Augalai, kaip ir žmonės, turi savo maisto poreikius, bet kotletų ir cepelinų jie nevalgo. Makroelementai ir mikroelementai- labai svarbūs mitybos elementai, kurie suteikia augalams jėgų augti, žydėti ir nokinti vaisius. Pakalbėkime apie tuos 3 elementus, nes tręšiant juos beveik visuomet rasime sudėtyje. Tai - AZOTAS, KALIS IR FOSFORAS.
Azotas (N): vaidmuo, trūkumai ir perteklius
AZOTAS (N) yra pagrindinis augalų mineralinės mitybos elementas. Nuo azoto priklauso augalų žalioji masė. Kai trūksta azoto, pradeda džiūti augalų lapai, sulėtėja augimas. Jauni lapai būna šviesesni (blyškūs), gali nukristi žiedpumpuriai ir dalis žiedų. Azotą augalai sunkiai pasisavina, jei dirva yra šalta, šlapia ir rūgšti (pH 2,6-3,6). Kai azoto per daug, augalų lapai atrodo apvytę, nusvirę žemyn. Augalai būna ne tokie atsparūs ligoms, be to, azoto perteklius trukdo augalams pasisavinti kalcį.
Mineralinio azoto kiekis dirvožemyje dažniausiai tiriamas pavasarį ir daugiausia priklauso nuo: iškritusių kritulių kiekio, rudens vėlyvumo, temperatūros, įšalo trukmės žiemą ir dirvožemio granuliometrinės sudėties.
Fosforas (P): funkcijos ir simptomai
FOSFORAS (P) yra elementas, su kuriuo susijęs augalų kvėpavimas, paveldimumas, krakmolo, cukraus ir riebalų sintezė. Kai yra pakankamai dirvoje fosforo, augalai greičiau užaugina naujus lapus ir šaknis, greičiau pradeda žydėti ir bręsti. Kai trūksta fosforo, augalai skursta. Kai trūksta šio elemento labai daug- lapai tampa violetiniai, apdžiūvę- žaliai rudi. Stiebas būna trumpas ir plonas. Kai fosforo per daug, augalų lapai tampa peršviečiami, pelenų spalvos, greitai apmiršta. Taip pat augalai blogai pasisavina mikroelementus.
Kalis (K): nauda ir trūkumo/ perteklius
KALIS (K) - taip pat vienas iš pagrindinių augalų mineralinės mitybos elementų. Kalis gerina augalų krūmijimąsi, didina augalų derlingumą, mažina jautrumą ligoms, padeda išvengti apšąlimo ir sausros padarinių. Kalio trūkumą galima pamatyti ant lapų- jie tampa gesvai margi, lapų kraštai ima ruduoti, džiūti. Taip pat galima pastebėti mažėjantį žydėjimą ar derlingumą. Šaknų sistema silpnėja ir dėl to sunkiai pasisavina vandenį ir maistines medžiagas. Augalai sunkiai pakelia stresą (šaltį ir kaitrą). Kalio dažniausiai per daug nebūna, nebent tais atvejais, jei pertręšiama. Tuomet augalų lapai išsausėja, augalas blogai pasisavina vandenį. Perteklius gali blokuoti kitų maisto medžiagų pasisavinimą.
Taip pat skaitykite: kaip teatro technikos padeda socialiniam pedagogui
Elementų tarpusavio sąveika
Perteklius gali blokuoti kitų maisto medžiagų pasisavinimą. Svarbu tai, kad kai kurie iš požymių gali būti susiję ir su kitais augalų mitybos elementų trūkumais ar ligomis, todėl geriausia būtų atlikti dirvožemio tyrimą. Augalų mityba vyksta per dirvožemio tirpalą, kuriame ištirpusios maistinės medžiagos veikia elektrinį laidumą. Masinis srautas (mass flow): Maistinės medžiagos juda į augalų šaknis kartu su vandeniu, kuris absorbuojamas per transpiraciją. Šaknų kontaktas (root interception): Šaknys tiesiogiai susiliečia su dirvožemio dalelėmis, turinčiomis maistinių medžiagų, ir jas įsisavina.
