Система минерального питания сои: на чем делать акцент

Посевная кампания-2021 уже проходит во всех регионах страны. Одной из маржинальных культур является соя, поэтому нет ничего удивительного, что вопросы по ее выращиванию, питанию, защите от вредителей, болезней и сорняков стоят достаточно остро на повестке дня у аграриев. В преддверии сева сои Игорь Траутвах, начальник отдела развития агротехнологий Центра исследований и инноваций, в рамках проведенного компанией «АгроТерра» вебинара рассказал о потребности сои в основных элементах питания в зависимости от фаз развития, о роли азота, фосфора, калия и серы в питании сои. Из материала «ГлавАгроном» Вы узнаете, почему важно выполнять полный агрохимический анализ с учетом показателей не только макро-, но и микроэлементов, сможете ознакомиться с таблицей элементов, являющихся синергистами и антагонистами друг другу, узнаете, как должны выглядеть здоровые клубеньки растений сои, которые не испытывают дефицита минерального питания.

Соя, как и любые другие сельскохозяйственные культуры, нуждается в постоянном питании. Однако, в отличие от ряда других сельхозкультур ее питание отличается неравномерностью в разные периоды вегетации. Если до цветения в первой половине вегетации соя потребляет около 7-10% от всей потребности в элементах питания, то вторая половина вегетации — это потребление всего остального количества элементов питания, которые ей необходимы для формирования урожая. То есть максимальное потребление приходится на вторую половину вегетации.

По срокам — это вторая половина июня, июль и август, вплоть до полного созревания. Такая неравномерность связана с тем, что на рост и развитие растению требуется больше питательных элементов. В том числе, необходимо понимать, что зерно сои довольно крупное и оно уже изначально содержит в себе достаточное количество питательных элементов, которые растение расходует вплоть до появления второго-третьего флаг-листа, то есть в основном растение питается за счет запаса элементов питания в семядолях и только потом начинает активно потреблять элементы питания из почвы.

И если рассмотреть цикл развития сои, то можно увидеть, что в начале своего развития соя потребляет фосфор, который требуется для формирования корневой системы, далее идет потребление азота и калия,  на следующем этапе развития  потребление всех элементов питания нарастает и к моменту цветения и формирования плодов достигает своего максимума.

Если рассматривать конкретно каждый элемент, то можно увидеть, что соя довольно много потребляет азота. На втором месте по объему потребления — калий, на третьем  фосфор. Это три основных элемента питания для этой культуры.

Следующими в списке важных идут кальций, сера, магний — элементы, потребляемые в довольно большом количестве растениями. Доля микроэлементов, таких как цинк, марганец, железо, медь, молибден, незначительная. Однако они от этого не становятся менее важными для процесса формирования урожая. Этот принцип всегда показателен в том случае, когда нехватка одного из элементов питания ограничивает урожай и потенциал развития растений.

Фосфор потребляется в основном в начале вегетации и в период формирования бобов. Фосфор имеет решающее значение для быстрого роста корневой системы у растения в целом, а также необходим для работы системы переноса энергии у растения. То есть фосфорная кислота, содержащая фосфор, является источником энергии во всех клетках.

Калий очень важен для физиологических процессов. Это второй элемент по объему потребления, в частности, он важен для переноса питательных веществ в клетку. Калий участвует в регулировании водного режима растений и в фотосинтезе, усиливает устойчивость к стрессовым факторам, влияет на качество семян. Доза калия для сои варьируется в зависимости от количества этого элемента в почве: при повышенном и высоком содержании обменного калия в почве дополнительное внесение не требуется.

 РЕКОМЕНДАЦИЯ ЭКСПЕРТА:

Если в ближайшие несколько недель прогнозируется засуха, то рекомендуется внести небольшое количество дополнительного калия с целью увеличения устойчивости растений к стрессу. Это важно выполнять не только в отношении сои, но и всех сельскохозяйственных культур

Потребление растениями элементов питания и вынос растениями элементов питания с урожаем — это не одна и та же величина. Когда речь идет о потребности в элементах питания у растения, чаще всего имеются в виду цифры выноса, потому что их очень легко определить, просто измерив химические количество этих элементов, которые содержатся в урожае и рассчитать вынос на тонну продукции. А потребление элементов питания растениями намного выше, как правило, часть элементов питания остается в соломе и в корневых остатках, и возвращается в поле с этими остатками. Но эти элементы также необходимы для роста и развития растения и должны быть доступными в почве.

