Тема 1. Агрономія та рослинництво. Поняття про рослину

Агрономія та рослинництво

Провідною галуззю аграрного виробництва є рослинництво, основне завдання якого - вирощування рослин для отримання продукції, що задовольняє потребу людини в їжі, кормів для тварин, сировини для переробної промисловості. Основу його складає землеробство - господарська діяльність, що пов'язана з обробкою землі. Забезпечення сталого, ефективного, збалансованого і пропорційного розвитку рослинництва є одним із головних завдань державної економічної політики, реалізація якого виступає умовою не тільки задоволення потреб внутрішнього ринку в агропродовольчих товарах, але й, за наявності відповідних можливостей, − формування їх потужного експортного потенціалу.

Рослинництво є достатньо динамічною галуззю. Вирощування майже 350 різних видів рослин потребує постійного вдосконалення технічних засобів, тракторів, сільськогосподарських знарядь, машин, використання засобів удобрення, захисту очікуваних врожаїв за умови найменших витрат задіяних ресурсів та мінімального впливу на довкілля.

Питання сукупності особливостей вирощування та збирання окремих сільськогосподарських культур, а також способів, залежностей, засобів механізації (і не тільки), послідовність та якість виконання робіт науково-обґрунтовуються певною агротехнологією (від др.-грец. ἀγρός  - поле; τέχνη  - майстерність;  λόγος  - слово, мовлення, сучасне - наука).

Сучасні агротехнології є комплексами технологічних операцій (видів робіт) з управління виробничими процесами сільськогосподарських культур в агроценозах з метою досягнення планової врожайності і якості продукції за умови забезпечення екологічної безпеки і певної економічної ефективності.

Провідну роль в цих процесах відіграє людина, а саме - механізатор, від майстерності виконання робіт з виробництва продукції рослинництва залежить кінцевий результат роботи аграріїв в цілому.

Поняття про рослини та умови їх розвитку

 1.1 Фактори життя рослин і прийоми їх регулювання

 Рослини (від лат.plantae або лат.vegetabilia ) – одна з основних груп багатоклітинних організмів, що представлена численними життєвими формами (дерева, чагарники, трави та ін). Вони формують агроценози ( рослинні угруповання: степи, луки, ліси та ін), створюючи ландшафтне різноманіття Землі та умови для життя всіх організмів. Саме діяльністю рослин була створена атмосфера й підтримується її стабільний газовий склад.

Рослини, що вирощуються людиною з метою отримання врожаю, називаються культурними. Вони використовуються для отримання продуктів харчування, корму для сільськогосподарських тварин, сировини для переробної промисловості.

Рослини, культурні в тому числі, за допомогою відповідних органів (рис.1.1) живляться з навколишнього середовища (рис.1.2), ставлячи певні вимоги, дотримання яких забезпечує їх повноцінне зростання, розвиток та, в результаті, - максимальну продуктивність, причому кожен вид рослин висуває свої специфічні вимоги до умов зростання. Такими умовами є наступні: ґрунтові (будова
орного шару, структура, реакція ґрунту та ін.), фітосанітарні (наявність бур’янів, шкідників і хвороб), агротехнічні (своєчасність і якість проведення польових робіт). 

Рисунок 1.1- Будова рослини

Рисунок 1.2- Умови розвитку рослини

 

Важливою життєвою функцією зелених рослин є синтез органічної речовини або фотосинтез (рис.1.3), для якого необхідна одночасна дія природних факторів ( фактор – від лат. facere — "діяти", "виробляти", "примножувати" — умова, рушійна сила будь-якого процесу, явища; чинник) -  це світло і тепло, отримувані від сонця, вода і елементи живлення – із ґрунту, повітря (рис.1.4).

Рисунок 1.3 - Фотосинтез рослин	Рисунок 1.4 - Природні фактори росту и розвитку рослин

 

У процесі росту та розвитку рослини зазнають впливу з боку як природних факторів, так і штучних (антропогенних), тобто пов’язаних з діяльністю людини.

Таким чином: фактори життя рослин – це об'єкти навколишнього середовища, які безпосередньо (матеріально) діють на ріст і розвиток рослин.

