Для повышения эффективности некорневых обработок в состав листовых препаратов добавляют ПАВ и прочие адъюванты, улучшающие поглощение питательных веществ листьями. Принцип действия ПАВ заключается в уменьшении поверхностного натяжения, в результате чего увеличивается площадь контакта капли с листом и покрытие его поверхности раствором. Вспомогательные элементы в зависимости от их типа могут растворять воск на листьях, снижать риск фитотоксичности препаратов и стабилизировать рН раствора.
Использование листовых подкормок в дополнении к корневому питанию позволит повысить урожай и улучшить его качество.
Некорневые обработки не могут заменить корневое питание, и их применяют, когда:
- дисбаланс роста и развития растений невозможно исправить другими способами;
- необходимо улучшить питание и функционирование растений в стрессовых условиях;
- заболевания корней или неблагоприятные условия нарушили корневое питание;
- на растениях проявились визуальные признаки острого недостатка питательных элементов (хлорозы).
Препараты для некорневых обработок применяют, если необходимо улучшить питание культур. Например, в условиях низкой активности растений молодые органы и ткани могут испытывать недостаток бора, кальция и железа, так как они движутся с транспирационным потоком и не способны к реутилизации. Поэтому внесение удобрений по листу позволит восполнить дефицит элементов питания. Кроме того, с помощью некорневых обработок регулируют рост растений – препараты могут содержать биологически активные компоненты (фитогормоны, бетаины, аминокислоты, полисахариды, витамины и др.), которые влияют на процессы жизнедеятельности растений, но не являются питательными элементами.
В зависимости от целей регуляторы роста подразделяются на несколько видов:
- антистрессовые препараты, которые укрепляют иммунитет растений и повышают их устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов среды;
- гормональные препараты, стимулирующие разные физиологические процессы, регулируя таким образом баланс роста растений;
- стимуляторы роста, которые влияют на метаболизм растений, ускоряя их рост.
Источники макроэлементов
Азот
Азот может усваиваться растениями как в виде катиона NH4+, так и в виде аниона NO3-. Поступление аммонийного иона проходит в 100-1000 раз быстрее, чем нитратного. Поэтому регулируя долю N-NH4 в питательном растворе, контролируют рН в корневой зоне. Если количество NH4+ в растворе будет более 10% от общего содержания азота, то показатель рН со временем снизится, а если менее 10% – раствор начнет подщелачиваться. В гидропонных системах выращивания доля катионов аммония должна составлять 5-15% от общего объема азота в растворе (максимум 1-1,5 ммоль/л, или 14-21 мг/л N-NH4+). При подкислении раствора усвояемость аммиачного азота уменьшается, а нитратного, наоборот, усиливается.
Азот в малообъемной технологии вносят в виде аммиачной, кальциевой, калиевой или магниевой селитр. Мочевина не пригодна к использованию на гидропонике из-за образования в процессе ее растворения токсичного аммиака, а также из-за резкого повышения Ес и снижения рН раствора.
Для некорневых подкормок азотом можно применять 0,1-0,5% раствор аммиачной селитры.
Фосфор
Фосфор поглощается корнями в виде ионов H2PO4- и НPO42-. Одновалентные формы ионов усваиваются растениями легче, чем двухвалентные. С увеличением рН количество ионов НPO42- в растворе увеличивается, а H2PO4- – снижается. Оптимальное питание растений фосфором происходит при рН = 5-6 ед. При высоком рН фосфор с кальцием выпадают в осадок, что забивает капельницы и делает эти элементы недоступными для растений.
Фосфор вносят в раствор в виде монофосфата калия КН2РО4 и моноаммонийфосфата. Моноаммонийфосфат быстрее растворяется, и при его применении можно не вносить аммиачную селитру.
Для обработки по листу в защищенном грунте обычно используют 0,05-0,15% раствор монофосфата калия.
