Труднорастворимые фосфаты в питании растений винограда

Перов Николай Николаевич, доктор сельскохозяйственных наук

Рябцова Светлана Александровна, кандидат сельскохозяйственных наук

Перова Лидия Ивановна, научный сотрудник сектора управления плодородием почв

ГНУ Анапская ЗОСВиВ СКЗНИИСиВ Россельхзакадеми

e-mail: azosviv@mail.ru

 

В работе показано, что труднорастворимые фосфаты доступны однолетним и многолетним культурам, в частности – винограду. Рядом авторов установлено, что растения генетически приспособлены использовать эти формы фосфора. На алюмо- и железофосфатах в гидропонной культуре прирост сухого вещества новообразований винограда был на 51-73% больше, чем у растений на растворимой форме фосфора.

It has been shown that soluble phosphates available annual or perennial crops, in particular - the grapes. Several authors found that plants genetically adapted to use these forms of phosphorus. On aluminum-and iron phosphate in hydroponic culture growth of grape solids tumors was 51-73% higher than that of plants in the form of soluble phosphorus.

Ключевые слова: агроруды, алюмофосфаты, железофосфаты, виноградное растение, однолетний прирост.

Keywords: agroores, aluminophosphates, iron phosphate, grape plant, one-year increase.

 

Труднорастворимые вещества в питании растений изучались с 1699г. Эти исследования носили эпизодический характер. В постановке многих опытов с изучением труднорастворимых фосфатов были допущены методические ошибки и потому получали отрицательный результат.

Работы в этом направлении с 1938г. были приостановлены. Однако, время от времени, исследователи возвращались к вопросу о доступности растениям труднорастворимых веществ. Применив гидропонную среду (битое бутылочное стекло) с нанесенными на нее свежеосажденными алюмо- и железофосфатами, изучался только один фактор – доступность их растениям. В работе показаны преимущества питания этими веществами.

Эффективными они оказались и в предпосадочной обработке корней саженцев многолетних культур: винограда, яблони, однолетней культуры табака. Получен положительный эффект при дражировании ими семян полевых культур (риса). Полученные результаты в данной работе позволяют продолжать исследования с труднорастворимыми веществами и сократить применение растворимых дорогостоящих удобрений.

Фосфорные удобрения имеют высокую стоимость в связи, с чем находятся в дефиците в растениеводстве [1]. Возникла необходимость дополнительных исследований в сложившемся положении. Одним из таких путей является изучение в качестве источника фосфорного питания труднорастворимых алюмо- и железофосфатов.

С одной стороны исследованиями показано, что действие труднорастворимых фосфатов близко или превышает действие растворимых форм фосфора [3, 4], а с другой стороны, что они вообще неэффективны [5].

Целью исследования было изучение ростовых процессов виноградного растения в условиях фосфорного питания практически нерастворимых AlPO4 и FePO4. Исследования велись на сорте Рислинг итальянский, подвой Кобер 5ББ. Растения выращивали при естественном освещении в гидропонной культуре на питательной смеси Гельригеля. В качестве наполнителя использовали бытылочное стекло измельченное до 2-9 мм. Свежеосажденные фосфаты железа и алюминия были приготовлены нами в лаборатории.

Опыты по винограду заложили по следующей схеме: на фоне NK испытывали AlPO4 и FePO4 в виде пленки на стекле, KH2PO4 – фосфор в растворимой форме,NK при полном исключении фосфора. Повторность опыта четырех кратная.

В опыте исследован видовой состав аэробных бактерий и родовой состав грибов по вариантам опыта. Аэробные бактерии в основном были представленыPscudomonas Sp., Bac. Megatherium, Bac. Mesentericus, Bac. Mycoides. Из грибов преобладали Penicillium Sp., Fusarium Sp., Mucor Sp., Botritis cinerea.

Наибольшее количество аэробных бактерий отмечено у растений на алюмофосфатах. В этом же варианте у растений винограда был максимальный рост и накопление сухого вещества.

Развитие аэробных бактерий связано с корневыми выделениями винограда. Во взаимоотношениях аэробных бактерий и олигонифриллов была установлена следующая закономерность: при увеличении числа аэробных бактерий уменьшается количество олигониртофиллов и наоборот (таб. 1).

