Автор: Molly Shaw. South Central NY Ag Team, Fruit and Vegetable Program, Owego, NY
Большинство фермеров знают, что голубика хорошо растет на кислых почвах. Но, возможно, новостью является то, что для получения высоких урожаев на большинстве почв поддержание pH почвы на низком уровне даже важнее, чем внесение удобрений.
Летом 2007 г. мы начали проводить опрос по питанию голубики, поскольку фермеры, выращивающие голубику в южной части центральной части штата Нью-Йорк, используют различные программы удобрения, которые сильно отличаются от стандартных (как рекомендовано в Руководстве по производству голубики, см. рис. 1, где приведены нормы удобрения для фермеров), и большинство из них не были уверены в том, насколько эффективно работают их индивидуальные программы.
В пятидесяти процентах хозяйств не проводился регулярный отбор проб листьев или почвы для определения питательного состояния кустов. Результаты опроса были использованы для установления корреляции между широко варьирующими режимами внесения удобрений и состоянием кустарников.
Результаты исследования были использованы для корреляции различных режимов внесения удобрений с состоянием кустов и урожайностью. Мы использовали минеральный анализ почвы и листьев, чтобы сделать "моментальный снимок" питательного статуса голубики на 10 фермах и определить, как прошлая практика внесения удобрений повлияла на здоровье и урожайность кустов.
Это не было контролируемое исследование, в котором мы могли бы сделать вывод о причинно-следственных связях между удобрениями и урожайностью, поскольку многие факторы управления и месторасположения различались между хозяйствами. Но мы смогли установить корреляцию между состоянием питательных веществ и хозяйственными затратами и на основании этого дать рекомендации по корректировке хозяйственной деятельности.
Образцы почвы и листьев были взяты на 10 голубичных фермах региона в июле 2007 г., непосредственно перед и во время сбора урожая. Семь из 10 ферм были расположены на относительно тяжелых глинисто-иловатых суглинистых почвах типа Volusia, типичных для возвышенностей южной части штата Нью-Йорк. Две фермы находились на гравийных почвах, а оставшаяся ферма - на плодородной, хорошо дренированной почве речных флангов. Образцы были проанализированы на содержание минеральных питательных веществ в лаборатории Cornell Nutrient Analysis. Оценка урожайности проводилась одновременно с отбором проб на содержание питательных веществ. Блюкроп отбирались везде, где это было возможно, но в нескольких случаях, когда блюкроп отсутствовал, отбирались образцы блюрей. Сельхозпроизводителей опрашивали о программе внесения удобрений, борьбе с сорняками, насекомыми и болезнями, ирригации, мульчировании и обрезке за последние три года. Сравнение урожайности на тяжелых и легких типах почв не выявило существенных различий при небольшом объеме выборки.
Рисунок 1. Нормы удобрений, применяемые на 10 голубичных фермах в южной части штата Нью-Йорк.
Внесение азота (в среднем за 3 года) варьировалось от 7 фунтов на акр до 165 фунтов на акр. (Фактическое количество азота на акр означает, что если вы внесете 100 фунтов мочевины на акр черники, то на самом деле вы внесете только 46 фунтов фактического азота, поскольку мочевина на 46% состоит из азота по весу). Некоторые производители использовали сульфат аммония, другие - мочевину; 15-15-15 и MAP применялись по одному разу. Шесть сельхозпроизводителей рассчитали нужное им количество азота/А, а остальные четыре не вносили удобрения, ориентируясь на целевую норму азота.
Уроки, извлеченные из опроса
1. Уровень питательных веществ в почве и уровень питательных веществ в листьях плохо коррелируют. В руководстве по производству голубики рекомендуется использовать почвенный тест для определения pH почвы, а затем использовать анализ листьев, чтобы определить, действительно ли куст получает достаточно других питательных веществ для оптимального роста. Это означает, что уровень питательных веществ в почве, определенный с помощью почвенного теста, не может быть использован только для разработки рекомендаций по внесению удобрений.
