Влияние микроэлементов на ход физиологических процессов и на количество и качество урожая – Физиология минерального питания
Влияние микроэлементов на ход физиологических процессов и на количество и качество урожая – Физиология минерального питания
Влияние элементов питания на биологическую качество урожая
Подавляющее большинство продукции сельского хозяйства человек использует как продукты питания, поэтому высокая их качество – важная задача агрохимии. Большое количество сельскохозяйственных культур, особенности их питания невозможным установление обобщенных показателей для характеристики качества полученной продукции. Для одних культур большое значение имеет содержание сухого вещества и зольных элементов, для других – содержание белков, сахаров, кислот, витаминов и т.
Так, в зависимости от условий выращивания и сортовых особенностей содержание белка в пшенице может изменяться от 9 до 25% крахмала в картофеле – от 8 до 29, сахара в свекле сахарном – от 12 до 22%. Кроме того, количество жира в семенах масличных культур, сахаров и витаминов в плодах и овощах может меняться в 1,5-2 раза. Условия окружающей среды (грунтовые условия, температура и влажность воздуха и почвы, освещенность и т.д.) влияют на интенсивность процессов, которые происходят в растениях. Качество продукции существенно зависит от условий питания растений, прежде всего от применения удобрений.
Больше всего влияют на качество растительной продукции разнонаправленные процессы – биосинтез белков и других азотных соединений, биосинтез углеводов или жиров. При усиленном биосинтеза белков уменьшается синтез углеводов или жиров, и наоборот.
Азот входит в состав соединений, которые играют важную роль в обмене веществ в растительном организме.
В начале роста растения усваивают сравнительно небольшое количество азота, но недостаток его в этот период отрицательно влияет на дальнейший рост растений. Интенсивно растения поглощают азот из почвы для синтеза аминокислот и белков в период максимального роста и образования вегетативных органов.
Однако усиленное питание азотом не всегда приводит к повышению их производительности (рис. 2.2).
При высокой нормы азота тенденция кривой урожайности снижается.
Рис. 2.2. Влияние азотных удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственных культур: 1 – оптимальная норма удобрений для формирования качества урожая; 2 – рациональная норма удобрений для формирования высококачественного урожая; 3 – оптимальная норма удобрений для формирования урожая.
Дальнейшее повышение норм удобрений не способствует ее росту. Кривая роста качества продукции достигает максимума и начинает снижаться раньше, чем кривая роста урожайности. Следовательно, качество достаточно чувствительным показателем, ее снижение происходит быстрее и наступает раньше.
Под влиянием фосфорных удобрений увеличивается интенсивность синтеза сахарозы, крахмала, жиров, несколько меньше – белков. Для качества продукции важно не только абсолютное количество фосфора, но и его соотношение с другими элементами питания, прежде всего с азотом. Изменяя соотношение N: Р, можно регулировать интенсивность, направленность процессов обмена, способствовать накоплению в растениях белков или углеводов.
Под влиянием калия в растениях усиливается накопление крахмала, сахара и жиров. Он также интенсифицирует синтез высокомолекулярных углеводов (целлюлозы, гемицеллюлозы, пектиновых веществ), вследствие чего утолщаются стенки клеток стеблей злаковых культур, повышается их устойчивость к полеганию. У некоторых растений калий усиливает синтез витаминов, например тиамина, рибофлавина.
Под влиянием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшается процесс фотосинтеза, усиливается ассимиляционная деятельность всего растения. Много микроэлементов входит в состав активных центров ферментов и витаминов. После внесения микроудобрений улучшается сбалансированность минерального питания растений.
Одной из важнейших качественных характеристик сельскохозяйственной продукции является содержание белка. Суточная потребность в нем человека – 70-100 г. Недостаток в питании белка приводит к нарушению обмена веществ, расстройства нервной системы, снижение резистентности организма. Если рацион кормления животных не сбалансирован по белку, снижается их производительность, перерасходуются корма.
Зерновые колосовые и зернобобовые культуры является основным источником растительного белка. Большое значение для характеристики качества зерна имеет также аминокислотный состав белка. Многие аминокислот синтезируется в организме человека и животных, но 8 из 20 известных аминокислот для человека незаменимые (не синтезируются в организме), поэтому должны поступать с пищей. Это триптофан, фенилаланин, метионин, лизин, валин, треонин, изолейцин, лейцин.
Белки различных культур существенно различаются по аминокислотному составу. Например, в белке зерновых злаков содержится мало лизина и триптофана, в белке зерна бобовых культур – недостаточное содержание метионина, в картофеле – валин.
