Interacțiunile dintre nutrienți

Îmbunătățirea randamentului culturilor

În 1953, D. Mulder a publicat "Les elements mineurs en culture fruitière", unul dintre primele studii privind modul în care interacționează diferitele elemente nutritive. Studiul a inclus un grafic, care este acum utilizat în mod obișnuit. De-a lungul anilor, alți cercetători au adăugat alte posibile sinergii și antagonisme. În mod clar, studierea interacțiunilor dintre nutrienți este esențială pentru îmbunătățirea randamentului culturilor.

-Diagrama lui Mulder

Proporțiile relative ale nutrienților din plante

Proporțiile relative ale nutrienților diferiți au un efect direct nu numai asupra nutriției plantelor, ci și asupra substratului în care crește planta. Cationii (elemente încărcate pozitiv) sunt într-o măsură mai mare sau mai mică reținute de încărcăturile negative în anumite componente ale solului, cum ar fi argila și materia organică. Cationii includ Na +, K +, Ca2 +, Mg2 +, NH4 + și H + (sodiu, potasiu, calciu, magneziu, amoniu și hidrogen).

Plantele absorb elemente care sunt dizolvate în apă, ceea ce înseamnă că elementele prinse în sol nu pot fi folosite direct. În unele cazuri, totuși, aceste elemente pot fi filtrate în apă în substrat și astfel pot fi asimilate de către plante.

Cele mai multe cationi pe care le poate avea solul sau substratul, cu atât este mai mare capacitatea sa de schimb de cationi (sau CEC). Proporția de cationi din sol influențează direct textura solului sau substratului.

Azot

Când sub formă de amoniu, NH4 +, azotul interacționează negativ cu absorbția de calciu, magneziu și potasiu din plante, în special atunci când raportul NO3- (nitrat) / NH4 + (amoniu) este scăzut.

Ca urmare, excesul de NH4 + poate duce la o deficiență în oricare dintre aceste trei elemente. Aceasta este o problemă importantă în creșterea hidroponică, care utilizează în mod normal un mediu inert de creștere cu un indice CEC scăzut sau zero - aici cantitatea de calciu, magneziu și potasiu disponibil depinde doar de ceea ce este în soluția nutritivă, spre deosebire de solurile sau substraturile cu un grad ridicat CEC care dețin în mod obișnuit o mare parte din aceste elemente.

Există, de asemenea, o interacțiune antagonică între anionii Cl- și NO3-. Excesul de Cl- (foarte comun în apa salină și / sau sodică) poate reduce absorbția de NO3- a plantei.

Raportul N / K este de asemenea crucial atunci când plantele trec de la faza de creștere (vegetativă) la faza generatoare (înflorire sau fruct). Stimularea primară pentru o plantă de zi scurtă sau lungă pentru a trece de la vegetativ la generativ este numărul de ore consecutive de întuneric. Cu toate acestea, alți stimuli, cum ar fi raportul N / K, afectează de asemenea aceste stări fenologice într-o oarecare măsură.

Fructul conține o cantitate mare de potasiu și, prin urmare, este esențial să se asigure o aprovizionare adecvată cu potasiu în perioadele generatoare. Cu toate acestea, indiferent cât de mult potasiu există, dacă raportul la azot este prea mic, acest lucru poate duce la o reducere a formării florilor și plante cu multe părți vegetative (frunze și ramuri) și puține părți generative (flori și fructe).

Potasiu

Este esențial ca proporția de potasiu să fie corectă, deoarece interacționează atât în ​​sol cât și în plante cu fosfor, sodiu, calciu și magneziu.

În solurile argiloase cu CEC înalt, atunci când plantele sunt irigate cu soluții de îngrășământ în care potasiul este dizolvat în forma sa ionică, o parte din potasiu este adsorbit de părțile minerale și humice ale solului.

Dacă irigați cu o soluție cu conținut scăzut de potasiu, potasiul menținut în sol este eliberat pentru preluarea de către plante. Acest potasiu schimbabil și potasiu în soluție sunt cunoscute ca potasiu disponibil. După cum sugerează și numele, acest tip de plante absoarbe cel mai ușor.

Cu toate acestea, potasiul vine, de asemenea, în forme care nu pot fi schimbate, care sunt puternic fixate la componentele solului. În acest caz, acesta nu este direct disponibil pentru uzină și intră în soluție numai atunci când nivelurile de potasiu schimbabile sunt foarte scăzute. Problema utilizării acestui potasiu este că durează mult timp pentru a trece de la starea sa fixă ​​la starea interschimbabilă, ceea ce înseamnă că nu este ușor absorbită de plante.

Aplicarea prea mult calciu și magneziu poate provoca o deficiență de potasiu - raportul K / Ca și K / Mg trebuie menținut întotdeauna peste 2 (dar sub 10, deoarece prea mult K poate împiedica absorbția de calciu și magneziu). Pulberea prea mare poate preveni, de asemenea, absorbția anumitor microelemente, cum ar fi zincul. Este deosebit de important să se ia în considerare această interacțiune atunci când se utilizează apă foarte tare, cu un conținut ridicat de calciu și magneziu.