Следующий элемент, относящийся к группе элементов, которые потребляются растениями в довольно больших количествах, но чуть меньше, чем основные элементы питания — это сера.

Сера необходима, прежде всего, для синтеза аминокислот. То есть она входит в состав любого белка в зерне сои и вообще во всех живых организмах. Сера также участвует в образовании хлорофилла и в процессе фотосинтеза.  Для того чтобы рассчитать необходимое количество внесения серы совместно с удобрениями следует знать количество этого микроэлемента в почве.

Для центрально-черноземного региона  характерен средний уровень содержания серы в почве.

Сера характеризуется высокой подвижностью, поэтому вносить ее лучше непосредственно весной с удобрением. Наиболее часто для этих целей используется сульфат аммония, стартовая доза азота и необходимая для растений доза серы.

Это элементы питания, которые добавляются в небольших количествах, но имеют довольно большое значение для развития растений.

• Цинк участвует в азотном обмене и формировании белка.
• Бор очень важный элемент для сои, он необходим для роста корней и цветочных органов.
• Молибден — важный элемент для сои, работает внутри клубеньков, которые фиксируют азот из воздуха, участвуют в симбиотической азотфиксации. Молибден также необходим для азотного питания растений.
• Магний необходим для фотосинтеза, он также участвует в фиксации азота в растениях.
• Марганец участвует в синтезе хлорофилла и фотосинтезе, а также редукции нитратов.
• Железо является составной частью как молекулы хлорофилла, участвующей в фотосинтезе, так и молекулы гемоглобина, который участвует в фиксации азота в клубеньках. То есть железо также абсолютно необходимо для этих двух важнейших процессов.

Потребность каждого из этих элементов различна: железа потребляется где-то 300 400 г для формирования тонны семян. Молибдена всего необходимо 10 мг, то есть в десятки раз меньше. Марганец, цинк, бор также потребляется растением в разных количествах.

Поэтому самый правильный путь для того чтобы оценить потребность в элементах конкретного поля, это сделать анализ содержания микроэлементов в почве. Как отметил эксперт, многие эксперты игнорируют эту возможность, считают, что достаточно уделить внимание только содержанию основных элементов питания в почве, поэтому удешевляет тем самым агрохимический анализ. Однако знать содержание микроэлементов также очень важно, чтобы в нужный момент можно было провести коррекцию питания.

В наибольшей степени любой элемент питания потребляется корневой системой. Поэтому лучше всего обеспечить питание растений сои микроэлементами через корни. Так как листовые подкормки гораздо менее эффективны: % усвоения элементов питания через лист ниже, поэтому, прежде всего, растения кормят под корень, а потом уже через лист .

Степень кислотности почвы (реакция почвенного раствора) является важным аспектом питания сои. Диаграмма доступности элементов питания в зависимости от кислотности почвы показывает, что практически все элементы питания (за исключением железа и частично бора) в условиях средних и сильнозакисленных почв снижают свою доступность. Особенно это наглядно проявляется для сои, которая, в принципе, не любит кислых почв и даже в слегка кислой среде (от 5,5 до 6) значительно уменьшает свою продуктивность, в том числе из-за снижения доступности элементов питания.

Прежде всего необходимо проверять реакцию почвенного раствора. Если почва кислая, необходимо задуматься об известковании и нормализации кислотности. Она может быть либо полной (единовременной), то есть для повышения уровня кислотности до приемлемых значений сразу дается полная компенсирующая доза известкового материала. Либо, как это часто делается в западных странах, предпочтение отдается дробной частичной дозе исключительно для поддержания кислотности. В среднем, известкование проводится каждые 3-4 года для того чтобы держать на приемлемом уровне реакции почвенного раствора.

Ещё один важный момент в питании и доступности элементов питания — это их взаимодействие между собой. Дело в том, что практически все элементы питания, содержащиеся в почве, находятся между собой в одном из двух форм взаимодействия. Они либо усиливают друг друга (синергизм), либо блокируют и мешают поступлению друг друга (антагонизм).