 

Таблица 1 – Количество микроорганизмов в опытах с формами фосфора на винограде

 

 

 

Варианты	Дата учета	13/VI	20/VI	29/VI	6/VII	18/VII
Среднесуточная температура воздуха, С°		23,2	24,2	26	24,3	25,8
NPKK	Аэробы (млн. на 1мл раствора)	150	400	150	190	150
	Олигонитрофилы (тыс. на 1мл раствора)	150	220	200	140	180
NPAlK	Аэробы (млн. на 1мл раствора)	150	500	145	190	50
	Олигонитрофилы (тыс. на 1мл раствора)	100	300	290	110	190
NPFeK	Аэробы (млн. на 1мл раствора)	90	410	120	200	80
	Олигонитрофилы (тыс. на 1мл раствора)	110	400	200	80	119
NK	Аэробы (млн. на 1мл раствора)	90	300	100	90	80
	Олигонитрофилы (тыс. на 1мл раствора)	110	200	190	50	250

Соотношение между аэробными бактериями и олигонитрофиллами в среднем по вариантам составляет 2:1. Количественный и родовой состав грибов по вариантам опыта существенно не менялся.

Формы фосфатов по-разному влияли на однолетний прирост побегов винограда и площадь листовой поверхности (табл. 2).

 

Таблица 2 - Рост побегов винограда в длину (см) в вегетационном опыте

Варианты	6/VI	20/VI	28/VI	5/VII	18/VIII
NPAlK	95	156	257	278	321
NPFeK	83	112	169	216	263
NPKK	51	113	165	171	182
NK	26	69	101	133	151

 

Растения винограда на алюмо- и железофосфатах имели опережающий рост в сравнении с растениями вариантов NPKK и NK. В среднем максимальный прирост побегов винограда в варианте с алюмофосфатами на 77%, а с железофосфатами на 34% больше, чем у растений на растворимой форме фосфора.

Аналогично действие нерастворимых фосфатов на нарастание листовой поверхности (табл.3).

 

Таблица 3 - Площадь листового аппарата винограда (в cм2) в зависимости от форм фосфорного питания за изучаемый период наблюдения

	Варианты опыта	Площадь листового аппарата
		в см2	в % к NPKK
	NРAlК	4073	146
	NPFeK	3853	138
	NPKK	2796	100
	NK	2599	93

Наиболее заметное действие форм фосфорного питания сказалось на приросте сухого вещества побегов и усиков винограда (табл. 4 ).

 

Таблица 4 - Накопление сухого вещества растениями винограда

Варианты опыта	Листья и черешки	Побеги и усики	Корни	Суммарный прирост года	в % к NPKK
NPALK	9,30	10,05	1,40	20,75	173
NPFeEK	8,70	7,95	1,46	18,11	151
NPKK	5,55	5,50	0,95	12,04	100
NK	5,00	4,50	1,03	10,53	88

Саженцы винограда в условиях вегетационного опыта на гидропонике реагировали на применение пленок алюмо- и железофосфатова следующим образом. Прирост сухого вещества новообразований винограда был на 51-73% больше, чем на растворимой форме фосфора.

На винограде, в условиях вегетационного опыта было испытано последействие алюмо- и железофосфатов, т.е. растения повторно высаживались на однажды использованных средах (табл.5).

 

Таблица 5 - Прирост сухого вещества в % к NPKK (действие и последействие труднорастворимых фосфатов в вегетационных опытах)

Варианты опыта	Виноград
	действие	последействие
NРAlК	173	137
NPFeK	151	114

Несмотря на снижение эффективности, при повторном использовании труднорастворимых фосфатов нанесенных на гидропонную среду, испытуемые формы обеспечили достаточно высокий прирост растительной массы. Последействие железофосфатов более слабое в сравнении с алюмофосфатами. Это говорит о широком диапазоне доступности алюмофосфатов и железофосфатов.

Длительное последействие этих форм удобно при использовании их в гидропонной культуре, где частые корректировки питательной смеси создают определенные трудности в работе. Таким образом, исключив действие многофакторной почвенной среды, показано, что термины «доступность» и «растворимость» не аналогичны. Свежеосаждённые фосфаты железа и алюминия по действию на рост растений винограда, по крайней мере, не уступают растворимой форме КН2РО4. Причём растения на алюмофосфатах и железофосфатах по приросту и накоплению сухого вещества в 1,5-2 раза превышают растения на растворимой форме фосфора (рис.1).

Рисунок 1 - Влияние Al-P на рост винограда при гидропонной культуре. Источник фосфора NPKK - растворимый фосфор и NPAIK, фосфор в виде коллоида аллюмо-фосфата

 

Аналогичные исследования проведены с использованием в качестве источника фосфора алюмо- или железофосфатов на рост яблони. Энергичный рост растений на алюмо- и железофосфатах соответственно отразился на накоплении сухого вещества новообразований (табл.6).

 

Таблица 6 - Сухое вещество новообразований отводков яблони Дусен III

Варианты опыта по источникам фосфора	Сухое вещество в г			Сумма новообразований
	листья	побеги	корни	в г	в % к NPKK
NРAlК	4,14	2,49	2,33	8,96	179
NPFeK	3,94	2,37	1,93	8,21	165
NPKK	2,61	0,91	1,47	4,99	100
NK	2,11	0,32	1,43	4,46	89

В растениях на алюмо- и железофосфатах сухого вещества однолетнего прироста создано в среднем на 70% больше, чем на КН2РО4, при меньшем расходе питательных веществ и воды на единицу прироста.

