Влияние макроэлементов на рост и развитие молодых деревьев яблони (обзор)

Плодовые растения – это один из основных источников обеспечения населения ценными витаминами и микроэлементами, необходимыми для здоровья.

В России, несмотря на огромные возможности для развития садоводства, отрасль сталкивается с серьезными проблемами, сильно снижающими объемы производства и качество продукции. К числу значимых агроэкологических причин этого относятся: низкая урожайность, нерегулярное плодоношение, недостаточно высокие товарные и потребительские качества, а также низкая устойчивость растений к болезням и неблагоприятным погодным условиям. Данные вопросы тесно коррелируют и, следовательно, должны решаться комплексно.

К этому добавляется использование устаревших агротехнических приемов и неэффективные системы удобрений. Многие российские хозяйства до сих пор применяют традиционные методы внесения удобрений, которые не обеспечивают оптимального питания растений на протяжении всего вегетационного периода. Это бывает связано с недостатком знаний о специфических потребностях различных плодовых культур, произрастающих на разных почвах, а также недостатком средств на приобретение современных технологий и высококачественных агрохимикатов. Нередко в садах применяется избыточное внесение минеральных удобрений, что приводит к накоплению нитратов в плодах и ухудшению их вкусовых качеств, а также к загрязнению окружающей среды.

Кроме того, не всегда учитывается баланс питательных веществ, хотя оптимальное минеральное питание играет ключевую роль в достижении высокой и стабильной продуктивности плодовых растений.

Понимание потребностей плодовых культур в минеральном питании на разных стадиях развития – от розового бутона до созревания плодов – является ключом к оптимизации урожайности и качества продукции.

Эффективная система удобрения невозможна без точной диагностики, которая позволяет определить дефицит или избыток тех или иных элементов питания. Наиболее точный подход к определению потребности плодовых культур в минеральном питании основывается на сочетании методов биологического и химического анализа.

Также необходимо учитывать и другие факторы, влияющие на потребность растений в питательных веществах, и это, в первую очередь – генотип растения, его возраст, тип почвы и климатические условия, а также конструктивные особенности биоценоза (Сергеева Н. Н., 2009).

Как известно, влияние основных минеральных удобрений на рост и развитие молодых садов неоднозначно.

Азот является одним из основных макроэлементов, способствующих повышению урожайности любых сельскохозяйственных культур. Рост вегетативной массы растения, ветвление, увеличение плодовых образований и их долговечность, а также урожайность растений зависит от его оптимального количества в почве.

Гурин А. Г. и Сычева И.И., (2017) считают применение в плодовых питомниках ЦентральноЧерноземной зоны аммиачной селитры в виде однократного внесения в борозды в количестве 90-180 кг действующего вещества на гектар наиболее эффективным способом увеличения роста саженцев на выщелоченном черноземе.

Трунов Ю. В. с соавторами (2013), подчеркивают, что применение азотных удобрений в дозах 90720 кг/га д.в. способствовало увеличению высоты однолетних саженцев яблони на 10...18%, а диаметра штамба на 12...16%, Минимальной эффективной дозой азотных удобрений в своих исследований они считают 90 кг/га д.в.

Однако избыток азота также может привести и к негативным последствиям для растения, среди которых избыточный рост побегов и их медленное созревание, приводящее к плохой перезимовке саженцев, ухудшение усвояемости таких микроэлементов питания как медь, железо и цинк, риск поражения грибко- выми болезнями, а также плохая сохранность плодов. В связи с этим подкормки яблони азотом в течение вегетационного периода должны быть строго нормированы и проводиться в определенные фазы развития.

Исследования Кузина А. И. с коллегами (2018) подтверждают, что однофакторное внесение азота в почву позволяет оптимизировать его накопление в листья только при очень высоких дозах, однако это приводит к дисбалансу в процессе питания у растений и умножает экологическую нагрузку на агрофитоценозы. Снизить нежелательные последствия этого авторы предлагают путем применения фертигации, которая позволяет снизить количество вносимых удобрений на 70-75 %, но при этом повысить урожайность и качество плодов. Отмечается также положительное влияние фертигации на микробиологическую активность почвы, что в свою очередь способствует улучшению поглощения растениями элементов питания и, как следствие, оптимизации физиологического состояния яблонь.

