Признаки голодания у растений (причины и способы определения)

Внешний вид растения является отражением внутренних биохимических процессов, протекающих в нем.  Недостаток того или иного элемента питания нарушает нормальный обмен веществ в растениях, что и приводит к внешним изменениям в строении листьев и стеблей, к изменению размера, формы и окраски листьев, к появлению в разных местах растения (на листьях и стеблях) участков отмерших тканей различного цвета и к другим изменениям. Недостаток питательных веществ оказывает заметное влияние и на сроки наступления фаз развития растений.

Изменения у растений при недостатке разных элементов различны. Недостаток азота и фосфора сказывается на всех частях растения, но более сильно он заметен на нижних листьях, а недостаток бора, кальция, железа — только на молодых листьях. Такое специфическое действие недостатка отдельных элементов обусловлено их различной физиологической ролью и способностью растений использовать некоторые элементы путем перемещения их соединений из одних частей в другие.

Иногда наблюдается появление признаков голодания при хорошем росте растений, и несмотря на применение удобрения, содержащего элемент, в котором растения испытывают недостаток. Это явление объясняется тем, что для образования высокого урожая повышенная потребность растений в питательных веществах в отдельные периоды роста не обеспечивается необходимым количеством какого-либо элемента почвенного питания при наличии других факторов роста. Это может произойти вследствие физиологической недоступности того или иного элемента питания (антагонизм ионов), недостаточной дозы внесенных удобрений, при вымывании внесенных удобрений или ввиду их быстрого перехода в недоступное для растений состояние. Для правильного применения удобрений очень важно учитывать внешний вид растения, который отражает суммарное воздействие условий среды на его питание и жизнедеятельность.

В ряде случаев вредное действие на растения, отражающееся на их внешнем виде, оказывают также избыточные количества некоторых веществ, ненужных растению совсем или необходимых в ничтожно малом количестве. К числу таких элементов, оказывающих токсическое (ядовитое) действие при некотором их содержании в растениях, относятся хлор, марганец, алюминий и бор. Поступление этих элементов в растения выше известного предела приводит к нарушению нормальных биохимических процессов, что вызывает замедление роста, отмирание тканей, появление различного вида характерных внешних изменений, а в острых случаях ведет к гибели растений. Отношение разных растений к указанным элементам различно и обусловлено их биологическими особенностями, Так, высокое содержание хлора оказывает отрицательное действие на картофель, лен, гречиху, малину и некоторые другие культуры и в то же время почти не оказывает вредного влияния на зерновые культуры и свеклу.

Избыточное поступление марганца в растения может проявляться крайне сильно и в некоторых случаях приводит к полной гибели растений в самом раннем возрасте. В отдельные годы вредное действие избытка марганца на одной и той же почве может проявляться по-разному в зависимости от погодных условий и применяемой агротехники.

Вредное действие алюминия может также выражаться в характерных изменениях внешнего вида растений. Избыточное поступление в растения марганца и алюминия происходит при повышенной кислотности почвы.

Бор является необходимым элементом питания растений, но потребность в нем для нормального роста крайне ничтожна. Избыток же бора в почвенном растворе оказывает вредное влияние на рост и урожай растений и вызывает у них появление характерных изменений внешнего вида. Очень чувствительны к избытку бора плодовые культуры, например персик, абрикос, вишня, слива, яблоня, лимон, виноград, а из полевых культур— люпин; несколько менее чувствительны — картофель, томаты, хлопчатник, кукуруза, сорго, ячмень и пшеница. Сравнительно выносливы к избытку бора свекла, турнепс. Вредное влияние избытка бора на растения найдено на некоторых засоленных почвах, поэтому при оценке таких почв очень важно установить наличие в них воднорастворимых соединений бора.

Повреждения от избытка бора наблюдаются у растений и при использовании поливной воды, содержащей более 1 мг бора в литре.

В зависимости от вида признаков вредного избытка отдельных элементов могут быть приняты меры к улучшению роста растений уже в год обнаружения этих признаков путем проведения ряда агротехнических мероприятий. Так, например, обнаруженные признаки вредного избытка хлора у некоторых растений могут быть значительно ослаблены при подкормке растений аммиачной селитрой. Высокую концентрацию бора в почве, вызывающую снижение урожая растений, можно устранить путем промывания почвы водой, так как растворимые соединения бора вымываются из почвы значительно быстрее, чем другие соли. Эти наблюдения могут быть использованы также для уточнения системы удобрения растений в последующие годы.

При распознавании признаков недостатка отдельных элементов питания надо иметь в виду, что внешние изменения растений могут происходить и под влиянием других причин: недостаток и избыток влаги, низкая температура, болезни, вредители, град и пр. Поэтому необходимо знать и уметь отличать изменения внешнего вида растений, вызываемые этими причинами, от признаков недостатка того или иного элемента питания.

Особенно важно уметь отличать изменения внешнего вида, вызываемые болезнями растений. Так, у картофеля повреждения, вызываемые такими болезнями, как фитофтора и макроспориум, могут иногда ввести в заблуждение лиц, не знающих, как эти болезни сказываются на внешнем виде листьев, вследствие чего эти признаки могут быть приписаны недостатку калия и магния. Необходимо обращать внимание и на другие болезни и повреждения корней, вызываемые воздействием болезнетворных бактерий, личинок и др. Так, у капусты кила и повреждения, вызванные личинкой капустной мухи, могут вызвать изменения внешнего вида листьев (лиловый оттенок), похожие иногда на признаки недостатка фосфора. Осмотр корней помогает правильно определить причины этих изменений. Кроме того, при повреждении корней личинкой в дневные часы наблюдается завядание листьев, чего не происходит при недостатке фосфора.

