Дефіцит елементів живлення рослин і його ознаки

2410

Іноді невелике, на перший погляд, відхилення від норми може призвести до серйозних наслідків. Прикладом цього є фізіологічні порушення в рослинному організмі, що виникли через незначний надлишок чи дефіцит елементів живлення. Наприклад, надмірне надходження деяких елементів може призвести до надзвичайно бурхливого росту вегетативних, надземних органів на шкоду репродуктивним (коренеплоди або бульби картоплі). А недостатня кількість поживних речовин, або окремих елементів, що складають мінеральне живлення, зазвичай, різко позначається не лише на стані самої рослин, а й є причиною розвитку як неінфекційних (фізіологічних), так і інфекційних хвороб і шкідників. Ослаблена рослина не здатна протистояти вторгненню патогенів, перепаду температур. Фізіологічні та біохімічні зміни, що виникають внаслідок незбалансованого живлення рослин проявляються у порушеннях водного режиму, фотосинтезу, дихання, діяльності ферментів, вуглеводного та білкового обміну.

Дефіцит елементів живлення проявляється у вигляді характерних симптомів. Ознаки можуть бути як досить чіткими, специфічними, так і нехарактерними. Візуально це виражається не лише в прояві характерних для певного виду голодування симптомів – некрозів на листках, зміні забарвлення певних органів, або їхніх частин, але й зміні загального вигляду рослини (недорозвиненість, карликовість тощо).

Азот

Пожовтіння рослин, поганий ріст, осипання листків, скорочення вегетації – все це відбувається в силу того, що розкладаються рослинні білки, спричинені таким явищем, як нестача азоту.

Азот входить до складу амінокислот, білків, азотистих основ, нуклеотидів, нуклеїнових кислот, вітамінів групи В, хлорофілу, гормонів, алкалоїдів і аміноцукрів, тому є одним із основних елементів, що забезпечують виконання основних функцій у процесі життєдіяльності рослини.

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.

Фосфор

Якщо коренева система буріє, погано розвивається, відмирають кореневі волоски, ріст рослини припиняється, листя закручується на краях і на ньому з’являються фіолетові та червоні плями, – має місце нестача фосфору. До його дефіциту рослини найбільш чутливі на ранніх етапах розвитку.

Фосфор бере участь в енергетичному обміні, входить до складу фітину, зв’язаний зі спадкоємною інформацією. Також є ключовою ланкою у фосфорилюванні клітинних білків, забезпечує ферментативний каталіз і проникність мембран. Фосфор прискорює початковий ріст рослин і утворення їхніх генеративних органів. Також він підвищує врожайність та якість продукції.

За дефіциту 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.

Калій

Коли спостерігається нестача калію, листя рослин жовтіє, покривається бурими плямами, верхні бруньки засихають, проте активізуються бічні пагони, і рослина набуває кущоподібної форми. Також порушується водообмін, знижується фотосинтез і відтік асимілянтів, знижується тургор, листя в’яне, поникає та стає гофрованим. Симптоми калійної недостатності починають проявлятися з країв листка, спостерігається так званий «крайовий опік». Це стається через те, що калій зв’язаний з амінокислотами та білковими обмінами, він є кофактором більше 60 ферментів і впливає на утворення вуглеводів під час фотосинтезу. Також калій підсилює транспорт асимілянтів, знижує в’язкість протоплазми, контролює рух продихів, підсилює асиміляцію СО2.

Калій називають одним із основних елементів, що здатен підвищувати врожайність рослин та їхню стресостійкість. Він допомагає рослинам більш продуктивно використовувати воду, змушує поживні речовини активніше рухатися у рослині та прискорює розвиток кореневої системи.  Завдяки тому, що калій посилює синтез вітаміну С, плоди рослин стають яскравішими, приємно пахнуть та краще зберігаються. Отже, нестача калію – проблема, яку потрібно якомога швидше вирішувати.

Кальцій

Ослизнення стінок і загнивання тканин, гальмування утворення бічних коренів і кореневих волосків, пожовтіння листя рослини з утворенням бурих плям – ознаки такого явища, як нестача кальцію. Такими є негативні наслідки порушення важливих функцій у процесі життєдіяльності рослини, де ключову роль відіграє кальцій. Він регулює утворення веретена та стінки між двома клітинами, що діляться, контролює пасивний транспорт через мембрани, збільшує в’язкість цитоплазми, усуває токсичність надлишкової концентрації амонію, алюмінію, марганцю, заліза. Також кальцій підвищує стійкість до засолення та знижує кислотність ґрунту. Він бере участь у вуглеводному, водному й азотному обміні речовин у рослині, нейтралізує дію органічних кислот, є регулятором процесів обміну речовин, водного та фізіологічного балансу клітини.

