Реакція соняшнику на різні види підживлення

Наукова проблема щодо особливостей підживлення мінеральними добривами соняшнику має важливе значення для вдосконалення умов застосування добрив і мікробіологічних препаратів комбінованої дії. Проте у вітчизняній і закордонній науковій літературі находимо не повною мірою висвітлене й повністю удосконалено ті елементи, що відбивають й описують застосування основних і другорядних складників живлення

Споживання елементів мінерального живлення, та кількість, що потрібна для формування окремої одиниці побічної та, головне, основної продукції у вирощуванні соняшнику, можна віднести по розподіленню на три основні категорії:

1 — азот, фосфор, калій (макроелементи);

2 — кальцій, сірка, магній (мезоелементи);

3 — мідь, залізо, бор, марганець, молібден, цинк, кремній, молібден та ін. (мікроелементи).

Основою для одержання значно вищих і сталих урожаїв є забезпечення повною мірою рослин соняшнику, головним чином макроелементами.

Азот

Головний елемент, який потрібний рослинам соняшнику, щоб відбувався процес синтезу білків, це — азот. Полімером, який складає амінокислоти, є білок. Без азоту неможливий синтез амінокислот. До складу нуклеотидів, фосфатів, алкалоїдів і багатьох глюкозидів входить азот. Азотне живлення рослин у природних умовах здійснюється насамперед унаслідок процесів поглинання з ґрунту аніона NO₃ (азот нітратний) і катіона NH₄ (азот амонійний).

Важливе значення для рослин має азот, який насамперед відповідає за ріст рослин і характеризується як ростовий елемент. Недостатня кількість азоту призводить до зменшення в рослинах умісту хлорофілу в листках, вони набувають блідого або навіть жовтого забарвлення і значно відстають за розмірами. Проте велика кількість унесених азотних добрив на ранніх стадіях росту і розвитку рослин сприяє різкому формуванню маси вегетативних органів соняшнику і призводить до зниження стійкості рослин до посухи.

Читайте також: Гербіцидний захист соняшнику за класичною технологією вирощування

Основним постачальником азоту, який легко засвоюють рослини з ґрунту, можуть бути бактеріальні організми-метаболіти (Nitkosomonas, Nitrosobakter). Поряд з іншими актиноміцетами вище вказані бактерії змінюють сполуки органічні у сполуки мінеральні.

Фосфор

Важливим значенням фосфору для рослин насамперед є те, що цей елемент входить до складу і є часткою протоплазми та ядер у клітинах, в основі яких є білки. Проте напряму фосфор не є складовою білків, але в нуклеїнових кислотах йому належить невіддільна частина, що, поєднуючись із простими білками, утворює достатньо складні сполуки — нуклеопротеїди. Окрім нуклеїнових кислот фосфор входить також у склад ліпідів (фосфоліпіди та фосфати): ліцетин, кефалін й ін.

Розглядаючи співвідношення фосфор (різних сполук) у рослинах, воно може змінюватися і варіювати у різних кількостях, проте це насамперед залежить від фази розвитку культури або від умов, за яких її вирощують.

Науковці фізіологічного напряму досліджень довели, що АТФ (аденозинтри фосфорна кислота) є єдиним енергетичним джерелом клітини, відсутність якої призводить до припинення всіх процесів. Постійний рух макроенергетичних зав’язків сприяє процесу утворення вільної енергії, що збуджує усі життєві процеси клітини.

Установлено, що наявність фосфору є важливим уже на перших етапах періоду вегетації. Дефіцит фосфору неможливо замінити або компенсувати внесенням у вказаний етап розвитку рослин інших добрив або внесенням дещо пізніше. Фосформісткі добрива необхідно в процесі вирощування соняшнику вносити до сівби або одночасно із сівбою.

Велике значення в збільшенні стійкості рослин до браку вологи характерне для достатнього фосфорного живлення. Виходячи з того, що під впливом фосфору збільшується кількість вільної та зв’язаної вологи в структурних частинах клітини та їх спроможність впливати на властивості протоплазми, зростає її еластичність і в’язкість. Також доведено позитивну дію фосфорних сполук на збільшення стійкості рослин до низької температури, про що неодноразово вказували результати спостережень у різних кліматичних зонах. Таким чином, саме застосування фосфорних добрив і їх поєднання з різними препаратами, що мають рістрегуляційну дію забезпечить підвищення стійкості рослин до несприятливих погодних і навіть кліматичних умов і можуть бути модуляторами імунної системи.

Калій

Щодо особливостей використання рослинами соняшнику калію, то головною функцією фізіологічного значення цього елемента є синтез і транспортування вуглеводів. Якщо рослини потерпають від браку калію, відбувається багато порушень в обміні речовин, знижується діяльність ферментів, уповільнюється вуглеводний і білковий обміни, зростають витрати органічних речовин — продуктів фотосинтезу через пришвидшення дихання. Візуальний дефіцит калію помітно насамперед на листках, які розташовані в нижньому ярусі рослин: листки передчасно набувають жовтого кольору, краї буріють, спостерігається повне відмирання, що характерно крайовому опіку.

