Научно съчетани и професионално дозирани, макро- и микроелементите играят съществена роля за правилното развитие на селскостопанските култури и оказват влияние върху добивите
Растенията се състоят почти 90% от вода, делът на сухото вещество е около 10%, от които 9% са въглерод, водород, кислород и азот. Около 1% са макро- и микроелементи, които осигуряват нормалното функциониране на културите. Всеки макроелемент (N, P, K, Ca, Mg, S и т.н.) представлява 0,01% или повече, всеки микроелемент (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo и т.н.) – представлява по-малко от 0,001%. Агрономът-консултант на фирма „Техноникол“ и кандидат на селскостопанските науки, Александър Старцев разказва за ролята на тази нищожно малка количествена част, която изпълнява жизненоважни функции за развитието на всяко растение. Статията показва най-вече колко много са аспектите, в които микроелементите влияят за правилното развитие на полезните селскостопански култури.
Микроелементите представляват част от ензимите и витамините и са необходими за всички жизненоважни процеси в растенията, въпреки факта, че концентрацията им в хранителния разтвор е много ниска (по-малко от 1 мг/л от всеки микроелемент). Твърде високото съдържание на микроелементи води до токсичност, особено опасна е голямата концентрация на манган, алуминий, бор и мед. Краставиците са най-чувствителни към свръхизобилието от микроелементи.
Дефицитът на микроелементи се проявява главно в младите издънки, тъй като те не са способни за реутилизация (повторно използване). И като пример: липсата на молибден севижда на старите листа.
Дефицит на един от микроелементите може да възникне поради антагонизъм между самите елементи, когато хранителният разтвор не е балансиран. По този начин прекомерното съдържание на манган намалява абсорбцията на желязо, а излишъкът на мед нарушава усвояването на манган и желязо. Повишената концентрация на цинк предотвратява усвояването на мед, манган, желязо и молибден. Големите количества на алуминий забавят поглъщането на никел.
По принцип признаците на недостиг на микроелементи се появяват поради трудността на тяхното усвояване, въпреки че хранителният разтвор е приготвен правилно. Така например намаляването на температурата на субстрата инхибира (подтиска) абсорбцията не само на макро-, но и на микроелементите. Най -често възникват проблеми с храненето на растенията с желязо, манган и бор.
Преди да се коригира съставът на хранителния разтвор или да се увеличи дозата на микроелементите, е необходимо да се провери рН на кореновата зона. При ниво на рН повече от 6,5 единици в нея се образуват неразтворими съединения на микроелементи, които в тази форма не могат да се абсорбират от растенията. При рН по-малка от 5,5 единици, абсорбцията на молибден става по-трудна, а по-нататъшното подкиселяване на разтвора увеличава разтворимостта на желязото, алуминия и мангана. Това може да доведе до отравяне. Тази опасност обаче съществува само когато се отглежда на почва, където минералогичният и химическият състав е доста разнообразен. С използването на изходно вещество от каменна вата тези рискове се намаляват значително. Така че субстратите на Speland са направени от габробазалт с добавка на варовик и имат постоянен минералогичен състав, който се контролира от лабораторията на завода. Каменната вата Speland е химически и биологично инертна, няма катионно-обменна способност, което създава по-предвидими условия за подхранване на растенията. В нея е лесно да се поддържа оптимален диапазон на рН в границите от 5,5 до 6,5 единици.
Наличието на тежки метали също може да попречи за усвояването на микроелементи. По този начин кадмият намалява приема на желязо и манган. В същото време някои микроелементи (молибден, цинк, манган) са тежки метали, но в малки количества са жизненоважни. Когато се отглежда хидропонно, рискът от отравяне с тежки метали е минимален. В този случай корените се намират главно в хранителния разтвор, докато субстратът служи само като основа за тяхното фиксиране. Така на едно растение се падат около 250 г каменна вата, докато когато се отглежда на почва, основната част от корените на едно растение се разполага най-малко в 10 кг субстрат.
Нека разгледаме по-подробно ролята на всеки микроелемент в жизнения цикъл на културите.
МЕД
Медта е необходима за нормалното протичане на процесите на фотосинтеза, въглехидратния и протеиновия метаболизъм. В присъствието на мед се подобрява усвояването на азот, той е част от хлоропластите, предотвратява разрушаването на хлорофила, присъства в ензимите и някои аминокиселини, има положителен ефект върху вкуса и цвета на плодовете, участва в образуването на семена, ускорява развитието на растенията и растежа на корените, а също така повишава техния имунитет и предпазва от болести. Медта е компонент на много фунгициди.
