Мікроелементи: друзі і вороги. Як взаємодіють елементи в рослині та що потрібно врахувати агроному?

«Чи не основною умовою нормального функціонування, росту та розвитку будь-якого живого організму виступає збалансованість його хімічного складу. Не винятком є і рослинний світ, де взаємодія хімічних елементів має основотворче значення. Взаємодія між хімічними елементами у рослині може описуватись одним з двох понять: антагонізм та синергізм. Незбалансовані реакції можуть призвести до стресів рослини, а вони, у свою чергу, можуть викликати навіть загибель», — зазначає Олександр Фіщук, директор Інституту живлення рослин.

Про антагонізм та синергізм

Ось як пояснюють це явище науковці, що працюють над вивченням оптимізації живлення рослин:

«Антагонізм виникає, коли спільна фізіологічна дія елементів менша суми дії цих елементів поодинці, а синергізм – коли спільна дія більша. Така взаємодія великою мірою визначає здатність одного елементу сприяти засвоєнню іншого або ж гальмувати цей процес. Або, якщо простіше, антагонізм — явище, при якому понаднормове засвоєння одного мікроелемента викликає дефіцит іншого, а синергізм — явище, коли засвоєння одного елемента сприяє кращому засвоєнню іншого».

Тобто окремі елементи можуть і «дружити» між собою, і «ворогувати». Науковці виділяють також третю групу елементів, які взагалі не взаємодіють у загальноприйнятому сенсі, а просто блокують один одного. Наприклад, за одночасного внесення кальцію та міді рослина засвоїть лише один з цих елементів і зовсім не засвоїть інший. Тобто таке внесення буде неефективним і з погляду живлення рослин, і з погляду економічної доцільності.

Процеси взаємодії елементів живлення слід обов’язково враховувати при плануванні підживлень, щоб вони дали саме той ефект, якого очікують агрономи.

Хто ж допомагає, а хто заважає?

Як взаємодіють між собою основні елементи? Звичайно, метаболізм їхній доволі складний і передбачає взаємодію одразу багатьох факторів. Але ми розглянемо «стосунки» цих речовин у спрощеному вигляді, щоб мати загальне уявлення про процеси, що відбуваються під час «зустрічі» тих чи інших елементів.

• Найбільш «дружнім» елементом можна вважати азот. Він сприяє кращому засвоєнню фосфору, калію, кальцію, магнію та молібдену. При цьому прямим антагоністом для інших елементів його вважати не можна — скоріше, він зберігає такий собі нейтралітет.
• Фосфор не можна одночасно вносити із кальцієм, залізом, марганцем та цинком, оскільки ці елементи блокують один одного і ефект від такого спільного внесення буде негативним.
• Калій є антагоністом кальцію, магнію та натрію. Тобто надлишок одного елемента призводить до дефіциту іншого. Це обов’язково слід врахувати при плануванні підживлень.
• Кальцій, окрім фосфору, не слід вносити разом також з бором, марганцем, міддю та цинком, оскільки вказані елементи із кальцієм взаємно «блокуються». Також кальцій є антагоністом калію, магнію, натрію, заліза. Тому за надлишку кальцію калій чи магній рослиною засвоюватися не будуть — це, наприклад, можна чудово прослідкувати на тих полях, де одночасно проводять вапнування і внесення калійних добрив.
• Магній є антагоністом калію, кальцію та натрію, а з фосфором він взаємно блокує дію один одного.
• Сірка та кремній є антагоністами.
• Залізо є антагоністом кальцію, міді, цинку та марганцю. Тож чим більше заліза буде внесено для вирощування рослин, тим більше вони відчуватимуть потребу у кальції та цинку. До речі, цинк та марганець також є взаємними антагоністами.
• Натрій є антагоністом для калію, кальцію та магнію. Наслідок цього можна спостерігати на засолених ґрунтах, де рослини відчувають гостру потребу у вказаних вище елементах.
• Молібден є антагоністом міді.

Знаючи ці моменти, можна уникнути зайвих витрат та більш ефективно спланувати живлення рослин.