Ці фактори поділяють на абіотичні та біотичні. До абіотичних факторів належать космічні (світло, тепло), атмосферні (повітря), земні (вода, поживні речовини). Біотичні фактори - це живі організми  (мікроорганізми, рослини, тварини, людина).

Рослини постійно піддаються впливу стресів навколишнього середовища, які негативно впливають на їх ріст і розвиток та викликають втрати врожаю (рис.1.5).

 

Рисунок 1.5 - Динаміка врожайності основних сільськогосподарських культур під дією абіотичних і біотичних стресів

 

У природних рослинних асоціаціях взаємодія факторів і рослин створює умови для рівноваги в природі, сприяє її самоочищенню. В штучних агрофітоценозах (створених людиною) ця рівновага часто порушується внаслідок необізнаності або ігнорування людиною об’єктивних законів природи і землеробства. Тому, під час створення сучасних агротехнологій, фахівці максимально намагаються зберегти цю рівновагу.

Потреба рослин в кожному факторі життя та їх співвідношеннях залежить від біологічних особливостей виду, технології вирощування, погодних умов і визначається їх спадковістю.

Світло. Всі зелені рослини розвиваються тільки за умови постійного постачання їх організмів сонячною енергією. Зелені рослини
використовують сонячну енергію безпосередньо, тобто перетворюють вільну енергію сонця в енергію створюваної ними органічної речовини. Також вони споживають велику кількість вуглекислого газу, одночасно збагачуючи повітря киснем, необхідним для дихання всіх живих організмів.

Світло і тепло потрібні для набухання і проростання насіння,
формування сходів, поглинання рослинами води і поживних речовин, для вироблення ними органічної речовини і росту, формування рослинами різних органів і проходження ними кожного етапу розвитку.

Культурні рослини по-різному реагують на загальну кількість світла протягом періоду вегетації і на довжину світлового дня: одні рослини швидше дозрівають протягом довгого світлового дня, інші – під час короткого (рис.1.6).

 Рисунок 1.6 - Рослини довгого і короткого світлового дня

 Конюшина, люцерна, еспарцет на першому році життя є тіньовитривалими рослинами, тому їх можна вирощувати під покривом зернових колосових або інших культур.

Нестача світла несприятливо впливає на ріст і розвиток рослин, знижуючи їх продуктивність. Рослини витягуються в рості, механічні тканини їх ослаблюються і вони вилягають. ü    Нестача світла призводить також до погіршення якості продукції – знижується вміст білка в зернових, цукру – в буряках, крохмалю – в картоплі, жиру – в насінні соняшнику тощо.
	Рисунок 1.7 - Стан рослин внаслідок нестачі світла

Продуктивність рослин залежить тільки від тієї частини спектру сонячного світла, енергія якої приймає участь у створенні органічної речовини. Ця частина обмежена хвилями від 380 до 720 нм і називається фотосинтетичною активною радіацією (ФАР). За сучасними уявленнями, оптимальні за структурою, рівнем забезпеченості водою, поживними речовинами та вуглекислим газом, посіви найпродуктивніших сортів можуть використовувати від 4…5% до 7…8% ФАР на фотосинтез, але у виробничих умовах використання ФАР складає лише 1…1,5%.

На інтенсивність фотосинтезу впливають такі фактори зовнішнього середовища, як концентрація вуглекислоти в повітрі та ґрунті,
інтенсивність світла, температура і вологість ґрунту та повітря, вміст
поживних речовин у ґрунті та ін.

В агротехнологіях використовують такі прийоми регулювання світлового режиму: - зміна норми висіву і густоти рослин; - застосування вузькорядного, широкорядного, пунктирного способів сівби;  - зміна напрямку рядків; - розміщення культури на південних і північних схилах, або на підвищених чи на понижених ділянках; - застосування змішаних посівів (багаторічні бобові і злакові трави, вико-вівсяні сумішки та ін.); - проведення боротьби з бур’янами; - формування крони дерев; - впровадження нових інтенсивних сортів і гібридів; - використання штучного освітлення у теплицях та парниках.

