней.

Калий повышает устойчивость картофеля против кольцевой гнили, макроспориума и других болезней. При недостатке калия растения плохо используют аммиачный азот. Наибольшее количество калия растение берет из почвы в период интенсивного роста ботвы и клубней.

Раннеспелые сорта картофеля при выращивании их на плодородных участках к периоду максимального накопления ботвы поглощают до 90% калия от общего его поступления за вегетационный период. При отмирании ботвы у раннеспелых сортов картофеля поступление калия в растение уменьшается, а калий, накопленный ботвой, частично перемещается в клубни и частично теряется при опадении листьев.

На количество минеральных веществ, поглощаемое растениями из почвы, большое влияние оказывают погодные условия, кислотность почвы, формы удобрений и другие факторы. Так, например, во влажные годы картофель потребляет азота, фосфора и калия из почвы значительно больше, чем в сухие. Объясняется это тем, что во влажные годы питательные вещества в почве находятся в более подвижном, усвояемом для растений состоянии и большее их количество идет на интенсивное развитие надземной (нетоварной) части урожая картофеля.

При исследовании реакции почвы установлено, что pH водной вытяжки, равная 5-6,5, характеризует наиболее благоприятную реакцию в отношении поступления питательных элементов в растение картофеля из почвы. Доказано также, что при высоком содержании в почве кальция в картофель очень плохо поступает калий, и наоборот.

Из хлористых калийных солей картофельное растение воспринимает калий гораздо хуже, чем из сернокислых форм калийных удобрений. Хлористые калийные удобрения нередко оказывают вредное действие на картофель. Это объясняется тем, что в засушливые периоды, когда корни картофеля интенсивно всасывают воду из почвы, около корней концентрируются хлористые соли, которые отравляют корневые мочки. Содержание хлора более 1-1,5 мг/экв на 100г почвы отрицательно сказывается на урожае картофеля.

Чтобы не создавать избытка хлора на участках с высоким содержанием хлористых солей, под картофель рекомендуется вносить сернокислые калийные удобрения или проводить частые поливы картофеля небольшими нормами, по 150-200 м3 воды на гектар.

Картофель, выращиваемый на глинистых и суглинистых почвах, более всего отзывчив на азотные, затем на фосфорные и меньше всего на калийные удобрения. На песчаных и супесчаных почвах картофель дает более высокие прибавки урожая от внесения азотных, затем калийных и фосфорных удобрений. При выращивании на оподзоленных и выщелоченных черноземах он сильнее реагирует на азотные и фосфорные удобрения, чем на калийные. На мощных и обыкновенных черноземах картофель слабо отзывается на калийные удобрения.

На окультуренных торфяно-болотных и пойменных землях более эффективными удобрениями под картофель являются калийные, так как на этих почвах усвояемого азота и фосфора содержится значительно больше, чем калия. Вот почему при разработке системы удобрения под картофель нельзя исходить лишь из размеров выносов растениями азота, фосфора и калия, а следует строго учитывать особенности почв, обеспеченность их элементами пищи.


Добавить комментарий

Защитный код
Обновить