Кальцій не дає плодам передчасно старіти та покращує можливості зберігання й транспортування. В овочевих культур симптоми браку цього елемента живлення рослин найбільше помітні на молодих листках, які покриваються світло-жовтими плямами, старі ж листки стають великими та мають темно-зелений колір. Молоді листки плодових дерев стають дрібненькими, скручуються, деякі покриваються світло-блакитними плямами, бруньки можуть відмирати й опадати, корені стають коричневими. Плоди деяких сортів яблунь страждають ураженням гіркою ямковістю та бурою плямистістю на шкірці. Такі симптоми посилюються за вологої та холодної погоди, тобто при затримці переміщення у плоди кальцію.

Сірка

Нестача сірки спричиняє пожовтіння молодих листків, затримку росту стебел, пригнічування синтезу амінокислот, білків, формування хлоропластів. Сірка стабілізує тривимірну структуру білків, підтримує потрібний рівень окислювально-відновного потенціалу в клітині, вона є компонентом коферменту А та вітамінів, які беруть участь у диханні та ліпідному обміні. Також сірка бере участь у транспортуванні й обміні речовин.

За дефіциту сірки листки спочатку стають світло-зеленими, потім – жовтими з легким червоним відтінком. Нестача сірки проявляється спочатку на молодих листках і стеблах, на відміну від браку азоту. Стебла тоншають, дерев’яніють, стають ламкими та жорсткими. Листки рослин сімейства капустяних видовжуються і стають вузькими.

Магній

Нестача магнію робить листки рослини строкатими, вони в’януть і опадають. Порушується фосфорний, білковий і вуглеводний обміни, припиняється формування пластид, розвивається хлороз і некроз листя. Магній активізує транспорт електронів і підсилює синтез ефірних олій. Він впливає на всі важливі процеси передачі та накопичення хімічної енергії: фотосинтез рослин, гліколіз, дихання та ін. Магній у взаємодії з кальцієм бере участь у побудові пектинових речовин у стінках клітин. Завдяки властивості магнію зв’язуватись у комплекси, він активує більше 300 ферментів. Mg має позитивний вплив на транспорт і засвоєння фосфору.

Нестача 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. Проте, у деяких сортів яблунь і вишні міжжилковий хлороз проявляється спочатку на середині листка, який стає яскраво червоним. Листки груші та вишні можуть ставати майже чорними, плоди ж погано дозрівають і майже не зберігаються.

Залізо

Дефіцит заліза спричиняє хлороз листя, гальмується фотосинтез і дихання рослини. Це стається через те, що залізо переносить електрони при диханні, фотосинтезі, відновленні азоту та сірки. Воно є у складі каталази, пероксидази, цитохромних систем, бере участь у синтезі хлорофілу. Також Fe бере участь у процесах обміну речовин, є складовою ферментів, які відіграють важливу роль в окислювально-відновлювальних реакціях. У тканини рослин залізо надходить у формі іонів Fe2+ і Fe3+, а також у вигляді молекул хелатних сполук, щоправда у незначній кількості.

Приблизно 80% заліза концентрується у листках рослини. 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 можемо спостерігати вапняковий хлороз. Рослини, що дуже страждають через хлороз, погано цвітуть, знижується рівень урожайності та якості плодів.

Мідь

Затримка росту та 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. Вона стимулює біосинтез хлорофілу, антоціанів, також проводить фіксацію молекулярного азоту, сприяє синтезу білка, впливає на інгібітори росту, підвищує стійкість рослини до посухи та морозу. Також мідь є складовою ферментів, бере участь у процесах дихання, фотосинтезу, білковому та вуглеводному обмінах. Одна з найважливіших ролей міді – участь у створенні окислювально-відновлювальних ферментів. Також цей елемент живлення рослин виступає активатором біохімічних процесів, бере участь у синтезі білка, впливає на азотний обмін у рослинних органах. Мідь також покращує поступлення у організм рослини магнію та азоту, стимулює синтез вуглеводів.