Съдържанието на мед в хранителния разтвор е много малко – около 0,05 – 0,06 мг/л за домати и краставици. И може да варира от 0,01 до 0,1 мг/л в хранителни разтвори за други култури. Медта се въвежда в течността под формата на меден сулфат или меден хелат.
Визуалните симптоми на недостиг на мед се появяват по младите листа, първо под формата на междувейна хлороза, след това се появяват некротични петна по тези места и по ръбовете на листата. Листата придобиват леко набръчкване, новите са вяли, недорасли, стават синьо-зелени, помътняват, понякога напълно изсъхват. Върховете на младите листа стават бели и губят цвят, старите са навити. Междувъзлията се съкращават, растежът на нови издънки спира. Цветовете избледняват и падат, без да завържат. Повишава се склонността на плодовете към напукване.
Максимално допустимото съдържание на мед във водата за напояване е 1,0 мг/л, тъй като този елемент е токсичен при по-висока концентрация. Това води до изгаряне на върховете на корените и в резултат започва прекомерен растеж на страничните корени. Излишъкът от мед в хранителния разтвор предотвратява усвояването на желязо, молибден и цинк – новите листа могат да индикират признаци за недостиг на желязо, а старите листа се покриват с кафяви петна и отмират, растежът на културата се спира.
Трябва да се избягва съхранението на хранителния разтвор в медни и месингови съдове – това често е причина за увеличаване на концентрацията на мед в разтвора до токсични нива.
Растенията са чувствителни към дефицит на мед през фазата на разсаждане и интензивен растеж. Освен отклонението на рН, недостигът на мед може да увеличи излишното съдържание на азот, калий, фосфор или цинк в хранителния разтвор.
Ако медта се усвоява слабо, се препоръчва да се добавят към разтвора на хелатите мед вместо сулфати, а ако има изразен дефицит, се препоръчва да се извърши листно подхранване с торове, съдържащи мед.
ЦИНК
Цинкът повишава устойчивостта на растенията към суша. Той е част на повече от 30 ензима, участва в синтеза на протеини, нишесте, хлорофил и триптофан, от които се образуват хормони на растежа (ауксин).
Липсата на цинк причинява по-сериозни симптоми, отколкото дефицитът на други микроелементи, тъй като без него протича разрушаване на захарите – нивото на захароза и нишесте намалява. При недостатъчно количество цинк синтезът на протеини спира, аминокиселините се разрушават, концентрацията на органични киселини се увеличава, а съдържанието на ауксини намалява.
Симптомите на дефицит на цинк видимо се проявяват в пожълтяване на старите листа, които след това стават бронзови и некрозират, но жилките остават зелени. Младите листа стават по-малки, изглеждат набръчкани с вълнообразни ръбове, извити нагоре. Растежът на растенията се забавя, междувъзлията се скъсяват, цветовете и завръзите изсъхват, в резултат на което добивът намалява.
Цинкът и желязото са антагонисти, ето защо при повишено съдържание на цинк нормата на желязото може да се увеличи до 2 – 2,5 мг/л. При излишък на фосфор, цинкът образува с него неразтворими съединения. Дефицитът на цинк възниква както поради неоптималното ниво на рН в субстрата, така и поради излишък на фосфор или калций в хранителния разтвор.
При недостиг на този микроелемент е необходимо да се оптимизират условията за усвояването му и да се извърши листно подхранване с хелатни форми на тор или 0,1 – 0,2% разтвор на цинков сулфат.
Излишъкът от цинк е токсичен за растенията. Всички листа стават зелени, на младите се появява бледозелена хлороза. При по-тежко отравяне между жилките се появяват кафяви петна, повърхността им става неравна, старите листа изсъхват.
В поливната вода за отглеждане с нискоемисионни технологии съдържанието на цинк не трябва да надвишава 0,5 мг/л. Препоръчва се избягване на контакт на хранителния разтвор с поцинковани повърхности.
МАНГАН
Манганът подпомага процесите на фотосинтеза и дишане, въглехидратния и протеиновия метаболизъм. Той повишава имунитета на растенията, участва в синтеза на хлорофил, намалява неговото гниене, ускорява развитието на културите, узряването на семената, подобрява качеството и вкуса на плодовете, а също така усвояването на нитратен азот.
