Польза фосфора при выращивании кукурузы
Современные сорта кукурузы обладают значительным потенциалом урожайности, но для его реализации необходимо обеспечить растения достаточным количеством питательных веществ.
Чтобы получить максимальные урожаи кукурузы, важно поддерживать высокий уровень фосфора (P) в почве. Этот элемент часто остается без внимания, особенно когда основного удобрения не хватает для обеспечения полного поглощения и усвоения питательных веществ кукурузой. Однако, контроль уровня фосфора в почве необходим для предотвращения экологических проблем, таких как зарастание водоемов водорослями.
Понимание важности фосфора для производства кукурузы в течение всего сезона и способов поддержания его достаточного уровня в почве является ключом к сохранению высокой урожайности.
Значение фосфора при выращивании кукурузы
К числу важнейших макроэлементов, необходимых растениям, относятся азот (N), фосфор (P) и калий (K). Эти элементы требуются в значительных количествах и часто добавляются в почву в качестве удобрений, чтобы стимулировать максимальный рост культур.
Кукуруза — это растение, которое выносит из почвы 7 кг фосфата (P2O5) на тонну зерна. Однако при внесении удобрений для поддержания урожайности часто забывают о фосфоре, что может привести к снижению урожайности кукурузы.
Фосфор является жизненно необходимым элементом для растений. Он участвует во многих метаболических процессах, включая энергетические реакции, такие как фотосинтез и дыхание, а также важен для поддержания общего здоровья и жизнеспособности растений. Кроме того, фосфор играет ключевую роль в процессе размножения растений, результатом которого является образование зерна.
Достаточное количество фосфора в почве обеспечивает интенсивный рост корней, высокую прочность стебля, повышение качества урожая, равномерное и более раннее созревание, а также получение более качественного зерна.
Фосфор представлен в почве в различных формах, и для его усвоения растениями он должен быть доступен в почвенном растворе. Несмотря на то, что в почвенном растворе обычно содержится лишь незначительное количество фосфора, в большинстве почв его запасы довольно велики. Большая часть фосфора сосредоточена в органическом веществе почвы или в почвенных минералах.
После того как корни растений поглощают весь доступный фосфор, в почвенный раствор возвращается остаточный фосфор. Почвенные микроорганизмы перерабатывают органические формы фосфора, содержащиеся в растительных остатках и органическом веществе, в форму, доступную для растений, в процессе минерализации.
Почвенный раствор также может пополняться за счет неорганического (минерального) фосфора, который высвобождается из почвы в результате процессов выветривания и десорбции. Скорость, с которой этот процесс восполняет запасы фосфора, зависит от его уровня в почве, степени закрепления и pH почвы. Для того чтобы связанный фосфор стал доступным для растений, могут потребоваться месяцы или даже годы.
Если поддерживать уровень pH почвы в диапазоне от 6,0 до 7,0, фосфор (P) будет максимально доступнен для растений. Если pH почвы опускается ниже 6,0, то в кислой среде образуется больше нерастворимых соединений фосфора с железом и алюминием, что делает их недоступными для поглощения растениями. Поэтому известкование кислых почв является эффективным способом повысить доступность фосфора.
При pH выше 7,0 фосфор может вступать в реакцию с кальцием, образуя нерастворимые соединения. Обычно фосфорные удобрения содержат растворимые формы P, которые сразу доступны для растений. Однако в почве растворимый P может быстро вступать в реакцию с минералами, становясь фиксированным (нерастворимым) и менее доступным для растений.
В первый год после внесения в почву только около 20 % от внесенного фосфора становится доступным для растений. Кукуруза получает фосфор из недавно внесённых удобрений и навоза, а также из тех, что были внесены в предыдущие годы, и из остаточного фосфора в почве.
Вынос фосфора сельскохозяйственными культурами
Уровень усвоения фосфора кукурузой зависит от его доступности в почве и способности растения его использовать. Способность кукурузы поглощать фосфор определяется расположением её корней по отношению к этому элементу в почве.
Поскольку фосфор в почве находится в неподвижном состоянии, корням кукурузы приходится активно прорастать вглубь, чтобы добраться до нужного им вещества. В результате реакций связывания фосфор в большинстве почв остаётся на месте своего первоначального нахождения, становясь недоступным для растений. Этот неподвижный, остаточный фосфор постепенно становится доступным для последующих культур.
Всходы кукурузы могут испытывать дефицит фосфора даже в почве с высоким уровнем его доступности, так как в начале сезона, когда температура низкая, а влажность высокая, рост корневой системы может замедляться. Условия, которые ограничивают рост корней, такие как уплотнение почвы, повреждение гербицидами или повреждение насекомыми, могут снизить способность растений усваивать достаточное количество фосфора (P).
