Осигуреността на културата с определени елементи намалява непродуктивната транспирация
Проучване на почвоведитеХендрик Фюрс и Райнхард Елфрих от Института K + S Kali GmbH – Германия, доказва, че царевицата може да понесе много по-лесно негативното въздействие от липсата на влага, както и от нейния излишък, когато е осигурена с оптимални дози определени хранителни елементи. В технологията няма нищо специфичнои непознато в практиката, което я прави подходяща за прилагане в нашите условия от производителите на царевица.
Въпреки че и царевицата страда както от суша, така и от преовлажняване, тя преодолява стреса от тези условия по-добре от зърнено-житните култури. Навременният достъп до почвена влага, изобилието от слънчева светлина преди изметляване и формиране на зърното, както и дъждът по време на цъфтеж допринасят за формиране добива на културата.
През последните години в повечето страни от Европа от сушата пострадаха много посеви с царевица. По прогнози, в следващите години ситуацията може да се повтори. Очаква се увеличение на броя на летните дни с висока интензивност на слънчевата радиация и силно изпарение, докато количеството дъжд през решаващите фази на растежа на културите ще намалее.Ето защо за практиката е необходимо да се знае как може да бъде намалено отрицателното въздействие на стресовите фактори чрез осигуряване на царевицата с хранителни елементи.
Съществуват три взаимосвързани фактора, които имат решаващо влияние върху ефективността от консумацията на влага и зависят от наличието на калий и магнезий в почвата:
- Образуването на сухо вещество в хода на фотосинтезата.
- Транспорт на асимилати в растенията от местата на образуване (листата) до местата на потребление (корените).
- Регулиране на водния и газовия баланси чрез поддържане нивото на осмотичното налягане между почвата и корените.
Изследванията показват, че в допълнение на тези фактори, калиевото торене може да подобри достъпа и усвояването на влагата от растенията.
Калият и магнезият икономисват влагата благодарение на:
- Увеличаване на обема на водата, натрупвана в почвата
- Подобряване растежа на кореновата система
- Усвояване на влагата, въпреки осмотичните различия
- Ефективен транспорт на веществата в растенията и повишено формиране на добив
- Намаляване на непродуктивното изпарение
Калият повишава полската влагоемност
За водния баланс на растенията решаващо условие е достъпната за усвояване почвена влага. Проучванията от многогодишно внасяне на калиеви торове показват, че калият влияе на полската влагоемност на различните почви, както на леките (песъчливи), така и на тежките. Например, резултатите от изследвания на два типа почви показват, че благодарение на внасянето на К2О полската влагоемност се е повишила с 1,5-2,0% (Графика 1). Освен това на 12 участъка в различни почвено-климатични зони е фиксирано повишение на полската влагоемност с повече от 5%, а почвите, добре обезпечени с калий, задържат влагата значително по-дълго.
Разпределение на почвените агрегати по размери
Това физическо свойство на почвата се обяснява с това, че калиевите соли, които се натрупват в сухата почва, водят до „циментиране“ на почвените агрегати. Поради това се променят онези свойства на почвата, които непосредствено влияят на растежа на растенията. Това важи особено за изменение разположението на почвените агрегати в полза на порите със средни размери. По този начин се проявява свързващото действие на калия: повечето пори се разпределят между средните (Графика 2). Тези средни пори играят решаваща роля за достъпността на почвената влага за растенията. В крайна сметка твърде малките пори свързват наличната влага толкова силно, че растенията не могат да я абсорбират, а през големите пори водата се просмуква, без да се задържа.
Усвояване на влагата
Потенциалната способност на растенията да усвояват влага се конкурира със способността на почвата да я задържа. При недостатъчна влажност на почвата корените на растенията нямат достатъчно високи хидрофизични свойства, за да абсорбират влагата от почвата. В проводящата система на растенията (ксилема) капилярите, по които водата се придвижва от корените към листата, се прекъсват. Като резултат – растението загива. Осмотичното налягане на почвения разтвор върху корените на растенията способства усвояването на влага. Освен органичните съединения, веществата с осмотично действие са калият и хлоридът.
Растеж на корените
Фотосинтезата е основният процес, който поддържа производството на въглерод и заедно с това суха маса. Тук на много етапи започва да влияе магнезият. Първо, елементът е централен атом на хлорофила. С това се обяснява типичното обезцветяване на листата (хлороза) при дефицит на магнезий. Магнезият играе основна роля във фиксирането на въглеводорода в процеса на фотосинтезата, тъй като оказва активизиращо действие на CO₂ – фиксиращия ензим.
