Дефіцит Азоту В Рослинах: Виявлення Та Усунення Симптомів

Чому Дефіцит Азоту Небезпечний Для Рослин?

Азот (N) необхідний для синтезу хлорофілу, без якого неможливий фотосинтез — тобто живлення рослин. Крім того, азот є «будівельним блоком» для амінокислот, ДНК, мембранних білків, ферментів, більшості коферментів, ауксинів, цитокінінів та клітин. Також внаслідок дефіциту азоту знижується рівень білка в зернових на кшталт кукурудзи та пшениці. Тож азотфіксація та підтримання його оптимального рівня критично важливі для зростання та продуктивності рослин.

Що Спричиняє Дефіцит Азоту В Рослинах?

Нестачу азоту в рослині може спровокувати ряд факторів. Щоб контролювати ситуацію, слід розуміти причини виникнення проблеми. Ось типові з них:

• Невідповідний тип ґрунту на кшталт піщаних та добре дренованих земель, для яких характерне швидке вимивання поживних речовин.
• Перезволоження внаслідок надмірного поливу та злив.
• Недолік вологи в ґрунті, який перешкоджає поглинанню водорозчинних поживних речовин корінням рослин.
• Недостатня аерація ґрунту. Вона забезпечує необхідною кількістю O2 аеробні та факультативні аеробні азотфіксуючі бактерії, які постачають рослинам органічний азот. Якщо вміст повітря в ґрунті низький, денітрифікуючі бактерії почнуть замість нього поглинати NO2 та NO3. Крім того, брак аерації призводить до розщеплення корисних для рослин нітратів до N2O, тобто парникового газу.
• Занадто низька температура ґрунту знижує розчинність поживних речовин та активність мікроорганізмів, необхідних для вивільнення засвоюваного рослинами N.
• Високий рівень вмісту цинку (Zn), марганцю (Mn), калію (K), хлоридів також провокує дефіцит азоту в рослинах.
• Засолення ґрунту перешкоджає поглинанню поживних речовин через осмотичний тиск та знижує доступ N.
• Високий або низький рівень кислотності ґрунту (pH) також може спровокувати дефіцит азоту в рослинах.
• Пошкоджені шкідниками або хворі коріння рослин погано засвоюють поживні речовини, зокрема N.
• Бур’яни позбавляють культури життєво важливих елементів, що також провокує азотне голодування рослин.
• Висока розчинність елементу також є однією з причин його дефіциту, оскільки він легко вимивається із ґрунту.
• Низький рівень органічної речовини, оскільки це природне джерело N для рослин.

Ознаки Та Симптоми Дефіциту Азоту В Рослинах

Азотне голодування рослин можна визначити за характерними змінами кольору, а також форми листя та стебла, вимушеним раннім цвітінням, ознаками некрозу тощо.

Як Швидко Проявляються Ознаки Нестачі Азоту В Рослинах?

Дефіцит N в рослинах можна виявити досить рано за станом листя. Характерними ознаками є блідо-зелений колір та пожовтіння, поряд із нестачею інших поживних речовин. Виявивши проблему, слід негайно зайнятися її усуненням, інакше легка початкова стадія перейде у важку.

Симптоми Азотного Голодування Рослин

Недолік N свідчить про низький вміст хлорофілу, який надає рослинам яскравого зеленого кольору. Саме тому на ранніх стадіях дефіцит азоту листя починає тьмяніти, а потім жовтіти. Далі з’являються серйозніші симптоми — некроз та в’янення.

Також симптоми азотного голодування рослин помітні на початку періоду цвітіння. Стебла набувають фіолетового відтінку, пагони вкорінюються повільно, рослини стають тонкими та слабкими. На останній стадії азотного голодування культури гинуть, що призводить до повної втрати врожаю.

