Для контроля за питанием сельскохозяйственных культур в течение вегетации используются методы растительной диагностики, определение обеспеченности растений питательными элементами по их состоянию (внешнему виду, темпам роста и развития) и химическому составу.
При визуальной диагностике по внешнему виду всего растения или отдельных его органов определяют недостаток или избыток какого элемента питания вызвал появление тех или иных внешних признаков ухудшения состояния растений.
Визуальная диагностика предусматривает также проведение биометрических измерений (высоты, сырой и сухой массы растений, площади листьев, числа продуктивных стеблей или соцветий и т. д.), фенологических наблюдений для выявления причины угнетения растений (недостаток питания, поражение болезнями и повреждение вредителями, неблагоприятные погодные условия) и сравнительной оценки роста и развития нормальных и страдающих от недостатка питания растений.
При химической диагностике определяют валовое содержание питательных элементов во всем растении или листьях (листовая диагностика) либо содержание неорганических форм питательных элементов в растительных тканях (тканевая диагностика).
Для каждого вида растений характерен вполне определенный химический состав. Кроме того, для нормального роста, развития и формирования урожая растения должны поддерживать в своих органах и тканях необходимую концентрацию элементов питания, изменяющуюся в течение вегетации.
Установлены оптимальные уровни содержания элементов питания в растениях и их листьях в отдельные периоды вегетации, обеспечивающие благоприятные условия роста и формирование высокого урожая хорошего качества.
При недостатке какого-либо питательного элемента в почве в доступной форме его концентрация в растениях по сравнению с оптимальным уровнем снижается, а при избытке повышается. Чем сильнее отличается химический состав растений от оптимального, тем в большей степени проявляются нарушение условий питания и потребность в их корректировке с помощью удобрений. Химическая диагностика позволяет раньше, чем визуальные наблюдения, выявить возможные нарушения в питании растений.
Поступившие в растения элементы минерального питания в виде катионов и анионов используются на синтез органических соединений и обеспечение различных физиологических функций. С увеличением уровня питания каким-либо ионом его концентрация в растениях в минеральной форме также возрастает в определенных пределах.
Повышенное содержание минеральных соединений отдельных элементов в растениях может наблюдаться и при ограничении синтеза органических веществ вследствие недостатка других элементов питания, прочих неблагоприятных условий для роста и развития растений (недостаточная освещенность, низкие температуры и т.д.), поражения их болезнями и повреждения вредителями.
Поэтому химическая диагностика должна обязательно сочетаться с фитопатологическими и фенологическими наблюдениями, а также с определением показателей роста и массы растений Необходимо установить обеспеченность, как минимум, тремя основными элементами минерального питания — азотом, фосфором и калием. Для правильного осмысления результатов химической диагностики следует учитывать весь комплекс внешних и внутренних факторов роста и развития растений, среди которых важное место занимают свойства почвы, погодные условия и технология возделывания культур.
При химической диагностике анализируют целые растения или «индикаторные» органы и ткани (в которых наиболее четко прослеживается зависимость изменения химического состава от условий питания) в строго установленные сроки — в конкретные фенофазы или этапы онтогенеза. Например, при химической диагностике питания озимых зерновых культур по валовому содержанию элементов в фазе кущения (3 листа) и в начале выхода в трубку (4—5 листьев) берут всю надземную часть, во время полного трубкования берут третий и четвертый листья (считая снизу), а при колошении — цветении в качестве индикаторного органа используют полнозрелые закончившие рост, но еще сохранившие зеленую окраску и активно вегетирующие листья — второй и третий (считая сверху).
Для тканевой диагностики используют части растения, богатые сосудисто-проводящей системой (стебли, черешки, главные жилки листа), в которых содержание неорганических форм питательных элементов наиболее резко изменяется в зависимости от их содержания в почве в доступной форме.
Правильный отбор растительных проб имеет особо важное значение при химической диагностике питания сельскохозяйственных культур. Проба должна отражать типичный состав растений на обследуемом участке. Для этого отбор смешанных проб проводят из большого числа растений по двум диагоналям участка в утренние часы (но не во время росы или после дождя), избегая загрязнения растений почвой. В производственных условиях размер участков, с которых отбирают одну смешанную пробу, зависит от природных и хозяйственных условий зоны, пестроты почвенного покрова и удобренности полей, вида и технологии возделывания культуры, состояния посевов. Так, с высокопродуктивных полей зерновых злаков, возделываемых по интенсивным технологиям, в богарных условиях при выровненном стеблестое один образец из 70—100 растений отбирают с площади 30 га, при невыровненном стеблестое — с 10 га, а в условиях орошения — с 1—3 га в зависимости от площади поливного участка.
В современных экспресс-лабораториях применяют потенциометрический метод определения нитратов (с ионоселективным электродом). Выпускают также компактные нитратомеры с обозначением результатов анализа на цифровом электронном табло.
Использование методов растительной диагностики позволяет оперативно оценить уровень обеспеченности сельскохозяйственных культур питательными элементами и принять необходимые меры для устранения их недостатка. Важное практическое значение методы растительной диагностики имеют в овощеводстве, особенно в защищенном грунте (где возможна корректировка питания культур в течение вегетации проведением подкормок соответствующими видами удобрений), и в плодоводстве (для корректировки системы удобрения многолетних культур в последующие годы).