В нашем исследовании мы не обнаружили корреляции между уровнем питательных веществ в почве и уровнем, измеренным в листьях голубики, за исключением Zn (рис. 2). Отсутствие корреляции означает, например, что низкий уровень магния в почве не связан с низким уровнем магния в листьях. Несмотря на низкий уровень магния в почвенном тесте, уровень магния в листьях показал, что кусту действительно хватало магния для оптимального роста. Уровни P, K, Ca, Mg, Fe и Mn в почве не соответствовали уровням в листьях. Содержание Cu и бора в почве не определялось. Известно, что уровень азота, полученный в результате анализа почвы, не является хорошим предсказателем доступности азота для растений любой культуры, поскольку обычный анализ почвы показывает только моментальный снимок доступного азота на момент взятия пробы и не предсказывает высвобождение азота из почвы в течение всего сезона.
Рисунок 2. Репрезентативный результат анализа листьев (слева) и образца почвы (справа).
Идея о том, что уровень питательных веществ в почве, определяемый по результатам почвенного теста, не объясняет уровень питательных веществ в растениях голубики, оказалась для многих фермеров трудноприемлемой. Объяснить это можно с помощью аллегории. На питательные вещества в почве можно смотреть как на еду в доме ребенка. От ряда факторов зависит, будет ли ребенок есть эту пищу и получать от нее питание. Простого наличия продуктов в шкафу недостаточно для того, чтобы убедиться, что ребенок получает полноценное питание. Врач должен посмотреть на рост и внешний вид ребенка, чтобы определить, правильно ли он питается. Если ребенок растет неправильно, то даже иногда берется анализ крови (по аналогии с анализом листьев), чтобы попытаться определить причину. Аналогичным образом, на количество питательных веществ, фактически поглощаемых растением голубики, влияет множество факторов, включая pH почвы, состояние корней (влажность, засуха, болезни), давление сорняков и т.д. Растения голубики фактически получают многие питательные вещества через симбиотические корневые грибы, называемые микоризами, поэтому факторы, влияющие на симбионт, влияют и на голубику.
Как может быть, что уровень питательных веществ в почве находится в "достаточном диапазоне", а в листьях - в "низком"? Если pH почвы слишком высок, многие питательные вещества не находятся в химической форме, которую может воспринять растение голубики, поэтому их количество в почве может быть достаточным, а в листьях - недостаточным. Кроме того, если растение голубики быстро растет, либо из-за внесения азота, либо из-за времени года, уровень питательных веществ в листьях может быть разбавлен разрастающимися листьями и в образце листьев будет казаться низким, в то время как в почве их уровень вполне достаточен. По этой причине пробы листьев следует отбирать непосредственно перед уборкой или во время ее, когда весенний период роста завершен и фактор разрастания листьев сведен к минимуму.
И наоборот, как может быть "низким" уровень питательных веществ в почве, в то время как анализ листьев показывает, что растение голубики имеет их в достаточном количестве? Это может произойти, если куст по какой-то причине растет медленно, будь то недостаток другого питательного вещества, неправильная обрезка, зимние повреждения или плохое состояние почвы. В этом случае растение растет не очень быстро, поэтому даже малое количество питательных веществ в почве успевает удовлетворять потребности растения. Несоответствие между результатами анализа почвы и листьев означает, что, хотя анализ почвы важен для определения pH, сам по себе анализ почвы не может быть использован для определения достаточного количества какого-либо питательного вещества в кусте.
2. Более низкий уровень pH почвы коррелировал с более высокой урожайностью.
Оказалось, что единственным измеренным нами почвенным фактором, имеющим сильную корреляцию с урожайностью, был pH почвы (см. рис. 3). Фермы с более низким уровнем pH почвы, как правило, имели более высокую урожайность. Это уже само по себе является достаточным основанием для того, чтобы внимательно следить за уровнем pH почвы на посадках голубики и оправдывает проведение pH-теста почвы. Более того, Гэри Павлис, специалист по голубике из Rutgers Extension, даже рекомендует фермерам Нью-Джерси проверять pH почвы каждую весну и осень.
3. Большее количество азотных удобрений не коррелирует с более высокой урожайностью.Стандартная рекомендация руководства по выращиванию голубики (NRAES) заключается в том, чтобы вносить под зрелые кусты 65 фунтов азота в год в виде сульфата аммония или мочевины и корректировать внесение других питательных веществ на основе результатов анализа листьев.