Вплив Дефіциту Азоту На Зростання Коренів

Дефіцит азоту в сільськогосподарських культурах впливає на розвиток коренів: вони ростуть швидше, ніж пагони. Це реакція саме на азотне голодування ^{Zhongtao Jia, Ricardo F.H. Giehl, Nicolaus von Wirén. (2020, July). The Root Foraging Response under Low Nitrogen Depends on DWARF1-Mediated Brassinosteroid Biosynthesis. Plant Physiology, 183(3): 998–1010, https://doi.org/10.1104/pp.20.00440.}: так рослини намагаються займати більше територій у пошуках життєво необхідної поживної речовини. При надлишку N зростання коренів уповільнюється, щоб мінімізувати його поглинання.

Прояви Нестачі Азоту В Рослинах

Наслідки дефіциту азоту в рослинах залежать від того, наскільки сильно порушено їхнє живлення.

На ранній стадії азотне голодування проявляється в легкому знебарвленні зрілого листя, через що рослина виглядає блідою та тонкою. Потім з’являються серйозніші симптоми:

• велике листя з блідо-зелених перетворюється на жовте та біле;
• коріння та дрібне листя стають червонуватими або пурпуровими;
• жилки та черешки червоніють;
• на стеблах з’являються вертикальні пурпурові смуги;
• форсується період цвітіння;
• хлороз вражає не лише нижню, а й верхню частину рослини;
• листя скручується та опадає;
• на посівах з’являються некротичні тканини;
• значно знижується врожайність;
• рослини передчасно в’януть і гинуть.

У пошуках доступного N коріння починає активно розростатися, але пагони залишаються маленькими та слабкими, оскільки рослини закривають водні пори. Отже, доступ вологи й поживних речовин до пагонів обмежений.

У разі сильного дефіциту азоту — без води, харчування, будівельних матеріалів для клітин, при слабкому фотосинтезі й, як наслідок, відсутності енергії — культури зрештою гинуть.

Приклади Ознак Азотного Голодування Рослин

Незважаючи на деякі загальні ознаки дефіциту N, у різних культур симптоми голодування можуть візуально відрізнятись.

Дефіцит Азоту В Кукурудзі

Проростки кукурудзи не потребують великої кількості N, тому на початку сезону симптоми азотного голодування зазвичай не помітні. Пізніше проблему можна виявити за тонким стеблом та характерним блідо-зеленим або жовтуватим листям. До специфічних симптомів дефіциту азоту в кукурудзі відносяться:

• V-подібне пожовтіння ^{Adotey, McClure, Raper and Florence. (2021). Visual Symptoms: A Handy Tool in Identifying Nutrient Deficiency in Corn, Cotton and Soybean. University of Tennessee, Institute of Agriculture.}: воно починається з кінчиків листя, поширюється вздовж головної жилки до основи листа, який зрештою стає коричневим;
• маленькі качани, які погано наповнені або мають занадто тонку верхівку;
• лисніючі зерна (через дефіцит білків і надлишок жирів);
• стерня набуває бурого відтінку.

Дефіцит Азоту В Рисі

Нестача азоту погіршує розвиток рисових культур, що проявляється у надто маленьких, блідо-зелених стеблах та коротких головках. Проблему можна визначити за:

• світло-зеленим і жовтим кольором нижнього молодого листя;
• пожовтінням кінчиків старого листя;
• низькою продуктивністю та кущистістю.

Дефіцит Азоту В Сої

Бобові відомі як азотфіксуючі рослини, які забезпечують N інші культури. Тим не менш, соя також може страждати від азотного голодування. Серед перших симптомів — блідо-зелена рослинність та світло-жовте листя з зеленими прожилками (міжжилковий хлороз). На останній стадії починається некроз: колір листя поступово змінюється від блідо-жовтого до коричневого.

Ознаки Нестачі Азоту В Огірках

Огірки дуже чутливі до хімічного складу ґрунту, тому швидко реагують на дефіцит N. Можна виділити наступні ознаки цієї проблеми:

• плоди й листя втрачають колір — стають світло-зеленими;
• на верхівках зеленців з’являються дзьобоподібні паростки;
• нижня частина листа жовтіє;
• припиняють розвиватися пасинки та батоги.

