Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей коллектива ученых из Греции (Афинский сельскохозяйственный университет; Департамент сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды; Греческая сельскохозяйственная организация (ELGO) «DIMITRA») о необходимости включать калийные удобрения для яблонь в садах интенсивного и суперинтенсивного типа.
Роль калия в жизни растений
Калий (K) является важнейшим минеральным питательным веществом для роста и развития растений, необходимым в больших количествах среди катионов, составляя до 6% от сухого веса растения.
Как важный макроэлемент, K участвует во многих физиологических процессах в растениях, таких как фотосинтез, активация ферментов, осморегуляция, синтез белка, ионный баланс и регуляция равновесия анионов и катионов.
Производительность и поддержание метаболизма растений в значительной степени зависят от жесткой регуляции внутриклеточных уровней K, которая включает точный баланс между поглощением и оттоком K. Это равновесие тонко настраивается специфическими каналами и транспортерами K, которые опосредуют критические клеточные реакции во время роста и развития растений.
В отличие от других макроэлементов, K не метаболизируется и не интегрируется в макромолекулы. В определенных клеточных компартментах, таких как цитоплазма, K не может быть заменен другими ионами, что подчеркивает его важную роль в клеточной функции.
Хотя калий является четвертым по распространенности элементом в литосфере, лишь небольшая его часть (1–4%) биодоступна для растений, в основном находясь на поверхности частиц глины и гумуса
Высокая подвижность во флоэме является уникальной характеристикой калия, который легко перемещается по всему растению. Следовательно, симптомы дефицита калия сначала проявляются в старых, базальных листьях, где запасы быстро истощаются. Если дефицит сохраняется, симптомы распространяются акропетально на молодые листья.
Дефицит калия у растений проявляется через ряд симптомов, таких как побурение и скручивание кончиков листьев, а также краевой и межжилковый хлороз. Эти симптомы связаны с деградацией хлорофилла и указывают на нарушение фотосинтетической способности.
Калий играет ключевую роль в перемещении растворенных веществ через флоэму, включая перемещение сахарозы из побега в корни и другие акцепторные ткани, такие как развивающиеся плоды. Дефицит калия нарушает этот процесс, ухудшая акцепторную активность, что может привести к снижению водного статуса растения и последующей остановке потока углерода.
Почему удобрения с калием так важны для яблони на подвое
Яблоня является одним из самых распространенных и культурно важных умеренных плодовых деревьев со значительным мировым производством и экономической ценностью. Однако выращивание яблок часто сталкивается с проблемами недостатка калия, что приводит к снижению урожайности и качества плодов.
Достаточное снабжение калием имеет решающее значение не только для усвоения других основных питательных веществ, особенно азота (N), но и для общего роста и развития яблонь, при этом потребность в калии варьируется на разных стадиях роста.
Кроме того, калий является важным компонентом плодов яблони, составляя от 0,6% до 1,1% сухой массы плода в зависимости от сорта, и тесно коррелирует с содержанием калия в листьях.
Подвои в интенсивных и суперинтенсивных садах имеют решающее значение для роста яблонь, урожайности, взаимодействия с почвой и устойчивости к стрессу, влияя на водные отношения и поглощение питательных веществ, транспортировку и распределение.
В этом исследовании была выбрана определенная комбинация подвоя (M9, карликовый подвой) и привоя (сорт Гренни Смит), широко используемая во всем мире в интенсивных яблоневых садах для поддержки высокоплотной посадки, чтобы понять, как изменчивые уровни K влияют на рост и физиологические показатели яблонь.
В частности, M9 является широко признанным карликовым подвоем, ценимым за его способность контролировать размер дерева, улучшать качество плодов и повышать эффективность использования питательных веществ, что делает его хорошо подходящим для интенсивных садов. Он скороспелый, с превосходной эффективностью урожайности, но требует полной поддержки дерева из-за плохого закрепления и ломких корней. M9 очень восприимчив к бактериальному ожогу и шерстистой яблонной тле, хоти и обеспечивает умеренную устойчивость к прикорневым гнилям.
«Гренни Смит» - это мощный и легко адаптируемый сорт привоя, известный своей высокой урожайностью, хорошим качеством плодов и предпочтением в производстве яблок с зеленой кожурой.
«Мы сосредоточились на ключевых параметрах фотосинтеза и метаболизме углерода, включая динамику транслокирующих и нетранслокирующих сахаров в листьях яблонь сорта «Гренни Смит», подверженных дефициту калия (0 мМ K) и повышению концентрации калия (0,75, 1,50 и 3,00 мМ K) в питательном растворе. В этом исследовании изучалось, как дефицит K влияет на рост, физиологические показатели и углеводный обмен у яблонь сорта «Гренни Смит», привитых на подвой M9, - рассказывают ученые. - Экспериментальный материал выращивался на гидропонике в теплице при четырех режимах K, включая 0,00, 0,75, 1,50 и 3,00 мМ K, в течение 159 дней. Симптомы дефицита, такие как хлороз и некроз, наблюдались в основном в базальных листьях. Снижение чистой скорости фотосинтеза в верхних и базальных листьях было связано с уменьшением устьичной проводимости, что ограничивало поглощение CO2 (устьичные ограничения фотосинтеза). Фотосинтетические пигменты, включая хлорофилл a, хлорофилл b и каротиноиды, также были значительно снижены в листьях с ограниченным содержанием K. Кроме того, фотохимическая производительность PSII также снизилась при дефиците K, с более низкими скоростями переноса электронов, эффективностью PSII и фотохимическим тушением (неустьичные ограничения фотосинтеза)».
«Наши выводы убедительно свидетельствуют о том, что доступность калия влияет на физиологические показатели и рост яблони. Результаты подчеркивают важность адекватного удобрения калием для повышения как урожайности, так и качества урожая яблок», заключили исследователи.
По статье группы авторов (Эвангелия-Василики Ладику, Герасимос Дарас, Марко Ланди, Теохарис Хатзистатис, Томас Сотиропулос, Стаматис Ригас, Иоаннис Э.), опубликованной в журнале Horticulturae 2025 на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