Тепло. Всі фізіологічні і біохімічні процеси в рослинних організмах активно відбуваються за умови плюсових температур.

Фотосинтез у сільськогосподарських рослин починається за температури повітря вище  0°С, найвища інтенсивність спостерігається за температури +20…30°С. Подальше підвищення температури різко знижує інтенсивність фотосинтезу, а температури повітря +40…45°С - повністю його припиняють; температури +60…70°С є згубними
для більшості рослин внаслідок руйнування складних білкових структур.

Засвоєння поживних речовин також обумовлюється температурним режимом (рис. 1.8)  

 

 Рисунок 1.8 – Залежність поглинання елементів живлення від температури ґрунту

В таблиці 1.1 представлені температурні умови посіву і проростання столових культур.

 Таблиця 1.1 - Температурні умови посіву і проростання столових культур. 

 

Дихання рослин може відбуватися за мінусових температур. Нижня їх границя у більшості рослин: -10°С, а у зимуючих
частин рослин, наприклад, у бруньок дерев, спостерігається дихання
за -20…-30°С. Таким чином, температурні межі життєвих функцій рослин складають від -10°С до +70°С.

Згубно діють на рослини перепади температури ґрунту взимку. Пшениця, жито, ячмінь, овес, конюшина, люцерна, вика, горох, гірчиця проростають за температури 0…+1°С, перші сходи з'являються, коли ґрунт прогріється до +2…+3°С. За аналогією:

- буряки, люпин, льон, кормові боби за температури: +3…+4°С , прогрівання до +6…+7°С;

- картопля, соняшник, відповідно +5…+6°С, -  до  +8…+9°С;

- кукурудза, просо, суданка, соя – до +8…+10°С, - до +10…+11°С.

Джерелами тепла для рослин є сонячна радіація та тепло ґрунту,
що виділяється мікроорганізмами під час розкладання органічної
речовини та внаслідок екзотермічних хімічних реакції. Надходження сонячної радіації залежить від географічної широти, на якій знаходиться об'єкт, погодних умов та часу доби.

Тепловий режим регулюють: - снігозатриманням;- полезахисними лісонасадженнями; - видом обробітку ґрунту; - способами сівби та садіння (гребеневі, грядкові посіви); - мульчуванням; - внесенням органічних добрив;- меліоративними заходами.

Повітря. Найважливішими складовими частинами повітря для
життя рослин і мікроорганізмів є кисень ( рис.1.9), вуглекислий газ (рис.1.10), а також азот ( рис.1.11).

 

Рисунок 1.9 - Колообіг кисню у природі

 Рисунок 1.10 - Колообіг вуглецю у природі

 

Рисунок 1.11 - Колообіг азоту у природі

 

Біологічні процеси в ґрунті пов’язані з поглинанням кисню і виділенням вуглекислоти. Тому ґрунтове повітря відрізняється від атмосферного меншим вмістом кисню і більшою концентрацією вуглекислого газу.

Потреба сільськогосподарських культур в кисні починається відразу ж після сівби, а максимальне використання його припадає на період цвітіння рослин. Особливо чутливі на нестачу кисню в ґрунті бобові та картопля.

Кисень необхідний рослинам як джерело енергії, що витрачається при надходженні води і поживних речовин у клітини. Багато кисню потребують ґрунтові мікроорганізми під час засвоювання молекулярного азоту бульбочковими бактеріями і азотобактеріями.

Поновлення вуглекислоти в повітрі створює кругообіг її у природі і забезпечує безперебійне живлення рослин. Нестача вуглекислоти в повітрі компенсується вуглекислим газом, що виділяється з ґрунту та при диханні організмів, особливо вночі, коли припиняється фотосинтез.

Оновленню ґрунтового повітря сприяють такі фактори: дифузія газів, коливання атмосферного тиску і температури, зміна вологості ґрунту, вітер, рельєф місцевості та рослинність.

Для поліпшення повітряного режиму ґрунту необхідне: - внесення органічних добрив; - глибока оранка плугами з передплужниками;-  своєчасність та висока якість обробітку ґрунту різними знаряддями; - поглиблення орного шару; - обґрунтовані сівозміни; - меліорація ґрунтів.

