Кривые поглощения питательных веществ
Наибольшее усвоение питательных веществ происходит во время набухания клубней (интенсивный процесс увеличения объема).
Количество питательных веществ, удаляемых картофелем, тесно связано с урожайностью. Обычно удвоение урожая приводит к двойному удалению питательных веществ. Питательные вещества необходимо вносить как можно точнее в зону поглощения, незадолго до или в то время, когда они необходимы культуре. Неспособность обеспечить каждому растению правильный баланс питательных веществ может испортить качество урожая и снизить урожайность.
Наибольшая потребность в калии, как показано на рисунке 4, наблюдается на стадии набухания клубней. Цветение растений картофеля является показателем того, когда начинается эта морфологическая стадия. Следовательно, идеальный период боковой подкормки с Multi-K ™ должен приходиться на стадию набухания клубней.
Рисунок 4: Поглощение макронутриентов целым растением картофеля
Источник: Харрис (1978).
Суточная потребность клубней картофеля на критической стадии набухания составляет 4.5 кг / га N, 0.3 кг / га P и 6.0 кг / га K. Потребность клубней картофеля на стадии набухания в калии очень высока, поскольку они считаются потребителями предметов роскоши. калия. Суточная прибавка урожая на критическом этапе набухания клубней может достигать 1000-1500 кг / га / сутки. Следовательно, важно обеспечить необходимые питательные вещества для растений на этапе наращивания клубней в правильном соотношении NPK и в достаточных количествах.
Рисунок 5: Поглощение макро- и вторичных питательных веществ виноградными лозами и клубнями картофеля урожайностью 55 т / га.
Источник: Reiz, 1991.
Рисунок 6: Поглощение питательных микроэлементов виноградными лозами и клубнями растений картофеля с урожайностью 55 т / га
2.2 Основные функции питательных веществ для растений
Таблица 1: Краткое изложение основных функций питательных веществ для растений
| Питательный | функции |
| Азот (N) | Синтез белков (рост и урожай). |
| Фосфор (P) | Клеточное деление и формирование энергетических структур. |
| Калий (К) | Транспорт сахаров, контроль устьиц, кофактор многих ферментов, снижает восприимчивость к болезням растений. |
| Кальций (Ca) | Главный строительный блок клеточных стенок, снижает восприимчивость к заболеваниям. |
| Сера (S) | Синтез незаменимых аминокислот цистина и метионина. |
| Магний (Mg) | Центральная часть молекулы хлорофилла. |
| Железо (Fe) | Синтез хлорофилла. |
| Марганец (Mn) | Необходим в процессе фотосинтеза. |
| Бор (B) | Формирование клеточной стенки. Прорастание и удлинение пыльцевой трубки. Участвует в метаболизме и транспортировке сахаров. |
| Цинк (Zn) | Синтез ауксинов. |
| Медь (Cu) | Влияет на метаболизм азота и углеводов. |
| Молибден (Мо) | Компонент ферментов нитратредуктазы и нитрогеназы. |
Таблица 2: Влияние питательных веществ и источника калия на качество урожая
| Параметр | Увеличение дозировки | Применение KCl по сравнению с не содержащим хлоридов K (-Cl) | ||
| Азот | Фосфор | Калий | ||
| Размер клубня | ↑ | Нет эффекта | ↑ | К без хлоридов помогает увеличить размер |
| Чувствительность к механическим повреждениям | ↑ | ↓ | ↓ | Нет информации |
| Почернение клубней 1 | ↑ | Нет эффекта | Нет эффекта | KCl более эффективен, чем (-Cl) |
| % сухого вещества 2 | ↓ | ↑Незначительный эффект | ↑ | В некоторых отчетах утверждается, что интенсивное применение KCl может привести к снижению содержания сухого вещества, это может быть связано с эффектом хлорида. |
| % крахмала 3 | ↓ | ↑ | ↑ | В некоторых отчетах утверждается, что интенсивное применение KCl может привести к снижению содержания сухого вещества, это может быть связано с эффектом хлорида. |
| % белка | ↑ | ↓ | Конфликтующие результаты | Не содержащий хлоридов K помогает увеличить содержание |
| % редуцирующих сахаров | непоследовательный | ↑ | ↓ | Нет разницы |
| Вкус | ↓ | ↑ | Нет эффекта | К лучше без хлоридов |
| Почернение после варки | ↑ | Нет эффекта |
1 Почернение вызвано окислением фенольных соединений при воздействии на кожу.