Fosfor

Un exces de fosfor interacționează negativ cu majoritatea microelementelor (Fe, Mn, Zn și Cu). În unele cazuri, acest lucru se datorează formării precipitatelor insolubile și, în alte cazuri, proceselor metabolice din plantă care împiedică transferul nutrientului din rădăcină în alte părți ale plantei. Acesta este cazul, de exemplu, cu interacțiunea P / Zn. Interacțiunea P / Fe pare a fi reglată negativ la nivel celular și prin formarea complexelor insolubile. Interacțiunea P / Cu implică în mod normal formarea de precipitate în zona rădăcinii.

Interacțiunile genetice pot varia de la o specie la alta și chiar și între diferite soiuri ale aceleiași specii. De exemplu, la unele specii sa observat un efect pozitiv între cantitatea de fosfor disponibilă și rezistența plantei la salinitate, ceea ce înseamnă că o creștere a acestui element conduce la o rezistență mai mare. Alte studii, însă, concluzionează că efectul este negativ.

S-au raportat, de asemenea, o reducere a disponibilității sulfului și a calciului atunci când se aplică cantități mari de fosfat. În cazul calciului, acest lucru este cauzat de formarea de fosfați insolubili.

În schimb, fosforul favorizează absorbția magneziului, astfel încât o lipsă de fosfor ar putea duce, de asemenea, la o deficiență de magneziu dacă acesta din urmă este prezent în cantități mici.

Ambele NO3 și NH4 + facilitează absorbția fosforului. În cazul NH4 +, motivul pare a fi excreția ionilor de H + de către plantă atunci când azotul este administrat în această formă în cantități semnificative. Acești ioni H + cauzează o ușoară acidificare a zonei rădăcinii, care poate favoriza solubilitatea unor săruri de fosfor care altfel ar fi prinse sau vor rămâne într-o formă insolubilă.

Nodul nodul de pe o plantă de mazare provocată de bacteria solului de fixare a azotului Rhizobium leguminosarum. Bacteria convertește ("fixează") azotul atmosferic în sol la amoniac. Planta nu poate realiza acest proces în sine, dar este vital pentru producerea de aminoacizi, blocuri de proteine. În schimb, planta trece carbohidrații produși în timpul fotosintezei la bacterii pentru a fi utilizați ca sursă de energie.

Magneziu

De asemenea, este important să se țină seama de raportul Ca / Mg. Efectul său cel mai important este influența sa asupra structurii solului. Calciul din sol tinde să îmbunătățească aerarea, în timp ce Mg favorizează aderența particulelor de sol. Astfel, dacă raportul Ca / Mg este foarte scăzut, ceea ce înseamnă că o mare parte a complexului de schimb va fi ocupat de acești ioni de Mg, solul devine mai puțin permeabil, dăunând dezvoltării culturilor. Din această cauză, raportul Ca / Mg trebuie să fie întotdeauna menținut peste 1.

Acest raport este, de asemenea, important pentru echilibrul mineral din cadrul instalației. Raportul Ca / Mg în frunzele anumitor plante este de aproximativ 2: 1, ceea ce înseamnă că este necesar să se aplice cantități mai mari de calciu decât magneziu prin soluția de nutrienți.

Absorbția de magneziu este, de asemenea, influențată de nivelurile de Zn și Mn în mediul de cultură - o supradoză a acestor microelemente, precum și toxicitatea, ar putea, de asemenea, să reducă absorbția plantei.

Interacțiunea dintre sodiu și calciu, magneziu și potasiu

Sodiul are un efect negativ asupra majorității plantelor datorită toxicității sale, atunci când se acumulează în anumite țesuturi ale plantei și a capacității sale de a dăuna structurii solului prin competiția cu alte cationi pentru adsorbție (aderența cationului la suprafața unor soluri componente).

Când un sol conține un nivel de sodiu care ar putea dăuna culturilor, se spune că este sodic. Sodicitatea solului nu trebuie confundată cu salinitatea solului, care se referă la cantitatea totală de săruri din sol, fără a se preciza care sunt sărurile mai răspândite.

Sunt 2 modalități de determinare a riscului de rău cauzat de excesul de sodiu. Una este prin calcularea raportului dintre sodiu și alte cationi dizolvați care vor fi absorbiți de către plante. Acesta este cunoscut sub numele de raportul de adsorbție a sodiului sau SAR. Formula este după cum urmează:

Apa de irigare cu un SAR de peste 18 ani este considerată ca având un conținut ridicat de sodiu.

Un alt mod este acela de a calcula ce proporție de cationi de sodiu este reținută în complexul de schimb, în ​​comparație cu alții. Acest lucru este cunoscut ca procentul de sodiu schimbabil (ESP).

Un sol este considerat sodic dacă are un ESP mai mare de 15%.

În cele din urmă, raportul dintre calciu, magneziu și sodiu poate fi modificat prin prezența carbonaților și bicarbonatanților.

Cu alte cuvinte, chiar dacă există inițial mai mult Ca și Mg decât Na - în principiu un raport bun pentru a evita problemele - dacă irigați cu apă foarte tare conținând cantități mari de carbonați și bicarbonați, pot face precipitatul de calciu și magneziu în forma de carbonați insolubili, înclinarea cântarelor în favoarea sodiului și creșterea SAR.

Acesta este cunoscut sub numele de indicele de carbonat de sodiu rezidual (RSC). Formula este după cum urmează:

Apa de la robinet cu valori peste 2,5 nu ar trebui să fie utilizată, deoarece poate provoca probleme.