Dirvožemio vaidmuo ir prieinamumas
Dirvožemį galima suskirstyti į kietąją, skystąją (dirvožemio tirpalas), dujinę ir gyvąją (dirvožemyje esantys mikroorganizmai) fazes. Dirvožemyje nuolat vyksta dirvodaros procesai, kurie iš lėto keičia jo savybes, o stiprėjanti klimato kaita, antropogeninė veikla daugelį procesų paspartina. Taip pat svarbus ir dirvožemio turtingumas organinių medžiagų, kurių didžiąją dalį sudaro humusas. Jis yra svarbus mikroorganizmų ir augalų maisto šaltinis, pagerina dirvožemio struktūrą, mažina maisto medžiagų išsiplovimą.
Lauko augalų derlingumas ir fotosintezės intensyvumas tiesiogiai priklauso nuo to, kaip efektyviai šaknys įsavina maisto medžiagas iš dirvožemio, o šaknų aktyvumas priklauso nuo jų aprūpinimo fotosintezės produktais, dirvožemio savybių (kiečio, tankio, aeracijos, temperatūros ir drėgnio). Jei dirvožemis supuolęs, jo aeracija vaidina svarbų vaidmenį šaknų siurbiamajai galiai bei biologiniams ir cheminiams maisto medžiagų transformacijos procesams dirvožemyje.
Abiotiniai veiksniai: drėgmė, temperatūra, pH
Be dirvožemio, augalams svarbūs aplinkos veiksniai yra šviesa, temperatūra, vanduo (drėgmė) ir mityba. Pastaruoju metu ypač išryškėja abiotinių veiksnių įtaka. Augalams reikalingi tam tikri cheminiai elementai augimui ir vystymuisi, kurių negalima pakeisti kitais. Vanduo svarbus nuo pat dirvos paruošimo, sėklos sudygimo iki derliaus subrandinimo. Augaluose vanduo svarbus turgoro slėgiui ląstelėse: jis palaiko augalų struktūrą, atveria ir užveria lapų žioteles. Drėgmės perteklius gali sukelti pasėlių užmirkimą, nes sutrinka oro apykaita dirvožemyje, o tai neigiamai veikia augalo šaknų sistemą ir patį augalą.
Temperatūros poveikis vegetacijai: Daugiamečiams ir žiemojantiems augalams yra svarbus vidutinės temperatūros perkopimas per +5 °C - prasideda augalų vegetacija. Daugelis augalų aktyviai vegetuoja, kai paros vidutinė temperatūra aukštesnė kaip +10 °C. Augalams šilumos reikia, tačiau karščio bangos (kai temperatūra aukštesnė nei +30 °C) jiems sukelia stresą: augalai padidina kvėpavimo, transpiracijos intensyvumą.
Taip pat skaitykite: saulės elementų spektrinis jautris
Dirvožemio pH Rūgštūs dirvožemiai riboja mitybą, koreguojami kalkinimu. Dirvožemio organinės medžiagos ir mikrobų aktyvumas daro įtaką maistinių medžiagų ciklui ir transformacijai dirvožemyje. Nors tradicinė dirvožemio analizė suteikia informacijos apie maisto medžiagų kiekį, ji ne visada parodo, ar tos medžiagos yra prieinamos augalams.
Maistinių medžiagų naudojimo efektyvumas (NUE) ir rodikliai
Nr. Maistinių medžiagų naudojimo efektyvumas (MMV) yra labai svarbi šiuolaikinio žemės ūkio koncepcija, atliekanti lemiamą vaidmenį skatinant augalų augimą ir optimizuojant bendrą pasėlių derlių. Maistinės medžiagos yra būtinos augalų augimui, vystymuisi ir medžiagų apykaitai. Augalams reikia skirtingo kiekio ir tipo maistinių medžiagų, priklausomai nuo jų rūšies, augimo stadijos ir aplinkos sąlygų. Kai kurių maistinių medžiagų reikia dideliais kiekiais (makroelementų), tokių kaip azotas (N), fosforas (P), kalis (K) ir kt.