Вода. Вода рослинам необхідна для фотосинтезу, росту і розвитку. Для появи перших ознак життєдіяльності насіння необхідно збільшення вмісту води до 20…25% від їх маси, а для повного набухання і проростання насіння необхідно 120% від їх маси.

Кількість води для проростання насіння неоднакова для різних культур:

- для проса, кукурудзи потрібно 25…35%,

- пшениці – 48…59%,

- гороху, цукрових буряків - 110…121% від маси насіння.

Проте, кількість води, що йде на утворення органічної речовини, невелика і складає менше 1% від кількості вологи, яку споживає рослина. Тобто, необхідно багато опадів після посіву і незначна кількість після їх рясних сходів.

Вміст води в рослинах коливається: від 8…16% в сухому насінні до 70…90% в стеблах, листках, корене- і бульбоплодах. Проте 99,8% використаної води рослини випаровують і лише близько 0,2% йде на синтез органічної речовини.

Сільськогосподарські культури можуть страждати не лише від нестачі, але й від надлишку вологи в ґрунті. Період найбільшої потреби рослин у воді, коли нестача її різко знижує урожайність, називають критичним, що припадає:

- у зернових озимих і ярих на вихід у трубку – колосіння;

-  кукурудзи – цвітіння – молочна стиглість;

- картоплі – цвітіння – бульбоутворення;

- соняшнику – утворення кошика – цвітіння.

Разом з водою у рослину надходять із ґрунту розчинені в ній
елементи живлення: азот, фосфор, калій, сірка та ін. Для засвоєння
рослиною зольних елементів (добрив) необхідна невелика кількість води, яка становить 9% від споживаної кількості. Вся решту маса води (9/10)випаровується з поверхні рослини для охолодження тканин і підтримання теплових умов, необхідних для життя рослин, - цей процес називається транспірацією.

Загальні витрати вологи на створення одиниці сухої речовини
рослини протягом вегетації називають транспіраційним коефіцієнтом, який залежить від виду рослин, сорту, метеорологічних і ґрунтових умов, агротехніки і коливається в значних межах.

Так, у проса він становить 150…250, пшениці – 400…550, кукурудзи – 250…400, цукрових буряків – 500…600, люцерни – 600…800.

Основними джерелами надходження води в ґрунт є атмосферні
опади, а також підґрунтові води за умови неглибокого їх залягання.
Окрім погодних умов, вирішальне значення для забезпечення рослин водою мають фізичні властивості ґрунту, зокрема, його будова, структура, щільність, гранулометричний склад і характер поверхні.

Водний режим ґрунту і використання води рослинами
регулюють комплексом заходів: - обробітком ґрунту; - зрошенням або осушенням; - чергуванням культур і парів; - снігозатриманням; - застосуванням органічних і мінеральних добрив;- полезахисними лісонасадженнями;- захистом земель від ерозії;- боротьбою з бур’янами;- вирощуванням посухостійких сортів; - хімічною меліорацією ґрунтів.

Поживні речовини. Всі необхідні речовини рослини поглинають із навколишнього середовища: ґрунту і повітря, тому розрізняють повітряне і ґрунтове або кореневе живлення рослин (рис.1.12).

Повітряне живлення рослин - це поглинання вуглекислого газу листям для утворення органічної речовини.

Середній вміст вуглекислого газу в повітрі не перевищує 0,03% (у приземному шарі його може бути більше).

Збільшення в приземному шарі вуглекислого газу різними способами (внесенням органічних добрив) до 1% посилює життєдіяльність рослин і помітно підвищує їх урожайність. Повітря містить такі важливі елементи живлення і життєдіяльності рослин, як вуглець, на долю якого припадає 45%, кисень – 42%, водень – 7% від сухої речовини рослин.

         Рисунок 1.12 - Повітряне і ґрунтове живлення рослин

 

Ґрунтове або кореневе живлення забезпечує рослини поживними речовинами із ґрунту. Поживні речовини у рослини надходять через кореневу систему із ґрунту і через листки.

Рослини засвоюють понад 70 хімічних елементів, які поділяють на 3 підгрупи. Це є макро- , мікро- та ультрамікроелементи (або мезоелементи)  (рис.1.13).