Когато се използват нискоемисионни технологии, към хранителния разтвор се добавя манган в количество от 0,55 мг/л, понякога до 0,8 мг/л.
Липсата на манган се проявява върху листата на средна възраст под формата на хлороза, подобна на листното побеляване. В този случай, за разлика от липсата на желязо, жилките на листата остават зелени дори при силен дефицит. Първите признаци от липсата на манган наподобяват щети, причинени от паякообразни вредители. По-сериозни нарушения причиняват сиво-кафявите некротични петна по листата, цветовете са недоразвити, не завързват плодове поради проблеми с прашеца, репродуктивните органи изсъхват, стават кафяви и падат.
Манганът има свойството да окислява желязото, следователно когато се приготвя хранителен разтвор, трябва да се обърне внимание на съотношението на тези елементи. Правилното е Mn: Fe = 1: 2–5. Твърде много количество манган ще затрудни усвояването на желязото.
Причините за дефицита на манган могат да бъдат повишено ниво на рН на субстрата, преовлажняване или небалансиран хранителен разтвор: излишъкът от калий, калций, магнезий, фосфор, желязо, мед и цинк нарушава усвояването на мангана. При високи концентрации на калций леснодостъпният двувалентен манган се превръща в манганов диоксид, който растенията трудно усвояват.
При първите признаци на дефицит на манган се извършва пръскане с Mn хелат или 0,1% разтвор на манганов сулфат. Липсата на манган се преодолява по-трудно от железния дефицит – възможно е да са необходими няколко третирания в интервал от 5 – 7 дни.
Излишък от манган може да се наблюдава, когато се съдържа в хранителния разтвор с количество от 4 мг/л. Доматите са особено чувствителни в началната фаза на развитие. Прекомерната концентрация на манган води до недостиг на желязо, калций и магнезий, тъй като тези елементи са антагонисти.
МОЛИБДЕН
Молибденът регулира процеса на транспортиране на хранителни вещества до фазата на растеж, участва във фотосинтезата (включен в хлоропластите, способства образуването на хлорофил), както и във въглехидратния и протеиновия метаболизъм. Той влияе върху обмена на фосфор, увеличава съдържанието на витамини и захари в плодовете, ускорява възстановяването на нитратите, като по този начин ограничава натрупването им в растителните продукти. Този микроелемент подобрява появата на възли в бобовите растения, които фиксират атмосферния азот (концентрацията на молибден в бобовите растения е по-висока, отколкото в други растения). Той се съдържа в ензимите, подпомагайки развитието на културите и узряването на семената.
За доматите и краставиците оптималното съдържание на молибден в хранителния разтвор е 0,05 мг/л. Молибденът се въвежда под формата на хелат или амониев молибдат (NH4) 2MoO4.
Липсата на молибден отначало се проявява на долните листа: те започват да се огъват, ръбовете им пожълтяват и се извиват навътре, могат да се появят кафяви петна, но жилките остават зелени. При продължителен недостиг на молибден старите листа се удебеляват, а младите се развиват слабо и имат неправилна форма. Хлоропластите постепенно се унищожават, фотосинтезата се забавя, растенията натрупват нитрати, тъй като азотният метаболизъм и протеиновият синтез са намалени. Културите стават чувствителни към по-ниски температури. Бобовите растения по-лошо фиксират азота. Междувъзлията се скъсяват, растежът се забавя, цъфтежът закъснява, прашецът се образува слабо, цветовете отмират. Добивът пада.
Дефицитът на молибден може да възникне поради твърде ниски или твърде високи нива на рН (по-малко от 5,5 единици и повече от 6,5 единици), тогава неговите признаци могат да се появят заедно със симптомите на недостиг от фосфор. Ако понижаването на рН на разтвора не е помогнало за възстановяване на количеството молибден, е необходимо да се приготви нов разтвор и да се замени стария от питателната постелка (вата). Асимилацията на молибден също се влошава поради повишеното съдържание на сулфати, манган и мед в екстракта от субстрата(изходното вещество в постелката).
Листното торене се извършва с разтвор на амониев молибденит 0,05 – 0,1%.
В поливната вода концентрацията на молибден не трябва да надвишава 0,25 мг/л. В случай на излишък в хранителния разтвор, доставките на мед към растенията се намаляват и възниква дефицит на този елемент.