NUE reiškia augalo gebėjimą efektyviai panaudoti maistines medžiagas savo augimui ir vystymuisi. Jo naudojimas apima nuostolių mažinimą ir augalų maistinių medžiagų įsisavinimo bei panaudojimo maksimalizavimą, galiausiai prisidedant prie geresnių pasėlių rezultatų. Be to, NUE gali būti apibrėžtas skirtingai, priklausomai nuo užduodamo klausimo ir turimų duomenų.
Pagrindiniai NUE rodikliai
- Dalinis faktorinis produktyvumas (PFP): Tai yra pasėlių derliaus ir panaudotų trąšų maistinių medžiagų santykis. Jis rodo produktyvumą vienam trąšų sąnaudų vienetui. Didelis PFP reiškia didelį derlių su mažomis trąšų sąnaudomis.
- Agronominis efektyvumas (AE): Tai yra pasėlių derliaus padidėjimas, tenkantis vienam panaudotų trąšų vienetui. Tai rodo ribinę trąšų sąnaudų grąžą. Pavyzdžiui, tinkamai prižiūrimose javų sistemose azotas paprastai sudaro apie 20-30 kilogramų grūdų vienam kilogramui panaudoto azoto.
- Atgavimo efektyvumas (RE): Tai trąšų maistinių medžiagų dalis, kurią pasisavina pasėliai. Ji rodo maistinių medžiagų pasisavinimo iš trąšų efektyvumą. Didelė RE reikšmė reiškia mažą trąšų patekimą į aplinką.
Pavyzdžiui, remiantis Zhang ir kt. (2015 m.) atlikta pasauline analize, vidutinis azoto (N) trąšų įsisavinimas grūdinėms kultūroms, AE ir RE buvo atitinkamai 42 kg grūdų/kg N, 15 kg grūdų/kg N ir 0,33 kg N įsisavinimas/kg panaudoto N.
Kiti naudingi rodikliai
- Maistinių medžiagų derliaus indeksas (NHI): Tai maistinių medžiagų kiekio nuimtose dalyse ir bendro antžeminio maistinių medžiagų įsisavinimo santykis. Jis rodo absorbuotų maistinių medžiagų dalį, kuri paskirstoma ekonominiams produktams. Tipinės NHI vertės kukurūzuose yra 59-70% azoto (N), 79-91% fosforo (P) ir 13-19% kalio (K).
- Vidinis efektyvumas (IE): Tai yra pasėlių derliaus ir maistinių medžiagų kiekio nuimtose dalyse santykis.
- Fiziologinis efektyvumas (FE): Tai yra pasėlių derliaus ir maistinių medžiagų kiekio antžeminėje biomasėje santykis.
- Maistinių medžiagų koncentracija (NC): Tai maistinių medžiagų kiekis sausosios medžiagos vienete nuimtose dalyse arba antžeminėje biomasėje.
NUE veiksniai ir valdymas
NUE žemės ūkyje nėra universali koncepcija; veikiau jai įtakos turi įvairūs veiksniai, kurie sudėtingai formuoja augalų absorbciją, panaudojimą ir reakciją į esmines maistines medžiagas.
Taip pat skaitykite: augalų mitybos elementų priklausomybės kreivės
1. Dirvožemio savybės, tokios kaip tekstūra, struktūra, pH, organinių medžiagų kiekis ir mikrobų aktyvumas, daro didelę įtaką NUE. Šie veiksniai turi įtakos maistinių medžiagų prieinamumui ir judrumui dirvožemio tirpale bei augalų šaknų įsisavinimui. Be to, dirvožemio pH turi įtakos maistinių medžiagų tirpumui ir prieinamumui dirvožemyje.
2. Klimato sąlygos, tokios kaip temperatūra, krituliai, saulės spinduliuotė ir vėjas, daro įtaką NUE per dirvožemio procesus, augalų augimą ir maistinių medžiagų nuostolius. Panašiai krituliai veikia vandens balansą ir maistinių medžiagų dinamiką dirvožemio ir augalų sistemoje. Krituliai taip pat gali turėti įtakos drėkinimo ir trąšų naudojimo laikui ir dažnumui, o tai gali turėti įtakos NUE.
