Як збалансоване внесення мікроелементів може підвищити врожайність сої за технології strip-till

Кожен мікроелемент має певну роль у ризосфері, незалежно від того, чи надходить він із рослинних залишків, покривних культур, внесення добрив чи через природні процеси. Ось короткий огляд ключових мікроелементів та їхньої дії на культури.

Архітектор — кремній

Джим Хурман, викладач NRCS у відставці, експерт з покривних культур та власник Hoorman Soil Health Services у Дженері, штат Огайо, каже, що про цей елемент живлення згадують дуже мало, але він відіграє ключову роль у тканинах рослин, забезпечуючи міцність, запобігаючи виляганню та сприяючи формуванню міцніших клітинних стінок, а також більших стебел та судинних структур — «тому ми можемо проштовхнути більше поживних речовин через цю рослину, і вона буде здоровішою», — зазначає він. «І він активує цілу низку різних речей, про які ми тільки починаємо дізнаватися».

Читати по темі: Соя: всі аспекти вирощування — дайджест матеріалів

Органічний кремній доступний для рослин і міститься в більшості ґрунтів та органічних залишків. Це, як правило, підвищує стійкість до стресових умов навколишнього середовища, покращує продуктивність рослин у спекотному та сухому середовищі, а також пов'язано з меншою кількістю випадків ураження хворобами та шкідниками. Належний рівень кремнію також збільшує вміст магнію та хлорофілу в рослинах.

Залізо, що сприяє утворенню хлорофілу

Залізо має вирішальне значення, оскільки воно активує фермент, що виробляє хлорофіл, і присутнє у ферментах, пов'язаних з передачею енергії, виробництвом та фіксацією азоту (N) та утворенням лігніну.

Залізо є відносно поширеною поживною речовиною, яка доступна рослинам у відновлених формах. Цей мікроелемент дуже чутливий до pH ґрунту, оскільки кожне збільшення на 1 одиницю знижує рівень заліза в 1000 разів, зазначає Хурман. У нормальних ґрунтах зазвичай недостатньо заліза в доступній для рослин формі, тому для його розщеплення на придатну для використання форму потрібна органічна речовина ґрунту. Холодні, вологі весни також можуть зв'язувати залізо.

Карта ґрунтів

Інтерактивна карта ґрунтового покриву України

Надлишок заліза може призвести до зниження рівня фосфору (P), кальцію, марганцю, цинку та міді, і навпаки. Гліфосат також може негативно впливати на залізо, каже Хурман.

Хурман попереджає аграріїв, що працюють за технологією strip-till,  що рослини можуть засвоювати відновлені та окислені форми заліза, але для рослин доступна лише відновлена форма, Fe²+.

Покривні культури, такі як гречка, солодка конюшина, лучна конюшина та овес, можуть допомогти зробити залізо більш доступним для рослин, каже він.

Стартер — кобальт

Кобальт важливий для фіксації азоту в кукурудзі та сої, оскільки він відіграє роль в активації ризобій. Якщо ви хочете отримати величезний врожай сої, вам потрібно якомога більше бульбочок, ущільнених на цій рослині, оскільки соя має дуже високий вміст азоту.

«Іноді ми можемо спостерігати збільшення врожайності в два або три рази на кобальті. Якщо у вас низький врожай сої, це може значно збільшити її», — каже Хурман.

Вплив на азотний обмін та утворення бульбочок — молібден

Велика кількість цього мікроелементу не потрібна, але він може відігравати ключову роль у збільшенні врожайності завдяки своїй ролі в утворенні бульбочок та азотному обміні, каже Хурман.

Молібден активує N-редуктазу, якій потрібні залізо та молібден для перетворення нітратів на нітрити, а потім на аміак.

Читати по темі: Бор, цинк та залізо у процесах життєдіяльності рослин. Дефіцит та способи усунення

Також виявлено, що молібден деактивує віруси, зменшує кількість випадків фітофтори та нематоди, а також зменшує проростання зерна, що зберігається. Цей мікроелемент, як правило, любить pH ґрунту трохи вищий за середній, тому, ймовірно, найкраще вносити його позакоренево, каже Хурман.

Пов'язані елементи — бор і кальцій

Бор тісно пов'язаний з кальцієм і відіграє важливу роль у надходженні кальцію до рослин. Занадто багато одного з елементів живлення зв'яже інший.