Рослинами-індикаторами недостатності міді є зернові культури. Їхні молоді листки скручуються, в’януть і відмирають. У плодових культур дефіцит міді проявляється відмиранням молодих пагонів, крайовим хлорозом і некрозом, затримуються періоди цвітіння і плодоношення. Дефіцит міді посилюється із вмістом великої кількості важких металів, як-от Mn, Fe, Zn у ґрунтовому розчині.

Марганець

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.

Марганець бере участь у відновленні нітратів до аміаку, у фотосинтезі, відновленні СО2, сприяє відтоку цукрів із листків і росту клітин.

Більшість ґрунтів достатньо забезпечені марганцем. Його дефіцит може спостерігатися на піщаних ґрунтах, де марганець може вимиватися з верхніх шарів. Недостатність цього елемента живлення рослин може проявлятися також на підзолистих і ґрунтах з високим вмістом гумусу після їхнього вапнування.

Симптоми дефіциту марганцю різні у різних рослин. 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.

Цинк

Нестача цинку гальмує поділ клітин і ріст рослини, утворюються дрібні розеткові листки, знижується морозостійкість. Також порушується синтез нуклеїнових кислот і триптофану.

Цинк є важливим елементом живлення рослин, що виконує у їхньому організмі важливі функції: бере участь у окислювально-відновлювальних реакціях, активує 13 ферментів, задіяний у біосинтезі стимуляторів росту.

Нестача цинку спричиняє зниження поглинання амонійного азоту, в рослинах знижується кількість цукрів, рівень органічних кислот збільшується, порушується синтез білка, зростає вміст амідів і амінокислот. Один із симптомів дефіциту цинку – плямистість верхніх листків у овочевих, наприклад, у томатів з’являються дрібні листки з ознаками хлорозу.

Молібден

Дефіцит молібдену спричиняє затримку росту та появу світлих листочків, хлорозу і некрозу. Сповільнюється розвиток бульбочки на коренях бобових.

Молібден міститься у складі ферментів, що каталізують відновлення азоту, сприяє переносу електронів у окислювально-відновних реакціях і нагромадженню аскорбінової кислоти. Він бере участь у фіксації молекулярного азоту бактеріями Rhizobium, у фосфорному та білковому обмінах і у створенні пектину.

Дефіцит молібдену спричиняє нагромадження азотовмісних сполук і 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. Відрізняючись від інших елементів живлення рослин, молібден здатен накопичуватися у їхніх органах, не викликаючи токсичної дії. Дефіцит молібдену може спричиняти зменшення продукування аскорбінової кислоти, що призводить до зниження інтенсивності фотосинтезу.

Симптоми молібденового дефіциту найбільш помітні на капустяних, зокрема на цвітній капусті. Її листки зморщуються, скручуються, можуть ставати тонкими та прозорими з темно-зеленим забарвленням. У томатів дефіцит молібдену проявляється по-іншому: друга та перша пара листків закручуються краями вверх і жовтіють, хлороз поширюється на всю поверхню листка. В огірка дефіцит молібдену проявляється хлорозом на краю листка. У плодових і бобових рослин на листках з’являються світло-зелені плями.

Бор

Брак бору гальмує розвиток генеративних органів, пагони відмирають, цукровий буряк починає хворіти на гнилизну сердечка. Брак бору збільшується при вапнуванні.

Бор забезпечує синтез урацилу та фенольний обмін. Сприяє розвитку генеративних органів і допомагає рослині засвоювати мінеральні речовини. Також бор пришвидшує рух вуглеводів. B – один із мікроелементів, які найбільше впливають на якість врожаю. Цікаво, що дводольні (майже всі фрукти й овочі) поглинають у 10 разів більше бору, аніж однодольні. Найбільше його міститься у м’якоті плодів.

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» і правильний вибір методу лікування неінфекційних хвороб, викликаних дефіцитом якого-небудь одного або декількох елементів, що складають мінеральне живлення рослин, забезпечить їхній динамічний розвиток. Варто зазначити, що прояв нестачі якогось елемента живлення рослин не завжди спричинений браком, а, здебільшого, залежить від наявності та співвідношення інших елементів, кислотності та структури ґрунту, температурного та водного режимів тощо.

ТОВ «УНПЦ «Інститут живлення рослин»