«Взаємодія між мікроелементами в рослині підкреслює складність цих процесів, оскільки в деяких умовах грань між синергізмом та антагонізмом може бути досить відносною. Інколи дані процеси проявляються у метаболізмі більш як двох елементів. Найбільш поширені антагоністичні реакції між макро- та мікроелементами, тоді як мікроелементи між собою здебільшого є нейтральними і не реагують на «побратимів»», — пояснює Олександр Фіщук.

Як швидко виявити ознаки порушення оптимальної системи живлення?

Експерти та науковці у галузі рослинництва постійно стверджують, що запорука високих стабільних врожаїв у правильно підібраному комплексі живлення рослин. І у першу чергу за вчасне і точне внесення того чи іншого елемента живлення, в залежності від потреб рослин виступає Інститут живлення рослин, адже тут ретельно досліджують саме такі питання.

Але ж як швидко та точно визначити, чого саме не вистачає рослині, щоб скоригувати систему живлення? Робити так, «як книжка пише», часто-густо буває недоцільно та не інформативно. Тож фахівці Інституту живлення надають власні практичні рекомендації:

• Пожовтіння рослин, поганий ріст, осипання листків, скорочення вегетації. Все це відбувається в силу того, що розкладаються рослинні білки, спричинені таким явищем, як нестача азоту. Основною ознакою дефіциту азоту є гальмування росту рослин. В овочевих культур дефіцит проявляється через зміну кольору листків — вони стають жовто-зеленими. У плодових рослин листя забарвлюється у червоний колір. Нестача азоту може спричинити опадання плодів, які вже зав’язалися, а ті, які не опали, залишаються дрібними.
• Якщо коренева система буріє, погано розвивається, відмирають кореневі волоски, ріст рослини припиняється, листя закручується на краях й на ньому з’являються фіолетові й червоні плями, — має місце нестача фосфору. До його дефіциту рослини найбільш чутливі на ранніх етапах розвитку. При дефіциті фосфору призупиняється ріст овочевих культур, молоді стебла та листи набувають темно-зеленого або синьо-зеленого забарвлення. Нестача фосфору характеризується тим, що стебла та окремі листки плодових рослин стають сіро-рожевого або коричнево-зеленого кольору.
• Коли спостерігається нестача калію, листя рослин жовтіє, покривається бурими плямами, верхні бруньки засихають, проте активізуються бічні пагони, й рослина набуває кущоподібної форми. Також порушується водообмін, знижується фотосинтез й відтік асимілянтів, знижується тургор, листя в’яне, поникає й стає гофрованим. Симптоми калійної недостатності починають проявлятися з країв листка, спостерігається так званий «крайовий опік».
• Ослизнення стінок й загнивання тканин, гальмування утворення бічних коренів і кореневих волосків, пожовтіння листя рослини з утворенням бурих плям – ознаки такого явища, як нестача кальцію. В овочевих культур симптоми браку цього елемента живлення рослин найбільше помітні на молодих листках, які покриваються світло-жовтими плямами, старі ж листки стають великими й мають темно-зелений колір. Молоді листки плодових дерев стають дрібненькими, скручуються, деякі покриваються світло-блакитними плямами, бруньки можуть відмирати і опадати, корені стають коричневими.
• Нестача сірки спричиняє пожовтіння молодих листків, затримку росту стебел, пригнічування синтезу амінокислот, білків, формування хлоропластів. При дефіциті сірки листки спочатку стають світло-зеленими, потім – жовтими з легким червоним відтінком. Нестача сірки проявляється спочатку на молодих листках та стеблах, на відміну від браку азоту. Стебла тоншають, дерев’яніють, стають ламкими і жорсткими. Листки рослин сімейства капустяних видовжуються і стають вузькими.
• Нестача магнію робить листки рослини строкатими, вони в’януть й опадають. Порушується фосфорний, білковий і вуглеводний обміни, припиняється формування пластид, розвивається хлороз і некроз листя. естача магнію особливо помітна на легких ґрунтах. Типовими ознаками такого дефіциту є міжжилковий хлороз старих листків. Згодом вони твердіють, стають ламкими, всихають і врешті-решт опадають. Симптоми нестачі магнію проявляються спочатку на основі пагона, далі рухаються до верхівки.