Мы не обнаружили корреляции между уровнем азота в листьях и количеством внесенного азота. Также не было выявлено корреляций между содержанием азота в листьях и урожайностью, а также между внесенным азотом и урожайностью. Это означает, что внесение большего количества азота не привело к увеличению количества азота в листьях или к повышению урожайности, согласно нашему исследованию (см. рис. 4). В нашей группе производителей недостаток азота не ограничивал рост и урожайность голубики, а хозяйства, применяющие более высокие нормы азота, не имели более высокой урожайности.
4. Ни одно из питательных веществ, протестированных в листьях, в нашем исследовании не оказалось ограничивающим урожайность. В целом, в хозяйствах с более высокой урожайностью не наблюдалось более высокого содержания питательных веществ в листьях (не было выявлено корреляции между содержанием питательных веществ в листьях и урожайностью). Исключение составил фосфор, который показал слабую корреляцию между измеренными уровнями в листьях и урожайностью, несмотря на то, что у большинства производителей анализ листьев показал, что уровень P находится в оптимальном диапазоне. Это может свидетельствовать о том, что нижняя граница "оптимального" диапазона содержания фосфора по Корнеллу на самом деле все еще немного занижена, но наш результат может быть не очень значимым, и мы не можем делать выводы на основании только одного сезона наблюдений.
Рисунок 3. pH почвы и урожайность на 10 голубичных фермах в южной части центрального штата Нью-Йорк) (корреляция pH почвы и урожайности = -0,687, p-value = 0,028).
Рисунок 4. Урожайность, внесение азотных удобрений и уровень азота в листьях на 10 фермах в Южно-центральной части штата Нью-Йорк. Более высокое внесение азота не коррелировало с более высокой урожайностью или более высоким уровнем азота в листьях. Ферма №8 из этого графика как исключение. Ее норма внесения азота 165 фунтов/га была слишком высока, чтобы отразить ее на графике.
Рисунок 5. Пример кривой "урожайность/реакция" показывает, что в оптимальном диапазоне повышение уровня питательных веществ, доступных растению, не приводит к существенному увеличению урожайности. Таким образом, в оптимальном диапазоне урожайность и норма внесения питательных веществ перестают коррелировать.
Вопросы и ответы по питанию голубики.
1. В. Если предполагается, что анализ питательных веществ в листьях дает более точное представление о питательном статусе куста, чем анализ почвы, то почему уровень питательных веществ в листьях не коррелирует с урожайностью?
О: Рост растений обычно происходит по кривой зависимости урожайности (рис. 5). Во многих случаях отсутствие корреляции между урожайностью и удобрениями (или урожайностью и уровнем питательных веществ в листьях) можно объяснить кривой зависимости роста растений от питательных веществ. Когда рассматриваемое питательное вещество находится в оптимальной области, увеличение его количества не приводит к повышению урожайности, поэтому корреляция между уровнем листьев и урожайностью или между внесением удобрений и урожайностью не прослеживается. Мы полагаем, что в целом уровень питательных веществ в нашем регионе находится в оптимальном диапазоне и не ограничивает урожайность голубики.
2.В: Если pH почвы и урожайность имеют значительную корреляцию (урожайность повышается при снижении pH), то почему мы не видим более высокого содержания питательных веществ в листьях голубики, выращенной при более низком pH?
О: Темпы роста в разных хозяйствах неодинаковы. Если низкий pH стимулирует рост, то уровень питательных веществ в листьях быстрорастущих растений может быть разбавлен, а не повышен.
3. В: Как может быть так, что анализ питательных веществ в почве показывает низкий уровень какого-либо питательного вещества (например, Mg), а анализ питательных веществ в листьях показывает, что Mg в достаточном количестве?
О: Это может происходить, когда растение растет не очень быстро, поэтому поглощение Mg идет в ногу с потребностью, даже несмотря на низкий уровень в почве.
4. В: Если анализ питательных веществ в листьях показывает, что уровень питательных веществ "удовлетворительный", не будет ли лучше, если он будет выше, чем просто "удовлетворительный"?