Відношення рослин соняшнику до калію дуже позитивне, цю рослину буває що іменують калієлюбною. Крім того, формуючи урожайність насіння на рівні 2 т/га, з ґрунту рослини виносять близько 250 кг калію, тоді як азоту — 110 кг, а фосфору — всього 50 кг. Проте, незважаючи на таку кількість споживання (винесення) з ґрунту, рослини соняшнику в основному не відчувають недобору вказаної речовини, бо в більшості ґрунтів, а особливо в чорноземах, дуже висока забезпеченість калієм.

Сірка

У групі мезоелементів сірка відіграє найважливішу функцію, порівнюючи з іншими елементами мінерального живлення соняшнику. Сірку можна схарактеризувати як обов’язковий компонент у складі білків. Установлено, що в мономерах білка (амінокислотах) не міститься сірки, але всі поліпептиди (складні білки) складаються із сірки, яка виконує роль поєднує ланцюги простих білків. У літературних джерелах міститься велика кількість інформації про захисні властивості сульфгідрильних груп за досить несприятливих умов кліматичних або погодних умов, під які підпадають рослини соняшнику.

Багато вчених-дослідників дійшли висновку, що вивченість сірки в життєдіяльності рослин є на недостатньому рівні, проте нині все ж таки існує велика кількість програм наукових досліджень, за якими відбувається поглиблене вивчення вказаного елемента.

Кальцій

На ранніх стадіях розвитку рослини соняшнику починають використовувати такий елемент, як кальцій, його дія відбувається вже з початку проростання насіннєвого матеріалу. Негативні наслідки за умов браку кальцію в насінні, яке тільки почало проростати і у якому вже відбувається ускладнення транспортування запасних вуглеводів й азотистих речовин. Вказана процесуальна проблема не зникає, якщо тривалість браку кальцію подовжується.

Характеризуючи дію кальцію, потрібно зауважити, що цей елемент регулює відповідну структуру протоплазми та її колоїдів. У зазначеній дії кальцій має протилежний вплив, порівнюючи до калію. В основному головною метою наявності кальцію — це виконання функції регулятора стану колоїдів. Отже, все, що утворюється за участю калію, контролює і кальцій, щоб органи рослин були у здоровому стані.

Загальновідомим є той факт, що процес ділення клітин перебігає завдяки тому, що в ньому є кальцій. За результатами проведених досліджень, які проводили в сучасних умовах, установлено, що через недостатню кількість кальцію в оболонках ядра відбувається руйнування, також руйнуються і протоплазмові мембрани. Зазначене явище призводить до того, що такий елемент, як фосфор, погано засвоюється внаслідок деградації мітохондрій.

Магній

Значення магнію визначається передусім, що він є складовою хлорофілу, і тому без цього елемента процес асиміляції є неможливим. Окрім того, магній бере важливу участь у фосфорному обміні. Загально відомий фітин у своєму складі також містить магній.

Функціонування багатьох ферментних систем неможливе без магнію. У цьому разі магній відповідає за розкладення вуглеводів. Установлено, що синтез білкових поліпептидних молекул здійснюється за допомогою магнію. Значне недобирання магнію в рослинних клітинах соняшнику проявляється у вигляді «мармурового» хлорозу листя.

Читайте також: Вирощування соняшнику: використання регуляторів росту рослин

Для нормального перебігу різних фізіологічних процесів у багатьох випадках мають вирішальне значення мікроелементи. Наприклад, відсутність заліза припиняє синтез хлорофілу й викликає хлороз, недостатня кількість бора уповільнює й зупиняє розвиток кореневої системи, брак молібдену знижує утворення леггемоглобіну і послаблює або зовсім зупиняє діяльність бактеріальних бульбочкових бактерій, відсутність кобальту припиняє синтез вітаміну B12, брак або відсутність цинку призводить до припинення утворення дихального ферменту.

Рослини соняшнику використовують велику кількість поживних речовин. В основному добрива під соняшник уносять під оранку або інший основний обробіток ґрунту.

Слід зазначити, що більша частина азоту і фосфору нагромаджується до квітування в стеблах і листках, і тільки після цвітіння транспортується в кошики та насіння. В період від утворення кошика до закінчення цвітіння відбувається найбільша потреба і вживання фосфору рослинами соняшнику, що становить 60–70% загальної потреби.

Унесення мінеральних добрив впливає не тільки на рівень урожаю. Від цього агрозаходу залежить і вміст олії. Є твердження про зниження вмісту олії у насінні соняшнику в разі застосування добрив, проте внаслідок зростання врожаю збирання олії з одиниці площі збільшується. Високі норми добрив недоцільно вносити на чорноземах Одеської та Миколаївської області.

Доведено, що брак у мікроелементах неможливо компенсувати іншими добривами. Додавання мікроелементів у відносно невеликих нормах дає можливість підвищувати врожай і сприяє зростанню вмісту олії.

Юрій Мащенко, канд. с.-г. наук, завідувач
науково-технологічного відділу збереження
родючості ґрунтів ІСГС НААН, експерт-дорадник
з питань рослинництва
Олег Гайденко, канд. тех. наук, вчений секретар,
завідувач відділу маркетингу та наукового забезпечення
трансферу інновацій ІСГС НААН, старший науковий
співробітник, дорадник з питань механізації сільського
господарства та економіки сільськогосподарського виробництва