Діагностика рослин: міф, маркетинг чи необхідність?

Повна мобілізація рослин
 
Для збільшення продуктивності рослин необхідна повна мобілізація їхніх можливостей в процесі росту та розвитку. І хоча генетичний потенціал вже закладений в насінні, проте зовнішні фактори — ґрунтові, агротехнічні та й врешті погодні — можуть збільшувати або зменшувати його (з досвіду, на жаль, частіше за все зменшувати). Одним із важливих факторів, яким ми можемо керувати,  є мінеральне живлення. І наше завдання — направити процес формування врожаю на отримання його максимальної кількості та якості (а в сучасних умовах не забудемо про економічну ефективність, інакше навіщо вкладати більше, ніж ми отримаємо?).

Для визначення найкращих умов формування врожаю необхідно в кожному конкретному випадку враховувати процеси, які відбуваються в рослинах, аби правильно використовувати важіль впливу мінерального живлення. Перш за все, необхідно розуміти, як протягом вегетаційного періоду утворюються та розвиваються ті органи рослин, які визначають майбутню врожайність.
 
Аналізу ґрунту достатньо?
 
Вивчення властивостей ґрунтів — це невід«ємна частина управління мінеральним живленням, оскільки різні види рослин мають різні потреби у рухомих формах елементів живлення. Але не менш важливою складовою є контроль стану посівів протягом всіх періодів вегетації з одночасним знанням ґрунтових умов (його властивостей, режимів, методів обробітку тощо), а також погодно-кліматичних умов.  Можемо вважати рослину найкращим індикатором доступності елементів живлення, оскільки основою функціональної діагностики слугує вплив на життєдіяльність рослини лише тих елементів живлення, що були засвоєні нею.

А якщо вдатися в подробиці, то деякі елементи живлення трансформуються, тільки потрапивши в кореневу систему, та частково використовуються на її ріст, а подальше переміщення далі в надземну частину рослини значною мірою залежить від найбільш активних та ростучих органів — тобто відповідно фазі вегетації. Як висновок — маємо постійно тримати руку на пульсі або ж «фокус на рослині» 24/7.

Як проконтролювати поглинання поживних речовин з ґрунту?
 
Коротка відповідь — ніяк. Основним регулятором засвоєння поживних речовин із зовнішнього середовища (і не тільки кореневою системою) є генетичний «код» рослин, який контролює процес поглинання відповідно до фази вегетації. Для біосинтезу простих органічних сполук рослина витрачає велику кількість енергії, основним джерелом якої є фотосинтез та  дихання. Поглинання поживних речовин з ґрунту відбувається за допомогою кореневих волосків, які долають супротив клітинних стінок та мембран. Оскільки процес кореневого дихання забезпечує живлення енергією, є міцний взаємозв«язок між повітряним режимом ґрунту та здатністю кореневої системи поглинати поживні речовини.
 
Які існують методи діагностики мінерального живлення?
 
Як ви вже зрозуміли, мінеральне живлення це комплекс взаємопов«язаних факторів, тому й діагностика має бути комплексною.

1. Візуальна діагностика — визначення порушення режиму мінерального живлення за візуальними ознаками. Рослинна клітина постійно оновлюється, синтезуючи характерні тільки їй сполуки. Відповідно за надлишку чи нестачі елементів живлення утворюються сполуки, які не відповідають нормальному стану клітин, що необхідний для формування нових клітин, тканин, органів. Такі порушення не залишаються непоміченими. Тобто причина виникнення дефіциту — порушення внутрішньоклітинного біосинтезу, як наслідок — руйнування молекули хлорофілу, зміна забарвлення листків або ж неправильне формування органів рослин. Даний метод є загальним для визначення стану посівів і за наявності дефіциту одразу кількох елементів живлення точність даного методу різко зменшується. А в таких випадках неправильно прийняте рішення може мати надто високу ціну.

2. Субмікропольовий метод — метод обприскування або ін»єкції розчину елементів. Метод застосовується за визначення в масиві поля ділянок пригнічених рослин, які розвиваються аномально та за умови, що такий стан не є наслідком пошкодження шкідниками, ураженням збудниками хвороб та порушенням агротехніки вирощування.

Сутність методу полягає в комбінуванні візуального аналізу та перевірки гіпотези про нестачу одного (декількох) елементів шляхом обприскування слабким розчином одного з елементів живлення. Реакція рослин на таку обробку починає проявлятися через 3-4 дні, більш чітко через  1-2 тижні. Такий метод є більш точним, проте й ресурсовитратним. А за наявності кількох гіпотез (нестачі одразу кількох елементів живлення) змусять перетворити Ваше поле в цілу дослідну ділянку, оскільки для правильної діагностики розчин має містити тільки один елемент.

