МІКРОДОБРИВО

Разрушители мифов: листовая подкормка фосфором

Проблема фосфора в земледелии заключается в его низкой эффективности при внесении в почву. Согласно научным данным, коэффициент использования фосфора из удобрений редко превышает 30% при внесении сплошным методом и 40% — при внесении локально. В реальных производственных условиях эти числа вполовину меньше.


Поиск альтернативных способов внесения фосфора, в частности нанесение на лист, выглядит привлекатель­ным и перспективным направлением.

Согласно прогнозам аналитиков, фосфорные удо­брения и в будущем будут в цене, что становится сти­мулирующим фактором развития новых агрохими­ческих стратегий, позволяющих более эффективно вносить фосфор.

В последние полвека интерес ко внекорневым под­кормкам стремительно растет. Этому способствует как разработка концентрированных высокорастворимых удобрений, так и развитие машиностроения для вне­сения средств защиты растений и регуляторов роста. Также на эффективность внекорневых внесений влияет разработка эффективных адъювантов, увеличивающих результативность подкормок.

Внекорневые подкормки сегодня уже прочно вошли в практику выращивания практически всех культур. По сравнению с почвенным внесением, внекорневое внесение элементов позволяет быстро устранить их дефицит, повысить коэффициенты использования удо­брений, улучшить контроль над процессами роста и развития растений.

Внекорневая подкормка является перспективным способом внесения многих элементов, и фосфора в частности. При этом коэффициент использования Р из удобрений значительно возрастает. Внесенный на лист фосфор быстро увлекается в метаболизм растения.

Однако, информации об этом способе внесения фос­фора очень мало. Традиционным стало считать, что фосфор не эффективен или очень слабо эффективен при внесении на лист. Попробуем разобраться, так ли это, и развеять этот миф.

Фосфор является вторым после азота элементом по встречаемости дефицита в земледелии во всем мире. Недостаток фосфора является следствием не только его низкого содержания в почве, но также влияния других условий (абиотических и биотических), мешающих нормальному его поглощению растением.

Факторы, влияющие на эффективность листового фосфора

Среди факторов, влияющих на эффективность внекор­невого внесения фосфора, нужно назвать следующие: морфология и физиология самого растения (смачи­ваемость листовой поверхности, питательный статус растения в целом), его фаза роста и развития (воз­раст, площадь листа и его поглощающая способность), источник фосфора (удобрение, адъюванты, дозы), рН раствора, обеспеченность почвы фосфором, ряд аби­отических факторов. Все эти факторы не влияют на эффективность внекорневого внесения фосфора непо­средственно, но результаты их взаимодействия слож­но предугадать.

Молодые активно функционирующие листья более интенсивно поглощают фосфор и другие элементы листового удобрения, нежели более старые зрелые листья. При этом, поглощение нижней поверхностью листа, где тоньше кутикулярный слой и большее коли­чество устьиц, проходит интенсивнее, чем верней поверхностью.

Площадь листа непосредственно влияет на эффек­тивность листовой подкормки. Важно правильно выбрать время подкормки, которое обеспечило бы наибольшее проникновение удобрения в лист с уче­том пика потребности растения в фосфоре. Погло­щение фосфора листом зависит также от возраста последнего.

При несбалансированном питании, в том числе в условиях острого дефицита фосфора, растения фор­мируют малую листовую поверхность, которая к тому же обладает слабой способностью поглощать фосфор (равно как и другие элементы). При этом отмечалось также недоразвитие структур, отвечающих за погло­щение растворов листом (устьиц и листовых волосков) (Fernandez et al., 2014). Это свидетельствует о том, что при остром дефиците фосфора в почве листовые под­кормки могут оказаться мало эффективными.

Свойства поверхности листа влияют на поглощение и передвижение элементов, попадающих на лист. Необ­ходимо правильно подобрать как сам источник фосфо­ра, так и сопутствующие адъюванты, способные макси­мизировать эффективность внекорневой подкормки.

Наряду с указанными факторами, большое влияние на поглощение внесенного на лист фосфора оказыва­ют факторы окружающей среды. Среди них освещен­ность, температура воздуха, влажность. Wojcik (2004) доказал, что интенсивность освещенности напрямую влияет на поглощение элементов листом. Что касает­ся температуры воздуха, то тут существуют противоре­чивые данные. Reed and Tukey (1982) установили нега­тивную зависимость между температурой воздуха и состоянием воскового налета на листе, что способству­ет абсорбции элементов питания. Однако Norris (1974) предположил, что поглощение элементов не зависит от состояния воскового налета листа.

Атмосферная влажность также влияет на эффек­тивность внекорневых подкормок. Согласно иссле­дованиям Bukovac and Wittwer (1959), поглощение фосфора листьями бобов увеличивалось в условиях, когда поверхность листа была увлажнена, в сравнении с сухой листовой поверхностью. Вероятно, что высо­кая атмосферная влажность позволяет удерживать удо­брение в растворенном состоянии более длительное время, что увеличивает поглощение листом.

