Заболевания растений при избытке хлора – Копилка знаний

Обычно хлор не упоминается среди необходимых микроэлементов. Более того, в профессиональной сельскохозяйственной литературе хлор чаще всего упоминается в негативном контексте — в связи с засолением почв или фитотоксичностью при определенных условиях в отношении определенных культур хлористого калия. И лишь изредка ученые вспоминают о необходимости хлора для некоторых культур. Гораздо чаще агрономы ломают голову «Что это на пшенице?», и им даже в голову не приходит, что это симптомы дефицита хлора.

Как пишут ученые Института сельскохозяйственных и продовольственных наук при Университете шт. Флорида, хлор необходим в регулировании работы устьиц высших растений. Открытие и закрытие устьиц происходит под влиянием поступления калия и хлорида — анионов хлора (Cl^—). Например, у лука репчатого анион хлора необходим для работы устьиц, а дефицит хлора препятствует их открытию.

Многочисленные исследования показали, что хлор необходим для фотосинтеза: хлор, содержащийся в хлорофилле, задействован в процессе разложения воды и образования кислорода. Анионы хлора вместе с катионами калия обеспечивают осмотическую регуляцию, результатом которой бывает увеличение клеток. Вследствие поступления этих ионов из окружающих тканей рыльце некоторых видов растений может ощутимо увеличиться в размерах за считанные минуты. Хлор играет важную роль и в адаптации растения к условиям влагообеспеченности, влияет на тургор растений, рост корневой системы и проростков, и на транспорт по растению калия, кальция и магния.

Также обнаружено, что хлор необходим для оптимальной активности некоторых ферментов и имеет определенное влияние на поглощение и усвоение азота, фосфора, калия, кальция, магния, железа и меди. Опыты на рисе, сое, капусте, землянике, арахисе и яровой пшенице показали, что хлор влияет на содержание нитратов, фосфорной кислоты и калия. В частности, по отношению к нитратам хлор выступает антагонистом. Что стимулирует усвоение растением аммонийного азота. Также хлор выступает антагонистом для таких соединений, как сульфаты, бораты и молибдаты. Что касается калия, то взаимодействие сложнее: когда концентрация хлора низкая, то растения усваивают больше калия, балансируя поступления анионов хлора соответствующим поступлением катионов калия.

При высоких концентрациях хлор проявляет фитотоксичность, следствием которой становится разбалансировка клеточного метаболизма и, в частности, уменьшение усвоения калия. И наоборот, рост усвоения калия приводит к снижению содержания хлора в листьях.

Часто в литературе пишется о хлоре как главный компоненте стресса от засоления, которое снижает толерантность культур к патогенам. Вместе с тем выявлено, что хлор улучшает устойчивость культур к болезням — конечно же, в более низких концентрациях, чем те, что наблюдаются при засолении. Среди таких болезней: фузариоз злаковых; желтая ржавчина пшеницы; фузариоз и корневые гнили спаржи; фузариоз, корневые гнили и листовая пятнистость ячменя; фузариоз сельдерея; стеблевые гнили кукурузы; листовая ржавчина и бурая пятнистость пшеницы. Кроме того, хлор (прямо или косвенно) сдерживает развитие септориоза пшеницы. Впрочем, механизм положительного воздействия хлора на устойчивость культур к болезням еще не выяснен.

Хлорсодержащие удобрения, как показали исследования, иногда могут навредить, но чаще обеспечивают не только рост урожайности, но и улучшение условий роста и повышения озерненности. Растения лука, которые получали больше хлора методом фертигации, имели более здоровые, зеленые листья. Хлорсодержащие удобрения положительно влияли на пшеницу, рапс и спаржу. Опыты на пшенице показали, что близкий к максимальному уровень урожайности наблюдался при содержании хлора в слое почвы 0-60 см более 43 кг/га. При этом не наблюдалось видимых симптомов болезней. Отзыв на удобрение хлористым калием яровая пшеница показала в 2/3 опытов, ячмень в половине опытов, а вот овес такого отклика не продемонстрировал. Чувствительными к дефициту хлора считаются: люцерна, ячмень, бобы, гречиха, капуста, морковь, кукуруза, листовой салат, клевер, сахарная свекла и пшеница.