Калий
Растения потребляют калий в виде иона К+, источником которого являются калиевая селитра, монофосфат калия и сульфат калия. Этот элемент доступен для поглощения в широком диапазоне рН.
Для листовой подкормки растений калием можно использовать 0,5-1% раствор калиевой селитры.
Сульфаты
При применении сульфатных удобрений на гидропонике основными показателями их качества являются растворимость и минимальное содержание балластных элементов – хлора и натрия.
В состав питательного раствора включают сульфатные формы микроэлементов (меди, марганца и цинка), а также сульфат магния и калия.
Концентрация сульфата магния или калия для обработки по листу обычно составляет около 0,5%.
Магний
Магний поступает в растения в виде иона Mg2+ из магниевой селитры или сульфата магния.
Магний быстро усваивается листьями, поэтому при первых признаках его нехватки следует провести опрыскивание растений магниевой селитрой (0,5-0,7%) или сульфатом магния (0,2-0,3%). При необходимости повторить обработку через 10 дней.
Кальций
Культуры поглощают кальций в виде иона Ca2+ кончиками корней. Он передвигается только с транспирационным потоком воды. Поэтому в условиях низкой активности растений может проявиться его недостаток на верхних молодых листьях, точках роста и плодах.
Источником этого элемента является кальциевая селитра (нитрат кальция, или азотнокислый кальций). Это физиологически щелочное удобрение. Оно может быть разного вида и качества.
Так, двухводная кальциевая селитра содержит две молекулы воды на одну молекулу нитрата кальция (Са(NO3)2*2H2O), а четырехводная – четыре молекулы воды на одну молекулу нитрата кальция (Са(NO3)2*4H2O), что делает ее более гигроскопичной. Десятиводная кальциевая селитра (Са(NO3)2*10H2O) хорошо растворима, но не такая гигроскопичная, как четырехводная. Также существует десятиводная кальциевая селитра, в состав которой помимо нитратного азота входит аммиачный (5Ca (NO3)2*NH4NO3*10H2O).
Предпочтительно в гидропонной технологии использовать безводную кальциевую селитру. Ее преимущества заключаются в более дешевой транспортировке, высокой растворимости и минимальном содержании аммонийного азота. С одной стороны, N-NH4 препятствует повышению рН в корневой зоне, так как кальциевая селитра – щелочное удобрение. Но с другой – аммоний препятствует поступлению Са2+, что может привести к вершинной гнили. Поэтому лучше применять кальциевую селитру, не содержащую аммоний.
При выращивании томата в раствор часто добавляют хлорид кальция, чтобы улучшить качество продукции.
Некорневая обработка растений бывает необходима при их низкой активности или в условиях недостатка света, когда передвижение железа, марганца и бора по растению затруднено. В слишком жаркие дни часто требуется внесение по листу кальция. Такие подкормки стоит регулярно проводить для профилактики вершинной гнили на плодах томата. Не все кальциевые удобрения подходят для некорневых обработок. Так, СаСl2 не применяют из-за высокого содержания хлора, который может вызвать токсичность.
Листья плохо переносят высокую щелочность, поэтому концентрация рабочего раствора кальциевой селитры для некорневой обработки не должна превышать 1%, обычно используют 0,1-0,2% раствор. Также стоит учитывать, что содержащийся в его составе азот может ухудшить качество плодов и усилить вегетативный рост растений. В этом для некорневых обработок предпочтительнее хелаты кальция. Наиболее эффективны органические соединения кальция с аминокислотами или лигносульфоновой кислотой Са(LSA).
Следует иметь в виду, что сульфатные и фосфорные удобрения нельзя применять вместе с кальциевыми, так как при их взаимодействии образуется нерастворимый осадок, который снижает качество некорневой обработки и забивает системы полива.