2 В промышленном картофеле требуется высокий процент сухого вещества.
3 Желательны высокие концентрации. Характеристика соотносится с удельным весом.
Азот (N)
Адекватное управление азотом - один из наиболее важных факторов, необходимых для получения высоких урожаев (рис. 7) картофеля превосходного качества. Достаточное количество азота в начале сезона важно для поддержания вегетативного роста.
Рисунок 7: Влияние азота (N) на урожайность картофеля
Чрезмерное количество азота в почве, внесенное в конце сезона, задерживает созревание клубней и приводит к плохому завязыванию кожуры, что ухудшает качество клубней и их свойства хранения. Картофель - это культура с мелкими корнями, обычно растущая на песчаных, хорошо дренированных почвах. Эти почвенные условия часто затрудняют управление водой и азотом, поскольку нитраты подвержены потерям при выщелачивании. На этих песчаных почвах рекомендуется раздельное внесение азота в картофель в течение вегетационного периода. Это включает в себя внесение части общей потребности в азоте перед посадкой и внесение остальной части в течение сезона с внесением боковых добавок или через систему орошения с помощью Nutrigation ™ (фертигация).
Период наибольшей потребности в азоте зависит от сорта картофеля и связан с характеристиками сорта, такими как плотность корней и время созревания. Анализ черешков в течение вегетационного периода - полезный инструмент, позволяющий производителям определять N-статус культуры и своевременно реагировать соответствующими питательными веществами.
Сбалансированное соотношение аммония и нитратов очень важно во время посадки. Избыток аммонийного азота является недостатком, поскольку он снижает pH корневой зоны и тем самым способствует развитию ризоктонии. Нитратный азот увеличивает поглощение таких катионов, как кальций, калий и магний, необходимых для повышенных значений удельного веса.
Рисунок 8: Относительная реакция роста картофеля на концентрацию нитрат-аммония в питательном растворе.
При 12 мМ N растения проявляли межжилковую токсичность аммония с NH4+ питание, но здоровый рост без НЕТ3– питание. Таким образом, тщательный контроль NH4+ концентрации необходимы для минимизации токсичности аммония для растений картофеля.
Рисунок 9: Влияние соотношения нитрат / аммоний и количества азота на общий урожай клубней UTD
Источник: Vegetables & Fruits, февраль / март 2000 г. ЮАР.
Оценка азота
Испытание почвы на глубину 60 см. Весной имеет решающее значение для планирования эффективной и действенной программы управления N. Образцы почвы после сбора урожая могут помочь производителям выбрать следующие культуры, которые максимально используют остаточный азот после урожая картофеля.
Потребность культуры в азоте во время набухания клубней может составлять от 2.2 до 3.0 кг / га / день. Отбор проб нитратов черешка позволяет в сезон контролировать уровень питательных веществ в культуре. Собираем 4th Рекомендуется черешок от 30-50 случайно выбранных растений по всему полю (Рис. 10). Образцы тканей часто собирают еженедельно, чтобы отслеживать изменения в уровнях нитратов и планировать дополнительные внесения удобрений, если уровень упадет ниже оптимального.
Критические уровни нитратов черешка снижаются по мере развития и созревания картофеля. Как правило, уровни нитрата N черешка при набухании клубней составляют <10,000 10,000 ppm = низкий, 15,000 15,000-11 XNUMX ppm = средний,> XNUMX XNUMX ppm = достаточный. (Рис.XNUMX)
Рисунок 10: Структура 4-го листа растения картофеля.