Биосинтез индивидуальных, специфических для организма белков определяется генетическими факторами. Однако в случае изменения содержания белка под влиянием внешних факторов меняется и соотношение между различными его фракциями. Азотные удобрения, увеличивая общее содержание белка в зерне, меняют его состав вследствие увеличения содержания глиадина и глютелина и уменьшение содержания – альбумина и глобулинов. Содержание и степень использования аминокислот, поступающих в организм, характеризующих их биологическую ценность. Объективную оценку биологической ценности зерна получают экспериментально, скармливая его животным.
Белки с зернобобовых культур ценны, поскольку содержат азотистых веществ больше и лучшего качества, чем злаковые. Так как бобовые фиксируют атмосферный азот, качество их продукции можно регулировать изменением нормы калийных и фосфорных удобрений (азот вносят в стартовой дозе 20-30 кг / га для ускорения образования клубеньковых бактерий в начале роста растений), а также внесением микроэлементов, в частности молибдена. Влияние фосфорных удобрений на качество зерна неоднозначен. В случае несбалансированного их применения содержание белка снижается. Однако на почвах с малым содержанием подвижных соединений фосфора и высокой способностью минерализировать органические соединения азота наблюдается положительное действие фосфорных удобрений. Причиной снижения содержания белка в зерне под влиянием лучшего фосфорного питания является улучшение роста растений и увеличение их урожая, что приводит к недостатку азота и перераспределения его в растении.
Влияние калийных удобрений на содержание белка в зерне также неоднозначен. Положительное влияние калийных удобрений зачастую оказывается на почвах с низким содержанием подвижных соединений калия, а также при оптимальном соотношении с азотными удобрениями. Поэтому для увеличения содержания белка в растениях нужно сбалансированное азотно-фосфорно-калийное питание. От уровня азотного питания растений зависит не только содержание азотных веществ, но и крахмала. Это особенно важно при выращивании картофеля. Азотные удобрения снижают содержание крахмала в клубнях, что связано с неполным их зрелостью и увеличением доли в урожае крупных клубней, в которых содержится меньше крахмала, чем в клубнях среднего размера.
Фосфорные удобрения положительно влияют на накопление в клубнях картофеля крахмала. Однако на крахмалистость клубней сильнее влияют калийные удобрения, поскольку при недостатке калия задерживается превращение углеводов в крахмал. Однако это зависит от форм калийных удобрений. Например, хлорсодержащие их формы с весеннего внесения снижают содержание крахмала в клубнях.
Калийные удобрения снижают содержание азота в зерне, но увеличивают содержание крахмала. Повышенные их нормы влияют на крахмалистость зерна, так же, как и азотные на белковость. Калий растения прежде всего используется для формирования вегетативной массы и только потом – на создание запасных веществ зерна. Поэтому при большом прироста урожая содержание крахмала увеличивается несущественно и наоборот, при прироста содержание крахмала в зерне растет.
По содержанию сахара определяют техническую ценность свеклы сахарной и питательную – многих овощных культур. Особенно негативно влияют на сахаристость и технологические качества корнеплодов свеклы высокие нормы азотных удобрений. Чем позже и большими дозами проводят подкормку азотными удобрениями, тем ниже урожайность и меньший выход сахара с единицы площади.
Влияние фосфорных удобрений на урожай и сахаристость корнеплодов свеклы зависит от содержания в почве подвижных соединений фосфора если он невысок – оказывается положительное воздействие, при высоком его содержания положительное действие не наблюдается. Калийные удобрения меньше влияют на урожай этих корнеплодов.
Масличные культуры (подсолнечник, рапс, горчица и др.) Являются основными источниками растительных жиров . Если в растениях жиры образуются из углеводов, то обычно между содержанием жиров и белков существует обратная связь: чем больше содержание белка, тем меньше содержание жира, и наоборот. Поэтому масличность семян значительно (на 2-4%) повышают фосфорные и калийные удобрения. Качество масла также улучшается – в ней увеличивается количество ненасыщенных жирных кислот (иногда их называют витамином F).
Качество овощей зависит от условий питания. Так, при достаточном обеспечении растений азотом увеличивается прирост вегетативной массы, плодов, корнеплодов и клубней, а при его недостатке нарушается обмен, уменьшается содержание питательных веществ, изменяется соотношение между элементами питания. По чрезмерного количества азота уменьшается содержание азотистых соединений. Фосфорные и калийные удобрения способствуют накоплению сахара и аскорбиновой кислоты (витамина С) в овощах.