Вероятно, можно найти условия, когда действие растворимого фосфора будет таким же или лучше, чем действие фосфатов полуторных окислов. Но концентрация растворимого фосфора должна быть переменной в зависимости от погодных условий, темпов роста растений, что трудно предугадать и отрегулировать. Преимущество труднорастворимых фосфатов заключается в том, что их потребление регулируется самим растением (рис.2)

Рисунок 2 - Влияние AI-P и Fe-P на рост яблони. (Среднерослые подвои яблони, высаженные на гидропонной культуре. Источник фосфора NP КК - растворимый фосфор, NPFeK и NPАlК, фосфор в виде коллоида аллюмо- и железофосфата)

 

Действие алюмо- и железофосфатов также было проверено на однолетних культурах. В середине июня в сосуды с гидропонной средой были высажены растения табака. Рассада была подобрана с одинаковым числом листьев и их размером и одинаковой корневой системой. На рисунке представлен внешний вид через месяц роста на разных фонах питания (рис. 3).

Рисунок 3 - Влияние AI-P и Fе-Р на рост растений табака (растения табака после 1 месяца пребывания на разных фонах фосфорного питания)

 

Трудно растворимые алюмо – и железофосфаты активизируют рост растений. В этой связи ими обработали семена полевой культуры риса.

Обработка семян алюмо- и железофосфатами повышает силу роста на 39-43% (таб.7). Кроме того, пленки алюмо- и железофосфатов утяжеляют семя, что благоприятно сказывается на аэросеве [2]. Семена обработанные коллоидами алюминия и железа, сохраняют способность к длительному хранению и не требуют немедленного высева. Обработку можно производить в зимнее время, т.е. в период свободный от полевых работ. Это позволяет производить предварительную подготовку семян не только в условиях хозяйств, но и на промышленной основе.

Таблица 7 - Влияние труднорастворимых фосфатов на рост риса

Показатели	Обработка семян риса
	PK*	Al-P	Fe-P	Необработанные семена
Длина растений в фазе всходов, см	11,1	13,9	14,3	10,0

*Использована растворимая соль КН2РО4 0,5 % концентрации.

 

В последние годы все чаще появляются научные разработки с использованием труднорастворимых веществ. А.Н. Шакало [7] проведены исследования по агрохимической оценке агроруд с месторождений на территории Краснодарского края.

Представленные данные по влиянию внесенных агроруд показывает неразрывную связь между улучшением агрохимических свойств почвы (снижение вредной для растений кислотности и возрастание содержания подвижных форм элементов минерального питания растений) и продуктивностью сельскохозяйственных культур (рост урожайности кукурузы и содержания в ней сырого протеина). Кроме того, внесенные агроруды оказывают действие и имеют последействие в течение четырех лет.

Суммируя вышеизложенные данные вегетационных, лабораторных исследований для многолетних и однолетних культур следует отметить, что получен положительный эффект при использовании труднорастворимых веществ в питании растений.

При условии полного контакта корневой системы с практически нерастворимыми алюмо- и железофосфатами, растения винограда и яблони имеют существенные преимущества перед растворимыми фосфатами. Эти преимущества были получены исключительно по всем изучаемым параметрам.

Литература

1. Агроэкололгический мониторинг в земледелии Краснодарского края. - Краснодар, 1977. - С.44-46.

2. А.с. 917736 СССР, от 3 апреля 1982 г. Способ подготовки семян к аэросеву / С.Ф. Неговелов, С.А. Рябцова.

3. Гедройц, К.К. Доступность растениям фосфорной кислоты различных фосфорных солей / К.К. Гедройц // Тр. химической с.-х. лаборатории. – 1909. – Вып. VI. – С. 17-19.

4. Прянишников, Д.Н. Из результатов вегетационных опытов (1901-1903) / Д.Н. Прянишников. - М., 1905. – С. 21-29.

5. Соколов, А.В. Фосфорные удобрения и их качества / А.В. Соколов. – Тр. НИУИФ. – 1938. – Вып. 141. – С. 31-47.

6. Стольгане, А.А. Сравнение нормальных питательных смесей в водных и песчанных культурах / А.А. Стольгане // Из результатов вегетационных опытов и лабораторных работ. – М., 1916. – С. 28-31.

7. Шакало, А.Н. Динамика агорохимических свойств светло-серой лесостепной почвы при внесении агороруд / А.Н. Шакало // Проблемы почвенного мниторинга в аграрном секторе. – Краснодар, 2008.- С.55-60.