Рисунок 11: Интерпретация уровней N-NO3 в черешках картофеля на разных стадиях роста
Фосфор (P)
Фосфор важен для раннего развития корней и побегов, обеспечивая энергию для процессов растения, таких как поглощение и перенос ионов. Корни поглощают ионы фосфата только тогда, когда они растворены в почвенной воде. Дефицит фосфора может возникать даже в почвах с большим количеством доступного фосфора, если засуха, низкие температуры или болезни препятствуют диффузии фосфора к корням через почвенный раствор. Эти недостатки приведут к развитию корня роста и неадекватной функции.
На стадии зарождения клубней достаточное количество фосфора гарантирует формирование оптимального количества клубней. После зарождения клубней фосфор является важным компонентом синтеза, транспортировки и хранения крахмала.
Недавние исследования показывают, что модификации P-удобрений, такие как полимерные добавки, гуминовые вещества и покрытия, могут быть полезными для улучшения поглощения P и увеличения производства картофеля.
Калий (К)
Картофель потребляет большое количество калия в течение всего вегетационного периода. Калий играет важную роль в контроле состояния воды в растениях и внутренней концентрации ионов в тканях растений, уделяя особое внимание функционированию устьиц.
Калий играет важную положительную роль в процессе восстановления нитратов в растении. Если большие количества (например,> 400 кг / га K2O), в умеренных условиях рекомендуется разделять повязки на 6-8 недель.
Картофелю требуется большое количество почвенного калия, поскольку это питательное вещество имеет решающее значение для метаболических функций, таких как перемещение сахаров от листьев к клубням и превращение сахара в картофельный крахмал. Недостаток калия снижает урожайность, размер и качество картофеля. Недостаток достаточного почвенного калия также связан с низким удельным весом картофеля.
Дефицит калия снижает устойчивость растений к болезням и их способность переносить такие стрессы, как засуха и мороз. Чаще всего рекомендуется внесение удобрений K перед посадкой. Если K применяется полосно, нормы должны быть ниже 45 кг K2XNUMX / га, чтобы избежать повреждения растущих ростков солью.
Подбор лучшего удобрения K
Источник калия играет важную роль в качестве и урожайности клубней картофеля. Путем сравнения различных источников калия было обнаружено, что нитрат калия Multi-K ™ увеличивает содержание сухого вещества и выход значительно выше, чем другие источники калия (рис. 12 и 13). Это исследование было проведено на разных сортах, и все они ответили более высоким урожаем клубней на обработку Multi-K ™ (Рис. 14).
Рисунок 12: Влияние различных калийных удобрений на урожайность клубней картофеля.
Источник: Reiz, 1991.
Рисунок 13: Влияние различных калийных удобрений на содержание сухого вещества в клубнях картофеля.
Источник: Reiz, 1991.
Рисунок 14: Влияние различных калийных удобрений на урожайность картофеля различных сортов.
Источник: Бестер, 1986 г.
Удельный вес картофеля и цвет чипсов являются важными параметрами для переработки картофеля. Оба этих параметра благоприятно реагируют на обработку нитратом калия Multi-K ™ по сравнению с другими источниками калиевых удобрений (рис. 15, 16).
Рисунок 15: Влияние различных калийных удобрений на цветность щепы
Источник: Reiz, 1991.
Рисунок 16: Влияние различных калийных удобрений на удельный вес клубней картофеля.
Источник: Reiz, 1991.
Помимо благоприятного воздействия Multi-K ™ на качество и урожайность клубней картофеля, он также увеличивает срок хранения клубней при хранении (рис. 17).
Рисунок 17: Эффект потери массы различных калийных удобрений с течением времени (@ 20oC, относительная влажность 66%)
Источник: Бестер (1986).
Кальций (Ca)
Кальций - ключевой компонент клеточных стенок, помогающий построить прочную структуру и обеспечивать стабильность клеток. Обогащенные кальцием клеточные стенки более устойчивы к бактериальным или грибковым атакам. Кальций также помогает растениям адаптироваться к стрессу, влияя на сигнальную цепную реакцию при возникновении стресса. Он также играет ключевую роль в регулировании активного транспорта калия для открытия устьиц.