Наибольшую положительное воздействие на структуру урожая моркови и свеклы столовой оказывают калийные удобрения, которые способствуют оттоку пластических веществ из листьев в продуктивные органы. Оптимальные нормы минеральных удобрений (при оптимальном соотношении элементов питания) не приводят к ухудшению структуры урожая большинства культур.
Действие удобрений на качественные показатели капусты белокочанной зависит от почвенно-климатических условий. Азотные удобрения заметно влияют на повышение ее урожая.
Однако чрезмерное одностороннее азотное питание уменьшает содержание сухих веществ, сахаров, витаминов и повышает накопление нитратов. В Лесостепи и Степи азотные удобрения почти не влияют на качество продукции.
У капусты цветной азот способствует увеличению массы и размера соцветий, улучшает товарные качества, но при высоком одностороннего питания могут образовываться рассыпчатые соцветия. Иногда от избытка азота они цветут и становятся непригодными для употребления.
Урожай плодов помидора под влиянием удобрений растет. В них повышается содержание сухих веществ, сахаров аскорбиновой кислоты и др. При недостаточном обеспечении растений калием урожай не уменьшается, но заметно снижается его качество. Избыток азота замедляет созревание плодов, уменьшает накопление сухих веществ и сахаров, изменяет соотношение сахаров относительно кислот.
Огурец содержит мало питательных веществ, поэтому принадлежит не к пищевым, а к вкусовым продуктов, хотя по энергетической ценности он почти не уступает белокочанной капусты. Умеренное азотное питание повышает урожай и его качество. Однако высокие нормы азотных удобрений, ускоряя рост плодов, приводят к образованию пустот в их середине. Качество огурца на фоне навоза, в частности на бедных почвах, несколько ниже, чем после внесения минеральных удобрений.
Качество овощной продукции в значительной степени зависит от обеспеченности растений микроэлементами – бором, марганца, молибденом и др. Они ускоряют созревание, что способствует увеличению урожая, повышению в нем содержания сухих веществ, сахаров, белков, витамина С. Под влиянием микроэлементов улучшаются также диетические свойства помидора, перца и зеленных культур.
Важной качественной характеристикой картофеля, овощных и кормовых культур является содержание нитратов. Азот нитратов, поступающей в растения, восстанавливается до аммиака и при достаточном количестве углеводов участвует в образовании первичных кислот – аспарагиновой, глутаминовой. Невозобновленных часть нитратного азота может откладываться в клубнях, корнеплодах и листовых черешках. Нитраты накапливаются в случае внесения избыточных норм азотных удобрений, поздних сроков их внесения, несбалансированного азотного питания с другими макро- и микроэлементами, а также из-за метеорологических условий – недостаточное освещение и низкую влажность почвы. Среди многих факторов, которые вызывают накопление нитратов в сельскохозяйственных культурах, следует отметить видовую и сортовую специфику накопления нитратов. Среди представителей высших растений выделяют группу семей, которые способны аккумулировать значительные количества нитратов, – лебеда, Зонтичные, Тыквенные, Сложноцветные, Капустные, пасленовых. Среди них наибольшей способностью к накоплению нитратов характеризуются Капустные, Тыквенные, пасленовых. Наибольшее количество нитратов накапливают редька белая, свекла столовая, салат, шпинат, редис, тогда как помидор, перец сладкий, баклажан, чеснок и зеленый горошек имеют низкое содержание нитратов. Наряду с видовыми особенностями накопления нитратов существуют также сортовые.
Количество нитратов в продукции растениеводства можно уменьшить, определив оптимальные условия для сбора урожая и учитывая грунтовые и погодные факторы. Накоплению нитратов препятствует оптимизация азотного питания растений, сбалансированное соотношение с основными элементами питания и достаточная обеспеченность растений микроэлементами, прежде всего бором и молибденом, которые улучшают углеводный и белковый обмен.
Несбалансированного минерального питания в растениях изменяется содержание других веществ – витаминов, эфирных масел, алкалоидов, органических кислот и др. Итак, грамотное применение удобрений с учетом не только высокого уровня урожайности, экономических потребностей, но и хорошего качества растениеводческой продукции должно стать важным вопросом современной агрохимии.
Физиология минерального питания – Влияние микроэлементов на ход физиологических процессов и на количество и качество урожая
Содержание материала
Влияние микроэлементов на урожай и его качество изучали многие исследователи.
