Посібник фермера: як контролювати нітрати і вирощувати здорові рослини

Нітрати (NO₃⁻) є критично важливими поживними речовинами для росту рослин, які відіграють фундаментальну роль в азотному обміні, синтезі білка та загальному розвитку рослин. Моніторинг рівня нітратів у ґрунті та тканини рослин є важливим для оптимізації управління поживними речовинами, максимізації врожайності сільськогосподарських культур та мінімізації впливу на навколишнє середовище.

Причини дефіциту нітратів

1. Низький рівень органічної речовини в ґрунті:

• Розкладання органічної речовини сприяє зниженню доступності азоту.

• Поганий стан ґрунту призводить до недостатнього перетворення амонію в нітрати.

2. Вилуговування ґрунту через надмірні опади або зрошення:

• Нітрати добре розчиняються і можуть вимиватися з кореневої зони.
• Піщані ґрунти більш схильні до вилуговування нітратів.

3. Незбалансовані методи удобрення:

• Недостатнє внесення азоту або неправильний час може призвести до дефіциту.
• Надлишок фосфору або калію може перешкоджати поглинанню азоту.

4. Мікробна активність ґрунту та пригнічення нітрифікації:

• Низька кількість мікробних популяцій знижує перетворення амоній-нітрату.
• Низькі температури уповільнюють процеси нітрифікації.

5. Висока потреба сільськогосподарських культур в азоті:

• Швидкозростаючі або високоврожайні культури швидко виснажують резерви нітратів.
• Відсутність додаткових добрив може призвести до дефіциту.

6. Дисбаланс pH ґрунту:

• Надзвичайно кислі або лужні ґрунти можуть впливати на доступність азоту.
• Оптимальний pH (6,0–7,0) забезпечує ефективне поглинання нітратів.

Поглинання азоту й утворення нітратів

Азот поглинається рослинами у формі іонів амонію (NH₄⁺) та нітратів (NO₃⁻), які є необхідними для росту зеленого листя. Коли добрива на основі амонію застосовуються до рослин, вони проходять процес, який називається нітрифікацією, де ґрунтові бактерії перетворюють амоній на нітрат. Аналогічно, органічна речовина в ґрунті розщеплюється на амоній, який потім далі трансформується в нітрат.

Ці процеси сприяють підвищенню рівня нітратів у ґрунті, що робить нітрати переважною формою азоту, доступною для рослин. Через це тести на азот в першу чергу вимірюють нітрати, а не амоній.

Рослинні тканини, такі як лист і черешок, містять високий рівень нітратів, що, як було показано протягом багатьох років, є добрим показником азотного статусу рослини. Випробувальні лабораторії, які аналізують вміст азоту в сухій рослинній тканині, зазвичай потребують достатньо часу для збору, транспортування, сушіння, подрібнення та аналізу. Вони надають результати через кілька днів.

Завдяки сучасним технологіям були розроблені швидкі тести для визначення вмісту азоту в рослинних тканинах, такі як портативні нітратметри з іон-селективним електродом, хлорофілметр та тест-смужки для нітратів.

Як правило, для тестування на нітрати, для репрезентативного зразка потрібно двадцять черешків щойно повністю розрослихся зрілих листків з різних рослин у полі. Однак, у випадку з цибулею, для визначення рівня нітратів використовується коріння.

Вимірювання нітратів у свіжому рослинному соку

Вимірювач нітрат-іонів LAQUAtwin – це найпростіший спосіб виміряти концентрацію нітратів у свіжому соку рослин. Датчику потрібно лише кількох крапель соку, які можна швидко вичавити за допомогою пресу для часника. Нітратомір аналізує сік лише за кілька секунд і відображає результати в одиницях вимірювання нітратів (NO3) або нітрат-азоту (NO3-N) ppm. Результати можна отримати відразу в полі з набагато меншими зусиллями та відносно низькою вартістю. Ці переваги порівняно з традиційними лабораторними випробуваннями корисні для виробників цибулі при визначенні застосування добрив.