Магний (Mg)
Магний играет центральную роль в фотосинтезе, так как его атом находится в центре каждой молекулы хлорофилла. Он также участвует в различных ключевых этапах производства сахара и белка, а также в транспортировке сахаров в форме сахарозы от листьев к клубням.
Повышение урожайности до 10% было получено в опытах, в которых практиковалось регулярное внесение магниевых удобрений.
Сера (S)
Сера снижает уровень обыкновенной и мучнистой парши. Этот эффект связан со снижением pH почвы, когда сера применяется в ее элементарной форме.
2.3 Нарушения питания картофеля
Азот
Недостаток азота проявляется уменьшением роста бледных листьев и приводит к снижению урожайности клубней (размера и количества). Дефицит усугубляется экстремальным pH почвы (низким или высоким), низким содержанием органических веществ, засушливыми условиями или интенсивным орошением (рис. 18).
Избыток азота вызывает задержку созревания, чрезмерный рост верхушек, пустоту сердцевины и ростовые трещины, повышенную восприимчивость к биотическим заболеваниям, снижение удельного веса клубней и трудности с «сжиганием» винограда перед сбором урожая.
Рисунок 18: Характерные симптомы дефицита азота (N)
Фосфор
Типичные симптомы и синдромы, связанные с дефицитом фосфора: меньшее количество клубней, меньшие клубни, низкорослые растения, пожелтение старых листьев, маленькие темно-зеленые молодые листья (рис. 19). Дефицит P приводит к снижению ранней силы роста, задержке созревания и снижению урожайности.
Избыточный фосфор, когда он присутствует, связывает другие элементы, такие как кальций и цинк, вызывая их дефицит.
Рисунок 19: Характерные симптомы дефицита фосфора (P)
Калий
Дефицит калия замедляет усвоение азота, замедляет рост растений и приводит к снижению урожайности, низкому качеству и устойчивости к болезням. Типичными симптомами дефицита калия являются некроз края листа, преждевременное старение листа (рис.20).
Избыток калия вызывает снижение удельного веса клубней и снижение поглощения кальция и / или магния. Это также ухудшает структуру почвы.
Рисунок 20: Характерные симптомы дефицита калия (K)
кальций
Дефицит кальция препятствует росту корней, вызывает деформацию верхушек роста листвы и может привести к снижению урожайности и плохому качеству. Клубни картофеля с дефицитом кальция имеют пониженную способность к хранению. Низкий уровень кальция в почве приводит к ухудшению ее структуры.
Типичные симптомы дефицита кальция - желтые скрученные листья на верхних листьях, ожоги кончиков и небольшие хлоротичные новые листья. (Рис.21)
Избыток кальция приводит к снижению поглощения магния с симптомами, связанными с дефицитом магния.
Рисунок 21: Характерные симптомы дефицита кальция (Ca)
Магний
Поскольку магний является ключевым элементом фотосинтеза, его скорость замедляется в условиях дефицита магния, что приводит к уменьшению образования клубней и снижению урожайности. Острая нехватка магния может снизить урожайность до 15%. Клубни с дефицитом магния легче повредить при подъеме и хранении.
Типичные симптомы дефицита: листья становятся желто-коричневыми; Листья вянут и отмирают; Низкорослые растения, раннее созревание урожая; Плохая кожица клубней. (Рис.22)
Избыток магния приводит к снижению усвоения кальция с симптомами, связанными с дефицитом кальция.
Рисунок 22: Характерные симптомы дефицита магния (Mg)
Сера
Недостаток серы (S) вызывает замедление роста, и листья становятся бледно-зелеными или желтыми. Количество листьев уменьшено. (Рис.23)
Рисунок 23: Характерные симптомы дефицита серы (S)
Утюг
При дефиците железа (Fe) области между жилками становятся хлоротичными, а вены остаются зелеными. В случае сильного дефицита хлоротичен весь лист. (Рис.24). Симптомы дефицита железа в первую очередь проявляются на самых молодых листьях.