Колесник (1960) установил, что борное удобрение в количестве 0,5— 4 kg/ha повышало урожай винограда на 17—20%. Им установлено также некоторое повышение среднего веса гроздей и ягод и сахаристости. Удобрение борной кислотой повышало интенсивность фотосинтеза на 16,8% и содержание хлорофилла, а уменьшало осыпание цветков. Установлено положительное влияние этого удобрения на повышение активности каталазы, полифенолоксидазы и пероксидазы.
Колесник и Колин (1961) изучали влияние молибдена на урожай. Они установили, что внесение молибдена заметно повышает урожайность и сахаристость ягод. Как отмечают авторы, рост урожайности обусловливается как повышением плодоносности, так и увеличением веса грозди и крупности ягод.
В других исследованиях Колесник (1964) установил, что активность пероксидазы и полифенолоксидазы заметно возрастает под влиянием молибденового удобрения. В дозе до 2 kg молибден в сочетании с комбинированным удобрением азотом, фосфором и калием повышает также интенсивность фотосинтеза и дыхания виноградной лозы.
Внукова и Рыжа (1955) считают, что наиболее эффективна подкормка виноградных кустов соединениями бора и марганца при их совместном внесении с РК. По данным Полищука (1955) и Бушина (1951) бор и марганец способствуют повышению урожая на 6-20% при их совместном внесении с другими минеральными удобрениями (N, Р, К) и в отдельности. На орошаемых сероземах внесение марганца значительно повышало урожайность виноградных насаждений.
Влияние марганца изучали Добролюбский и Рыжа (1962). Они показали, что этот микроэлемент увеличивает средний вес ягоды и сахаристость винограда. Из сахаров в винограде превалирует сахароза. Марганец оказывает значительное влияние на активность полифенолоксидазы, пероксидазы и аскорбиноксидазы.
Он усиливает также гидролитическую активность листьев и повышает содержание органических Кислот и аскорбиновой кислоты, однако оказывает подавляющее влияние на спиртовое брожение.
Мининберг(1958) установила, что удобрение марганцем оказывает положительное влияние на повышение урожая и сахаристость винограда. Повышалось также содержание хлорофилла и аскорбиновой кислоты в листьях.
Ряд исследователей изучал влияние цинка на урожайность виноградной лозы и ход некоторых физиологических процессов. Из данных Добролюбского и Славво (1961) следует, что микроудобрение цинком в количестве 1,5 kg/ha ZnSO4 повышает средний вес ягоды и сахаристость. Snydern Harmon (1942) установили, что урожай винограда сильно возрастает под влиянием цинкового удобрения. Цинковое удобрение повышало также активность полифенолоксидазы, но снижало окислительно-восстановительный потенциал и окислительно-восстановительный показатель.
Лагутинская (1962), однако, установила, что корневое удобрение цинком вызвало незначительное повышение урожая сорта Каберне Совиньон и его качества. Внесение марганца оказало положительное влияние на повышение урожая и среднего веса гроздей. Хорошие результаты получены при подкормке бором, в особенности в условиях засухи.
По данным Менагаришвили и Лежавы (1950) внесение бора и марганца в почву повышало урожай в год испытания на 1—3,5%, а в следующем году (последействие) — на 4-8 %.
На третий год последействие отмечалось только на тех участках, где применялось борное удобрение (урожай повысился на 3 %). Авторы считают, что совместное внесение микроэлементов с макроэлементами улучшает созревание винограда и повышает в некоторой степени его сахаристость.
Как сообщает Lott (1952), впрыскивание в ткани растения сульфата магния, как и внесение в почву сульфата и ацетата магния увеличивало содержание магния в листьях винограда. Он отмечает также, что листья всех растений, имевших симптомы хлороза, содержали меньше 0,15 % магния в пересчете на сухое вещество. Однако им не установлено никакой прибавки урожая под влиянием удобрения магнием.
Scottn Scott (1951) не установили отзывчивости растений на внесение магния как в почву, так и через листья путем опрыскивания.
Scott (1940, 1941, 1944) изучал влияние бора на урожай и содержание бора в листьях. Как показали его исследования, виноград реагирует заметным повышением урожая. При изучении влияния внесения в почву бора на урожай 33 сортов Scott установил в среднем повышение урожая почти на 2 kg (3,447 kg на куст при внесении удобрения и 1,542 kg без удобрения). Вместе с этим установлены сорта, не реагировавшие на внесение бора. По сведениям автора потребность соцветий лозы в этом микроэлементе в период цветения очень велика и его нехватка приводит к снижению процента завязей. Эти данные покрываются наблюдениями Oinoue (1938), установившего, что опрыскивание бором усиливало в значительной степени завязывание ягод у сорта Мускат александрийский.