Комплексные удобрения
Комплексные удобрения закрывают потребности растений сразу в нескольких элементах. Но стоит иметь в виду, что они могут быть смешаны механическим путем или произведены с помощью химической реакции, в результате чего образуется молекула с несколькими элементами питания. Такие удобрения называются сложными, они более концентрированные, в них меньше балластных элементов и примесей, они лучше растворяются, у них более сбалансированный состав, поэтому в растворе содержится равное количество питательных элементов. В гидропонике используют сложные удобрения, так как в этой технологии важна точность.
Также существуют многокомпонентные удобрения, которые содержат 3 и более питательных элемента, представленных в сложных смесях. Их применение сокращает затраты на приобретение отдельных видов удобрений и облегчает приготовление питательного раствора. Так, для стимулирования белкового обмена растений подходят удобрения с преобладанием азота над калием и фосфором, а для активизации углеводного обмена – удобрения с преобладанием калия, магния и фосфора над азотом.
Для некорневых обработок чаще всего используют многокомпонентные удобрения, так как они более эффективны по сравнению с однокомпонентными. Входящие в их состав микроэлементы помогают лучше усваивать макроэлементы и усиливают их действие, что активирует метаболизм в растениях.
Так, цинк входит в состав ферментов, которые участвуют в синтезе гормонов роста, сохраняет структуру белков, повышает водоудерживающую способность клеток, что увеличивает устойчивость растений к засухе.
Железо входит в состав ферментов, от которых зависят процессы фотосинтеза, дыхания и обмена веществ. Этот элемент влияет на синтез белка, принимает участие в восстановлении сульфатов и нитритов, а также в создании хлорофилла.
Медь повышает устойчивость растений к тепловому стрессу за счет комплексного воздействия на разные физиологические процессы: увеличивает водоудерживающую способность, усиливает выработку энергии благодаря росту интенсивности дыхания, участвует в метаболизме протеинов и углеводов и др.
Молибден регулирует транспортировку питательных веществ к точкам роста, принимает участие в фотосинтезе (включен в состав хлоропластов, способствует образованию хлорофилла), а также в углеводном и азотном обмене, в синтезе аминокислот. Молибден активирует процесс связывания атмосферного азота клубеньками бобовых растений.
Бор улучшает рост корней, способствует синтезу хлорофилла и уменьшает его распад, повышает иммунитет растений, помогает передвижению углеводов и активирует процессы роста.
Марганец повышает иммунитет растений и является составной частью более 30 ферментов, которые влияют на энергетический и углеводный обмен, усвоение азота, образование хлорофилла, в результате чего марганец увеличивает синтез аминокислот и сахаров.
Важно, чтобы удобрения для листовых подкормок были полностью водорастворимыми, они не должны содержать хлор, а микроэлементы Zn, Cu, Mn и Fe в их составе необходимы в хелатной форме, поскольку неорганические соединения бора и молибдена конкурируют с сульфатными формами микроэлементов.
Источники микроэлементов
Хелаты микроэлементов – это соединения ионов металлов (Fe, Mn, Zn, Cu) с органическими молекулами, которые называются хелатирующими агентами и защищают металлы от разрушения. Хелаты различаются по устойчивости к окислению в разных диапазонах рН. Так, хелат железа может быть:
1) Fe-ЭДТА, стабилен при рН от 1,5 до 6,0. Его использование с поливным раствором при капельном орошении неэффективно, так как в прикорневой зоне рН часто поднимается выше 6,0.
2) Fe-ДТПА, стабилен при рН от 1,5 до 7,0, оптимально подходит для капельного полива.
3) Fe-ЭДДНА, стабилен при рН от 3,5 до 10,0. Это самый дорогой хелат, и его используют в крайних случаях: если рН в корневой зоне выше 7,0 ед. или в условиях низкой активности растений, когда раствор в корневой зоне плохо обновляется.