Симптоми Дефіциту Азоту В Пшениці

Азотне голодування пшениці проявляється в жовтуватому або світло-зеленому листі. Також знижується кількість пагонів та уповільнюється їх зростання. До характерних симптомів належать:

• знебарвлення: воно починається з кінчиків старого листя, колір якого змінюється з жовтого на світло-зелений, а потім білий;
• стебла можуть набувати світло-рожевого відтінку.

У той же час знебарвлення не завжди означає дефіцит азоту — це може бути наслідком нестачі в пшениці калію або молібдену (Mo), а також заболочування ^{Diagnosing nitrogen deficiency in wheat. (2017, February 27). Department of Primary Industries and Regional Development, Agriculture and Food division.}. Тому, визначаючи причини проблеми, поряд із тестуванням тканин та коректним аналізом ситуації необхідно розуміти відмінності у цих порушеннях.

Чим Дефіцит Азоту В Рослинах Відрізняється Від Надлишку?

Обидва порушення небезпечні, оскільки уповільнюють зростання рослин та знижують урожайність. Різниця полягає в тому, що при дефіциті посіви страждають від нестачі азоту, а при надлишку — від його надмірної кількості.

Таким чином, надлишок та дефіцит азоту в рослинах вимагають різних рішень. При нестачі елементу необхідно додавати поживну речовину, зберігаючи оптимальний баланс рН ґрунту. При перевищенні норми азот можна спробувати вимити слабшими розчинами добрив.

Як Боротися З Дефіцитом Азоту В Рослинах

Коли рослинам не вистачає N, необхідний обсяг поживної речовини можна забезпечити за допомогою органічних або хімічних методів. Профілактика дефіциту азоту в рослинах вирішує цю проблему заздалегідь.

Органічні методи

Органічна речовина не тільки забезпечує рослини життєво важливими поживними речовинами, але також покращує структуру ґрунту та допомагає утримувати ґрунтову вологу. Основними джерелами N в органічному землеробстві є:

• компост;
• гній;
• азотфіксуючі рослини (наприклад бобові);
• рогове, кісткове, рибне або кров’яне борошно;
• настій кропиви;
• лушпиння арахісу;
• кокосовий торф (кокосова стружка);
• макуха;
• сидерати;
• листя дерев;
• зола тощо.

Існує багато добрив, які можуть вирішити проблему дефіциту азоту в рослинах. Концентрація елемента в них різна ^{Krishan Chandra. (2005, January). Organic manures. Regional Centre of Organic Farming.}. Зокрема, кров’яне борошно, лушпиння (або макуха) арахісу та кокосовий торф містять набагато більше N, ніж вугілля, деревна зола або свіжий пташиний послід. Попередити дефіцит азоту в бобових також допомагають покривні культури, сумісні посіви та сівозміна.

Хімічні Методи

Неорганічні методи боротьби з дефіцитом азоту в рослинах припускають використання синтезованих азотовмісних добрив для відновлення культур, наприклад NPK-добрив, ціанаміду кальцію, аміачної селітри, сечовини тощо. Аналіз ґрунту перед початком сільськогосподарського сезону допомагає скоригувати рівень pH та кількість поживних речовин.

Більшість хімічних добрив мають збалансовану формулу з конкретним співвідношенням NPK. Перше число означає кількість N: чим вище потреба в поживних речовинах, тим вище має бути цей показник.

Як Уникнути Дефіциту Азоту В Рослинах

Своєчасні профілактичні заходи дозволяють недопущення азотного голодування. До них відносяться:

• правильний дренаж ґрунту;
• збалансоване використання добрив;
• внесення органічних речовин;
• тестування ґрунту перед посівом;
• аналіз тканин рослин щодо азотного голодування.

Деякі сільськогосподарські методи збагачують ґрунт азотом, наприклад:

• Регулярне достатнє (але не надмірне) зрошення запобігає не тільки опікам рослин, а й витоку N.
• Фертилізація та фертигація підвищують концентрацію N у ґрунті. Зокрема, при краплинному зрошенні поживні речовини надходять до кореневої зони рослин.