Авторы предполагают, что повышенные урожаи получены в результате лучшего завязывания ягод.
Ряд авторов изучал также влияние микроэлементов на качество вина. По мнению Фролова-Багреева и Андреевской (1950, 1955) качество вин, более богатых марганцем и молибденом, выше.
В качественных образцах вина установлено также высокое содержание бора. Авторы обнаружили, что сумма некоторых микроэлементов (марганца, молибдена, ванадия и титана) соответствует дегустационной оценке. С повышением этой суммы повышается и дегустационная оценка вин.
Положительное влияние марганца и молибдена сказывается, по всей вероятности, на накоплении ароматических и вкусовых веществ в вине, а также на изменении дрожжевого арсенала, принимающего участие в брожении.
Физиология минерального питания – Причины изменений содержания микроэлементов в растении винограда
Содержание материала
Кроме причин, связанных с почвенными условиями (характер материнской породы, педогенетические процессы, физические свойства почвы, pH и др.) и агротехникой (регулирование содержания извести, органическое и минеральное удобрения, обработка ядохимикатами, орошение и др.), существуют генетико-биологические и сезонные факторы, вызывающие изменения содержания микроэлементов в растении в целом и в отдельных его органах — селективность подвоев, сортовые различия и факторы окружающей среды.
Уровень микроэлементов в различных органах растения винограда
Железо.
Данные о содержании железа многочисленны, так как его частая нехватка становится причиной тяжелых проявлений хлороза. В связи с этим Sаrоsi (1964, 1975) считает, что уровень железа в листьях ниже 100 ppm; является показателем его недостатка и предлагает в качестве оптимальных величин 110—160 ppm (осенью). Christensen (1969) устанавливает, однако, в черешках листьев кустов без симптомов недостатка уровень 80 ppm при образовании завязей и 53 ppm в начале созревания. По данным L a f о η с сотр. (1964) в листьях при образовании завязей содержание железа составляет 39 ppm, в начале созревания — 170 ppm и при созревании — 203 ppm; Beyers (1962) в Южной Африке устанавливает в листьях предельные уровни 60 и 180 ppm.
В Италии Fregoni и Scienza обнаруживают в результате пятилетних исследований, что уровень железа в листьях (пластинках) варьирует от 173 до 500 ppm. При образовании завязей содержание железа обычно несколько ниже (131—436 ppm), чем в начале созревания (216—564 ppm). Rоssi (1975) определяет в области Эмилия-Романья среднее содержание железа 132—198 ppm. Значительно более низкий уровень (47—97 ppm) наблюдают Jung, Im (1972) в Корее, но наряду с очень высоким уровнем марганца, считающимся токсическим (824—2596 ppm). Кiri1уuk (1976) отмечает, что, как правило, в листьях содержится больше микроэлементов, чем в побегах, сусле и вине. В частности, он наблюдает накопление железа в листьях в ходе созревания и снижение количества бора и марганца. Содержание железа в листьях составляет примерно 302—3220 pmm.
Далее отмечается, что содержание железа повышено в листьях, находящихся у основания побегов, по сравнению с находящимися в верхней зоне и понижено в черешках по сравнению с пластинками, так как оно малоподвижно. Действительно, данные Carles с сотр. (1964) показывают, что в пластинках листьев содержится между 206 и 306 ppm железа, тогда как содержание его в черешках составляет 57—60 p pm при соотношении пластинка: черешок 3,6:5,1. В гроздях содержание железа колеблется в пределах от 45 до 58 ppm (Fregoni, Scienza, 1975а), в то время как только в ягодах оно составляет 60—78 ppm.
Молодые побеги содержат 60—70 ppm железа, тогда как вызревшие — 111—161 ppm. Содержание железа в конусе нарастания выше (103—122 ppm), чем в остальной части побега (Fregoni, Scienza, 1976). Корни довольно богаты железом — от 194 до 199 ppm (Fregoni, Scienza, 1974а) в противоположность семенам, оказавшимся наиболее бедными этим элементом— 43—47 ppm (Fregoni, Scienza, 1976 а). В соке Dogramadjian (1975) установил уровень железа 2—5 ppm.
