Может ли минеральное питание влиять на заболевания растений?

Может ли минеральное питание влиять на заболевания растений?

Как известно, профилактика лучше, чем борьба с инфекцией. Заболевания растений являются одним из серьезных ограничивающих факторов в сельскохозяйственном производстве. Большинство фермеров используют тонны химии для контроля заболеваний своих культур, не зная, что надлежащее минеральное питание играет ключевую роль в управлении здоровья растений. В дополнение к росту затрат на производство, использование пестицидов ставит вопросы перед проблемой сохранения окружающей среды и безопасности пищевой продукции.

Все основные питательные элементы растений оказывают влияние на здоровье растений и их восприимчивость к болезням. Растения, испытывающие питательный стресс, будут более восприимчивыми к заболеваниям, в то время как адекватное питание делает растения более устойчивыми к болезням.

Устойчивость растений к заболеваниям, прежде всего, связана с их генами.  Однако, способность растений проявлять заложенную генами устойчивость к конкретному заболеванию связано с минеральным питанием.

Некоторые элементы оказывают  большее влияние на сопротивляемость растений к заболеваниям, чем другие. Однако справедливости ради следует отметить, что конкретное питательное вещество может оказывать противоположное воздействие на различные заболевания  в различных условиях, т.е. то же самое питательное вещество может уменьшить заболеваемость одной болезнью, но усугубить заболеваемость других.

рН почвы, форма азота и доступность питательных веществ играют важную роль в управлении болезнями. Управление питательными веществами может быть достигнуто напрямую — путем применения соответствующих удобрений или косвенно — посредством использования различных культурных практик, таких как известкование для регулирования pH, орошения, внесения органики, обработки почвы и др.

Интегральный подход к выбору сортов, культурных практик, химических обработок и минерального питания — лучший подход к борьбе с болезнями растений.

Как минеральное питание может воздействовать на заболевания растений?

Минеральное питание воздействует в основном на два важных защитных механизма у растений:

  • Формирование механического барьера (т.е. толщина клеточных стенок).
  • Синтез натуральных защитных компонентов (антиоксидантов, фитоалексинов и флавоноидов)

В принципе, все болезни имеют циклы, состоящие из 3-5 частей, и любое заболевание можно предотвратить или подавить, если какой-то из циклов прерван. Различные патогены имеют разные механизмы заражения.

Грибы проникают в поверхностные клетки (эпидермис), проходя через клетки или через них. Стены клеток оказывают физическое сопротивление грибу, и более сильные стенки клеток могут противостоять и предотвратить инфекцию. Некоторые питательные вещества, такие как кальций, играют важную роль в способности растения развивать более сильные стенки и ткани клеток.

Растения выделяют различные компоненты. Когда некоторые питательные вещества находятся ниже определенного уровня, высвобождаемые соединения содержат большее количество сахаров и аминокислот, которые стимулируют закреплению и развитию грибка.

Минеральное питание также влияет на производство противогрибковых соединений в растениях. Бактерии поражают ткани растения через раны, сосущих насекомых и через устьица. Затем они распространяются в межклеточных пространствах. Бактерии выделяют ферменты, которые растворяют растительную ткань. Кальций известен своей способностью ингибировать такие ферменты.

Способность бактерий распространяться в ткани растения зависит от прочности внутренних клеток, на которые сильно влияет минеральное питание.

Другой механизм, в котором бактерии распространяются внутри растения, находится в ксилеме (сосуды, которые транспортируют воду на растении). Бактерии образуют слизь внутри сосудов и блокируют их. В результате стебли и листья увядают и отмирают. Некоторые питательные вещества растений подавляют способность бактерий образовывать эту слизь.

Вирусы передаются растениям через сосущих насекомых и грибы. Было обнаружено, что кремний, хотя он и не является питательным веществом для растений, препятствует способности некоторых всасывающих вредителей, таких как тли, проникать сквозь кутикулу листа. В результате нагрузка от вирусной инфекции снижается.

Практика культивации и почвенные условия

Многие заболевания растений классифицируются как болезни характерные для высокого рН или низкого рН, высоким содержанием аммония или нитратов, высокой или низкой влажностью и т.д. Практика выращивания, которая влияет на внесение азотных удобрений различной формы, также влияет на рН почвы и, следовательно, развитие болезни.

Например, такие заболевания как  вертициллёз на овощах, корневая гниль Phymatotrichum на хлопке, корневая гниль Тиелавиопсис на табаке, характерны для щелочных почв.

Парша снижается при снижении рН почвы. Сера и аммоний NH4+ используются для снижения рН почвы и снижения нагрузки от парши, в то время как Ca, K и NO3— наоборот повышают рН почвы.

Один и тот же элемент — разный эффект

Различные окисленные формы одного и того же элемента часто оказывают противодействующее действие на болезнь растений. Это прежде всего справедливо для азота, серы, марганца и железа. Например, азотистые формы нитратов (NO3) и аммония (NH4) имеют разные метаболические пути и, следовательно, различные эффекты на болезнь растений.

Чрезмерный азот

Адекватные нормы внесения азота необходимы для обеспечения устойчивости растений к заболеваниям. Однако и избыток азота может способствовать благоприятным условиям для развития заболеваний.

Причины для этого следующие:   

  • Чрезмерный азот стимулирует формирование более тонких и слабых клеточных стенок
  • Повышенная плотность растений и, следовательно, высокая влажность и низкий уровень освещенности.
  • Избыток азота замедляет созревание растительных тканей и, следовательно, увеличивает риск заражения и развития.
  • Несбалансированное соотношение N:K влияет, как на урожайность, так и на сопротивляемость к болезням.

Дефицит кальция

Кальций регулирует целостность клеточных мембран. Это важно для надлежащего функционирования механизма поглощения питательных элементов клеткой также как и для предотвращения их потери из клеток.

Он также является основой защитного механизма растений, который помогает растению определить и отреагировать на стрессовые условия внешней среды. Обе роли, как защиты растения, так и твердости его ткани важны для устойчивости к атакам патогенных организмов и процессам распада во время хранения. В плодах очень легко может возникнуть дефицит кальция, особенно в периоды быстрого роста, что приводит к отмиранию кончика плода, часто определяемое как вершинная гниль у овощей, или к таким физиологическим нарушениям  как горькая ямчатость у семечковых культур.

Вершинка является общим физиологическим расстройством и, как правило, проявляется в условиях жаркой погоды. Плоды поражаются на ранней стадии развития (10-15 день после завязи плодов). Причина кроется в более высокой скорости  роста растения по сравнению с поступлением кальция. Это сказывается на разрушении определенных тканей плода, которые проявляются в виде вершинной гнили плода.

Другие факторы, влияющие на проявление вершинки, непосредственно связаны с потреблением и передаче кальция растению, такие как высокий уровень солей, высокая температура, высокая освещенность и нехватка воды.

 

Фото 1. Вершинная гниль плода на томате и перце.

Решающим фактором для появления горькой ямчатости является не только само содержание кальция в плодах, а отношение этого элемента к содержанию в плодах калия и магния. Слишком высокое содержание калия и магния, даже при нормальном обеспечении кальцием, также вызывает появление пятен ямчатости. Поэтому нельзя вносить под плодовые культуры, прежде всего произвольные количества калия. Простым опытом нетрудно доказать, что с увеличением доз калия усиливается склонность плодов к горькой ямчатости.
 

Фото 2. Горькая ямчатость на плодах яблони.

Кальций также влияет на такие физиологические нарушения как растрескивание плода (точка входа для заболевания и вредителей) и солнечные ожоги. Раны и трещины – потенциальные точки входа вредителей, бактерий и вирусов.

Оптимально внести в почву осенью или весной базовую дозу кальциевых удобрений совместно с органикой (известь или мел/гипс — в зависимости от кислотности почвы), и своевременно подавать его в водорастворимой форме в виде нитрата кальция через фертигацию совместно с листовыми подкормками  с интервалом 7-10 дней. В конце цветения и после образования завязи рекомендуется провести минимум 3-4 листовые подкормки растворимыми кальциевыми удобрениями.

Калий и соотношение K:Ca

Калий это катион, который вовлечен в  поддержание осмотического потенциала растений (клеточный тургор), одним из следствий этого является движения устьиц — отверстий, которые позволяют растениям обмениваться газом и водой с атмосферой (как следствие утолщение клеточных стенок). Он усиливает передачу и хранение продуктов фотосинтеза (от листьев к плодам).

Калий является очень важным питательным веществом в профилактике заболеваний растений, поскольку он участвует во многих клеточных процессах, которые влияют на тяжесть заболевания.

Адекватные уровни калия повышают производство и транспортировку углеводов в растении. Калий также играют важную роль в повышении устойчивости растений к низким температурам, засолению, засухе и болезням. Поэтому растению необходимо подавать достаточное количество калия для удовлетворения потребностей во всех частях растений.

Он также является  эффективным средством против бактерий, грибов и нематод. Однако избыток калия и высокое соотношение K: Ca (антогонизм) могут приводить к дефициту кальция и снижению сопротивляемости к болезням.

Калий оказывает хорошо известный эффект повышения устойчивости растений к патогенам и снижения воздействия инфекции:

  • Калий снижает эффект бактериоза (пятнистость листьев), вызываемый Pseudomonas lachrymans.
  • У партенокарпических тепличных огурцов за счет применения дополнительного калия на 27% — 33% снижается серая плесень плодов, вызываемая Botrytis cinerea.
  • Листовые обработки солями калия помогают контролировать мучнистую росу, вызываемоую Sphaerotheca fuliigiena (Фото 3). Исследования показали, что опрыскивание помогает растению огурца вырабатывать индивидуальную сопротивляемость к заболеванию.

Фото 3. Лист огурца, инфицированный мучнистой росой.

 

Фото 4. Лист с соседнего растения, обработанного удобрением с содержанием калия.

 
Заключение

Минеральное питание и культурные практики, которые влияют на него, играют очень важную роль в предотвращении болезней растений и в устойчивости растений к болезням. Сбалансированное питание растений может помочь производителям свести к минимуму использование химических веществ и повысить производительность. В этой статье этот важный вопрос был рассмотрен всего лишь в нескольких словах.

Именно поэтому очень важно соблюдать правильные пропорции в подкормке растений, чтобы не переусердствовать с одними элементами питания в ущерб другим. Данную проблему помогает решать использование современных комплексных препаратов, таких как удобрения ФИТОФЕРТ ЭНЕРДЖИДанные препараты сбалансированы по составу и учитывают потребности и особенности потребления растений по фазам их развития.

Хотя заболевания нельзя исключить совсем никакой агрономической практикой и питанием (конкретным элементом), но серьезность проблемы может быть снижена в значительной мере должным питанием. Необходимо использовать надлежащие программы питания, составленные на основе анализа почвы, воды и растительной ткани с постоянным мониторингом заболеваний.

Здоровое питание – это наше здоровье и здоровье наших детей!

Пролистать наверх Яндекс.Метрика