За нормалния растеж на растенията в сухи условия е необходимо образуваният в растенията въглерод да може оптимално да се разпредели от местата, където се произвежда (листата) до местата на използване (корени, плодове). При това корените могат да се смятат за потребители и депа на всичкия въглерод, доколкото той е нужен в голямо количество за добрия растеж на растенията. В тези процеси на преразпределение значителна роля играят магнезият и калият. Изследванията показват, че недостатъчното обезпечение на растенията с магнезий води до насищане с въглерод на листната маса, като в същото време неговата концентрация във флоема (проводящите тъкани) намалява. Очевидно, че при дефицит на магнезий снабдяването на проводящите тъкани с въглерод е ограничена.
Полски изследвания потвърждават, че магнезият подобрява образуването на главен и странични корени. Лесно разтворимият магнезиев сулфат (кизерит) способства интензивно проникване на корените в по-дълбоките слоеве на почвата. Благодарение на достатъчното обезпечение с магнезий в сухи периоди може да се предотврати нарушението на водния баланс на почвата и растенията могат по-дълго да поддържат обмена на веществата на постоянно ниво.
За транспортиране на хранителните вещества от корените към листата след тяхното попадане в проводящите тъкани възниква допълнителна нужда от калий. Той способства възникване на потенциални различия в растението, които осигуряват насочен транспорт на въглехидрати и хранителни вещества до мястото на консумация. Само добрият растеж на корените и едновременното разкритие на допълнителни водни и хранителни ресурси от почвата могат в ранни фази да защитят растенията от суша. Това е решаващо условие за царевицата, която в началото на вегетацията все още не е дълбоко вкоренена, когато тенденцията от суша расте. Непроизводителни загуби на влага
Царевицата, която е С-растение с тропически произход, вече е достатъчно добре приспособена към засушливи условия. Анатомичните и физиологичните особености й позволяват ефективно да продължава фотосинтезата дори когато клетките са „затворени“, т.е. при понижен газо- и водообмен. Това е причина за сравнително високата ефективност от използване на влагата от тази култура в сравнение с С-растенията.
Калият поема важната функция за контролиране на водния баланс на растенията чрез регулиране на устицата. Тези пори се образуват от т. нар. затварящи клетки. Ако калият се транспортира до затварящите клетки, тогава поради възникване на потенциална разлика, водата навлиза. Тургорът в затварящите клетки се увеличава и устицата се отварят. Клетките на устицата се затварят, когато калият отново напусне тези клетки. При липса на калий този механизъм се нарушава, което води до повишена непродуктивна транспирация.
Внасяне на торове
През вегетацията от 1 хектар почва царевицата потребява около 270 кг K₂O (27 кг от 1 декар почва). Най-високата скорост на потребление на калий от царевицата е през юни-юли. В това време културата усвоява около 90% от общата си потребност на калий, като тогава е необходимо да бъдат достъпни и 2/3 от общата потребност на магнезий, тъй като в процеса на растеж растенията усвояват ежедневно по 2,5 кг/ха MgO (0,250 кг/дка MgO). Това временно високо потребление на манган не трябва да се удовлетворява само от почвата, защото решаващо е извънкореновото (листно) постъпване на бързоразтворими форми на магнезия.
Ако магнезият се внася под формата на оборски тор или отпадъци от процеса на ферментация на биогаз, трябва да се отдели особено внимание на възможните антагонистични ефекти. Недостатък в този вид отпадъци е абсолютно ниското съдържание на магнезий и неговата недостатъчна достъпност. Това може да се компенсира с помощта на внасянето на магнезийсъдържащи калиеви торове. В технологията на отглеждане на царевица широко се прилага магнезиев сулфат (кизерит), внесен плитко или ленточно в количество 10 – 20 кг/дка. Внасянето на хлорсъдържащи торове ленточно преди сеитба, например в съчетание с NPK-торове или оборски тор, е по-проблематично. Както показва опитът, корените на царевицата в продължителни сухи периоди реагират доста чувствително. Тъй като магнезият постъпва в растението основно от почвения разтвор, необходима е достатъчна транспирация. Затова при висока влажност на въздуха, а също и в случаи на изсъхване на почвата, по листата на царевицата често се проявява хлороза. В такива случаи се препоръчва листно третиране с магнезиев сулфат, разтворен във вода.