Тесно связан с содержанием железа уровень марганца, так как эти два элемента находятся в антагонистических отношениях.
Этот антагонизм выражается в значениях соотношения железо: марганец. В кустах, выращенных на питательном растворе, это соотношение колеблется от 0,99 до 0,48 в зависимости от наличия или отсутствия железа в среде. Считается, что железный хлороз проявляется при значениях этого соотношения ниже 1. Delmas (1975) считает оптимальным для гидропонной культуры винограда соотношение 1 во время цветения и 0,6 в начале созревания. Когда это соотношение превысит 5, возникает нехватка марганца. В итоге пятилетних исследований Fregoni и Scienfa в Италии установили нормальное значение соотношения железо: марганец в листьях 2,25:2,46 (табл. 2). Dogramadjian (1975) считает, что соотношение железа и марганца в пасоке имеет значительную диагностическую ценность в отношении установления морозостойкости некоторых сортов. Действительно, у морозостойких сортов это соотношение составляет 0,15, тогда как у неморозостойких оно колеблется в пределах 0,1—0,6.
Таблица 2
Содержание микроэлементов (ррт) в листьях при образовании завязей (А) и и начале созревания (I) на нескольких виноградниках Италии, определенное техникой листовой диагностики (1974—1976) 
Sаrоsi (1975) считает оптимальным содержание бора 30—50 ppm в 8-м листе осенью. Christensen (1969) при помощи техники листовой диагностики определяет в черешках листьев 40 ррm при образовании завязей и в начале созревания. Аналогично этому Sarosi на основании имеющейся в их распоряжении обширной информации считает нормальным для условий Италии содержание бора в листьях от 25 до 41 ppm (23—47 ppm при образовании завязей и 24—49 ppm в начале созревания) (табл. 2). Levy (1968) считает, что 25—40 ppm — нормальное содержание. Gartel (1956, 1974) считает оптимальным содержанием бора в листьях 15—38 ppm, в то время как недостаток его проявляется на уровне ниже 9—10 ppm. Кiri1уuк (1976) устанавливает в листьях в зависимости от сорта значительно более высокое содержание — 141—298 ppm. По мнению Lafоn с сотр. (1964) нормальный уровень бора в листьях колеблется от 20 до 23 ppm соответственно при образовании завязей и в начале созревания, в то время как в побегах в это же время он составляет 20—14 ppm, а в гроздях — 25—28 ppm. Fregoni и Sciеnzа (1974а) устанавливают уровень бора в побегах 31—44 ppm, в вызревших побегах — 42—57 ppm и в корнях — 48—68 ppm. Особенно высоким является содержание этого элемента в семенах — 75—85 ppm (Fregoni, Sсiеnzа, 1976a).
Cartel (1974) утверждает, что определение содержания бора в сусле является отличным способом установления потребности виноградной лозы в подкормке бором. Оно должно составлять 2—5 ppm в нормальных случаях, недостаток же наступает при уровне ниже 1—1,5 ppm.
Значение бора для оплодотворения подтверждается высоким уровнем этого микроэлемента в органах цветка. Gаrtе1 (1962а) устанавливает в рыльце 50—60 ppm, в то время как в секрете рыльца в ранние утренние часы содержится 2—5 ppm (40—140 ppm в сухом веществе). При падении уровня бора до 8—10 ppm оплодотворение понижается. В пасоке по Dogramadjian (1975) содержится в зависимости от сорта 0,032—0,75 ppm бора.
Большое значение имеет токсичность в результате чрезмерного внесения борных удобрений. Вредным считается содержание бора в пластинках листьев в количестве 700—1000 ppm и в черенках — 100—300 ppm (Gаrtе1, 1974). Levy, и Chaler (1964) считают все же, что уже уровень бора в листьях выше 60 ppm является токсичным. Beyers (1962) считает нормальным уровень бора в листьях 25—100 ppm и токсичным — выше 400 ppm.
Марганец.
Явления недостаточности этого элемента не имеют существенного значения, более важные проявления его токсичности в почвах с низкими значениями pH и богатых марганцовыми солями. Badour и Levy (1964) считают нормальным содержание марганца в листьях 30—80 ppm, тогда как недостаток отмечается на уровне 5—25 ppm. Sаrоsi (1975) считает оптимальным содержание марганца в листьях осенью 57—130 ppm. Christensen (1969) устанавливает в черешках листьев со стороны, супротивной грозди, уровень марганца 56 ppm при образовании завязей и 54 ppm — в начале созревания. Нормальное содержание марганца в листьях в области Эмилия составляет 80—112 ppm (Rоssi, 1975). Beyer (1962) определяет в Южной Африке от 20 до 300 ppm марганца в листьях. Токсичный уровень — 1000 ppm.