Результаты исследований Меделяевой А. Ю. и Е. Н. Лисовой (2020) показали, что внесение больших доз азота N 180 увеличивает восприимчивость плодов яблони к гнилостным заболеваниям на 7,6-10,5% по сравнению с содержанием азота 90 кг/га действующего вещества.

По мнению Гурина А.Г. с соавторами (2015), наилучшие показатели урожайности яблони, которые превосходили контроль на 14,8 - 16,5 % показал вариант, где применялось дробное внесение азотных удобрений в дозе N 30 +N 30.

Важную роль в обмене веществ и развитии корневой системы молодых деревьев играет фосфор, который также поддерживает нормальную механическую структуру почвы и способствует усвоению питательных веществ растениями. Фосфор является неотъемлемой частью АТФ – обеспечивающей энергией все процессы жизнедеятельности растения. Без достаточного количества этого элемента замедляются процессы фотосинтеза, снижается интенсивность дыхания, а также сдвигаются сроки созревания урожая.

По данным Трунова Ю.В. с соавторами (2012), применение фосфорных удобрений в дозах от 120 до 180 кг/га приводит к увеличению содержания этого макроэлемента с 0,47 до 0,73% в корнях растений. Причем варьирование доз калийных и азотных удобрений существенного влияния на содержание фосфора в корнях яблони не оказывало.

Избыток фосфора также опасен. Он может проявляться в отставании роста плодовых деревьев, потемнении листьев, уменьшении размеров плодов, а также повышении восприимчивости к заболеваниям у растений, данные подтверждаются сообщениями в литературе о негативном влиянии избытка фосфора.

Это подтверждают исследования Свиридовой Э.В. (1981), в которых внесение больших доз фосфорных удобрений задерживало отрастание корней саженцев яблони.

Работы Козыра Д.И. (1987) подтверждают данные о том, что внесение избыточных доз фосфорных удобрений приводит к снижению темпов роста растений и способствует появлению такого заболевания плодовых культур, как розеточность.

Внесение минеральных удобрений существенно повышает плодородие почвы, однако не все элементы питания легко усваиваются растениями. Так, фосфор в почве может связываться с ионами металлов. При этом образуются недоступные для растений нерастворимые соединения. Суперфосфат, содержащий около 20% фосфора в доступной для растений форме (в основном в виде монокальцийфосфата) традиционно считается одним из лучших фосфорных удобрений. Однако и другие удобрения, особенно комплексные (аммофос, диаммонийфосфат и моноаммонийфосфат) при применении их в оптимальные сроки в соответствии с типом почв, ее кислотности, влажности и температуры, также способствуют повышению урожайности яблони.

Выбор конкретного удобрения и способа внесения зависят от культуры, возраста сада, типа почв и ее плодородия (Скорина В. В., Пугачев Р.М., 2022).

Тайлаков Н. и др. (2014) считают, что большое значение для яблони имеет такой элемент, как калий. Он необходим не только для роста и развития деревьев, но также и для увеличения размера плодов и их количества. Потребность яблони в калии меняется в зависимости от фенологических фаз в течение вегетационного периода. Она достигает пика во время созревания плодов. Калийные удобрения повышают стрессоустойчивость растений, ускоряют образование углеводов, способствуют быстрому созреванию плодов и их длительному хранению.

Основной метод подкормки яблонь калием заключается во внесении удобрений в почву для поглощения элемента корнями. Большое влияние на доступность калия для растений оказывают климатические условия - температура и влажность, а также значения кислотности почвы.

Леоничева Е. В. с соавторами (2024) при исследованиях влияния обеспеченности калием яблонь в неорошаемом саду подчеркивает, что при выращивании среднерослых яблонь на агросерых почвах в первые десять лет жизни деревьев достаточно вносить калийные удобрения в дозе 60 кг д. в./га при совместном внесении калия с помощью некорневых подкормок.

По мнению Кузина А.И. (2020) увеличение нормы внесения калийных удобрений при выращивании яблони сорта Жигулевское до 35 и 45 кг/га позволи-ляет получить максимальную урожайность по сравнению как с контролем, так и с вариантом К 25 . Этот эффект проявляется на фоне азотно-фосфорных удобрений даже без орошения. Наилучшие результаты были получены ими при внесении калия водой при поливе.