Кукуруза активно поглощает фосфор на протяжении всего вегетационного периода. Дефицит этого элемента в начале роста растений может существенно снизить урожайность и замедлить их развитие, от чего они могут не восстановиться.
Особенно чувствительна к недостатку фосфора кукуруза в период между посадкой и до появления первых шести листьев. Если в это время не обеспечить растения достаточным количеством фосфора, то в будущем можно столкнуться с уменьшением максимального потенциала урожайности.
Однако после цветения кукуруза поглощает половину от общего количества фосфора, поэтому дефицит этого элемента во время налива зерна также может сказаться на урожае.
Проявления дефицита фосфора у кукурузы
Кукуруза обычно не проявляет явных признаков дефицита фосфора, за исключением небольшого замедления роста на ранних стадиях. Однако в условиях сильного стресса, вызванного недостатком фосфора (P), молодые растения могут приобретать фиолетовый оттенок (Рисунок 1).
Степень интенсивности фиолетового окраса может варьироваться в зависимости от генетического состава конкретного сорта кукурузы. Некоторые разновидности меняют цвет гораздо сильнее, чем другие. Эти симптомы также могут быть схожи с признаками других стрессовых факторов, таких как уплотнение почвы или повреждение гербицидами.
Кроме того, фиолетовая окраска может быть вызвана накоплением фиолетового пигмента — антоциана, что также может создать иллюзию дефицита фосфора. Хотя точный механизм возникновения фиолетовых пятен до конца не изучен, существует предположение, что они могут появляться в результате воздействия ясных солнечных дней и прохладных ночей (от 4 до 10 °C), когда растения находятся на стадии роста от 3 до 6 листьев (V3-V6). Фосфор обладает высокой мобильностью в растениях, и в случае его дефицита он может перемещаться из старых тканей в молодые, активно растущие области. По мере созревания растения фосфор направляется в репродуктивные зоны, где для формирования зерна требуется значительное количество энергии. Дефицит фосфора в конце вегетационного периода может негативно сказаться как на развитии зерна, так и на созревании самого растения.
Анализ почвы — это основа рационального использования фосфора в сельском хозяйстве. Он позволяет определить содержание этого элемента в почве, уровень pH и необходимое количество фосфора для выращивания кукурузы.
Рекомендации по применению удобрений учитывают как поглощение, так и вынос фосфора (P) культурой. Например, одна тонна зерна кукурузы поглощает около 7 кг P2O5 (оксида фосфора). При заготовке кукурузного силоса с каждой тонной массы натуральной влажности (35 % СВ) выносится от 4,6 до 6,8 кг/т P2O5. Следует отметить, что кукуруза, срезаемая на силос, выводит из почвы гораздо больше P2O5, так как убирается почти вся надземная часть растения.
Важно вносить удобрения, основываясь на результатах анализа почвы, и использовать необходимое количество фосфора в зависимости от типа выращиваемой кукурузы.
Поскольку фосфор не является мобильным веществом и легко закрепляется в почве, внесение удобрений может существенно повлиять на его доступность для растений.
Фосфорные удобрения можно вносить двумя способами: разбрасывать и перемешивать в почве или делать концентрированные полосы.
Разбрасывание и перемешивание фосфора в почве повышает вероятность контакта корней с удобрением, улучшая его усвоение. Но в то же время удобрения больше соприкасаются с впитывающими поверхностями почвы, что способствует более сильной фиксации фосфора.
Внесение удобрений в виде концентрированных полос, напротив, может минимизировать их контакт с почвой и снизить вероятность фиксации.
В течение первых шести недель после посадки, пока корни кукурузы не достигнут середины междурядий, фосфор, внесенный ленточным способом вблизи кукурузного ряда, с большей вероятностью будет доступен для поглощения растениями, чем если бы такое же количество фосфора было распределено равномерно по всей поверхности почвы. Использование фосфора в виде раздельного и ленточного внесения может существенно повысить урожайность кукурузы.
Поскольку фосфор достаточно малоподвижен в почве, он утрачивается в основном в результате эрозии почвы и смыва. Загрязнение фосфором может привести к чрезмерному росту растительности и водорослей в воде, что сильно ограничивает использование воды для питья, промышленности, рыбалки или отдыха. Таким образом, важно использовать методы рационального применения, которые минимизируют эрозию почвы и смыв, как для сохранения окружающей среды, так и для поддержания максимальной доступности фосфора в почве для растений.
Оригинал статьи: https://www.cropscience.bayer.ca/articles/2022/benefits-of-phosphorus-for-corn-production