Наряду с этим, освещенность, температура возду­ха и его относительная влажность влияет на откры­тие устьиц листа, через которые элементы главным образом проникают в лист. Последние исследования показали, что при высоких температурах повышается адгезивность кутикулы, поверхностное натяжение, эле­менты быстрее проникают через кутикулу и устьица.

Сопутствующие ионы также влияют на эффектив­ность внекорневого фосфора. Присутствие в растворе ионов аммония NH4+ улучшает поглощение и трансло­кацию фосфора в растении.

Внесение фосфора на лист имеет ряд ограничи­тельных факторов. Во-первых, это растворимость самих удобрений (до недавнего времени большинство источников фосфора имели невысокую растворимость в воде и имели большое количество балластных при­месей). Во-вторых, объем раствора, попадающего на растительный покров, и концентрация в нем фосфо­ра, которая может быть внесена без негативного влия­ния на лист (например, мочевина может быть внесена на лист в значительно больших концентрациях, неже­ли многие источники фосфора, без вреда растению).

В-третьих, в начале сезона, когда проблема фосфо­ра стоит особенно остро, листья растения еще имеют небольшое проектное покрытие, что делает внекорне­вое внесение мало эффективным.

В некоторых случаях большинство потребности растения в фосфоре может быть удовлетворено вне­корневым внесением. Однако, в условиях недостаточ­ной обеспеченности почв доступным фосфором, его листовое внесение не в состоянии обеспечить потреб­ности растения.

Исследования с радиоактивным фосфором 32Р пока­зали, что нанесенный на лист фосфор быстро увлекается в метаболизм растения в течение уже нескольких часов после внесения, поступая во все органы, а также включа­ется в биосинтез фосфорсодержащих соединений, в част­ности АТФ. T. McBeath et al. (2015) установили, что через неделю после внекорневой подкормки от 79 до 94% фос­фора поглощается листом, при этом 24-57% его передви­гается от места поглощения и увлекается в метаболизм растения пшеницы. При этом, транслокация фосфора была выше при внесении в фазу появления флагового листа по сравнению с фазой кущения.

Различные пути поступления фосфора в лист растения

Устьица являются одним из основных путей про­никновения фосфора в лист. Проникновение элемен­тов происходит путем диффузии, при этом имеет место незначительная селективность, что делает этот путь более доступным по сравнению с проникновением через кутикулу.

При проникновении в листок, элементы питания преодолевают три основных барьера. Первый – это кутикулярный слой. Проникновение через интеркути- кулярные пространства проходит достаточно быстро. При этом катионы проникают быстрее, нежели анионы (поскольку кутикула заряжена негативно), а проникно­вение мочевины (нейтральной молекулы) превосходит по скорости катионы в 10-20 раз. Последнее поясняет высокую эффективность внекорневого внесения карба­мида. Проникая сам, он улучшает проникновение дру­гих компонентов, например железа и фосфора.

Доказано, что и другие вещества, растворимые в липидах, повышают поглощение фосфора при совмест­ном нанесении на лист. Поэтому различные «покрытия» негативно заряженного фосфат-аниона, делающие его нейтральным, будут повышать эффективность абсорб­ции фосфора растением. Правда, до сих пор еще недоста­точно изучен процесс высвобождения фосфора из таких «переносчиков», когда он уже проник в клетку листа.

Кутикула имеет несколько слоев. Основное противо­действие проникновению элементов в лист причиняет наружный слой кутикулы, называемый еще «лимити­рующим слоем» и составляющий до 10% всего кути- кулярного слоя. Остальные слои кутикулы, в которых диффузия проходит быстрее, называют «сорбционным отсеком». Верхний «лимитирующий слой» кутикулы заряжен негативно, в результате проникновение кати­онов проходит легче, чем анионов. При этом, с увели­чением заряда катионов уровень их проникновения через кутикулу также уменьшается.

Уровень диффузии ионов через кутикулярный слой зависит от градиента концентрации. Поскольку кути­кула является полиэлектролитом с изоэлектрической точкой около 3,0, то ионообменная способность кути­кулы зависит от изменения рН раствора. Так, раство­ры с рН более 3,0 будут усиливать негативный заряд кутикулы, что увеличит диффузию катионов, тогда как диффузия негативно заряженных фосфат-ионов будет сильнее ограничиваться электрическим отталкивани­ем от поверхности. В подтверждение этого, Komosa (1990) доказал, что поглощение элементов будет наи­большим из растворов со значениями рН между 3,0 и 4,0. Хотя Zerki and England (2010) в свою очередь счи­тают, что оптимальным рН внекорневых спреев явля­ется диапазон 5,0-7,5.