Учитывая мобильность хлора и его склонность к вымыванию в местностях, где почвы бедны хлором (песчаные и легкосуглинистые), эффект от внесения хлорсодержащих удобрений будет выше. Так, на почвах с содержанием хлора до 30 кг/га в половине опытов хлорсодержащие удобрения существенно повышали урожайность пшеницы. Вообще же положительный отзыв урожайности пшеницы на внесение хлорсодержащих удобрений наблюдался на почвах с содержанием хлора до 50 кг/га.

Опыты на Великих равнинах в США показали рост урожайности в половине случаев при концентрации хлора в растительных тканях от 0,12 до 0,4% и в 80% случаев, когда эта концентрация была ниже 0,12%. Этот же опыт показал прирост урожайности после удобрения хлористым калием на 8,4% на озимой пшенице, на 4,3% в кукурузе и почти на 10% на зерновом сорго. Длительные опыты в шт. Канзас показали прирост урожайности пшеницы в пределах 7-10% на бедных хлором почвах после удобрения хлором. В то же время разные сорта показали разный прирост урожайности. Кукуруза и сорго отзываются на внесение хлора, если его концентрация в почве не превышает 28,3-34 кг/га, а в тканях растений — 0,15%. Под кукурузу достаточно внести 11,3 кг/га хлора, а под сорго — 22,6 кг/га.

Вообще же концентрация хлора в тканях растений менее 100 ppm (частиц на миллион) считается дефицитной, 100-500 ppm — нормой и 500-1000 ppm — высокой. О дефиците хлора в почве говорят, когда его концентрация составляет 15 ppm. Концентрация хлора в растительной ткани не выше 0,1-0,12% свидетельствует о его дефиците в почве. Дефицит хлора чаще всего наблюдается на легких почвах при значительном объеме осадков или орошения.

Дефицит хлора может возникать, если хлористый калий вносится нерегулярно. Увядание листьев, особенно по краям, является типичными симптомами дефицита хлора, как и листовые пятнистости и хлорозы. Эти пятна напоминают бурую пятнистость, но мелкие по размеру и не имеют характерной каймы вокруг пятен. При этом прослеживается четкая граница между здоровой и пораженной тканью. При жестком дефиците наблюдается скручивание и затем отмирание молодых листьев. Дефицит хлора поражает и корневую систему, стимулируя образование коротких отростков. Сухая масса клевера снижается вдвое при поступлении хлора на уровне 10% от нормы. На молодых листьях сахарной свеклы наблюдаются мелкие желтые пятна и посветление междужилкового пространства.

Поэтому, если наблюдается дефицит хлора, под культуры, которые хорошо отзываются на этот элемент, вносят от 34 до 113 кг/га хлора. При этом лучший отзыв наблюдается, если внесение хлора разделяют на два приема: например, 34 кг/га осенью и 79-90 кг весной. На пшенице осеннее и весеннее внесение хлора дают одинаковый эффект, а на кукурузе и сорго весеннее внесение эффективнее.

Другое исследование показало, что при внесении хлора в почву в количестве 100-200 мг/кг урожайность некоторых культур в некоторых случаях возрастала, в количестве 200-400 мг/кг — снижалась. Внесение 400-600 мг/кг хлора приводило к снижению урожайности большинства культур, а 800 мг/кг — к быстрому снижению.

При избытке хлора наблюдаются краевые «ожоги» листья, также листья вырастает мелким и тонким, и общая высота растений меньше нормы.

При этом высокую устойчивость к хлору показали кукуруза, сахарная свекла, сорго и шпинат. Они выдержали концентрацию хлора в почве более 600 мг/кг без видимого негативного эффекта. Среднюю устойчивость, выдерживая 300-600 мг/кг хлора, показали пшеница, рис, огурец, помидор и капуста. Наименее выносливыми оказались соя, листовой салат, батат и земляника: они не выдерживают концентраций хлора больше 300 мг/кг.

Среди хлорсодержащих удобрений в мировой практике кроме хлористого калия чаще всего используется хлорид аммония (NH₄Cl, доля хлора 66%). Также вносятся хлориды кальция (CaCl₂, доля хлора 65%), магния (MgCl₂, доля хлора 74%) и обычная соль. Хлориды кальция, аммония и магния выпускаются и в жидком виде.

Перевел Богдан Малиновский, b.malinovskiy@univest-media.com