Листья являются наиболее богатыми марганцем органами растения винограда (2/5 всего количества этого элемента содержатся в листьях). Нормальный уровень, по мнению Gartel, составляет 30—60 ppm. Исследованиями Fregoni и Scienza установлено, что содержание марганца в листьях винограда в условиях Италии колеблется примерно от 104 ppm при образовании завязей до 130 ppm в начале созревания с максимумом 600 ppm (табл. 2). Несмотря на столь высокий уровень, он никогда не вызывал явных симптомов токсичности, быть может потому, что сопровождался столь же высоким содержанием железа. Кiri1уuк (1976) установил в листьях сортов Рислинг и Каберне Совиньон содержание марганца 114—190 ppm. Carles с сотр. (1964) установили, что содержание марганца в пластинках листьев выше (40—70 ppm), чем в черешках (16—32 ppm), при соотношении пластинка: черешок 2,2 :2,5. Это позволяет утверждать, что черешок контролирует переход марганца в пластинку листа. К полностью противоположным выводам пришел Sаrоsi (1975), считающий повышенное содержание марганца в черешках листьев показателем его значительной подвижности в растении. Бедны марганцем древесина вызревших побегов (10—15 ppm) и семена (7—10 ppm), тогда как в сусле его содержание 0,4—1,4 mg/1 (Sabatelli с сотр., 1972; Gartel, 1974). В вине Чинкуе терре содержится до 3,4 ppm. Lafоn с сотр. (1964) установили в листьях 17—19 ppm соответственно при образовании завязей и в начале созревания, 6—7 ppm в молодых побегах и 5—15 ppm в гроздях. На повышенные значения указывают аналитические результаты Frеgonin Scienza (1974а, 1976): в ягодах — около 5—6 ppm, в конусе нарастания — 17—24 ppm, в семенах — 10—12 ppm, в побегах — 27—32 ppm и в корнях — 26—31 ppm. Sabatelli с сотр. (1972) установили для сорта Кьянти величины в среднем 19 ppm в гребнях гроздей, 6 ppm — в кожице ягод, 0,4 ppm — в мякоти и 19 ppm — в семенах.
Различия нередко объясняются принятыми аналитическими методами. По мнению Ribereau-Gayon и Peynaud (1960) существует избирательная концентрация в различных частях ягоды в соотношении семена: кожица:мякоть — 30:10:1. По данным Dogramadjian (1975) в пасоке содержится в среднем 0,32—1,87 ppm. Что же касается токсичности, Vidal с сотр. (1969) установили симптомы заболевания при содержании марганца в листьях от 221 до 3000 ppm. Gаrtе1 (1974) считает токсическим уровень марганца в листьях от 1200—1800 ppm до 5000 ppm. Такой уровень считают токсическим также Badour и Levy (1964). Вranas (1974) установил проявления токсичности при уровне марганца в листьях 45—230 ppm в зависимости от расположения побега.
Цинковая недостаточность винограда в Европе — явление редкое и возникает лишь в случаях внесения высоких доз фосфора (Gаrtе1, 1974). Уровень 25—60 ppm в листьях считается нормальным, 2—16 ppm — недостаточным (Gаrtе1, 1974). Christensen и Kasimatis (1967) установили в черешках листьев содержание цинка 10—17 ppm в мае и 22—27 ppm в июле. Christensen (1969) считает нормальным уровнем цинка в черешках 30 ppm при образовании завязей и 34 ppm в начале созревания. Sаrоsi (1975) считает содержание 20—22 ppm в восьмом листе достаточным, уровень 15 ppm уже указывает на латентную недостаточность. Frеgоni и Sсiеnzа (1974а) установили в здоровых кустах с интоксикацией медью уровень цинка в листьях 87—120 ppm, в побегах — 48—51 ppm, в вызревших побегах — 39—71 ppm и в корнях — 38—59 ppm. По данным Gаrtе1 (1974) наиболее высоко содержание цинка в меристематических тканях; богаче всего листья (в них содержится около 30—40% всего количества цинка в растении), молодые побеги и почки. Древесина побегов наиболее бедна цинком. В сусле содержится около 3—5 ppm (Gаrtе1, 1955).