Таким образом, растворы анионов (которыми явля­ются фосфаты) с низким значением рН способны более быстро поглощаться листом в сравнении с растворами, имеющими высокие значения рН (Fisher and Walker, 1955).

После проникновения через кутикулярный слой, растворы удобрений могут либо поглощаться непо­средственно клетками листа, либо транспортировать­ся путем диффузии в т.н. «свободном пространстве».

Волоски, расположенные на поверхности листа, обычно имеют более тонкие клеточные стенки или меньший кутикулярный слой возле их основы, что улучшает поглощение листом элементов.

Кутикула проницаема через различные трещины, разломы и проколы, однако их частота не так высока, чтоб принципиально улучшить проникновение рас­твора.

Вторым барьером на пути элементов стоит кле­точная стенка листовых клеток. В клетку растворы проникают через эктодесмы. Эктодесмы являются структурами стенок эпидермальных клеток, располо­женными на их наружной поверхности (свойственны как для верхнего, так и для нижнего эпидермиса). Они всегда покрыты кутикулой и не выходят наружу листо­вой поверхности. Эктодесмы являются путем абсорб­ции и экскреции различных веществ листа. Через них проникают молекулы с низкой молекулярной массой, тогда как такие синтетические молекулы, как хелаты, не в состоянии пройти через эктодесмы.

Преимущественный путь проникновения веществ через лист включает эпидермальные клетки и замыка­ющие клетки устьиц. Эти клетки имеют особо высокое количество эктодесм.

Третьим барьером на пути раствора удобрения стоит плазматическая мембрана. Через нее элемен­ты проникают внутрь клетки и либо непосредственно увлекаются в метаболизм, либо передвигаются в дру­гие органы по симпласту.

Проникновение удобрений в протопласт является решающим этапом абсорбции. Это энергозатратный процесс, зависящий от метаболических процессов в организме.

Что касается проникновения фосфора в лист, то ряд ученых (Vogl, Yung, Wittwer) пришли к выводу, что погло­щение фосфора листом – активный процесс, в котором принимают участие специфические переносчики. Коли­чество фосфора, проникнувшего в растение через лист, зависит как от видовых характеристик самого растения, так и от времени контакта раствора с листом.

Источники фосфора для внекорневых подкормок

Еще три четверти века назад ученые Silberstein и Wittwer провели эксперимент с различными органи

ческими и неорганическими соеди­нениями фосфора, нанесенными на лист, и пришли к общему выводу, что неорганические соединения в основном показали себя лучше, чем органические. Другие исследования показали схожую эффективность обоих источников фосфора.

Исследованиями Okuda et al. (1960) было доказано высокую по сравнению с другими источника­ми фосфора эффективность фосфа­та мочевины.

Эффективность разных видов фосфорных удобрений зависела также от вида растения и окружа­ющих условий.

Среди неорганических источни­ков фосфора, испытанных на пред­мет эффективности во внекорне­вой подкормке, были исследованы суперфосфат, аммофос, фосфаты аммония, калия, натрия и магния, фосфаты кальция, фосфорная кис­лота, поли- и метафосфаты.

Было доказано, что полифос­фаты хотя и уступают по поглоще­нию ортофосфатам, но поглощают­ся растением непосредственно без гидролиза (Conesa, 1969).

Показано, что внесение жидкого полифосфата аммония во внекор­невую подкормку на фоне основно­го полноценного удобрения повы­шает устойчивость растений к стрессовым факторам. К тому же, внекорневое внесение полифосфата аммония оказалось более эффек­тивным, чем дополнительное вне­сение в почву. Отмечено, что внесе­ние полифосфата аммония на лист увеличивает устойчивость расте­ний к засухе, болезням.

При необходимости, вместе с полифосфатом аммония могут быть внесены другие элементы, в том числе и микроэлементы. Благодаря хелатирующему свойству, полифос­фат аммония может быть смешан с сульфатами металлов и удерживать последние в биодоступной форме. Также в раствор полифосфата аммо­ния могут быть добавлены пести­циды. Однако перед смешиванием нужно провести тест на совмести­мость.

У нас можно купить КАФОС +38 066 215 63 58, +38 067 66 13 009

КАФОС, Р

Рідке фосфорно-калійне добриво для позакореневого підживлення.

Доказанная эффективность листового внесения фосфора

Внекорневое внесение монокалий­фосфата задерживало старение листьев и повышало урожайность зерна озимой пшеницы в условиях жаркого и сухого лета (Sherchand K., Paulsen G.M., 1985; Batten G.D. et al., 1986).

Haloi B. (1980) сообщает, что при появлении симптомов недо­статка фосфора в самом начале вегетации озимой пшеницы вне­корневое внесение фосфата аммо­ния способствовало преодолению дефицита и повышению урожайно­сти культуры.

