Artículos

Подпитка на основе нитрата позволила повысить урожайность и уменьшить вершинную гниль плодов томатов, выращиваемых с удобрительным орошением

Несмотря на тот факт, что на ассимиляцию NO3- затрачивается больше энергии чем на ассимиляцию NH4+, лишь редкие виды растений хорошо развиваются, когда NH4+ является единственным источником азота, и у многих растений наблюдаются признаки токсичности, когда они подвергаются воздействию высоких концентраций NH4+. Этот вред проявляется в виде хлороза листьев, сниженного нетто-фотосинтеза, более низкой урожайности растений, меньшего содержания катионов и изменений в уровнях метаболитов, таких как аминокислоты или органические кислоты.

Три эксперимента были проведены в 2008–2009 гг. в Германии, в теплице согласно рандомизированной полноблочной испытательной схеме для того чтобы определить, может ли прививка уменьшить негативное воздействие подпитки аммонием при выращивании такой чувствительной культуры как помидоры. Растения помидоров сорта cv. Moneymaker были привиты или с помощью самопрививки, или с помощью известного подвоя “Maxifort”. Для проведения первых двух экспериментов (с 4 повторами) растения были пересажены в стеклянные сосуды объемом 2 л с аэрируемой питательной средой. В ходе исследования оценивались показатели вегетативного роста и содержания питательных веществ в листьях. В ходе первого эксперимента была изучена реакция растений на 5 уровней pH в питательном растворе с высоким коэффициентом соотношения NO3: NH4+. В ходе второго эксперимента было сделано сравнение влияния прививки при четырех разных коэффициентах соотношения NO3: NH4+ в питательном растворе при постоянном уровне pH 5,7±0,1 и общем содержании N равном 23 мМ. Влияние подверженности этим соотношениям двух источников азота было исследовано на практике в плане содержания питательных веществ растений и урожайности в ходе третьего эксперимента на растениях, которые выращивались в оврагах, в которые постоянно подавался питательный раствор, при этом плотность посадки растений составляла 1,6 растений м-2, в двух репликах по 6 растений на участок (Таблица 1).

Уровень pH питательного раствора не оказал влияния ни на рост растения, ни на содержание N, P или К в листьях. Этот показатель также не повлиял на содержание других питательных веществ в листьях через 20 дней после пересадки: Концентрации Ca, Mg и Cu повысились, концентрации Fe, Mn и Zn уменьшились в процессе того, как уровень pH питательного раствора увеличился с 3,5 до 7,5. Эти результаты соответствуют моделям, прогнозирующим влияние уровня pH на поглощение питательных веществ растениями. Привитые растения имели более высокое содержание Ca, Fe, Zn и Cu по сравнению с самопривитыми растениями, но никакого значимого взаимодействия между прививкой и реакцией на уровень pH выявлено не было.

Во втором и третьем эксперименте листовая биомасса и урожайность плодов уменьшились в ответ на увеличение дозы NH4+ в питательном растворе, и также было отмечено влияние на концентрацию макро- и микроэлементов соотношения NO3: NH4+. Прививочная комбинация не влияла на эти показатели, также не было обнаружено никакого взаимодействия между формой N и прививкой.

Показатель поглощения основных катионов Ca2+ и Mg2+ снизился с увеличением внешних концентраций NH4+ (Таблица 1). Этот результат объясняется механизмом баланса заряда в процессе поглощения ионов, когда поглощение катионов аммония препятствует поглощению других катионов, необходимых для поддержания электронейтральности в системе растения. Снижение показателей роста и урожайности растений в данном эксперименте объясняется указанной низкой концентрацией кальция и магния в листьях. Дефицит кальция во время подкормки NH4+ может привести к потере целостности мембраны, снижая концентрацию магния и отрицательно влияя на функционирование митохондрий и хлоропластов. Это объяснение подтверждается данными измерений газообмена, сделанных во время этого эксперимента, которые показали значительное снижение фотосинтетической активности для 70% и 100% обработок NH4+. Снижение товарного урожая с увеличением содержания NH4+ в питательном растворе произошло в основном по причине увеличения числа физиологических нарушений плодов (вершинная гниль), что привело к уменьшению количества пригодных для продажи плодов с одного растения. Процентный показатель вершинной гнили в данном эксперименте повысился с увеличением концентрации аммония в питательном растворе и отрицательно повлиял на содержание кальция в плодах помидоров и листьях растений (Таблица 1). Прививка культурного сорта помидоров ‘Moneymaker’ с помощью подвоя ‘Maxifort’ не помогла уменьшить негативное воздействие подпитки аммонием на такую чувствительную культуру как помидоры.

Таблица 1. Влияние соотношения NO3: NH4+ в питательном растворе на урожайность, вершинную гниль и содержание питательных веществ в листьях удобряемых помидоров. Форма N оказала значительное влияние на все показатели, но не было обнаружено никакой статистически значимой вариативности между прививочными комбинациями (двусторонняя ANOVA со значительным линейным эффектом при p ≤ 0,05 (*) или 0,01(**). NS = незначимый).

Автор

Д. Боргоньоне, Г. Колла, Й. Руфаэль, М. Кардарелли, Е. Ри и Д. Шварц, 2013 г. Влияние формы азота и уровня pH питательного раствора на рост и минеральный состав самопривитых и привитых помидоров. Scientia Horticulturae, 149: 61–69.