Рисунок 24: Характерные симптомы дефицита железа (Fe)
Бор
Бор (B) регулирует транспорт сахаров через мембраны, а также играет ключевую роль в делении клеток, развитии клеток и метаболизме ауксина.
В условиях дефицита бора растущие почки отмирают, и растения становятся кустистыми, с более короткими междоузлиями. Листья загустевают и скатываются вверх; ткань листа темнеет и разрушается. На клубнях появляются коричневые пятна некроза, образуются внутренние пятна ржавчины. (Рис.25)
Рисунок 25: Характерные симптомы дефицита бора (B)
Медь
При дефиците меди (Cu) молодые листья становятся вялыми и увядшими, верхние почки опадают при развитии бутонов, а кончики листьев некротизируются (рис. 26).
Рисунок 26: Характерные симптомы дефицита бора (B)
Цинк
Симптомы дефицита цинка: молодые листья становятся хлоротичными (светло-зелеными или желтыми), узкими, приподнятыми вверх и образуют ожог кончиками. Другие симптомы на листьях - зеленые прожилки, пятна отмершей ткани, пятна и прямостоячий вид. (Рис.27)
Рисунок 27: Характерные симптомы дефицита цинка (Zn)
Марганец
Симптомы дефицита марганца (Mn): черные или коричневые пятна на молодых листьях; пожелтение листьев; плохая кожица клубней (рис. 28). Клубни легче повредить при подъеме и хранении.
Рисунок 28: Характерные симптомы дефицита марганца (Mn)
Таблица 8: Контрольные уровни для каждого питательного вещества на лиственном уровне:
| Питательные вещества (%) | несовершенный | Низкий | нормальная | Высокий | Чрезмерный |
| Азот (N) | <4.2 | 4.2-4.9 | 5.0-6.5 | > 6.5 | |
| Фосфор (P) | 0.23-0.29 | 0.3-0.55 | > 0.6 | ||
| Калий (К) | 3.3-3.9 | 4.0-6.5 | 6.5-7.0 | > 7.0 | |
| Кальций (Ca) | 0.6-0.8 | 0.8-2 | > 2.0 | ||
| Магний (Mg) | 0.22-0.24 | 0.25-0.5 | > 0.5 | ||
| Сера (S) | 0.30-0.50 |
| Питательные вещества (ppm) | несовершенный | Низкий | нормальная | Высокий | Чрезмерный |
| Медь (Cu) | <3 | 3.0-5.0 | 5.0-20 | 30-100 | |
| Цинк (Zn) | 15-19 | 20-50 | |||
| Марганец (Mn) | 20-30 | 50-300 | 700-800 | > 800 | |
| Железо (Fe) | 50-150 | ||||
| Бор (B) | 18-24 | 30-60 | |||
| Натрий (Na) | 0-0.4 | > 0.4 | |||
| Хлорид (Cl) | 0-3.0 | 3.0-3.5 | > 3.5 |
2.5 Потребности растений в питательных веществах
Таблица 9: Питательные потребности картофеля
| Ожидаемая урожайность (т / га) | Удаление по урожайности (кг / га) | Поглощение целым растением (кг / га) | ||||||||
| N | P2O5 | K2O | CaO | MgO | N | P2O5 | K2O | CaO | MgO | |
| 20 | 38 | 18 | 102 | 2 | 2 | 105 | 28 | 146 | 29 | 19 |
| 40 | 76 | 36 | 204 | 4 | 4 | 171 | 50 | 266 | 42 | 28 |
| 60 | 114 | 54 | 306 | 6 | 6 | 237 | 72 | 386 | 55 | 37 |
| 80 | 152 | 72 | 408 | 8 | 8 | 303 | 95 | 506 | 68 | 46 |
| 100 | 190 | 90 | 510 | 10 | 10 | 369 | 117 | 626 | 82 | 55 |
| 110 | 209 | 99 | 561 | 11 | 11 | 402 | 128 | 686 | 88 | 59 |
Гид по культурам: потребности в питательных веществах картофеля