 

 Рисунок 1.13 - Основні поживні хімічні елементи рослин

 

До основних макроелементів відносять азот (N), фосфор (Р), калій (К).

Азот відіграє особливо важливу роль у житті ґрунту і рослин.

У переважній кількості азот знаходиться у ґрунті у вигляді органічних речовин, які утворюються в процесі трансформації рослинних і тваринних решток.

Нестача азоту дуже гальмує ріст і розвиток рослин. Проявляється у вигляді хлорозу. Листя стає світло-зеленим, дрібним, передчасно жовтіє з кінчиків (рис.1.14, а).

На культурах спостерігається погіршення цвітіння, раннє опадання зав’язі (рис. 1.14, б).

 

Рисунок 1.14 – Прояви нестачі азоту у ґрунті у томатів - а) та кукурудзи - б)

 У зернових колосових сповільнюється кущіння, стебла короткі (рис.1.15; рис. 1.16).

 

 Рисунок 1.15 – Прояви нестачі азоту на посівах пшениці

 

 Рисунок 1.16 – Дефіцит азоту на посівах кукурудзи

 Негативно впливає нестача азоту на овочеві культури та бульбоплоди (рис. 1.17 а, б).

 

 Рисунок 1.17 – Прояви нестачі азоту  у капусти кольрабі - а) та картоплі - б)

 Вміст азоту визначається запасами гумусу у ґрунті. Загальна кількість азоту у ґрунтах прямо пропорційна вмісту гумусу в орному шарі. Гумус  (перегній)  –  продукт  життєдіяльності  мікроорганізмів  і складних процесів синтезу, які при цьому відбуваються.  Гумус  відіграє  важливу  роль  у  процесах  ґрунтоутворення  та родючості: покращує фізичні, хімічні та біологічні властивості ґрунту, вміщує багато елементів живлення рослин, а зокрема азот, якого не має у гірській породі.

Вбираючи розчинні елементи живлення (калій, фосфор), гумус запобігає їх вимиванню. Гумусові  речовини  утримують  у  ґрунті  воду,  що  покращує забезпечення рослин вологою, надають ґрунту темнішого забарвлення, що сприяє кращому поглинанню тепла. Розклад  органічних  речовин  у  гумусі  покращує  тепловий  режим ґрунту, що особливо важливо для північних районів.

Валовий вміст азоту в орному шарі змінюється від 0,02…0,05% в дерново-підзолистих піщаних ґрунтах до 0,2…0,5% в чорноземах.
Ґрунтоутворюючі породи містять дуже мало азоту, а головна його
кількість утворилась за багато років в результаті біологічної акумуляції вільного азоту атмосфери. Цей процес відбувається постійно за рахунок фіксації азоту деякими бактеріями, які вільно живуть у ґрунті і використовують органічну речовину.

Більша частина азоту з повітря фіксується бульбочковими бактеріями, які розвиваються в бульбочках на коренях бобових рослин (горох, соя, люцерна, конюшина, вика). Це так звана симбіотична азотфіксація. Симбіотичну азотфіксацію можна посилити при використанні спеціальних біологічних препаратів (типуризоторфіну), якими обробляють насіння бобових культур перед посівом.

Рослини використовують для живлення азот, який знаходиться у ґрунті в мінеральній формі у вигляді солей нітратів або амонію. Його кількість не перевищує 1…2% від валового вмісту азоту і залежить від інтенсивності процесів мінералізації органічної речовини, під впливом яких утворюються мінеральні форми азоту. Ці процеси розвиваються у ґрунтах за наявністю органічної речовини, тепла та вологи в результаті діяльності мікрофлори ґрунту.

На чорноземних ґрунтах в парових полях за вегетаційний період в метровому шарі ґрунту може накопичитись до
250…300 кг/га мінерального азоту. В процесі мінералізації органічної речовини, при певних умовах перезволоження, розвиваються процеси денітрифікації, під впливом яких фіксований азот у вигляді вільного молекулярного азоту повертається в атмосферу. Таким чином, загальний кругообіг азоту в природі розвивається як зворотний перехід його вільної газоподібної форми в атмосфері у фіксовану форму у ґрунті або біологічній системі і повернення в атмосферу через процеси денітрифікації.