Метод вимірювання нітратів

Відкалібруйте вимірювач відповідно до інструкцій виробника, використовуючи стандарти нітратів 150 ppm та 2000 ppm, що входять до комплекту.

1. Зберіть зразки коренів з 20–30 репрезентативних рослин цибулі в полі. Використовуйте невелику лопату або інший інструмент, щоб викопати рослини.

2. Відріжте коріння від цибулин і промийте дистильованою або деіонізованою водою, щоб видалити ґрунт.
3. Промокніть коріння насухо паперовим рушником і ретельно перемішайте.
4. Помістіть випадковий зразок коренів у прес для часнику та вичавіть сік.
5. Капніть краплі соку на плоский датчик, доки він не буде повністю покритий. Запишіть показник, коли він стабілізується.
6. Після кожного використання промийте датчик чистою водою та промокніть насухо м’якою серветкою.
7. Повторіть процедуру два-три рази з рештою зразка, якщо це можливо. Обчисліть середнє значення показників зразків.

Найкраще не знімати показники в місцях під прямими сонячними променями або високими температурами. Зберіть зразки та занесіть їх до приміщення для аналізу. Дайте зразкам і стандартам досягти однакової температури, перш ніж продовжувати аналіз.

Результати та переваги

Коріння цибулі демонструє найбільшу реакцію на доступне постачання азоту серед усіх частин рослини. Вони використовуються в аналізі завдяки стабільній концентрації нітратів в ксилемі кореня. Нітратомір HORIBA LAQUAtwin NO3-11 (NO3-) успішно використовується для визначення нітратного азоту (NO3-N) у цибулі, і показники корелюють з лабораторними результатами.

Під час відбору проб важливо враховувати стадію росту цибулі, щоб ви могли визначити правильну рекомендацію щодо достатності, яку слід застосовувати до результатів вашого аналізу.

Рекомендації щодо достатності зазвичай виражаються у вигляді значень нітратного азоту (NO3-N). NO3-N відноситься до азотної частини молекули нітратів. У таблиці нижче наведено загальні рекомендації щодо прийнятної концентрації нітратів у кореневому соку на різних стадіях росту рослини цибулі.

Зверніть увагу, що концентрація нітратів знижується в міру дозрівання рослини. Для цибулин розміром від 1,27 до 3,8 сантиметра (від 0,5 до 1,5 дюйма) прийнятний діапазон концентрації NO3-N у кореневому соку становить від 350 до 500 ppm. Ви можете використовувати таблицю для інтерпретації результатів нітрат-іонометра LAQUAtwin.

Запишіть початкові результати аналізу та використовуйте їх для порівняння майбутніх результатів.

Таблиця 1. Загальні рекомендації щодо достатності соку кореня цибулі

ppm — це частини на мільйон, що еквівалентно мг/л

Найкращі практики управління нітратами у рослин та цибулі

• Вносьте азот розділеними дозами залежно від стадій росту культури.

• Використовуйте добрива з контрольованим вивільненням або органічні джерела азоту для забезпечення його постійної доступності.

• Контролюйте рівень вологості ґрунту, щоб запобігти надмірному вимиванню.
• Впроваджуйте сівозміну та покривні культури, щоб підвищити ефективність використання азоту.
• Регулярно проводите аналізи ґрунту та тканин рослини, щоб приймати точні рішення щодо удобрення.

Вимірювання нітратів є життєво важливим аспектом сучасної сільськогосподарської практики, що забезпечує ефективне використання азоту, покращення врожайності та екологічну стійкість. У вирощуванні цибулі точне управління нітратами має вирішальне значення для формування цибулин, підвищення якості та профілактики хвороб. Регулярний моніторинг та стратегії удобрення, засновані на даних, сприяють оптимальному здоров'ю рослин та довгостроковому успіху в сільському господарстві.