Mosali J. et al. (2005) доказали, что листовое внесение фосфора (в виде KH2PO4) на озимую пшеницу в фазу выхода в трубку (Feekes 7, появление второго междоузлия) увеличивало урожайность зерна и поглощение растениями фосфо­ра. Они пришли к выводу, что вне­корневое внесение небольших доз удобрений является эффективным способом корректировки дефици­та фосфора в середине вегетации, повышая коэффициент его исполь­зования. При этом, внекорневые подкормки оказывались тем более эффективными, чем ниже был уро­вень урожайности (как результат недостатка влаги).

Фосфор, внесенный во внекор­невую подкормку картофеля после фазы инициации клубней способ­ствовал увеличению размера клуб­ней, таким образом положитель­но влияя на урожайность культуры (данные компании Yara).

Эффект он внекорневого вне­сения фосфора сводится не толь­ко (и не всегда) к увеличению урожайности, но и к улучшению показателей качества продукции. Было зафиксировано повышение сахаристости сахарного тростни­ка и сахарной свеклы, особенно при предуборочных опрыскивани­ях; увеличение содержания сухо

го вещества и фосфора в клубнях картофеля и в сене клевера; увели­чение содержания сахара в плодах винограда, масличности зерна сои.

Leach K.A. and Hameleers A. (2001) сообщают о значительном увеличении содержания крахмала в зерне и индекса початков кукурузы от внекорневого внесения фосфора, при этом не было никакого влияния на содержание сухого вещества в растении.

Дефицит фосфора у кукурузы в начале вегетации

Уменьшение размера початков кукурузы при недостатке фосфора (данные компании Yara)

Поздние опрыскивания рас­тений фосфором способствовали более быстрому созреванию пло­дов, что может рассматриваться и как положительный, и как отри­цательный факт. Так, Harder et al. (1982) установили, что внесение фосфора во внекорневую подкорм­ку кукурузы через 2 недели после выметывания значительно умень­шило урожайность зерна. Поэто­му поздние подкормки фосфором должны проводиться с определен­ной осторожностью.

Заметной эффективности от внекорневого внесения фосфора можно достичь чаще всего в усло­виях дефицита элемента в почве, а также при неблагоприятных окру­жающих условиях, когда поглоще­ние фосфора корневой системой усложнено (низкая температура и низкая влажность, плохая освещен­ность).

При существовании дефицита фосфора в почве и недостаточном внесении его в почву, внекорневое внесение может оказаться достаточ­но эффективным. При достаточном почвенном питании и благоприят­ных окружающих условиях внекор­невое внесение фосфора часто не оказывает никакого положительно­го действия.

Множество исследований под­тверждает, что внесение фосфора на лист оказывается эффективнее почвенного в более низкой норме. Однако тут речь идет о замене только части общей потребности растений в фосфоре внекорневым внесением. Более того, ряд данных свидетель­ствует о более высокой эффективно­сти внекорневых подкормок фосфо­ром при одновременном внесении части фосфора в почву.

Нужно понимать, что внекор­невое внесение фосфора является только вспомогательным средством и не может полностью заменить почвенное питание. Любые листо­вые подкормки, особенно макро­элементами, являются корректи­рующим средством, помогающим преодолеть недостаток или невоз­можность растений поглощать их из почвы.

Количество фосфора, необхо­димое растению для нормальной жизнедеятельности, превышает тех­нологические и организационные возможности внесения на лист. В то же время, применение фосфора во внекорневую подкормку расте­ний в дозе ниже 10-12 кг/га Р2О5 считается неэффективным. Тут важно найти необходимый баланс, что сделает менеджмент фосфора успешным.

Таким образом, множество фак­тов свидетельствует о достаточно высокой эффективности внекорне­вого внесения фосфора. Но высо­кий отклик такое мероприятие дает только при понимании всей слож­ности взаимодействия различных факторов, влияющих на абсорбцию фосфора листом.

Внекорневое внесение фосфора нельзя рассматривать как основной способ удобрения, но в ряде случа­ев такое мероприятие может дать положительные результаты: напри­мер, если почвенные условия не позволяют растению эффективно поглощать фосфор корневой систе­мой, либо когда нужна быстрая ответная реакция на внесение в критический период или в стрес­совой ситуации. Также внесение части фосфора через лист должно стать альтернативой почвенному внесению на почвах, характеризу­ющихся высоким уровнем ретро­градации фосфатов.

Источник: Журнал Агроиндустрия, Ирина Логинова http://infoindustria.com.ua/wp-content/uploads/2012/02/Dec_info.pdf

data-matched-content-ui-type="image_sidebyside" data-matched-content-rows-num="2" data-matched-content-columns-num="1" data-ad-format="autorelaxed">

Метки: , , ,