БОР
Борът подобрява растежа на корените, участва в развитието на цветния прашец, завързването на плодовете, опрашването на растенията и узряването на семената, движението на въглехидратите, както и в растежа на младите израстъци. Той активира синтеза на хлорофил и намалява неговото разграждане, подобрява имунитета и насърчава за по-добра устойчивост към бактериални и вирусни заболявания.
Калциевият метаболизъм в растението е свързан с бора, така че признаците на негов недостиг наподобява дефицит на калций. Той се забелязва по младите листа и точките на растеж –върховете могат да загинат, цветовете и завръзите могат да отпаднат, плодовете се напукват, младите листа стават светлозелени, свиват се в тръба, а жилките придобиват тъмнозелен цвят. Ограничено количество от този елемент причинява нарушение на синтеза на въглехидрати, влияе отрицателно върху образуването на репродуктивни органи. Младите издънки стават крехки, кореновата система не се развива и след това става сиво-кафява. При растенията междувъзлията се скъсяват, появяват се растения – джуджета.
Оптималното съдържание на бор в хранителния разтвор е 0,33 мг/ л. При отглеждане на домати концентрацията може да достигне 1 мг/л във фазата на интензивно узряване на плодовете, когато нуждата от този елемент е най-голяма.
При листно торене се използва 0,05 – 0,06% разтвор на борна киселина, 0,1% разтвор на Boraks или Borvit.
Причините за трудното усвояване на бор, в допълнение към неоптималната киселинност (pH), често са повишените дози калциеви торове, тъй като калцият образува неразтворими съединения с бора. Прекомерното съдържание на азот, фосфор и калий в хранителния разтвор или в хранителната подложка също пречат на усвояването на бора. Ниското съдържание на влага в субстрата също ограничава пропускането на бор в растенията.
Съдържанието на бор в изходната вода не трябва да надвишава 0,3 мг/л. За да се противодейства на токсичните ефекти от повишените нива на бора, може да се намали неговата достъпност за растенията. За да се постигне ефект, е необходимо средата да се поддържа в по-алкален диапазон (pH не по-ниска от 6,0 единици) и да се увеличи дозата на калция в хранителния разтвор. Прагът на токсичност на бора ще се определя не само от съдържанието му, но и от количественото съотношение на другите хранителни вещества в разтвора или хранителната вата.
Токсичността на бора е видима върху старите листа: те пожълтяват, след това върху тях се появяват некротични петна, които постепенно се увеличават, ръбовете и върховете на листата започват да изсъхват и впоследствие да отпадат. В периода на разсад краставицата е най-податлива на отравяне с бор.
ЖЕЛЯЗО
Желязото е част от ензимите, от които зависят процесите на фотосинтезата, дишането и метаболизма. Този елемент влияе върху фиксирането на азота и синтеза на протеини, участва в редукцията на сулфати и нитрити (възстановяване на веществата чрез отделяне на кислород), както и в създаването на хлорофил.
Усвояването на желязо зависи от неговата форма: двувалентното (Fe2+) желязо е лесно достъпно, а окислената му форма – тривалентното желязо (Fe3 +), почти не се всмуква. Растенията изразходват много енергия, за да абсорбират тривалентното желязо: първо освобождават Н + йона, за да разтворят окисленото желязо, а след това го свързват със секретите от кореновата си система.
Желязото, което първоначално вече присъства във водата за напояване, не се взема предвид при приготвянето на хранителния разтвор, тъй като е във форма, недостъпна за растенията. Но количеството му във водата не трябва да надвишава 1,0 мг/л, в противен случай капкомерите ще се запушат. Ако водата съдържа желязо, тогава пречистването на водата включва аерация (проветряване) и филтрация през пясъчно-чакълен филтър.
Желязото се добавя към хранителния разтвор под формата на хелат – металоорганичен комплекс, който предотвратява окисляването на микроелемента. Хелатиращите агенти се различават по своята стабилност в различни диапазони на рН. Най-подходящият хелат за хидропонна технология е Fe-DTPA (11%), той е ефективен в диапазона на рН от 1,5 до 7 единици. Хелатът EDTA-Fe (13%) е по-евтин и по-малко стабилен, той работи до рН 6,0. Поради това е по-добре да се използва при извършване на листно торене, но е наложително първо да се подкисели водата, за да се разреди до рН = 5,5 – 6,0.
