Міфи та факти про листове підживлення рослин

 Міфи та факти про листове підживлення рослин

Листове підживлення – це звична практика для забезпечення сільськогосподарських культур мінеральними поживними речовинами, особливо в умовах, які обмежують харчування з ґрунту. У порівнянні з ґрунтовим внесенням, листове підживлення має кілька потенційних переваг, оскільки доставляє поживні речовини безпосередньо до листів, минаючи при цьому ґрунт. Завдяки цьому воно діє швидше і запобігає втраті поживних речовин в результаті вилуговування та іммобілізації в ґрунті. Таким чином, листове підживлення може швидко і без забруднення навколишнього середовища виправити або запобігти дефіциту поживних речовин. Однак існують також потенційні недоліки та ризики, пов’язані з цією практикою.

Серед ризиків можна виділити те, що недостатня доза поживних речовин не зможе скорегувати дефіцит, а передозування може призвести до опіків листя і негативного впливу на плодоношення. При позакореневому підживленні швидкість абсорбції добрив залежить від таких факторів, як умови навколишнього середовища, тип солі добрив і, звичайно ж, від сільськогосподарської культури, яку вирощують.

Німецький професор д-р Томас ЕІЧЕРТ (Thomas Eichert), світовий лідер в області досліджень з підгодівлі, у своїй промові на конференції «New Ag International» в Нью-Делі розглянув деякі з найсуттєвіших помилок або «міфів», які стосуються внесення поживних елементів через листя.

Для оптимізації підживлення потрібні знання про принципи позакореневого поглинання поживних речовин і параметрів управління. Наразі вже досягнуто значного прогресу в розумінні цих процесів. Від багатьох раніше актуальних концепцій і теорій довелося відмовитися або принаймні змінити їх. Однак деякі із застарілих поглядів виробники і дослідники досі сприймають як належне.

Міф 1: листове підживлення є «природною» альтернативою ґрунтовому внесенню

У звичайній практиці листкового підживлення потрібно завжди враховувати, що надземні органи рослин влаштовані так, щоб звести до мінімуму обмін речовин з навколишнім середовищем, який потрібен для поглинання мінеральних поживних речовин. Поверхня листка покрита більш-менш водовідштовхувальною ліпофільною кутикулою, яка протидіє проникненню гідрофільних розчинів з поживними речовинами.

Водночас продихи захищені від проникнення води в рідкому стані. Таким чином, основне завдання – подолати бар’єр поверхні листка так, щоб поживні речовини поглиналися листям з потрібною швидкістю: досить високою, щоб усунути дефіцит поживних речовин, але при цьому достатньо низькою, щоб уникнути опіку листя. Той факт, що листяне поглинання поживних речовин на поверхні листа є чисто фізичним процесом і регулюється законами дифузії, посилює труднощі.

Міф 2: листя активно поглинає поживні речовини, що потрапляють на нього

На відміну від кореневого поглинання, процеси, які задіяні в листовому поглинанні, є пасивними і, отже, проникнення поживних речовин в лист не є вибірковим. Це означає, що поживні речовини, які використовуються, проникають в листя незалежно від фізіологічних потреб рослини.

Пасивний характер процесу поглинання має важливі наслідки: будь-яка речовина, що є на поверхні листка, проникне всередину відповідно до градієнта концентрації по всій поверхні листа і згідно із законами дифузії. Якщо швидкість проникнення дуже висока і несумісна з обміном речовин рослини, то результатом буде обгорілий лист, що часто спостерігається на практиці.

При листовому підживленні виникають дві проблеми: з одного боку, низька швидкість абсорбції через особливі властивості поверхні листка, а з іншого – надмірна швидкість, спричинена пасивним процесом абсорбції. Тому одне з основних завдань – використовувати оптимальну дозу поживних речовин, щоб виправити або запобігти дефіциту поживних речовин і не спричинити опік листя.