«Усе в ґрунті залежить від балансу. Я бачу майже всі аналізи ґрунту, рівень бору занадто низький. Я думаю, що ми перестаралися з цим занепокоєнням щодо токсичності бору. Загалом, пінта на акр підходить. Зараз у мене є хлопці, які вносять галон на акр і бачать справді хороші результати. Єдиний час, коли варто турбуватися про токсичність бору, це якщо у вас піщані ґрунти. Глинисті ґрунти мають достатню буферну здатність, тому вам не потрібно про це турбуватися», — каже Хурман.

Існує ще одна змінна, на яку слід звернути увагу щодо доступності бору — рівень калію, оскільки надмірна кількість цієї поживної речовини може знизити рівень бору, зазначає Хурман.

Кальцій відіграє вирішальну роль, активуючи десятки ключових ферментів у рослинах, які оптимізують врожайність. Кальцій є рухомим, тому Хурман радить весняне внесення одразу після посадки з розрахунку 200-300 фунтів на акр, щоб забезпечити доступність кальцію для рослин.

Дефіцит кальцію часто пов'язаний з багатьма хворобами рослин, включаючи борошнисту росу, пітіум, склеротинію, фузаріоз та ризоктоніоз, тому кальцій є важливим захисним механізмом. Він стабілізує рослину та допомагає забезпечити хорошу флокуляцію в ґрунті.

Цілитель — сірка

Сірка раніше була в достатку, коли вона осідала під час дощів, але екологічні закони зменшили вміст сірки в повітрі, скоротивши її надходження з приблизно 20-30 фунтів на акр до 6-10 фунтів. Це означає, що люди, які використовують безорний обробіток ґрунту, повинні звертати пильну увагу на аналізи ґрунту, щоб переконатися, що в їхньому ґрунтовому профілі достатньо сірки.

Сірка є «донором електронів» і чудовим антиоксидантом, який допомагає контролювати світло, посуху, рани, холодну погоду і навіть допомагає боротися з важкими металами в ґрунті. Капустяні є хорошим джерелом сірки, а також тіосульфату амонію.

«Вам потрібно щонайменше 20 фунтів сірки на акр на рік для аналізу ґрунту. Кожен 1% органічної речовини дає вам два з половиною фунти. На кожні 10 фунтів азоту вам потрібен фунт сірки. Більшість додасть лише додаткову одиницю тіосульфату разом із кукурудзою, ви враховуєте лише той азот, який вносите, а не інший азот у ґрунті. Тож наші ґрунти виснажуються на сірку, і не завадить трохи збільшити її», — зауважує Хурман.

Читати по темі: Сірка: вплив на урожайність та наслідки дефіциту. Чому сірка потрібна вашому полю?

Хурман згадує деякі дослідження, проведені агрономом Університету Пердью та членом Асоціації strip-till Тоні Віном, які виявили, що внесення 20-30 фунтів тіосульфату амонію у сою приблизно на R1 призвело до збільшення врожайності на 10-20 бушелів у деяких випадках.

«Зараз ми не отримуємо його щороку. Можливо, є різниця в концентрації сірки, що виходить з ґрунту, але це те, на що вам варто звернути увагу. Іноді ми не отримуємо достатньо бульбочок, щоб ці соєві боби максимізували свою врожайність», — каже Хурман.

Захисник — цинк

Дослідники виявляють, що цинк може бути одним з елементів,  найбільш обмежуючих врожайність. Але традиційно цинк відіграє важливу роль у боротьбі з хворобами та патогенами. Він також допомагає активувати понад 300 ферментів, хоча багато з них є надлишковими.

Хурман додає, що кілька років тому на конференції обговорювалося, що проблеми з дьогтеподібною плямистістю можуть бути пов'язані з дефіцитом цинку, а також заліза, міді, марганцю та навіть кремнію. Він підозрює, що якщо фермер, що працює за strip-till, приділятиме більше уваги внесенню цих мікроелементів у належних кількостях та у потрібний час, внесення фунгіцидів можна буде зменшити або взагалі виключити.

Мідь для міцності стебла

Мідь є центральним елементом, який використовується у ферментах, що виробляють целюлозу та лігнін, тому він критично важливий для стабільності стебла та судинних структур. Надлишок міді зменшує вміст N, P та заліза, і навпаки.

«Додайте трохи міді, і у вас буде краща міцність стебла. І це справді важливо», — каже Хурман.

Лише 5% ґрунтової міді доступні для рослин. Цей мікроелемент, як правило, зв'язується в ґрунтах з високим pH, але легше доступний у ґрунтах з низьким pH. Хоча мідь найбільше міститься в органічних залишках, на полях без оранки її мінералізація може зайняти 2-3 роки. Зернові, особливо жито, горох, тритикале та ріпак можуть бути хорошими джерелами міді.