Надо также учесть, что растения, испытывающие недостаток того или иного питательного вещества, в ряде случаев резко снижают устойчивость против болезней, повреждений и низких температур. Так, например, при калийном голодании зерновые культуры сильнее поражаются ржавчиной, сахарная свекла — нематодой, а виноград — милдью. При медном голодании зерновые культуры, в связи с затяжкой кущения, сильнее повреждаются личинкой шведской мухи. Следовательно, в этих случаях развитие болезней и вызванные ими повреждения являются следствием голодания растений питательными веществами.

Сходными по внешнему виду могут быть признаки недостатка азота и воды. Наблюдается иногда сходство в некоторых, но не во всех признаках при недостатке калия и избытке хлора («краевые ожоги» листьев картофеля и красной смородины). Опрыскивание листьев растений ядохимикатами и неосторожное внесение удобрений на листья при подкормке в некоторых случаях также могут вызвать появление различных пятен.

Несмотря на эти трудности, внимательный осмотр растений, хорошее знание внешнего вида повреждений, вызываемых болезнями, и учет всех условий роста позволяют для многих культур правильно отличать признаки недостатка и избытка отдельных элементов питания от признаков, вызванных другими причинами.

В полевых условиях нередко можно наблюдать появление признаков недостатка и избытка не от одного, а от двух или нескольких элементов питания одновременно. Так, у картофеля на сильно кислых супесчаных почвах бывают случаи совместного появления признаков недостатка магния и вредною действия подвижного марганца. Недостаток магния хорошо выражен на нижних листьях, а токсичность марганца на стеблях. У картофеля бывают случаи появления азотного голодания в ранние фазы и калийного голодания во время клубнеобразования. В таком сочетании признаки калийного голодания выражены слабее, чем при одном калийном голодании.

В некоторых случаях признаки голодания могут появляться, исчезать и снова возобновляться. Это зависит от условий погоды, от проникновения корней в глубокие слои почвы и от изменения потребности растений в отдельных элементах питания в процессе их роста и развития. Признаки голодания могут появляться в различные фазы развития растений в зависимости от наличия питательного вещества в почве и от других условий. В этом случае могут наблюдаться некоторые различия в признаках голодания растений.

Растения индикаторы

Не все растения одинаково реагируют на недостаток того или иного питательного элемента в почве - это зависит от биологических особенностей растений. Так, например, рожь при сравнительно низком содержании калия в почве редко проявляет признаки калийного голодания, в то время как картофель или свекла на той же почве резко реагируют на недостаток калия появлением характерных признаков на листьях и отзываются повышением урожая на применение калийных удобрений. Кроме того, у некоторых растений при недостатке отдельных питательных веществ внешние признаки голодания появляются в поздние фазы развития, бывают слабо выражены и вызывают нехарактерные изменения. Поэтому для определения наличия в почве тех или иных питательных веществ в нужном количестве рекомендуется обращать внимание в первую очередь на растения, которые при недостатках в питании проявляют характерные изменения внешнего вида и притом в ранние фазы развития. Такие растения, по внешнему виду которых легко определить недостаток того или иного питательного вещества в почве, называют растениями-индикаторами.

Индикатором недостатка азота может служить капуста белокочанная и цветная; фосфора — турнепс, брюква; калия — картофель, свекла, фасоль, люцерна; магния — картофель, яблоня, черная смородина; железа — яблоня, малина и другие плодовые культуры, а из полевых культур — картофель; бора — подсолнечник, лен, сахарная свекла, яблоня; марганца — овес, свекла, картофель, капуста; меди — овес, пшеница, ячмень и груша; цинка — фасоль, соя, кукуруза, яблоня, груша и цитрусовые культуры; молибдена — цветная капуста, салат, бобовые травы и цитрусовые культуры.

Индикаторами повышенного содержания в почве элементов, вредно отражающихся на росте культур, также могут служить различные растения. Так, по внешнему виду капусты и люцерны можно заключить, что в почве содержится избыток марганца, по виду сахарной и кормовой свеклы — об избытке алюминия и марганца, а по виду хлопчатника, картофеля и листьев винограда — об избытке бора.

Обычно у растений-индикаторов признаки голодания появляются раньше, чем у других культур. Так, у овса на торфянистой почве признаки недостатка меди были отмечены через четыре недели после появления всходов, у картофеля на том же поле — через девять недель, а у капусты — через 13 недель. Таким образом, растение-индикатор как бы предупреждает о недостатке в почве того или иного питательного вещества, что дает возможность путем применения удобрений предохранить выращиваемые растения от голодания, а следовательно, и от снижения урожая.

По состоянию некоторых растений-индикаторов можно определить характер действия удобрений на последующие культуры на данной почве. Так, по нашим наблюдениям, люцерна при беспокровном посеве на супесчаной почве всегда отзывалась на калийное удобрение, если она выращивалась после сахарной свеклы, у которой хотя бы поздно осенью отмечались признаки калийного голодания. Просо отзывалось на применение фосфорных удобрений без проявления признаков голодания, если признаки недостатка фосфора были у предшествующей культуры картофеля. Установление такой взаимозависимости в определенных почвенно-климатических условиях расширяет возможность использования наблюдений за признаками голодания у растений для правильного удобрения последующих культур.

При освоении новых земель очень важно быстро выявить потребность растений в различных видах удобрений. Это особенно необходимо для торфяных почв, где в различных местах поля наблюдаются признаки голодания растений в отношении разных элементов питания. В этом случае посев растений-индикаторов на небольших площадках или в гнездах в различных частях массива в течение одного сезона может дать предварительные сведения о возможной эффективности различных удобрений.