Синергисты и антагонисты

Традиционно считалось, что все необходимые вещества поступают в растение с помощью корневой системы. Чтобы проникнуть беспрепятственно, они должны быть растворены в воде и иметь доступную форму, чтобы сразу включиться в процессы обмена, синтеза и метаболизма. Однако в связи с нестабильными погодными условиями и катастрофическим изменением климата достичь этого практически невозможно. Первопричиной является дисбаланс во влагообеспечении, ведь как в сухой, так и в переувлажненной почве растения перестают получать жизненно важные элементы, что приводит к критическим проявлениям их дефицита. Именно тогда целесообразным и эффективным становится внекорневое удобрение растворами, содержащими в своем составе необходимые элементы питания, в частности микроэлементы, которые не только корректируют жизненные процессы у растений, но и нивелируют негативные факторы окружающей среды.

Взаимодействие элементов

Внос удобрений внекорневым методом приводит к повышению концентрации соли в клеточном соке растения. Такое состояние приводит к тому, что растение поглощает большее количество влаги с растворенными в нем питательными элементами. Таким образом, внекорневое внесение еще и дополнительно улучшает поглощение элементов питания из почвы. Однако основной ошибкой в ​​планировании этого агромероприятия является то, что аграрии недостаточно изучили, как именно и какие химические вещества взаимодействуют друг с другом и почвой. Собственно, это причина того, что большая часть удобрений расходуется зря, а усвояемость питательных элементов сводится к минимуму. И сколько бы мы ни вносили их в прикорневую зону растений, стопроцентного усвоения достичь невозможно, ведь многие факторы, в том числе и взаимодействие элементов питания между собой, будут препятствовать этому.

Практически все они являются  либо антагонистами, либо синергистами друг к другу. Недавно выделяют еще одну группу – блокаторы. То есть элементы питания, которые при одновременном внесении блокируют поступление друг друга в растение.

Типичным примером блокатора является одновременное внесение меди и кальция. При идеальных условиях растение усвоит один из этих элементов или не усвоит ни одного, тогда и эффективности от внесения не будет совсем, они будто «цементируются». Да, они могут присутствовать в растворе, но в такой форме, которая точно не поглощается растением.

Вместе с кальцием также не вносят фосфор, железо, цинк и марганец, поскольку они тоже являются блокаторами между собой. Все реакции достаточно изменчивы и могут происходить как внутри клетки и поверхности мембран, так и в ризосфере, то есть в почве при корневом питании. Это разъясняется тем, что функции микроэлементов соединены в большей степени с работой ферментативных систем.

Очень важно изучить, как взаимодействуют между собой конкретные питательные элементы, чтобы учесть это в планировании системы питания. Например, повышенная норма азота замедляет поглощение фосфора, калия и железа, при определенных условиях еще кальция, магния, марганца, цинка и меди; повышенная норма фосфора замедляет поглощение железа, марганца, цинка и меди; повышенная норма калия замедляет поглощение магния и, в меньшей степени, кальция; повышенная норма кальция значительно снижает поглощение железа; повышенная норма железа замедляет поглощение цинка; повышенная норма цинка ухудшает доступность марганца.

Однако, если цель усилить действие определенного микроэлемента, следует обращать внимание на его синергетическое или комплексное взаимодействие, которое может состоять из двух или более элементов. К тому же достигается усиление результата их воздействия на растение. Так, оптимальная доза азота является залогом полноценного поглощения калия, фосфора, магния, железа, марганца и цинка из почвы. Достаточный уровень обеспеченности медью и бором улучшает поглощение АЗОТА. Оптимальная норма молибдена увеличивает усвояемость азота и увеличивает поглощение фосфора. Достаточное количество кальция и цинка улучшают усвоение фосфора и калия. Оптимальный уровень серы улучшает поглощение марганца и цинка. Достаточное количество марганца повышает усвоение меди.

Однако, чтобы добиться ожидаемых результатов, следует помнить, что явления антагонизма и синергизма зависят от типа почвы, физических свойств, рН , окружающей среды и температуры. Если есть сходство в строении двух или более элементов, они способны замещать друг друга в биохимических системах, что и вызывает антагонизм этих питательных веществ. Агрономы всегда должны учитывать конкуренцию элементов, содержащих аналогичные по размеру, валентности и заряду ионы. Это очень важно для составления сбалансированного комплекса удобрений, необходимых для гармоничного развития культур. В противном случае это приведет к дефициту или избытку определенного элемента питания, а это причинит необратимый вред растениям.

Дефицит элементов, используемых многократно, прежде всего проявляется на старых листьях. Кроме того, на старых органах растений более отчетливо проявляются признаки избытка элементов, не подлежащих реутилизации, и имеющихся в избытке в питательном растворе.

Благоприятные условия

Для достижения ожидаемого результата обязательно следует учитывать природно-климатические условия, в частности, влажность почвы, воздушный и температурный режимы.

Оптимальная влажность почвы (60–80% полной полевой влагоемкости) – необходимое условие для нормального питания растений. Она имеет большое значение для усвоения элементов питания, ведь вода является средой для диффузии элементов питания из почвенного раствора и почвенного впитывающего комплекса в корни. На образование органических веществ растения тратят около 0,2% поглощенной воды, остальное испаряется. Следовательно, минеральное питание растений – независимый физиологический процесс, мало связанный с водным режимом растений.

Удобрения на 20–30% снижают расход воды на образование сухого вещества. Уменьшение расхода воды под действием удобрений может быть связано не только с положительным влиянием собственно элементов питания на метаболизм растений, но и с более ранним и более мощным развитием листовой поверхности, что способствует уменьшению физического испарения с поверхности почвы и увеличению, таким образом, количества влаги, что идет на продуктивную транспирацию растениями. В свою очередь, при достаточной влажности повышается отдача от внесенных удобрений, что доказано практикой применения удобрений в условиях орошения.

Растения могут поглощать элементы только в условиях благоприятного воздушного режима почвы. Для большинства сельхозкультур достаточно концентрации в почве 2–3% кислорода. При недостатке кислорода в ней образуется больше восстановленных форм железа и других соединений, вредных для растений и увеличивается содержание углекислого газа, что снижает усвоение корнями ионов аммония, нитратов и фосфатов и ингибирует деятельность микроорганизмов. Для обеспечения корней растений кислородом создают благоприятную структуру почвы.

При температуре почвы +5…+7 °С снижается поступление в растения азота, фосфора, кальция, серы, в меньшей степени калия. Аммонийный азот может поступать в растения при более низкой температуре, чем нитратный. Негативное влияние низкой температуры на азотное и фосфорное питание в период появления всходов объясняется слабым использованием молодыми растениями азота и фосфора из запасов семян и почвы. Оптимальная температура для азотного и фосфорного питания составляет +23…+25 °С. С повышением температуры от +20 до +35 С интенсифицируется образование белка в зерне озимой пшеницы. Однако чрезмерно высокая температура оказывает негативное влияние на поступление элементов питания в растение, что, по-видимому, обусловлено снижением активности ферментативных систем.

Таким образом, спланированная система питания с учетом взаимодействия ее элементов между собой и текущих природно-климатических изменений позволит получить продуктивные посевы с высокими и качественными урожаями.