По-скъпите хелати (Fe-HEEDTA работи до 9,0 рН единици и Fe-EDDHA до 10,0 рН единици) остават стабилни в по-широк диапазон на рН. Обикновено се използват за бързо премахване на дефицита на желязо в алкална среда. Листното торене се извършва с разтвор в концентрация 0,1– 0,2 г/л, а при поливане в корена – 0,1– 0,5 г/л. Също така 20 – 30% Fe-DTPA в хранителния разтвор може да бъде заменен с Fe-EDDHA в началния стадий при отглеждането на растенията, когато дренажът е все още малък и хранителният разтвор слабо се подновява в кореновата зона. Приложенията на Fe-EDDHA са ефективни при повишени температури и значителна твърдост на захранващата вода.
Железните хелати в хранителния разтвор остават стабилни за по-дълго време, ако се добавят и други микроелементи под формата на хелати. Сулфатите са способни да изтласкат желязото от органичния комплекс, затова въведената доза Fe-DTPA ще трябва да се удвои. По този начин е по-изгодно да се използват хелатите на цинк, мед и манган под формата на EDTA, отколкото сулфатите на тези микроелементи.
Хелатите трябва да бъдат защитени от излагане на висока температура (40° C) и UV лъчение (ярко слънце), в противен случай те ще бъдат унищожени. Ето защо за хранителни разтвори се използват непрозрачни резервоари със затварящи се капаци. Това позволява разтворът да се съхранява в продължение на няколко седмици без загуба на качеството.
Признаците на дефицит на желязо най-често се откриват в ранния период на растеж, когато усвояването на хранителни вещества е слабо, което се засилва при облачно време. При недостатъчно осветление тяхното проявление е възможно и в периода на интензивен растеж и зреене на плода. Недостигът на желязо става забележим поради неоптималното ниво на рН, повишената влажност на субстрата, натрупването на соли (особено високото съдържание на азот, калций, магнезий, калий, фосфор, манган, молибден, цинк, мед, никел, кобалт и хром) .
При повишена концентрация на цинк е необходимо да се увеличи дозата желязо до 2 – 2,5 мг/л. Правилното съотношение на желязо към манган е средно 2 –5:1.
При липса на желязо хлорозата се появява върху младите листа: на първите етапи жилките остават зелени, листът е покрит с тънка зелена мрежа, след това жилките пожълтяват, листата стават бели. Некрозата се появява едва на последния етап. При недостиг на желязо растежът се забавя, междувъзлията се скъсяват, стъблата стават по-тънки, корените се скъсяват и стават кафяви. Цветовете придобиват странна форма, понякога падат, а плодовете стават малки, добивът намалява. При продължителен недостиг на желязо растенията умират.
При отглеждане на домати, краставици и чушки върху минерална вата, нивото на желязо в хранителния разтвор е 0,8 –1,0 мг/л. Розите изискват високо съдържание на желязо (1,5 мг/л).
Излишъкът от желязо може да бъде токсичен, увреждащ липидите, протеините и ДНК. Това обикновено се случва, когато киселинността е твърде ниска. Когато влагата на субстрата е твърде висока, липсата на кислород способства превръщането на Fe2 + във Fe3 +. В резултат на това количеството желязо достига токсични нива и трови кореновата система. Излишъкът от желязо понякога се проявява като дефицит на фосфор или манган, тъй като влошава усвояването им. При прекомерен прием на желязо листата придобиват тъмнозелен оттенък.
При отглеждане на култури в пространства с малък обем (оранжерии) е необходимо постоянно да се следи рН на хранителния разтвор и хранителната вата, агрохимичния състав на екстракта от субстрата, да се следи количеството течност в дренажа и неговота рН. Това може да стане с помощта на каменна вата Speland – тя има достатъчен капацитет за влага, за да осигури на растенията вода, хранителни вещества и кислород през целия цикъл на растеж. Лесно е да се регулират хранителните условия на културите и бързо да се отговори на техните нужди. В резултат на това растенията образуват здрава и мощна коренова система, която помага да се получат всички необходими макро- и микроелементи. Всичко това дава увеличение на добива с до 50% в сравнение с традиционната технология за обработка на почвата.
Листното подхранване е практика, която се прилага по време на вегетацията на зеленчуците и цели да се внесат допълнително хранителни вещества в лесно достъпна за растенията форма. Листното подхранване се основава на способността на листата и стъблата да поглъщат хранителните елементи, нанесени върху тях под формата на разтвори.