3. Морфо-біометрична діагностика — метод визначення стану рослин за приростом маси, кількістю та розмірам органів рослин, кількістю та структурою врожаю. Даний метод необхідний для створення високопродуктивних посівів. До морфо-біологічних методів  відносяться: висота рослин, кількість та розмір листків (площа листової поверхні), загальна біомаса та маса окремих органів, структура врожаю. Обліки проводять у відповідні фази розвитку культур, а краще — у відповідні періоди утворення та розвитку продуктивних органів, які формують структуру врожаю. Перевагою цього методу є можливість порівняння даних тих самих фаз розвитку різних років, які відрізняються зазвичай погодними умовами, що своєю чергою впливають на темпи розвитку рослин. Метод заснований на обліку приросту маси рослин, кількості та швидкості утворення нових органів, їхнього співвідношення між собою; на оцінці стану посівів впродовж вегетації та аналізі структури врожаю. Варто зауважити, що обліком за календарними датами різних років порівнюють фактично різні за розвитком рослини, що є недопустимим та призводить до неправильних висновків.  Даний метод є ідеальним для комбінування з хімічним методом, оскільки дає  відповідь на питання, як формується врожай, адже теоретична основа даного методу — онтогенез розвитку рослин по етапах органогенезу рослин.

4. Хімічна діагностика рослин — найбільш точний метод.

Хімічна діагностика — аналіз за фазами вегетації »індикаторних» органів рослин задля визначення забезпеченості останніх макро-, мезо- та мікроелементами. До хімічної діагностики відносяться тканинна та рослинна діагностика. Під час тканинної діагностики аналізують щойно відібрані проби рослин без озолення на вміст в них неорганічних форм сполук елементів, а під час листкової діагностики — визначають їхній загальний вміст після озолення. Варто звернути увагу, що під час визначення неорганічних форм сполук елементів в тканинах необхідно враховувати те, що в них швидко відбуваються ферментативні перетворення речовин, особливо після втрати тургору — тому даний вид діагностики необхідно виконувати в найкоротші строки.

5. Тканинна діагностика — найпоширеніший метод напівкількісного визначення потреб рослин в елементах живлення.

Найбільш розповсюдженим є метод визначення потреб рослин в елементах живлення за фотохімічною активністю суспензії хлоропластів (по А.С. Плешкову та Б.А. Ягодіну). Визначення базується на вимірюванні активності хлоропластів  при додаванні окремих реактивів — елементів живлення. Таким чином робиться висновок про доцільність внесення елементу: в разі збільшення фотохімічної активності хлоропластів — дефіцит та відповідна потреба у внесенні елементу живлення, в разі зменшення —  надлишкова його кількість, та за однакової з контролем (без додавання елементу живлення) — оптимальна кількість у тканинах. У даному аналізі використовується акцептор електронів  — 2,6-дихлорфенол індофенол, який забезпечує необхідну якість проведення аналізу.

Метод такої діагностики дещо схожий із субмікропольовим, проте немає необхідності втрачати цінний час для проведення коригування живлення. Тканинна діагностика дає змогу зрозуміти багато фізіологічних процесів: поглинання та переміщення елементів по органам  та тканинам рослин, обмінні процеси, взаємозв«язок мінерального живлення з іншими функціями рослинного організму, перш за все фотосинтезом та диханням. Проте необхідно врахувати фактори, які можуть посилити або послабити здатність рослин синтезувати складні органічні сполуки, тим самим вплинути на запас мінеральних форм поживних речовин в тканинах.

6. Листкова діагностика — це аналіз лабораторного визначення валового вмісту елементів живлення. У цьому випадку застосовують звичайні методи озолення органічної речовини для визначення N, P, K, Ca, Mg та інших елементів. Зазвичай аналізи роблять в двох навісках — в одній визначають азот по К'єльдалю, а в другій — інші елементи живлення після мокрого та сухого озолення. Суть мокрого озолення — спалювання органічної речовини в концентрованій сірчаній кислоті з каталізаторами K2SO4 + CuSO4 та селеном. Для визначення інших елементів живлення використовують спалювання в муфельній печі за температури  550° С за окремою складною методикою. При цьому необхідний ретельний контроль за процесом спалювання, оскільки температура вище 600°С призводить до втрат фосфору, сірки та інших елементів. Далі — інструментальне спектрофотометричне визначення елементів живлення (окрім кальцію — тригонометричний метод, калій — полуменева фотометрія). Класна штука, авжеж? З усіх запропонованих даний метод визначення є найбільш точним, проте має й недоліки — високу вартість та тривалий період визначення, за якого втрачається «люфт» для можливого успішного коригування. Всі ми знаємо, наскільки важлива кожна секунда в гарячий сезон, а тому самостійно віддаємо перевагу більш швидким методам визначення або ж довіряємось інтуїції.

Є результати аналізу — що далі?   
 
Недостатньо отримати просто результати аналізу (якщо ми говоримо про хімічні методи діагностики рослин) — важливо правильно інтерпретувати та визначити «чого» і «скільки», й не нашкодити при цьому рослині. Якщо сумніваєтесь — варто звернутися до виробників добрив або постійних консультантів, адже мінеральне живлення — інструмент, яким можна управляти, підтримуючи при цьому баланс.
 
Ігор Бубнов, керівник проєкту мікродобрив ALFA Smart Agro