Регулювання азотного режиму – це підвищення вмісту органічної речовини у ґрунті. Здійснюють його такими способами:

- застосуванням органічних добрив;

- використанням рослинних решток;

- вирощуванням сидеральних культур (сидерати - зелені добрива - рослини, які тимчасово вирощують на вільних ділянках ґрунту  з метою поліпшення структури ґрунту, збагачення його азотом та пригнічення росту бур'янів);

- вдосконаленням сівозміни за рахунок збільшення частки культур суцільного посіву (багаторічних трав);

- застосуванням мінеральних добрив для збільшення вмісту рухомих форм азоту;

- застосуванням бактеріальних препаратів для покращення умов
фіксації атмосферного азоту;

- підвищенням ефективності використання азоту ґрунту шляхом
регулювання реакції ґрунтового розчину і темпів мінералізації органічної речовини ґрунту застосуванням різних систем обробітку ґрунту;

- покращенням агрофізичних властивостей ґрунту;

- підвищенням загальної культури землеробства.

Запаси та форми фосфору в ґрунті залежать, насамперед, від
ґрунтової породи, ступеню її вивітрювання і вмісту в ґрунті органічної речовини.

Нестача фосфору пригнічує ріст і розвиток рослин, погано розвивається коренева система. Симптоми дефіциту проявляються в першу чергу на старих листках. Листки набувають спочатку темно-зеленого, потім синювато-бузкового відтінку, можуть ставати пурпуровими чи фіолетовими (рис.1.18 а; рис. 1.19; рис. 1.20). По краях листків можлива поява жовто-бурого, бурого і чорно-бурого забарвлення.

 Спостерігається уповільнення фаз розвитку (рис.1.18 б), пригнічений ріст, пізніше настає цвітіння, ще пізніше дозрівання. Порушується білковий обмін.

Під час вивітрювання гірських порід фосфор, який входить до
складу первинних сполук, під впливом рослин і мікроорганізмів
залучається до біологічного кругообігу.

 Рисунок 1.18 – Ознаки нестачі фосфору у рослин: а) поява синювато-бузкового забарвлення; б) пригнічений ріст – кволе кущення

 

Рисунок 1.19 – Прояв дефіциту фосфору на пшениці - а) та картоплі - б)

 

Рисунок 1.20 – Нестача фосфору у рослинах кукурудзи - а) та ріпаку – б)

Валовий вміст фосфору в орному шарі основних типів ґрунтів України коливається від 0,05…0,07% у дерново-підзолистих супіщаних до 0,12…0,13% у чорноземах типових і звичайних, а його запаси в метровому шарі становлять, відповідно, 3,8…6,1 і 20,2…22,9 т/га.

Вміст органічних фосфатів змінюється в різних типах ґрунтів і становить 19…51% від валового вмісту фосфору.

Рослини використовують тільки незначну частину валового
фосфору, яка знаходиться у розчинній формі і може безпосередньо
засвоюватись кореневою системою.

Засвоєння рослинами фосфору залежить від багатьох умов, у тому числі від співвідношення інших елементів живлення у ґрунтах, а також від здатності рослин засвоювати фосфор.

Під рухомими, або розчинними фосфатами розуміють не лише форми, що можуть бути безпосередньо засвоєні рослинами, але й ті, які порівняно швидко переходять у ґрунтовий розчин і становлять резерв поповнення джерел фосфору для живлення рослин.

У результаті взаємодії з ґрунтом внесені добрива перетворюються: органічні фосфати можуть мінералізуватися і стати джерелом
засвоюваного для рослин фосфору, а розчинні форми мінеральних
фосфатів, навпаки, стають в тій або іншій мірі важкорозчинними і
малодоступними для рослин.

Існують різні способи регулювання фосфатного режиму.
Найголовніші – внесення мінеральних та органічних добрив. Важливе
значення має і підвищення засвоюваності для рослин ґрунтових фосфатів. На кислих ґрунтах при вапнуванні значно зростає засвоюваність важкорозчинних фосфатів заліза та алюмінію, які переходять у
легкорозчинні форми.