Міф 3: кутикула – єдиний доступний спосіб проникнення

Відтоді, як почалися дослідження механізму листяного поглинання, з’явилися докази, які вказують на те, що продихи грають важливу роль в проникності листка. Було відзначено, що рівень поглинання корелює з наявністю, частотою або відкриттям продихів. Крім того, стало зрозуміло, що інфільтрація через продихи розчину, що наноситься на лист, не відбувається за допомогою масового потоку (поки поверхневий натяг не було зменшено дуже ефективним активним інгредієнтом на поверхні).

Цей парадокс вдалося розв’язати, коли було продемонстровано, як наночастинки проникають у продихи шляхом дифузії на поверхні пор продихів, а не шляхом масового потоку розчину. Було встановлено, що відсоток продихів, що беруть участь в листяному поглинанні, часто малий. При цьому кількісний вклад продихового проникнення в загальне поглинання може бути суттєвим. Дані досліджень свідчать про те, що для мінеральних поживних речовин продихи можуть бути найважливішим каналом.

Міф 4: кутикула – завжди основний шлях поглинання

Кутикула є інертною і гідрофобною шкіркою, що покриває велику частину листя рослин. Основу кутикули становить тривимірний полімер, утворений кутином, в якому вбудовані аморфні або кристалічні ліпіди (воски).

Тоді як деякі ліпофільні розчинені речовини можуть легко проникати в кутикулу, розчиняючись у восках і за допомогою дифузії через щілини в сітці кутину, проникнення таких гідрофільних розчинених речовин, як солі мінеральних добрив, суттєво утруднено через низьку розчинність в кутикулі. Наприклад, розчинність NH4NO4 в кутикулі в понад 107 разів нижча, ніж у воді (оцінена коефіцієнтом розподілу октанол-вода), оцінки інших солей також дали схожі значення.

Проте солі мінеральних добрив можуть поглинатися після нанесення на поверхню листка (без продихів), що свідчить про те, що модель розчинення і дифузії в кутикулі, яка є дієвою для неполярних ліпофільних розчинів, не може задовільно пояснити кутикулярне поглинання гідрофільних розчинів. Тому була розроблена модель полярних водних пор. Відповідно до цієї «моделі пор», вода може поглинатися кутикулою і формувати внутрішні водні набори.

Якщо поглинається достатня кількість води, набори утворюють водний місток всередині ліпофільної кутикули, в якому гідрофільні розчини можуть дифундувати між самою зовнішньою поверхнею листка та епідермальними клітинами. Оскільки стан гідратації залежить від розвитку пор кутикули, то зрозуміло, що відносна вологість (HR) керує проникністю. Було продемонстровано, що зменшення HR зі 100% до 90% знижує проникність кутикули груші з коефіцієнтом 10, а зменшення HR до 50% знижує проникність ще більше – з коефіцієнтом 100. Це дає змогу зробити висновок, що нижчі значення HR знижують проникність кутикули. В таких умовах внесок продихового поглинання може бути особливо важливим.

Міф 5: що вища відносна вологість, то краще

Найчастіше стверджується, що висока відносна вологість повітря сприяє засвоєнню поживних речовин, внесених на листя. Однак це припущення, як правило, засноване на інтуїції, а не на фактах. Як було зазначено вище, проникність кутикули фактично зростає зі збільшенням відносної вологості. Тому можна також припустити, що за високого значення HR ймовірність відкриття продихів також вища, ніж за низького.

Таким чином, при високій HR проникність обох шляхів листяного поглинання була б більшою, ніж при низькій відносній вологості. Проте, крім проникності, існує ще один параметр, який контролює швидкість поглинання листя, – градієнт концентрації по всій поверхні листка. Він визначається концентрацією солей на поверхні листка, що, в свою чергу, безпосередньо контролюється HR.

Концентрація солей поживних елементів в добривах, що наносяться на листя, як правило, не перебуває в рівновазі з атмосферною вологою. Отже, застосований розчин випаровується до досягнення рівноваги. Було продемонстровано, що рівноважна концентрація розчинів, які застосовуються на листі, залежить як від HR навколишнього середовища, так і від гігроскопічності розчину.

