Итоги и дальнейшие задачи исследований по растительной диагностике

Развитие исследований по растительной диагностике началось в двадцатых-тридцатых годах текущего столетия одновременно у нас в стране и за рубежом. Первым исследователям пришлось разрабатывать методы диагностики питания, проверять и пропагандировать их. Число таких энтузиастов было невелико? это были главным образом агрохимики и физиологи растений. В настоящее время в нашей стране такие исследования проводятся более чем в 200 пунктах. В работу включились полеводы, овощеводы, садоводы, чаеводы, виноградари, цветоводы и лесоводы. Наиболее высокая эффективность таких исследований может быть достигнута только при проведении их по единой программе и методике. В 1957 г. такие программы и методика были предложены Почвенным институтом (1957 и 1959 гг.), а затем уточнялись и совершенствовались при участии других исследователей.

Начальные итоги были подведены на I совещании по растительной диагностике в 1963 г., где излагались главным образом результаты опытов по полевым культурам и было положено начало работ по диагностике питания многолетников? винограда, чая, садовых, декоративных и лесных культур.

К настоящему времени количество исследований по этим культурам возросло настолько, что возникла необходимость обсудить отдельно специфику методов диагностики этих двух разных групп сельскохозяйственных культур.

Одним из основных итогов многолетних исследований по растительной диагностике следует считать то положение, что в настоящее время уже редко приходится доказывать целесообразность применения в числе других агрохимических методов и методов растительной диагностики. За рубежом эти методы вошли в практику сельского хозяйства. Так, например, во Франции имеется специальная лаборатория листового анализа для обслуживания нужд хозяйств. В США для тех же целей существует ряд лабораторий по тканевой диагностике.

У нас в стране растительная диагностика используется в следующих направлениях:

для контроля питания растений и выявления необходимости подкормок;

для уточнения системы применения удобрений;

при агрохимической характеристике почвы по содержанию доступных для растений форм соединений питательных веществ;

для выяснения селекционерами способности сортов использовать питательные вещества почвы и удобрений;

при исследованиях вопросов питания растений.

Для контроля питания растений, когда требуется быстро получить ответ, чаще всего пользуются анализом свежих растительных проб: анализируют срезы стеблей или листовых черешков, выжатый сок из них или вытяжки из этих частей растений, т. е. пользуются методами «тканевой диагностики».

При работе во всех направлениях растительной диагностики используются различные виды этого метода: визуальная, тканевая, листовая диагностика и валовой анализ целых растений.

Широкая проверка на многих сельскохозяйственных культурах и в разных почвенно-климатических районах страны показала применимость методов химической диагностики как для контроля питания растений, так и для иных целей. Наряду с этим выявились отличия некоторых растений в этом отношении. Так, например, было твердо установлено, что в корнях некоторых растений полностью восстанавливаются нитраты и поэтому нельзя диагностировать азотное питание этих растений по содержанию нитратов в их надземных частях. Из полевых культур сюда относятся ряд луковичных, некоторые бобовые, затопляемый рис и другие болотные растения, произрастающие в условиях, исключающих нитрификацию почвенного азота.

Одним из важных методических вопросов растительной диагностики является выбор индикаторного органа для того или иного метода химической диагностики и для определения потребности в макроили микроэлементах.

Можно считать установленным, что для тканевой диагностики следует анализировать нижние ярусы растений: низ стеблей и черешки нижних листьев, т. е. органы, более богатые сосудопроводящими системами и расположенные ближе к корням.

Для листовой диагностики потребности в макроэлементах анализируют валовое содержание их во взрослых листьях, т. е. вполне закончивших свой рост, но зеленых и здоровых. Такие листья «работают» уже не столько на себя, сколько на снабжение питанием молодых растущих органов. В силу этого они при недостатке питания сильнее обедняются, а при избытке наиболее сильно обогащаются этими элементами (1965 г.).

При определении потребности в микроэлементах более обоснована рекомендация брать в качестве индикаторных органов верхние листья и верхние части растений. Если листья крупные, нужно брать только одни пластинки, без черешков. Не следует также брать всю надземную часть, так как в этих случаях в пробе будет много грубых частей растений, которые снизят концентрацию микроэлемента.

Имеются также выводы и предложения о сроках взятия проб растений. Во всех случаях рекомендуется брать пробы в определенные фазы развития и формирования урожая. Учитывая разную потребность растений в питательных веществах по фазам, необходимо знать эту потребность для каждого возделываемого растения в ответственные периоды. Если таких сведений нет в литературе, то надо провести опыты с дозами удобрений в соответствии с «Методическими указаниями», разработанными Почвенным институтом имени В. В. Докучаева.

Для контроля питания важно как можно раньше выяснить нарушение питания с тем, чтобы иметь больше возможностей его исправить. Следовательно, в этих случаях пробы растений рекомендуется брать в ранние фазы. Валовые анализы в эти сроки также нужны, так как они обосновывают систему питания растения этого и всех последующих посевов.

Совершенствуются методы химического анализа растительных проб для диагностики питания растений? как тканевой, так и листовой и валового анализа всей надземной массы. К. П. Магницкий (1964) включает все большее число анализируемых элементов. Особенно возрастают возможности анализа элементов с применением спектрографии. Разработаны и многократно проверены методы определения общего содержания нескольких элементов в одной навеске после кислотного озоления смесью серной и хлорной кислот или серной кислотой с добавлением перекиси водорода.

Требуется также дальнейшее познание и потребности растений в микроэлементах как в части выбора индикаторного органа, так и в разработке методов химического анализа и установлении критериев обеспеченности питания этими элементами. Почвенные анализы здесь могут помочь мало, так как они характеризуют лишь запасы таких элементов в почве, но не их доступность растениям. Растительные анализы на содержание микроэлементов дают более правильные ответы. Однако и здесь еще не все сделано, так как известно, что из общего количества поступившего в растение микроэлемента лишь некоторая доля участвует в активации ферментативных систем. Поэтому некоторые исследователи пытаются определить достаточность поступивших в растение микроэлементов по изменению активности ферментов. Однако этот вопрос еще нельзя считать решенным.

Валовое определение содержания микроэлементов в растении, особенно в его продуктивной части, имеет большое значение, для установления биологического качества продуктов питания человека. Так, например, по данным профессора Н. М. Шкварука, состав и количество микроэлементов в плодах яблонь и груш сильно изменяется в зависимости от сорта и почвенно-климатических условий района. Следовательно, человек может либо недополучить, либо получить избыток (и, может быть, даже вредный) того или иного микроэлемента в зависимости от того, откуда и какого сорта плоды поступили. Последнее касается не только микроэлементов, но и некоторых соединений макроэлементов, например нитратов в овощах, которые человек употребляет в свежем виде. Поэтому возникает проблема установления двух критериев оптимального состава растений: один? для наилучшего выращивания урожая и мобилизации всех потенциальных возможностей растений в его создании, второй? для обеспечения лучшего биологического качества урожая.

Необходимо подчеркнуть развитие направления применения растительной диагностики для уточнения агрохимической характеристики почв по содержанию доступных соединений питательных веществ. Особенно перспективен этот метод для установления степени обеспеченности почвенным питанием древесных плодовых и других многолетних культур, что подчеркивает важность работы с ними.

Для целей скорейшей реализации полученных выводов требуется, во-первых, координация исследований по растительной диагностике, во-вторых, составление сводки всех имеющихся материалов и, в-третьих, пропаганда разработанных методов и рекомендаций для сельскохозяйственной практики [1].