Існують різні способи позбутися дефіциту азоту в ґрунті. Головне — дотримуватися правильного балансу, оскільки кожна культура має свої потреби. Інакше врожайність падає. Наприклад, надмірна кількість N може зашкодити при вирощуванні солодкої картоплі, оскільки елемент стимулює зростання пагонів, а не коренеплодів.

Використання EOSDA Crop Monitoring Для Боротьби З Дефіцитом Азоту В Рослинах

Виявити дефіцит N допомагає не тільки пошук візуальних ознак проблеми. Ефективними інструментами контролю стану посівів є дистанційне зондування та супутникова аналітика. Особливо супутниковий моніторинг корисний для представників агропромислового сектора, що оперують тисячами гектарів землі. Крім кооперативів, це можуть бути агроконсультанти, страхові компанії, постачальники сільськогосподарського програмного забезпечення, державні організації тощо.

Моніторинг Погоди

Баланс N значною мірою залежить від кліматичних умов. Наприклад, на нього негативно впливають посухи та зливи. EOSDA Crop Monitoring дозволяє агроконсультантам та іншим учасникам сільськогосподарської промисловості стежити за погодними аномаліями за допомогою двотижневих прогнозів. Таким чином, платформа полегшує планування польових робіт для підтримки необхідного рівня поживних речовин, зокрема N. Також агроконсультанти можуть використовувати дані EOSDA Crop Monitoring для рекомендацій клієнтам щодо усунення дефіциту азоту в ґрунті.

Ідентифікація Заболочування

Причиною затоплення або заболочування бувають не тільки сильні дощі та особливості рельєфу, а й надмірне зрошення. Це також може призвести до дефіциту азоту в рослинах. Індекс NDMI показує рівень вологи у посівах, що допомагає контролювати цей фактор. За відсутності дощів високі значення NDMI можуть свідчити про надмірний полив.

Також EOSDA Crop Monitoring допомагає планувати сільськогосподарські роботи для кожного поля чи окремих ділянок, зокрема моніторинг дефіциту азоту в рослинах. Завдяки журналу робіт, у якому фіксується кожна дія, великі агрокомпанії завжди знатимуть про все, що відбувається на кожній ділянці поля. Це дозволяє контролювати величезні масиви землі, ефективно організувати полив, фертигацію або будь-яку іншу сільськогосподарську діяльність, економити ресурси та зберігати здоров’я врожаю.

Моніторинг Здоров’я Рослин На Активних Етапах Розвитку

Пожовтіння та відставання у зростанні відбуваються під впливом різних факторів, але саме N безпосередньо впливає на рівень хлорофілу. Саме тому дефіцит елемента негативно впливає на посіви. Оскільки на етапі активного розвитку рослин потреба сільськогосподарських культур в нітрогені зростає, для виявлення дефіциту азоту можна використовувати індекс ReCl. Він підходить для моніторингу рослин у період активного росту. Низькі значення індексу вказують на відхилення у розвитку посівів, можливо, саме через дефіцит N.

Баланс Азоту — Ключ До Здоров’я Рослин

Дефіцит азоту в рослинах негативно позначається на врожаї, але його надлишок також знижує продуктивність. При нестачі N культури страждають від хлорозу, насамперед старе листя, оскільки рослини перерозподіляють елемент на користь молодих. Азотне голодування гальмує зав’язування плодів та загальне зростання культур.

При надлишку N підвищується чутливість рослин до водного та холодного стресу, а також їхня уразливість до атак патогенів. Плоди дозрівають повільно, стають занадто м’якими та швидше псуються. Особливо високий вміст N небезпечний для коренеплодів рослин, оскільки у цьому випадку пагони ростуть швидше за коріння.

Таким чином, необхідно підтримувати правильний баланс, щоб уникнути надлишку або дефіциту азоту в рослинах. EOSDA Crop Monitoring допомагає вчасно помітити будь-які відхилення у розвитку культур. Це дозволяє вирішити проблему на ранній стадії та уникнути втрат врожаю.