Ступінь гігроскопічності розчину може бути виражений відносною вологістю, при якій сіль розчиняється в поглиненій воді з атмосфери. Цей поріг вологості називається відносною вологістю розпливання (HRD) або точкою розпливання (PD). Кожна сіль має постійну специфічну HRD за певної температури. Співвідношення між HR і HRD розчину контролює, а розчин на поверхні листа, який розпилюється, висихає (якщо HR <HRD) чи ні (якщо HR>HRD).

Якщо HR менше HRD обраної солі, розчин солі буде випаровуватися, залишаючи повністю зневоднену сіль на поверхні листка, з якої неможливе поглинання поживних речовин. Якщо HR = HRD, насичений сольовий розчин залишається на поверхні листка і градієнт концентрації по поверхні листка перебуває на максимумі. При HR> HRD рівноважна концентрація солі стійко зменшується до рівня насичення (HR = 100%), досягаючи теоретичної нульової концентрації.

Доступність поживних речовин залежить від різних HRD солей, збільшуючись в такому порядку: хлорид <нітрат <сульфат. Тобто різні солі по-різному поглинаються при одній і тій же відносній вологості. Це дає змогу регулювати швидкість поглинання поживних речовин у результаті вибору типу солі відповідно до рівня HR, який переважає. Добрива для листкового підживлення часто містять додаткові з’єднання, наприклад, ад’юванти або інші солі поживних елементів. Слід враховувати, що ці добавки змінять HRD розчину, який застосовується, і рівень поглинання при певній вологості.

Проникність листка і концентрації солі на його поверхні є двома ключовими параметрами, які контролюють ступінь поглинання поживних речовин. Якщо проникність листка зростає зі збільшенням HR, то концентрація зі збільшенням HR зменшується (принаймні, на відповідну солі HRD).

Ця антагоністична поведінка дає підставу вважати, що припущення про те, ніби високі значення HR призводять до високого рівня проникнення, є неправильним. Розрахункові моделі засвідчують, що найвищі показники проникнення, як правило, спостерігаються за проміжних рівнів HR. У цьому випадку, як листяна проникність, так і концентрація солі на поверхні листка перебувають в проміжному діапазоні, і жоден з цих параметрів не близький до нуля.

Листова підгодівля часто є вигідною альтернативою ґрунтовому внесенню

У багатьох ситуаціях листкове підживлення може бути перспективнішою і кращою альтернативою ґрунтовому внесенню добрив. Оптимізація ефективності позакореневого підживлення вимагає принаймні базових знань про чинники, які контролюють засвоєння поживних речовин листям. Слід враховувати, що процеси поглинання є виключно пасивними і регулюються законами дифузії.

Рослини не можуть безпосередньо контролювати цей процес, тому дуже важливо ретельно обрати відповідний тип добрив. Встановлено, що при листковому підживленні поживні речовини поглинаються через кутикулу і продихи. Важливою відмінністю між цими двома шляхами є те, що проникність кутикули суттєво залежить від відносної вологості навколишнього середовища, тоді як на шлях через продихи цей параметр чинить менший вплив. Проникність листка і концентрація солі на поверхні листка є двома ключовими параметрами, які контролюють ступінь поглинання поживних речовин. Висока відносна вологість збільшує проникність поверхні листка, але разом з тим знижує ефективну концентрацію поживних речовин в листку. Тому підживлення необхідно проводити при певному проміжному значенні відносної вологості.

Для оптимізації підживлення потрібні знання принципів позакореневого поглинання поживних речовин і параметрів управління. Д-р Томас Еічерт домігся значного прогресу в розумінні цих процесів, завдяки чому чимало актуальних раніше концепцій і теорій потрібно переглянути та змінити. Цілком зрозуміло, що в багатьох ситуаціях листове підживлення може бути перспективнішим і кращим, аніж ґрунтове застосування добрив.

Інга КОСТЕНКО, «Mivena», Україна,

Анна УСТИМЕНКО, «Клуб Sirius Agro Plant», www.siriusap.com

Журнал «Ягідник»

0 Reviews

Написати відгук

Останні статті

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *