Спортивний раціон рослини
Найважливішим фактором будь-якого виробництва є якість та кількість сировини. Неможливо пошити гарний одяг, не маючи достатньо якісної тканини. Не зварити сиру без гарного молока. Не випекти хліба без сильних пшениць. Також важливо, що є не лише основна, але і другорядна сировина. Крім тканини, для одягу потрібні гудзики та голки, для сиру треба спеціальні солі та спеції, а до хліба додають цукор та дріжджі. І ці складові, хоч і не здаються такими важливими, але також мають бути доброї якості і в достатній кількості. В овочівництві також використовують різну сировину, та чи завжди роблять це раціонально?
Рослина є досить автономним організмом, тому найбільше ресурсів отримує від природи. Це наше благословіння і прокляття одночасно. Дуже добре, що сонячне тепло, вуглекислий газ та багато інших природних складових є якісним. Не існує якогось “технічного” тепла, яке можна було би подати рослині, але вона не могла би ним зігрітися. Сонячне світло також не може бути неякісним, адже рослина звикла рости саме під його променями. Ці ресурси якісні, та можуть бути лише в неоптимальній кількості, а наше прокляття полягає в тому, що цей дефіцит надзвичайно важко скорегувати у полі.
Майже завжди є якісною і дощова вода, та не завжди – добута зі свердловини. А найчастіше змінюється якість поживи. Будь-який елемент живлення, потрібний рослині, може знаходитися в сполуках низької якості з її точки зору. Тобто, він не задовольняє потреби нашої культури. Він знаходиться в достатній кількості, але в некондиційному стані. Ми навчилися виробляти мінеральні добрива, що швидко споживаються рослиною, та лише частково. Все, що не було спожито культурою, перетворюється в баласт. Сьогодні існують якісні добрива, але і вони не показують 100%-ої ефективності. То ж як відшукати механізм підвищення якості системи удобрення, коли вона вже побудована на найкращих добривах?
Підземне життя рослини
Коли мова заходить про мінеральне живлення, варто згадати про роль кореневої системи. Цей орган рослини завжди був і залишається недооціненим. На більшості малюнків ми зображуємо підземну частину рослини рівною надземній. Та істинна картинка зовсім відрізняється від нашого бачення.
В 1937 році німецький натураліст Діттмер вирішив оцінити кореневу систему однієї рослини озимого жита. Від себе нагадаю, що в ті часи ще не було карликових сортів, тому надземна маса жита була колосальної, могла перевищувати висоту у 2 метри. Досить вагомий показник, але якою ж виявилася коренева система? Чи змогла вона подолати цей рубіж?
Виявилося, що загальна довжина кореневої системи досягла 600 км. Це як від Києва до Івано-Франківська, Славянська, Краматорська. І на хвилину, це довжина тільки коренців, яких рослина відростила 14 мільйонів. Та якщо додати довжину кореневих волосків, то вона досягає (!) 10 мільйонів кілометрів, що у 250 разів більше довжини екватора Землі. Таких волосків у рослинки жита виявилося 15 мільярдів. Тобто, по два на кожного сучасного жителя Землі.
Якщо усереднити, то щодобовий приріст кореневої системи озимого жита становив 5 км коренів та 80 км кореневих волосків (119 млн штук). Щоб порівняти, наскільки коренева система більша за листову масу, на 1 м2 посіву оптимальним є розміщення 4-6 м2 листової поверхні. При нормі стояння у 4 млн/га рослин це виходить 0,015 м2 фотосинтезуючого листя на одну рослину. А поглинальна площа тільки кореневих волосків – 400 м2, тобто у 27 тисяч разів більше.
Зубасті корінці
Такі неймовірні масштаби потрібні рослині для досягнення двух цілей: споживання води та елементів живлення. З вологою все дещо простіше. Чим більша концентрація осмотичних речовин в рослині та більше вологи в грунті, тим легше її споживати. А ось успішність мінерального живлення залежить від того, наскільки гострі у рослини зуби.
В загальному, існує два механізми споживання елементів живлення рослиною: пасивний і активний. Пасивний механізм існує за принципом “не бий лежачого”. Сутність його полягає в тому, що коли рослина п’є воду з грунту, то вона потрапляє до провідної тканини не чистою, а в суміші з солями. Тобто, рослина п’є не чисту воду, а грунтовий розчин. В певному сенсі, вона споживає мінеральну воду, збагачену тими чи іншими елементами живлення. Але, на відміну від людини, вона не має права вибору, їй доступний лише той грунтовий розчин, що її оточує. Тому рослини, які люблять калій, добре себе почувають на південних грунтах, що збагачені цим елементом живлення і не дуже добре на підзолистих та піщаних грунтах.
Цікавий факт: піщані грунти, переважно, утворені з кварцу, польових шпатів та слюд.А польові шпати та слюди – це калієносні мінерали. Тобто, “бідні на калій” піщані грунти можуть містити десятки тон цього елементу, а також – значні кількості кальцію, магнію, заліза, мікроелементів. Та вони знаходяться в формі силікатів, які не розчиняються у воді (це звичайний пісок). Тому пасивний механізм живлення не здатен забезпечити рослину цими елементами живлення, бо вони не потрапляють в грунтовий розчин.
Рослини не змогли би вижити, якби споживали тільки розчинені у воді елементи живлення. На щастя, вони озброєні ще й активним механізмом живлення, який відіграє роль “зубів” для кореневої системи, не буквально.
Справа в тім, що рослині потрібні лише конкретні елементи живлення в конкретній кількості. Наприклад, на грунтах, багатих калієм і натрієм, разом з водою рослина буде отримувати обидва елементи в неконтрольованих нею концентраціях. Логічно, що її клітини має увібрати калій, а натрій – залишити ззовні. Такий спосіб живлення називається активним. На відміну від пасивного, він є дуже селективним (споживає тільки корисні елементи), але і дуже енергозатратним.
Це можна порівняти з виробництвом вугілля та заліза. Вугілля ми просто викопуємо з-під землі та спалюємо його в такому вигляді, як воно утворилось, отримуючи купу шкідливих викидів сірки та важких металів. Очистка вугілля була би надто затратною. А ось залізну руду ми не можемо використати в первозданному вигляді, тому і очищаємо від усіх домішок, залишаючи чисте залізо. Це складний процес, який потребує багато енергії, та ми виробляємо саме те, що потребуємо.
Звісно, що ні ми, ні рослина не можемо очищати абсолютно все, що беремо із землі. Так само ми не можемо і зовсім відмовитись від очистки. Саме тому пасивний і активних механізм живлення є однаково важливими.
Йонні помпи (насоси)
Активний механізм живлення базується на обміні заряджених частинок. Тобто, якщо рослині потрібен позитивно-заряджений калій, вона має обміняти його на іншу молекулу з таким же зарядом. Здавалося б, таким чином клітина нічого не виграє, а лише обмінює одні корисні елементи на інші. Та на щастя, це не так. Як варіант, вона може віддавати в грунт токсичні метаболіти. Це побічні продукти, які рослині шкідливі, але обов’язково утворюються, коли вона створює щось корисне. Це все одно, що створити вантажівку, яка буде возити дрова від лісу до лісопильні, спалюючи тирсу, а не дизель.
Такими продуктами можуть бути не тільки токсини, але і органічні кислоти. Рослина купує в грунту корисні елементи живлення за кислоти, які поступово розчиняють грунтові мінерали, переводячи їх у доступну форму.
Значення активного механізму
Хочеться підсумувати основну користь, яку рослина отримує від власного механізму мінерального живлення (це не повний список).
- Селективне споживання іонів. В грунтах, особливо органічних, дуже багато солей, та не всі вони потрібні рослині в однаковій кількості. Завдяки активному поглинанню, кожна клітина рослини отримує саме той елемент живлення, що їй потрібен та залишає шкідливі складові за межами клітини.
- Виведення токсинів. Рослина буквально отримує корисне, віддаючи шкідливе. Далеко не всі токсини можна вивести таким шляхом, та все одно, це важлива для клітини операція.
- Підтримка стабільного рівня продуктивності (урожайності). Навіть, якщо не вносити під культуру мікроелементи, рослина їх буде споживати з грунту та формувати певний врожай. В багатьох випадках це можливо завдяки активному механізму мінерального живлення.
Як стимулювати?
У кожного гарного агронома виникнуть два логічні питання:
- Як допомогти рослині ще краще використовувати власний клітинний потенціал?
- Яка з того буде користь?
Почнемо з другого. Якщо стимулювати рослину краще поглинати елементи живлення, це гарантовано збільшить її врожайність та імунітет до хвороб. Ми звикли, що продуктивність культури напряму залежить від рівня внесених добрив, але при надмірно високих нормах спостерігається зворотній ефект. Тому є два пояснення. Пе-перше, з підвищенням концентрації грунтового розчину, рослині важче брати поживу та вологу з грунту. По-друге, надмірні концентрації одних елементів блокують надходження інших (антагонізм іонів). Тому сучасна технологія має допомагати рослині отримати більше елементів живлення з тієї ж норми удобрення, і це можливо.
Справа в тому, що будь-яке добриво споживається лише частково. Наприклад, в 1 центнері суперфосфату міститься 16-20 кг фосфору (P2O5), який споживається рослиною на 40-50% – це тільки 5-10 кг фосфору надходить до рослини з центнера добрива. Все інше переходить в недоступні форми і акумулюється у грунті. Така сама ситуація може спостерігатися і з мікродобривами у формі простих солей (сульфатів, нітратів і ін.). І ми, нібито, вносимо добрива з благими намірами, та просто засолюємо грунт. Як результат, з року в рік добрив доводиться вносити більше, а їх ефективність знижується.
Щоб вирішити цю проблему, італійські вчені компанії Валагро пропонують фермерам використовувати кайдрін. Це нова молекула, що допомагає рослині краще вбирати елементи живлення з грунту та полегшує рух цього елементу по провідним тканинам.
Як показала листова діагностика в численних дослідах , біостимулятор на основі кайдріну Актівейв збільшив поглинання азоту з добрив на 7%, калія – на 26%, фосфору – на 13%, кальцію – на 19%., магнія – на 37%, заліза – на 20%, цинку – на 51%, міді та бору – на 70%, марганцю – на 91%.
Крім кращого поглинання елементів живлення з грунту, рослина починає їх розумніше використовувати. Кожна клітина отримує необхідний їй елемент в потрібній кількості. Свого роду, кайдрін покращує “логістику” поживи в рослині. Таким чином, ми не просто вносимо добриво, ми допомагаємо йому потрапити саме в ту клітину, яка його потребує.
Таким чином, внесення кайдріну допомагає знизити витрати добрив, попереджувати засолення грунту та покращити якість продукції. Замість того, щоб засолювати грунт, елементи живлення споживаються культурою, рухаючись саме в ту частину рослини. де вони підвищать врожайність. В результаті застосування Актівейв приріст врожаю томатів склав 22% в першій хвилі та 18% у другій. Рекомендовано застосовувати 2-3 внесення від цвітіння до дозрівання плодів у нормі 10-15 л/га. На індетермінантних тепличних томатах проводять додаткове внесення через 2 тижні після попереднього (300-500 мл/100л води). Крім кайдріну, Актівейв містить бетаїн, що захищає кореневу систему від стресів, альгінову кислоту, яка покращує структуру грунту. Після застосування плоди стають більшими, в них значно знижується рівень нітратів. Це дозволяє виростити більше продукції кращої якості за менших витрат