О: "Удовлетворительный" уровень - это уровень, при котором дополнительное внесение данного питательного вещества вряд ли приведет к заметному изменению роста или урожайности. Таким образом, да, идеал может быть немного выше самого низкого значения диапазона "удовлетворительно", но вряд ли можно ожидать ощутимой реакции при внесении большего количества питательных веществ.
5. В: Если анализ питательных веществ в почве показывает высокое содержание K, но в анализе питательных веществ в листьях K низкое, чем это можно объяснить?
О: Это обычное явление для голубики, когда почва либо глинистая и рост корней ограничен (голубика с трудом размножается на глинистых почвах), либо когда в ней мало бора. Бор используется для синтеза ауксина во время роста корней.
Меньший рост корней означает меньшее поглощение питательных веществ. Более высокий, чем идеальный, уровень pH также может способствовать возникновению этой проблемы.
6.В: Если уровень Mg в листьях немного низкий, а pH почвы ниже нормы (4,5 или даже ниже), как растениевод может повысить уровень Mg в растении?
О: Соли Эпсома (сульфат магния) добавляют магний без изменения pH.Сульфомаг также является хорошим источником магния и одновременно добавляет немного калия. Сопоставьте их цены (в долларах за фунт фактического Mg) и используйте наименее дорогой.
7.В: Если растениевод увеличит количество вносимых азотных удобрений, можно ли ожидать повышения урожайности?
О: Согласно результатам нашего исследования, нет. Если азот не является лимитирующим, как показывает листовой тест, то его добавление не поможет.
8.В: Если урожайность низкая, но анализ питательных веществ в почве показывает, что pH в норме, а анализ питательных веществ в листьях показывает достаточное содержание всех питательных веществ, то чем это можно объяснить?
О: Растения, которые растут не очень быстро, часто имеют высокий уровень питательных веществ, поскольку питательные вещества накапливаются и им некуда деваться. Это не означает, что урожайность также будет высокой.
Растения, которые быстро растут и дают много урожая, часто имеют низкое содержание в листьях, поскольку питательные вещества не накапливаются в листьях и не используются в других частях растения. Длительность вегетационного периода, почвенные ограничения для роста корней и зимние повреждения также могут способствовать низкой урожайности.
9. В: Если уровень азота в листьях был низким, а растения были удобрены азотом, в результате чего другие питательные вещества стали поступать в низком количестве, что происходит?
О: Скорее всего, растения плохо росли из-за низкого содержания азота. Внесение азотных удобрений стимулировало рост растений, что привело к снижению уровня питательных веществ в листьях, даже азота. Внезапно многие питательные вещества кажутся "дефицитными", но на самом деле это происходит потому, что растение быстро растет и имеющиеся питательные вещества разбавляются - независимо от показателей почвы.
10. В: Если при анализе питательных веществ в листьях обнаружено низкое содержание железа, а pH почвы составляет 4,5, что следует предпринять?
О: В Cornell в качестве нижней границы нормального диапазона используется 70 ppm железа, а в руководстве по производству голубики - 60 ppm. В руководстве по производству голубики в качестве нижней границы нормального диапазона используется 60 ppm. Если ваше значение выше 60 ppm и pH достаточно низкий, то это, скорее всего, не проблема. Если же значение ниже 60, а pH 4,5 или ниже, то имейте в виду, что Al, который более легко доступен при более низком pH, конкурирует с Fe за поглощение и может способствовать возникновению дефицита.
Рекомендации, основанные на результатах нашей работы
1. Протестировать почву, отрегулировать pH до 4,5 или ниже. В нашей выборке из 10 ферм, занимающихся выращиванием голубики в южно-центральной части штата Нью-Йорк, некоторые из самых высокоурожайных ферм имели pH ниже 4,5.
2.Используйте рост побегов в качестве показателя азотного статуса. Главное - это то, насколько хорошо растение растет и дает побеги для урожая следующего года. Если длина новых побегов составляет менее 1 фута, а вы уже вносите рекомендованное количество азота - 65 фунтов на гектар, проведите тест листьев, чтобы определить, не ограничивают ли их другие питательные вещества.
3. И помните, как говорит Гэри Павлис (специалист по голубике Rutgers Extension): "Если вы плохо проводите обрезку, удобрения - это просто глазурь на плохом торте".