вещества

Антагонизъм между хранителните вещества.

Антагонизмът между хранителните вещества се поражда чрез взаимодействия между йони със сходни физикохимични свойства като валентността и/или диаметъра на йона. Съревнованието, което се случва между йони, може да възникне чрез навлизане в същия протеинов канал или чрез свързване с протеин носител. В групата на антагонистичните елементи можем да подчертаем конкуренцията между сулфат и молибдат, сулфат и селенат, калий и магнезий, нитрати и хлориди, калий и магнезий или тази между калий и амоний.

Амоний/калий. И двата катиона са моновалентни, така че има антагонистичен ефект между двете йонни форми. Чрез много изследвания е показано, че колкото по-голямо е количеството на амония, толкова по-ниска е абсорбцията на калий от корените и обратно. Можем също така да очакваме, че когато има излишък на калий, ще възникне дефицит на магнезий, тъй като последният присъства в почвения разтвор под формата на катион. За да се избегне антагонистичното явление между тези хранителни вещества, препоръчително е да се извърши анализ на почвата, за да се диагностицира наличието на хранителни вещества и да се установят балансирани програми за торене.

Фигура 1. Недостигът на хранителни вещества като азот в културите често се дължи на въпроса за антагонизма между йоните, поради дисбаланса на тези в разтвора, отколкото поради ниското количество

Амоний/калий. И двата катиона са моновалентни, така че има антагонистичен ефект между двете йонни форми. Чрез много изследвания е показано, че колкото по-голямо е количеството на амония, толкова по-ниска е абсорбцията на калий от корените и обратно. Можем също така да очакваме, че когато има излишък на калий, ще възникне дефицит на магнезий, тъй като последният присъства в почвения разтвор под формата на катион. За да се избегне антагонистичното явление между тези хранителни вещества, препоръчително е да се извърши анализ на почвата, за да се диагностицира наличието на хранителни вещества и да се установят балансирани програми за торене.

Таблица 1. Взаимодействие между абсорбцията и концентрацията на NH4 + и K + от корените на царевицата.

Източник: Marschner, 2012.

Коренови концентрации (µmol g -1 fw)

К +

Хлор/нитрат. Явление, подобно на това, което се случва между амония и калия, възниква между едновалентните аниони на хлора и нитратите. По-специално за това съотношение на аниони трябва да се внимава, тъй като излишъкът на нитрати може да причини проблеми в човешкото здраве, като метхемоглобинемия, която засяга предимно бебетата, в допълнение към задействането на производството на канцерогенни съединения в листните зеленчуци. Под антагонистичната връзка, която тези аниони имат, една от стратегиите за намаляване на съдържанието на нитрати в листните зеленчуци е прилагането на хлориди, което позволява намаляване на прекомерното усвояване на този анион.

Манган/магнезий. Киселите почви обикновено имат големи количества разтворим манган, този катион намалява усвояването на магнезия от растенията. Също така големи количества манган намаляват скоростта на абсорбция на калий. Друг проблем на киселите почви е високото съдържание на разтворим алуминий; този катион също намалява абсорбцията на йони като калций и магнезий.

Таблица 2. Скорост на абсорбция на Mg и Mn от корените на соята с увеличаване на концентрациите на Mn в субстрата.

Източник: Marschner, 2012.

Mn доставка (µM)

Хранителни вещества (µmol g -1 MS корен)

Мед/азот. Големите количества азот обездвижват медта и по този начин увеличават риска от нейния дефицит. Доказано е, че растенията представят недостиг на мед, когато са подложени на обработки, при които приносът на медта е минимален, докато този на азота е висок, което показва, че високите нива на последния инхибират абсорбцията на мед, намалявайки добива на културите.

Фосфор/цинк. Колкото по-голямо е приложението на фосфор, толкова по-малко абсорбция на цинк. Традиционно се смяташе, че причината за този антагонизъм се дължи на образуването на Zn-P комплекси, които се утаяват; е валидирана теория, но без изцяло опора, тя е критикувана от неотдавнашни изследвания, в които се споменава, че този антагонизъм не е пряко свързан с взаимодействието на тези два йона, а по-скоро с инхибиране на активността на микоризите, отговорни за усвояването на повече от 35% от цинка от растенията, които намаляват неговата активност поради високите концентрации на фосфор. След това растежът на реколтата се намалява от ефекта на високите концентрации на фосфор, въпреки че адекватните нива на цинк с високи нива на фосфор благоприятстват и подобряват добива. Прилагането на микориза е необходимо само в деградирали почви, тоест с ниско съдържание на органични вещества. Фосфорът също предизвиква дефицит на желязо.

Синергизъм между хранителните вещества

Синергизмът между хранителните вещества обикновено се проявява между хранителни вещества с различна валентност и главно с катионни хранителни вещества, които са свързани с усвояването на азотни йони под формата на нитрати.

Мед/азот. Дозирането на азот не трябва да се преувеличава, за да се избегне антагонизъм с медта, както е обяснено по-горе. Когато доставката на мед е достатъчна и има голямо количество азот, се получава положителен ефект върху добива на зърно в културата. Ефективността, постигната чрез доставянето им в достатъчна степен, превъзхожда постигнатата, ако се прилагат индивидуално.

Калий/фосфор. Съвместният им ефект върху добива на реколтата превъзхожда добива, получен при индивидуално приложение. Колкото по-голямо е приложеното количество от елементите, реакцията на изпълнението се подобрява до максимална точка.

Таблица 3. Ефект на синергичното взаимодействие между P и K в оризовите култури със 150 kg N ha -1 .

Източник: Rietra et al., 2015.

K концентрация

Р концентрация

Фигура 2. Взаимодействие между K и N върху добива на ечемик в хидропонна култура

Източник: IPNI

Сяра/азот. Достатъчното ниво на сяра е от ключово значение за подобряване на употребата на азот от растенията. Както при калия, нивата на дефицит на сяра причиняват натрупване на нитрати, аминокиселини и амини поради намаляването на биосинтеза на протеини, което води до по-ниска конверсия на азотни съединения в протеини. Споменатите разтворими азотни съединения в растителните тъкани оказват отрицателен ефект върху абсорбцията на азот от корена. Сярата и азотът са синергични и трябва да се прилагат едновременно с калий. Сярата благоприятства използването и усвояването на по-голямо количество азот на килограм азотен тор. Сярата се прилага рядко, това прави ефективността на абсорбиране на азот ниска и нивата на приложение се увеличават, както и разходите. Освен това допринася за замърсяването на околната среда.

Азот-фосфор-калий/цинк. Азотно-фосфорно-калиевото торене подобрява добивите, тъй като степента на неговото приложение се увеличава, въпреки че това е вярно до момента, в който началната ефективност на неговото използване намалява. Доставката на цинк подобрява реакцията на азотно-фосфорно-калиевото торене.

Таблица 4. Ефект върху добива (t/ha) от разнообразното приложение на N-P-K и Zn в реколтата от пшеница.