Юсупов Х. (2024) отмечает, что дозы и сроки применения удобрений в яблоневых садах зависят от плодородия почв и возраста сада. Научно обоснованное минеральное питание молодых садов обеспечивает их быстрый рост и, как следствие, раннее плодоношение и обильный урожай.

По мнению Сергеевой Н.Н. и Трунова Ю.В. (2009) на содержание в листьях яблони основных макроэлементов - азота, фосфора и калия, оказывают влияние особенности сорта, его урожайность оптимальное сочетание элементов в удобрении, а также содержание их в почве.

Исследования Коновалова С. Н. (2011), свидетельствуют о том, что в яблоневых садах на слаборослом подвое в условиях Нечерноземной зоны на серых и дерново-подзолистых почвах при планируемом урожае до 200 ц/га основного удобрения необходимо вносить в дозе N 75 P 45 K 120 при условии средней обеспеченности элементами питания.

Онищенко Ю. А. (2024) при выращивании яблони на минимальных N 40 P 60 K 40 , средних N 60 P 80 K 60 и высоких N 80 P 100 K 80 дозах удобрений получила наибольший прирост средней массы плодов у сортов Голден Делишес на 27%, а у сорта Кубанского Багряного - на 13% выше в сравнении с контролем на высоком фоне - N 80 P 100 K 80 .

По мнению Гурина А.Г. и Ревина Н.Ю. (2015), увеличению содержания подвижного фосфора в верхних горизонтах почвы в яблоневых садах способствует внесение минеральных удобрений в дозе N 128 P 128 K 128 в междурядья сада.

Асаева Т. Д. (2021) в среднем за три года исследований при внесении N 150 Р 150 К 150 получила самые высокие показатели урожайности сорта яблони Флорина – 32,7 т/га с прибавкой 53,5% по отношению к контролю (без удобрений) на варианте с совместным внесением N 30 Р 70 (до 120кг/га) + Навоз 20 т/га.

Батукаевым, А. А. с соавторами (2019) при внесении удобрений в дозе N 180 P 180 К 180 выделил сорт Гренни Смит, который при такой подкормке имел среднюю массу плода 200 г. В результате проведенных исследований авторами было установлено, что применение комплексных удобрений в дозе N 120 P 120 К 120 на бурой лесной почве для интенсивных сортов при схеме посадки 3,7х1,5 м в период плодоношения являются оптимальными. Такой подход позволил получить урожайность сорта Гренни Смит 292,9 ц/га, а внесение минеральных удобрений в дозе N 180 P 180 К 180 увеличивало урожай до 311,2 ц/га.

Важным макроэлементом для плодовых растений также является магний. Он способствует нормализации метаболизма, повышению иммунитета растения, лучшей завязываемости плодов, увеличению их веса и как следствие повышению урожайности. Как свидетельствуют многочисленные научные исследования, недостаточное количество магния у растений приводит к прекращению синтеза соединений азота и хлорофилла, а также резко снижает количество аскорбиновой кислоты сахара в плодах яблони.

Козлова А.В. (2024) в результате некорневых подкормок яблони сортов Мартовское и Синап Орловский удобрением АгроМаг® АктиМакс с высоким (не менее 36,4% MgO) содержанием магния и добавлением азота (3,8%) получила результаты, которые свидетельствуют об усилении транспирация листьев по сравнению с контролем на 47,8 % и роста побегов – на 43,0 % у сорта Мартовское, а у яблонь сорта Синап Орловский – на 32,4 % и 40,5 % соответственно. Это повысило процент полезного завязывания плодов у обоих испытуемых сортов на 6,2 % и на 4,2 % соответственно по сортам. Средняя масса плода яблони сорта Мартовское при этом достоверно увеличивалась со 150 до 190 грамм, а у сорта Синап Орловский – со 170 до 210 грамм.

В связи с постоянно увеличивающимися нормами внесения минеральных удобрений возникает необходимость оптимизации элементов питания и созда- ние оптимальных условий для улучшения биологофизиологических процессов, протекающих в плодовых растениях.