Марганець та його вплив на дозрівання рослин

Марганець активує понад 36 ферментів, розщеплюючи молекули води, щоб рослина могла виробляти білки. Він необхідний для фіксації вуглекислого газу на позиції C4 у рослин кукурудзи, а також прискорює проростання та дозрівання, одночасно збільшуючи доступність фосфору та кальцію.

Читати по темі: Елементарно, соя! Які елементи живлення найбільше потрібні сої та як розпізнати дефіцит?

Він більше доступний рослинам у відновленій формі та часто має дефіцит у сої, а магній може негативно впливати на його доступність. Марганець може допомогти зменшити частоту появи більшості грибкових та бактеріальних хвороб, але може посилити вірусні захворювання.

За словами Хурмана, марганець сильно хелатується гліфосатом. Багато тих, хто вирощує сою Roundup Ready за технологією strip-till, раніше скаржилися на зниження врожайності при використанні гліфосату з цією властивістю.

«Коли ви вносите гліфосат навесні, стан вашого ґрунту погіршуватиметься протягом 6 тижнів, поки він не відновиться. Якщо ви вносите гліфосат на R1, ви втратите боби. Ми втрачаємо від 10 до 20 бушелів сої», — каже він.

Висновки

•         У деяких ситуаціях врожайність сої може значно зрости завдяки внесенню кобальту.
•         У звичайних ґрунтах зазвичай недостатньо заліза в доступній для рослин формі, тому для його розщеплення на придатну для використання форму потрібна органічна речовина ґрунту.
•         Токсичність бору може викликати занепокоєння в піщаних ґрунтах, але глинисті ґрунти в більшості випадків мають достатню буферну здатність, щоб запобігти цій проблемі.
•         Здоров'я ґрунту — це тривала робота, і в процесі створення здорового ґрунтового профілю збільшення врожайності іноді є останнім, що відбувається.

«Якщо ви почнете накопичувати вуглець, ви отримаєте кращу агрегацію, кращу інфільтрацію води, кращу водоутримувальну здатність — і раптом все стане на свої місця. Це може зайняти 3, 5 або 7 років. Якби ми починали з незайманих ґрунтів, у нас би не було цієї проблеми. Але ми так багато обробляли та ущільнювали ґрунт, і ми втратили так багато органічної речовини для ґрунту, що нам потрібно повернути йому частину коштів», — підсумовує Хурман.

Додатково про кальцій: аналізи ґрунту показують високий вміст, чому соя має проблеми?

Хоча більшість ґрунтів містять кальцій, часто існує різниця між загальним вмістом кальцію та тим, що рослини насправді можуть використовувати. Ця різниця може бути тим, чого бракує у вашій стратегії родючості.

Запитайте більшість виробників сої про родючість рослин, і азот, фосфор та калій зазвичай називають першими. Але є ще одна поживна речовина, яка непомітно впливає на врожайність: кальцій.

Кальцію не завжди приділяється належна увага, але він виконує важку роботу в полі. Він допомагає будувати міцні кореневі системи, підтримує утворення бульбочок, зміцнює клітинні стінки та покращує транспортування поживних речовин.

Загальний кальцій проти доступного кальцію

Більшість ґрунтів, особливо ті, що мають високий вміст глини або вапняку, мають високий вміст загального кальцію в аналізах. Це відображає весь кальцій, присутній у ґрунті, включаючи той, що зв'язаний у мінералах, таких як карбонат кальцію (CaCO₃) або гіпс (CaSO₄). Але соя може отримати доступ до кальцію лише в його розчинній формі (Ca²⁺), яка вільно плаває в ґрунтовому розчині.

Дослідження ґрунту на соєвих полях часто показують рівень кальцію від 3000 до 5000 частин на мільйон (ppm). Хоча ці цифри виглядають вражаючими, вони відображають загальний вміст кальцію. Кількість у доступній для рослин формі зазвичай становить 200-400 ppm.

Всі сорти сої, зареєстровані в Україні

Дивитись всі сорти сої

Дослідження Університету штату Айова показують, що сої потрібно близько 20-25 фунтів фактичного кальцію на акр для досягнення оптимальної продуктивності. Тому, якщо аналізи ґрунту показують високий вміст кальцію, тоді як культури демонструють ознаки стресу або низької продуктивності, справжньою проблемою може бути низька доступність, а не низьке постачання.