Для меди, цинка и марганца в качестве хелатирующего агента обычно применяют ЭДТА, который дает стабильные соединения с этими металлами в широком диапазоне рН (от 2,5 до 10 ед.). Чаще всего для корневого питания культур в хозяйствах используют сульфатные формы этих микроэлементов, так как они более дешевые. Они содержат больше тяжелых металлов, чем хелатированные и могут осаждаться фосфатами, карбонатами или гидроксидами при рН среды выше 6,0 ед., что делает их недоступными для поглощения растениями. Для повышения стабильности сульфатных форм Mn, Zn, Cu в бак Б добавляют 800 грамм ОЭДФ.
Бор и молибден не образуют стабильных хелатов, поэтому применяются в форме простых соединений. Вносят молибден в виде молибденовокислого аммония (NH4)2MoO4, а бор – в виде борной кислоты.
Кремний
Кремний относится к мезоэлементам, так как не является обязательным веществом питания растений, но повышает их устойчивость к стрессовым факторам, снижает поражаемость грибными болезнями и вредителями, способствует формированию более сильной корневой системы и мощных листьев с темно-зеленой окраской. Это связано с тем, что кремний увеличивает прочность клеточных стенок, усиливает накопление противогрибковых соединений, улучшает азотный и фосфорный обмен.
Оптимальный уровень кремния составляет 20-30 мг/л. В питательный раствор его добавляют в виде метасиликата калия (9% Si) через отдельный бак (14 л/м3 маточного раствора), так как метасиликат калия нельзя смешивать с другими удобрениями. Он имеет сильную щелочную реакцию, поэтому расход кислоты увеличивается. При его использовании необходимо добавить примерно 20 л 60% азотной кислоты в кислотный бак и снизить дозу калийной селитры в пересчете на калий.
Кремний можно вносить как при поливе, так и по листьям.
Для обработки по листу в защищенном грунте обычно применяют 0,05–0,3% раствор метасиликата кремния или орто-кремниевой кислоты.
Правила составления питательного раствора для фертигации
Для снижения частоты приготовления питательного раствора его сначала готовят в отдельных емкостях в концентрации в 100 раз превышающей необходимую.
Концентраты удобрений (маточные растворы) хранятся в баках А и В, которые изготавливают из химически стойких материалов и защищают от попадания прямых солнечных лучей. Их объем зависит от площади полива, так как маточные растворы нельзя хранить больше недели, иначе снижается их качество.
Чтобы приготовить концентрат удобрений без осадка, нужно соблюдать определенные правила.
Так, кальциевые удобрения должны находиться отдельно (в баке А) от сульфатных и фосфатных (бак В), поскольку их смешивание в высокой концентрации приведет к осаждению солей и закупорке системы капельного полива. Сульфаты микроэлементов вносят в бак В отдельно от хелата железа, так как Cu, Zn и Mn разрушают хелатные комплексы железа, в результате чего растения недополучают от 20 до 50% Fe.
Необходимо следить, чтобы уровень кислотности в баках был ниже 5,0 ед., тогда удобрения полностью растворятся. Но чтобы соединения оставались стабильными, значение рН в баке А, куда вносят хелаты микроэлементов, не следует опускать ниже 3,5 ед.. Поэтому количество 58% азотной кислоты, добавляемое в бак с хелатами, не должно превышать 3 л/м3. Во второй бак В для снижения рН помещают ортофосфорную кислоту (Н3РО4). Оставшееся ее количество, требуемое для доведения рН рабочего раствора до 5,2-5,5 ед., вносят в бак С.
Разница в объеме удобрений между баками не должна превышать 10-15%, чтобы питательные вещества поступали равномерно в смесительную емкость.
Если используют простые удобрения, которые не содержат комплексона для улучшения их растворимости, то в бак В вносят ОЭДФ (около 800 г).
Готовые концентраты удобрений, кислота и вода в автоматическом режиме подаются в смесительную емкость (миксер) в определенных количествах в зависимости от заданной Ес и рН.
Необходимо контролировать равномерность подачи растворов из баков А и В – важно, чтобы их содержимое заканчивалось одновременно. Если в одном из баков раствор уходит быстрее, значит, нарушена работа инжекторов и в питательном растворе будет дисбаланс элементов питания.