Обробіток ґрунтів й вирощування рослин з глибокою кореневою системою і високою здатністю розчиняти важкодоступні форми фосфатів також обумовлюють підвищення засвоюваності ґрунтових фосфатів. Особливо велику розчинну здатність мають люпин, гірчиця, гречка. Люцерна, конюшина та інші бобові можуть засвоювати важкорозчинні сполуки фосфору з допомогою своїх глибоких кореневих систем і завдяки цьому мобілізовувати їх в кругообіг фосфору.

Вміст і форми калію в ґрунтах визначаються типом
ґрунтоутворення, мінералогічним і гранулометричним складом.

Калій визначає тургор (пружність) рослинної клітини і рослини в цілому. Нестача калію призводить до його втрати. Збільшується транспірація (випаровування). Зменшується посухостійкість. Симптоми на листках проявляються пожовтінням між жилками, нижні листки покриваються жовто-коричневими плямами. По краях листків і на кінчиках – хлороз. На листках можуть з'являтися плями. У зернових колосових вкорочені міжвузля (рис. 1.21; рис.1.22).

 

Рисунок 1.21 – Ознаки нестачі калію на листках винограду – а) та плодах огірків – б)

 

Рисунок 1.22 – Прояви нестачі калію на листках – а) та плодах томатів – б)

 

В ґрунтах важкого гранулометричного складу валовий вміст К₂О може складати 2% і більше. Значно менше калію в ґрунтах легкого
гранулометричного складу. Ґрунтовий калій розподіляють на необмінний, обмінний і калій, який знаходиться у ґрунтовому розчині.

Вміст валового калію в ґрунтах України в орному шарі коливається від 0,1% в торфових ґрунтах до 2,3…2,4% в чорноземах звичайних  і південних. Порівняно з азотом і фосфором ґрунти України вигідно відрізняються запасами калію в орному шарі і вони коливаються від 24 до 51 тонни на гектар, що в 10…12 разів перевищує відповідні показники по азоту і фосфору. Сприятливий калійний режим досягається на фоні високого рівня агротехніки, оптимальних умов водного режиму ґрунтів, а також при регулюванні співвідношення з іншими елементами, особливо при наявності у ґрунті достатньої кількості кальцію і фосфору.

Також, край негативно на розвиток рослин впливає нестача мікроелементів.

Нестача магнію гальмує синтез хлорофілу. Найчастіше проявляється у вигляді хлорозу між жилками, що починається з старих листків, можлива поява сірих плям (рис.1.23).
Але на різних рослинах забарвлення листків може змінюватися від жовтувато-оранжевого до червоно-фіолетового. При цьому жилки листка залишаються зеленими. Інколи листки стають ламкими. Рослини відстають у рості і розвитку. Сповільнюється цвітіння.	Рисунок 1.23 – Прояви нестачі магнію на листках плодових дерев

Зовнішній прояв нестачі сірки починається з молодих листків (рис.1.24: а) – картоплі; б)- кукурудзи).

 

Рисунок 1.24 – Дефіцит сірки в рослинах картоплі та кукурудзи

Листки стають світліші, жовтувато-коричневі чи набувають білуватого відтінку. Жилки стають біднішими, ніж навколишня тканина. Стебла вкорочуються, стають крихкими. Нестача сірки позначається на процесах синтезу в рослинах, передусім на синтезі білків. Збільшується час дозрівання урожаю.

Низький вміст кальцію в плодах яблуні, груші, черешні та інш., зумовлює їх подрібнення, підвищується їх піддатливість до утворення тріщин, твердої шкірки, а також отримання сонячних опіків (рис.1.25).

У яблук підвищується вразливість плодів на гірку підшкірну плямистість (ямчатість), скловидність м‘якоті, внутрішній розпад (пухкість), морозильний розклад, поверхневий опік (засмага), внутрішнє побуріння серцевини, плоди нестійкі та гірше витримують торговий оборот.