На доступність кальцію впливають:

1. рН ґрунту. Кальцій найбільш доступний у діапазоні pH від 6,2 до 6,8. У кислих ґрунтах він зв'язується з іонами алюмінію та водню. У ґрунтах з високим pH або вапняних ґрунтах він замикається в нерозчинні сполуки, до яких коріння не має доступу.
2. Конкуренція катіонів: Кальцій ділить місце в комплексі обміну ґрунту з калієм (K⁺), магнієм (Mg²⁺) та натрієм (Na⁺). Якщо рівень K або Mg високий, вони можуть витісняти кальцій, зменшуючи його доступність.
3. Насичення основами: Ідеальне насичення основами кальцію для сої становить від 65 до 75%. Поля нижче 60% можуть демонструвати дефіцит кальцію, навіть коли загальний рівень кальцію високий.
4. Історія поля та сівозміна. Безперервне виробництво сої або кукурудзи може підкислювати ґрунт, зменшуючи доступність кальцію з часом. Поля, оброблені доломітовим вапном (з високим вмістом магнію), можуть порушувати співвідношення Ca:Mg, що ще більше обмежує його поглинання. Внесення гною часто покращує рівень кальцію, але слід стежити за надлишком калію, особливо в пташиному посліді, який може перешкоджати засвоєнню кальцію.
5. Структура ґрунту та дренаж. Кальцій відіграє вирішальну роль у формуванні структури ґрунту. Він сприяє злипання частинок ґрунту, покращуючи пористість та ріст коренів. Поля з низьким вмістом кальцію можуть страждати від ущільнення, утворення кірки та поверхневого вкорінення. Поганий дренаж лише погіршує ситуацію, знижуючи мікробну активність та уповільнюючи кругообіг поживних речовин.

Як виявити дефіцит кальцію у сої

Візуальні ознаки:

Бліді, закручені або обгорілі краї листя (особливо на молодому листі)

Маленьке або погано розвинене коріння з невеликою кількістю бульбочок

Опадання цвітіння або абортація бобів у більш запущених випадках

Діагностичні інструменти:

Дослідження ґрунту може виміряти доступний кальцій та розрахувати насичення основами.

Дослідження тканин під час цвітіння повинно показати від 0,35% до 1,00% кальцію в трилистому листі. Нижче 0,30% свідчить про дефіцит.

Викопування коренів у середині сезону може оцінити стан коренів, формування бульбочок та їх ущільнення.

Як виправити дефіцит кальцію

Виробникам не потрібно витрачати свій бюджет, щоб вирішити проблеми з кальцієм. Ось кілька стратегічних кроків, які можуть суттєво змінити ситуацію:

1. Стратегічне вапнування

Використовуйте кальцитове, а не доломітове вапно, коли магнію вже достатньо.

Плануючи норми внесення, враховуйте буферний pH, а не лише стандартний.

У системах strip-till гранульоване вапно може забезпечити швидкий доступ до кальцію в кореневій зоні з нижчими нормами внесення.

2. Внесення гіпсу для розчинного кальцію

Гіпс забезпечує кальцій і сірку, не змінюючи pH ґрунту.

Він особливо корисний у натрієвих або ґрунтах з високим pH, де вапно не допоможе.

Польові випробування, проведені Purdue, показують збільшення врожайності сої від трьох до семи бушелів на акр при нормі внесення гіпсу від 200 до 1000 фунтів на акр.

3. Збільшення органічної речовини

Покривні культури та скорочений обробіток ґрунту покращують біологію ґрунту та кругообіг кальцію.

Компост і гній можуть додавати біодоступний кальцій, особливо у піщаних або вивітрених ґрунтах.

4. Слідкуйте за балансом катіонів

Уникайте надмірного внесення калію та магнію, які можуть витісняти кальцій з ділянок ґрунтового обміну.

Для найкращих результатів підтримуйте співвідношення Ca:Mg щонайменше 3:1.

5. Цільове внесення кальцію

Деякі продукти кальцію розроблені для покращення поглинання та максимізації рентабельності інвестицій. Шукайте продукти, розроблені для кращої мобільності та всмоктування, які можна використовувати як позакоренево, так і в борозну. А також продукти, що підтримують наповнення бобів, утворення бульбочок та стійкість до стресу протягом критичних періодів росту.

Мистецтво живлення рослин

Все про живлення культур

Джерело Striptillfarmer.com

Переклад SuperAgronom.com