• Дефіцит заліза спричиняє хлороз листя, гальмується фотосинтез і дихання рослини. Приблизно 80% заліза концентрується у листках рослини. Так симптомами нестачі заліза є: затримка росту, хлороз молодих листків чи навіть їх побіління. Від дефіциту Fe часто страждають плодові культури, особливо ті, які ростуть на карбонатних чи перевапнованих ґрунтах. У такому разі може спостерігатися вапняковий хлороз. Рослини, що дуже страждають через хлороз, погано цвітуть, знижується рівень врожайності й якості плодів.
• Затримка росту і цвітіння, побіління кінчиків листів у злаків, пустоколосиця вівса, ячменю, у плодових культур — хлороз, некроз і суховерхість, ушкодження генеративних органів — ознаки, викликані таким явищем, як дефіцит міді.
• Нестача марганцю розвиває сіру плямистість листків злаків, хлороз у плодових, деформування насіння. Також порушується співвідношення елементів, що складають мінеральне живлення рослин, знижується вміст хлорофілу, сповільнюється фотосинтез і відновлення нітратів. Симптоми дефіциту марганцю різні у різних рослин. Так поверхня листка картоплі стає нерівною; молоді листки огірка забарвлюються у світло-зелений колір, а на краях стають жовтуватими; листки столового буряка стають бордовими, на молодих листках з’являються світло-блакитні плями.
• Нестача цинку гальмує поділ клітин та ріст рослини, утворюються дрібні розеткові листки, знижується морозостійкість. Також порушується синтез нуклеїнових кислот та триптофану. Нестача цинку спричиняє зниження поглинання амонійного азоту, в рослинах знижується кількість цукрів, рівень органічних кислот збільшується, порушується синтез білка, зростає вміст амідів і амінокислот. До симптомів дефіциту цинку відносять плямистість верхніх листків в овочевих. Так, наприклад у томатів з’являються дрібні листки з ознаками хлорозу.
• Дефіцит молібдену спричиняє затримку росту та появу світлих листочків, хлорозу на некрозу. Сповільнюється розвиток бульбочки на коренях бобових. Дефіцит молібдену спричиняє нагромадження азотовмісних сполук та гальмує створення фосфороорганічних компонентів. У кислому ґрунті значно зменшується рухливість молібдену та засвоюваність його рослинами. На торф’янистих ґрунтах Mo зв’язаний і недоступний для рослин. Симптоми молібденового дефіциту найбільш помітні на капустяних, зокрема на цвітній капусті. Її листки зморщуються, скручуються, можуть ставати тонкими і прозорими з темно-зеленим забарвленням. У томатів дефіцит молібдену проявляється по-іншому: друга і перша пара листків закручуються краями вверх і жовтіють, хлороз поширюється на усю поверхню листка. В огірка дефіцит молібдену проявляється хлорозом на краю листка. У плодових та бобових рослин  на листках з’являються світло-зелені плями.
• Брак бору гальмує розвиток генеративних органів, пагони відмирають, цукровий буряк починає хворіти на гнилизну сердечка. Бор є одним з мікроелементів, які найбільше впливають на якість врожаю. Цікаво, що дводольні (майже всі фрукти та овочі) поглинають в 10 разів більше бору, аніж однодольні. Найбільше його міститься у м’якоті плодів. Брак бору збільшується при вапнуванні. Типові симптоми нестачі бору: у картоплі пригнічується точка росту, затримується ріст рослин, відстані між вузлами скорочуються, листки стають ламкими; суцвіття у цвітної капусти темніють, у стеблі може виникати дупло; у коренеплодів розвивається гниль сердечка; у томатів точка росту стебла темніє, нові листки починають рости у нижній частині стебла, на плодах можуть виникати бурі плями; листки плодових дерев на верхівці пагона забарвлюються у сірий колір, морщаться і стають ламкими, також спостерігається активний ріст пазухових бруньок, може розвиватися некроз м’якоті плодів.

«Своєчасне встановлення «діагнозу» та правильний вибір методу лікування неінфекційних хвороб, викликаних дефіцитом якого-небудь одного або декількох елементів, що складають мінеральне живлення рослин, забезпечить їхній динамічний розвиток. Слід зазначити, що прояв нестачі якогось елемента живлення рослин не завжди спричинений його відсутністю, а здебільшого залежить від наявності та співвідношення інших елементів, кислотності та структури ґрунту, температурного та водного режимів тощо», — зауважує Олександр Фіщук.

Інститут живлення рослин для SuperAgronom.com