3. Augalų rūšys ir veislės skiriasi savo genetiniu NUE potencialu, taip pat savo reakcija į aplinkos ir valdymo veiksnius. Be to, tos pačios rūšies augalų veislių NUE taip pat gali skirtis dėl genetinių savybių skirtumų arba veisimo pastangų. Kai kurios kviečių veislės turi didesnį NUE nei kitos dėl jų gebėjimo efektyviau panaudoti fosforą (P), išskirdamos organines rūgštis arba fosfatazes, kurios tirpina fosforą iš dirvožemio.
4. Dirbimas turi įtakos dirvožemio fizinėms ir biologinėms savybėms, tokioms kaip dirvožemio struktūra, organinės medžiagos, mikrobų aktyvumas ir maistinių medžiagų pasiskirstymas. Sėjomaina iškyla kaip strategija, skirta pagerinti NUE, įvairinant maistinių medžiagų paklausą ir tiekimą tarp augalų. Mišrus pasėlių auginimas, kai tame pačiame žemės sklype vienu metu auginami du ar daugiau augalų, yra vertinamas dėl teigiamo poveikio NUE. Tai pasiekiama skatinant augalų tarpusavio papildomumą ir sinergiją maistinių medžiagų panaudojimo srityje.
Geros valdymo praktikos ir technologijos
Apdairiai laistomas vanduo pagerina NUE, palaikydamas optimalų dirvožemio drėgmę ir maistinių medžiagų prieinamumą. Tinkamai laiku parinktas ir panaudotas tręšimas pagerina NUE, padidindamas augalų šaknų prieinamumą maisto medžiagoms. Piktžolių kontrolė pagerina NUE, sumažindama maistinių medžiagų konkurenciją ir dėl piktžolių atsirandančius nuostolius. Kenkėjų kontrolė teigiamai veikia dirvožemio naudojimo efektyvumą (NDU), sumažindama dėl kenkėjų daromos žalos atsiradusius maistinių medžiagų nuostolius. Derliaus valdymas, apimantis sprendimus dėl derliaus nuėmimo laiko ir būdo, vaidina labai svarbų vaidmenį darant įtaką NUE.
Maistinių medžiagų tyrimas yra dirvožemio ir augalų audinių mėginių maistinių medžiagų būklės matavimo metodas. Jis gali suteikti vertingos informacijos apie maistinių medžiagų prieinamumą ir įsisavinimą dirvožemio ir augalo sistemoje, taip pat apie galimus maistinių medžiagų nuostolius ar trūkumus. Maistinių medžiagų tyrimai gali būti atliekami įvairiais metodais, pavyzdžiui, dirvožemio tyrimo rinkiniais, nešiojamaisiais jutikliais, laboratoriniais tyrimais ir kt. Tačiau maistinių medžiagų tyrimai nėra vienkartinė veikla.
Nuotolinis stebėjimas - tai duomenų rinkimo per atstumą metodas, naudojant tokius įrenginius kaip palydovai, dronai, kameros ir kt. Jis gali suteikti erdvėje ir laike ištisinę informaciją apie įvairius pasėlių augimo ir vystymosi aspektus, tokius kaip biomasės gamyba, lapų ploto indeksas, chlorofilo kiekis, vandens trūkumas ir kt. Nuotolinis stebėjimas gali būti atliekamas naudojant įvairias platformas ir jutiklius, tokius kaip optiniai, terminiai, radariniai, hiperspektriniai ir kt. Pasėlių modeliavimas - tai matematinių lygčių metodas, skirtas aprašyti ir numatyti pasėlių elgseną skirtingomis sąlygomis.
Praktiniai pavyzdžiai ir pasiekimai
Pasak Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO), pasaulinis trąšų suvartojimas nuo 1961 m. išaugo daugiau nei 500% ir 2023 m. pasiekė daugiau nei 200 milijonų tonų maistinių medžiagų. Todėl FAO nustatė tikslą iki 2030 m. padidinti pasaulinį vidutinį NUE nuo 42% iki 52%. Tam reikėtų 20% sumažinti azoto trąšų naudojimą, o 10% padidinti augalų azoto pasisavinimą.