Недостатка меди практически не бывает, однако считается, что ее нормальный уровень в листьях колеблется от 4-8 (Sаrоsi, 1975) до 40— 50 ppm (Carles с сотр., 1966). Значительно большее содержание меди установлено в листьях—185—424 ppm (Кri1уuк, 1976). Одревесневшие побеги и ягоды — самые бедные медью части лозы. Молодые побеги содержат 17— 26 ppm меди, а грозди и побеги — 21—27 ppm (Саr1еs с сотр., 1966; Frеni, Scienza, 1974). Нередко обнаруживается интоксикация в результате накопления меди в почве, причем наиболее чувствительны корни. Gаrtеl (1974) установил уровень меди 178 ppm в корнях в почве, обогащенной медью, против 6 ppm в корнях в нормальной почве. Fregoni и Scienzа (1974) в условиях интоксикации медью установили в корнях растений содержание меди 100 ppm, тогда как в корнях нормальных кустов ее содержание не превышало 48 ppm. В сусле содержалось около 0,2—4 mg/l меди. Если, однако, кусты обрабатывались содержащими медь препаратами, ее содержание в сусле возрастало до 6—25 mg/l (Gаrtе1, 1974).
Ценным диагностическим методом, кроме анализа корней, оказалось определение активности пероксидазы и полифенолоксидазы в вытяжках листьев. При наличии симптомов токсичности активность этих энзимов понижается до 50% и возрастает в 6 раз. Изменяется также содержание хлорофилла — общего, „а“ и „б“, но в первую очередь варьирует соответственное соотношение (Fregoni, Scienza, 1974).
Молибден.
Симптомы недостаточности этого элемента установлены только у растений, выращивавшихся на питательных растворах, и никогда — на виноградниках, Из проведенных Gаrtе1 исследований (1974) явствует, что наиболее богата молибденом пыльца (около 1 ppm), тогда как в листьях его содержится около 0,2 ppm.
Древесина наиболее бедна молибденом — 0,1 ppm. Сусло содержит от 0,0047 до 0,169 mg/l молибдена, вино — от 0,0011 до 112 mg/l. Delmas (1975) установил, что недостаток молибдена вызывает обогащение листьев марганцем и кальцием и обеднение калием.
Сезонные колебания основных микроэлементов в различных органах растения винограда
Железо.
В листьях молодых побегов и в ходе вегетации динамика содержания этого элемента неравномерна. Наиболее высок его уровень в начале созревания в черешках листьев, находящихся у основания побега (Christensen, 1969; Sаrоsi, 1975). Fregoni и Scienza установили, что в ягодах оно возрастает до начала созревания и затем по мере созревания прогрессивно снижается (рис. 2). Аналогичное развитие наблюдается при выражении содержания железа в mg/l000 ягод; т. е. кривая роста имеет форму двойного сигмоида. Lafon с сотр. (1964) констатировали, что ритм поглощения этого элемента достигает максимума в листьях и молодых побегах в фазе после начала созревания, тогда как в гроздях непрерывно возрастает до сбора урожая.
Величина этого микроэлемента в черешках листьев на протяжении побега и во время вегетации довольно постоянна (Christensen, 1969). Исследования Lafon с сотр. (1964) показывают, что поглощение бора молодыми побегами и листьями возрастает до начала созревания, затем понижается. В гроздях содержание бора такое же, как и железа. Fregoni и Scienza отмечают максимальное содержание этого элемента в ягодах в начале созревания (рис. 2). В пересчете на сухое вещество на 1000 ягод содержание бора возрастает до начала созревания и задерживается на постоянном уровне до сбора урожая.
Марганец.
Содержание марганца в черешках листьев возрастает по мере созревания, независимо от расположения листьев на побеге (Christensen, 1969). Что же касается ритма поглощения, наблюдается постоянный рост (в листьях, побегах и гроздях) до созревания (Lafon с сотр., 1964). В ягодах содержание марганца достигает максимального уровня к началу созревания (в ppm или в сухом веществе на 1000 ягод) (Fregoni, Scienza) (рис. 3).
Источники:
http://studbooks.net/76159/agropromyshlennost/vliyanie_elementov_pitaniya_biologicheskuyu_kachestvo_urozhaya
http://vinograd.info/knigi/fiziologiya-vinograda-stoev/fiziologiya-mineralnogo-pitaniya-8.html
http://vinograd.info/knigi/fiziologiya-vinograda-stoev/fiziologiya-mineralnogo-pitaniya-15.html