В таблице хорошо видно, что синергизмом обладают основные элементы питания: фосфор, калий, кальций и магний, азот. И эти элементы взаимно усиливают потребление друг друга, то есть улучшают питание. Если говорить о микроэлементах, то здесь картина не такая хорошая. И большинство из них являются антагонистами друг другу, то есть при избытке одного элемента начинает наблюдаться дефицит его антагониста. Особенно это ярко видно по кальцию, натрию, калию, железу, марганцу, цинку и меди. К примеру, тот же кальций делает малодоступными почти целый ряд микроэлементов, начиная с бора и заканчивая цинком. Есть небольшой антагонизм между серой и молибденом, поэтому эти два важнейших для сои элемента оказываются в таком антагонистическом взаимодействии и избыток серы блокирует потребление молибдена. А здесь важно понимать, что избытка молибдена в почве, в принципе, практически не бывает, потому что он содержится в почве в очень малых количествах.

Азот является самым основным элементом питания, потребляющимся растениями сои. Азота соя потребляет более 80 кг на тонну семян. Основная его часть потребляется именно во второй половине вегетационного периода. Здесь возникает сложность с тем, что именно в этот момент аграрии практически лишены возможности делать какие-либо подкормки и давать дополнительный азот растениям.

Поэтому здесь на помощь приходит природа. Соя — бобовая культура, а значит она может образовывать симбиотические связи с клубеньковыми бактериями, которые помогают ей фиксировать азот прямо из воздуха. И до 65% азота в сое может фиксироваться именно из воздуха, т.е. из тех 84 кг 65% берутся фактически всегда из воздуха.

Что требуется от агрария? Необходимо обеспечить:

• наиболее благоприятные условия для симбиотической азотфиксации;
• условия для наличия бактерий в почве и комфортные условия для размножения;
• реакцию близкую к нейтральной почвенного раствора;
• достаточное количество элементов питания, в том числе молибдена, железа и других элементов.

И в этом случае клубеньки начнут активно развиваться, фиксировать атмосферный азот, обогащать растения и, соответственно, восполнять потребность растений в азоте.

Многие говорят о том, что этот процесс забирает у растений питательные вещества. Да, все верно: на 1 кг азота из воздуха, который фиксируется симбиотической системой, растения расходуют около 25 килограммов продуктов фотосинтеза, то есть сахаров, которые поступают из листьев.

И здесь можно задать резонный вопрос: если клубеньки забирают сахара из растения, то, значит, они снижают урожай сои, потребляют те вещества, которые растения могли бы пустить на формирование урожая. И здесь однозначный ответ — нет. Они потребляют эти вещества, однако своим потреблением не снижают урожай. Вся загадка кроется в том, в какой форме азот переходит в растения из клубеньков, то есть если растение берет азот из почвы, это, как правило, в форме нитрата. В то время как из клубеньков азот в растения сои поступает уже в форме аминокислот, в форме органического азота и на его встраивание в белок тратится очень мало энергии, за счёт экономии энергии происходит увеличение урожая при симбиотической азотфиксации. Поэтому не стоит бояться инактивировать сою, этим точно не уменьшится урожайность. Хорошие развитые клубеньки не только обеспечивают свою на 65% в азоте, но еще и делают это именно в тот момент, когда азот растению крайне необходим, то есть в момент от цветения до налива бобов. 

Во-первых, они должны быть достаточно крупные, то есть 1-2 мм в диаметре.

Во-вторых, должны располагаться близко к центральному корню, поскольку только в этом случае хорошо работает связь между растением и клубеньками, осуществляется транспорт элементов питания и продуктов метаболизма из растения в клубеньки и обратно.

В-третьих, должны иметь белый либо розоватый цвет.

В-четвертых, в разрезе они должны быть ярко-розовыми. Поэтому, чтобы оценить эффективность инокуляции, всегда нужно проверять клубеньки на растениях. Если они живые, хорошо работающие, то можно не волноваться  растения практически полностью на 65% обеспечивают свою потребность в азоте.