2018/19 m. Tuo tarpu Indijoje lauko eksperimentas su skirtingomis ryžių veislėmis parodė, kad taikant konkrečiai vietai skirtą maistinių medžiagų valdymą, pagrįstą dirvožemio tyrimais, grūdų derlius padidėjo vidutiniškai 17%, išteklių naudojimo efektyvumas - vidutiniškai 22%, o pelningumas pagal maistinių medžiagų balansą - vidutiniškai 28%, palyginti su ūkininkų praktika.
Technologinių sprendimų vaidmuo
Siekiant tvaraus ir atsakingo augalų maitinimo, pažangių technologijų vaidmuo tampa vis svarbesnis. „GeoPard“ dirvožemio duomenų analizės funkcija pateikia išsamų dirvožemio savybių žemėlapį, kuris palengvina kintamo normos tręšimo (VRA) žemėlapių kūrimą. Be to, ji puikiai tinka augalų mitybos efektyvumo didinimui, pasitelkdama savo paslaugų rinkinį. Be to, ji užtikrina tikslų maistinių medžiagų plano įgyvendinimą, stebi pasėlių ir pasėlių duomenis bei siūlo vertingus 3D žemėlapius ir topografinę analizę, kad augintojai galėtų lengviau priimti sprendimus. Norite sužinoti, kaip realaus laiko dirvožemio duomenys gali pakeisti jūsų požiūrį į tręšimą? Užsisakykite nemokamą demonstraciją jau šiandien ir pradėkite priimti duomenimis pagrįstus sprendimus šį sezoną!
Kaip derinti žinias ir praktines priemones
Efektyvus dirvožemio maistinių medžiagų valdymas yra būtinas optimizuojant tręšimo strategijas ir siekiant maksimalaus derliaus. Dirvožemio gebėjimas aprūpinti augalus maistinėmis medžiagomis priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant chemines, fizines ir biologines savybes. Šie veiksniai lemia maistinių medžiagų prieinamumą, judėjimą ir atsargas, taip pat dirvožemio drėgmės, oro ir temperatūros balansą.
Norint suvaldyti neigiamų aplinkos veiksnių įtaką, augintojams būtina žinoti augalų reakcijas į aplinkos veiksnių poveikį, ruošiant tręšimo bei augalų priežiūros technologijas. Efektyvus maistinių medžiagų valdymas reikalauja įvairių pasisavinimo mechanizmų supratimo, kad būtų užtikrintas efektyvus tręšimas.
Lentelė: pagrindinių elementų simptomai ir poveikis
| Elementas | Pagrindinis poveikis | Trūkumo simptomai | Perteklius |
|---|---|---|---|
| Azotas (N) | Formuoja žaliosios masės augimą, aminorūgščių ir nukleotidų sintezė | Blyškūs jauni lapai, sulėtėjęs augimas, žiedpumpurių kritimas | Apvytę, nusvirę lapai, sumažėjęs atsparumas ligoms, trukdo Ca pasisavinimui |
| Fosforas (P) | Kviečia kvėpavimą, krakmolo ir cukraus sintezę, šaknų vystymąsi | Skurstantys augalai, violetiniai ar žaliai rudi lapai, trumpi stiebai | Peršviečiami, pelenų spalvos lapai, blogas mikroelementų pasisavinimas |
| Kalis (K) | Gerina krūmijimąsi, derlingumą, atsparumą stresui | Gesvai margi lapai, ruduojantys kraštai, silpna šaknų sistema | Lapų išsausėjimas, blogas vandens įsisavinimas, blokuoja kitus elementus |
Žemės ūkio augalų produktyvumą ir derliaus kokybę lemia aplinkos veiksniai, dirvožemis ir auginimo technologijos. Vegetacijos metu augalams įtakos turi daugiau kaip 50 veiksnių, tačiau apie 40 iš jų veikia per dirvožemį. Maksimalaus pasirinktai veislei būdingo produktyvumo galima tikėtis esant harmoningam visų gyvybiškai svarbių veiksnių santykiui. Nei vieno augalams gyvybiškai svarbaus veiksnio negalima pakeisti kitu, nes kiekvienas iš jų atlieka tam tikrą vaidmenį.