Рисунок 1.25 – Прояви нестачі кальцію у плодових дерев

Подібне відбувається з плодами груші. На додачу з'являється  люцерноватості (дрібні зелені плямки на шкірці дозрілих плодів).

На черешнях плоди дерев з нестачею кальцію мають тенденцію до утворення тріщин, вони менш стійкі в торговому обороті, ознаки нестачі кальцію на черешнях можуть бути пов‘язані з розпиленням гіберелінів (гібереліни —гормони рослин, стимулюють ріст і розвиток рослин). 

 Рисунок 1.26 –Нестача кальцію в рослинах ріпаку за фазами розвитку

Дефіцит бору проявляється в пригніченні верхівкового росту, аж до відмирання верхівкової точки росту. Спостерігається погіршення репродуктивних функцій рослин, порушення синтезу і транспортування вуглеводів, окисно-відновлювальних процесів. Листки блідніють, на кінчиках хлороз. Часто спостерігається недорозвинені чи потворні листки. В качанах капусти проявляються пустоти, побуріння тканин. На буряках та інших коренеплодах також проявляються побуріння чи навіть гниль серцевини (рис.1.27).

 Рисунок 1.27 - Нестача бору в цукрових буряках

 

Залізо входить до складу найважливіших ферментів. Бере участь в процесі дихання рослин, синтезі хлорофілу і обміні речовин. Симптоми дефіциту проявляються на молодих листках, які набувають лимонно-жовтого відтінку, при чому старі листки не змінюють забарвлення (рис.1.28).

 Рисунок 1.28 - Нестача заліза в листках кукурудзи – а) та листках огірків - б)

 

Можливе відмирання тканин, некроз по краях сильно вражених листків. Жилки залишаються зеленими. Стебла коротші і тонші.

Нестача міді в колосках пшениці (рис.1.29, а), листках суниці та картоплі (рис.1.29, б та в – відповідно)

 Рисунок 1.29 - Нестача міді в колосках пшениці - а), листках суниці – б) та картоплі – в)

 

Нестача цинку призводить до сповільненого та слабкого росту рослин. На листках, які щойно розпустилися, симптоми найбільш виражені. Проявляються у вигляді хлорозу, жовтуватої плямистості, що переходить на жилки (рис. 1.30). Вкорочення міжвузля.

Рисунок 1.30 – Прояви дефіциту цинку в листках конюшини - а) та пшениці – б)

Таким чином, проявлення ознак нестачі елементів живлення подібні у різного виду рослин (табл.1.2).

 Таблиця 1.2 – Ознаки нестачі елементів живлення у рослин

У ґрунтах також є дуже незначна кількість радіоактивних елементів, які обумовлюють природну радіоактивність. Це такі елементи: уран, радій, стронцій, торій, цезій.

У ґрунті можуть бути також елементи токсичні для рослин: фтор, хлор, миш'як. При значному їх вмісті пригнічується ріст і розвиток рослин.

В умовах техногенного забруднення у ґрунтах накопичуються важкі метали (свинець, хром, кадмій, ртуть та інші), які поглинаються рослинами та їх вміст у продуктах харчування може перевищувати допустимі норми.

Кореневе живлення рослин – фізіологічний процес, що складається із вбирання мінеральних елементів з ґрунту, переміщення їх по рослині, участі в синтезі органічних сполук та використання останніх у процесі росту і розвитку.

Для забезпечення елементами живлення корені сільськогосподарських рослин проникають у ґрунт:  - пшениці на 100…120 см; - соняшника – до 245 см; - цукрових буряків до 250 см; - картоплі до 1,5 м; - льону, проса до 1 м.  Окрім цього, корені дуже сильно розростаються в сторони. Загальна довжина коренів зі всіма їх розгалуженнями вимірюється сотнями метрів, у баштанних культур – кілометрами.

Ефективним способом регулювання поживного режиму ґрунту є використання певних мінеральних та органічних добрив, за допомогою яких поповнюється вміст у ґрунті поживних речовин у потрібному для рослин співвідношенні. На живлення рослин можна впливати також застосовуючи правильний обробіток ґрунту, сівозміни, боротьбу з бур’янами, захист від ерозії, осушення, зрошення, вапнування, гіпсування.