Augalų atsarginės maisto medžiagos ir mityba
Augalų mityba - tai procesas, kurio metu augalai iš aplinkos įsisavina cheminius elementus, juos perdirba savo ląstelėse ir paverčia junginiais, būdingais atitinkamai augalų rūšiai. Šiam gyvybiškai svarbiam procesui būtini tam tikri cheminiai elementai, kurių augalai negali pakeisti kitais.
Būtinosios maisto medžiagos ir jų šaltiniai
Augalų mitybai būtini šie cheminiai elementai: anglis, deguonis, vandenilis, azotas, fosforas, siera, kalis, kalcis, magnis, geležis ir mikroelementai. Šiuos elementus augalai gauna iš aplinkos: anglies dioksidas - iš oro, o vanduo ir mineralinės druskos - iš dirvožemio.
Dauguma augalų mineralines medžiagas fotosintezės ir chemosintezės būdu geba paversti organinėmis. Aukštesnieji sausumos augalai anglies dioksidą ir deguonį gauna per lapus, o mineralines druskas - per šaknis arba rizoidus. Žemesnieji organizmai, tokie kaip bakterijos, grybai ir dumbliai, maisto medžiagas pasisavina per visą savo paviršių.
Maisto medžiagų trūkumo ir pertekliaus pasekmės
Kai augalui trūksta maisto medžiagų, jo jaunos dalys toliau auga, naudodamos senesniųjų organų maisto medžiagas, kurios yra reutilizuojamos. Tačiau esant dideliam maisto medžiagų trūkumui, augalas nebeauga, o savo turimas maisto medžiagas naudoja tik gyvybei palaikyti ir sėkloms subrandinti.
Tręšimo strategijos ir dirvožemio gerinimo priemonės
Ekologinės gamybos ūkiuose naudojamų trąšų sąraše yra daugiau nei 100 pavadinimų. Šios trąšos gali būti organinės (54,9 %) arba mineralinės (30,1 %) kilmės. Organinių trąšų grupėje didžioji dalis (30,6 %) tenka dirvožemį gerinančioms priemonėms ir įvairiems substratams. Aminorūgštys sudaro 17,8 %, augaliniai ir humuso medžiagų ekstraktai - 27,4 %, o skystosios ir birios trąšos - 24,2 %.
Organinės dirvožemio gerinimo priemonės
Didžiausią įtaką dirvožemio kokybei gerinti ir humuso kiekiui didinti turi ekologiniuose ūkiuose leidžiamos naudoti organinės dirvožemio gerinimo priemonės, tokios kaip mėšlas, neutralizuotos ir natūralios durpės, įvairūs kompostai, durpių substratai ir kt.
Sunkesniuose dirvožemiuose, esant palankioms humifikacijos sąlygoms, susikaupia didesnis humuso kiekis, tačiau organinių medžiagų mineralizacija vyksta lėtai, todėl augalų mitybos sąlygos gali būti neoptimalios. Lengvesniuose dirvožemiuose humuso kaupimasis priklauso nuo naudojamo mėšlo tipo: kraikinis mėšlas skatina didesnį humuso kaupimąsi, o bekraikis - mažiausią.
Stabilus humuso balansas dirvožemyje užtikrinamas kasmet tręšiant augalus vidutiniškai 10-14 tonų mėšlo hektarui arba kas kelerius metus taikant didesnes mėšlo normas.
Mėšlo poveikis maistinių medžiagų išplovimui
Lietuvoje atlikti tyrimai parodė, kad periodinis (kas 4-5 metus) tręšimas mėšlu neturi pastebimo poveikio drenažo vandenų kokybei. Tačiau kasmetinis tręšimas mėšlu priesmėlio dirvožemyje žymiai padidina nitratų (77,8-101,2 %), kalcio (46,7-54,1 %), magnio (46,1-75,0 %) ir chloridų (34,5-83,8 %) išplovimą. Įterpus 40 t/ha mėšlo, per metus azoto išplaunama apie 10 %. Mėšlas taip pat gali suaktyvinti organinio fosforo migraciją dirvožemyje.
Durpių ir kompostų panaudojimas
Durpes tikslingiausia naudoti ne kaip organinę trąšą, o kaip mulčią arba kaip vieną iš sudedamųjų komposto dalių. Dirvos mulčiavimas yra efektyvi priemonė dirvos derlingumui didinti. Jis padeda palaikyti stabilesnę dirvos temperatūrą, mažina dirvos tankį, saugo drėgmės atsargas, didina dirvožemio sorbcinę talpą ir purumą, sudaro geresnes sąlygas mikroorganizmams ir skatina augalų augimą bei derlių.
Kompostai papildo dirvožemį organinėmis medžiagomis, makro- ir mikroelementais, pagerina dirvožemio fizines ir biologines savybes. Komposto kokybę taip pat apibūdina jo tarša sunkiaisiais metalais.
Aminorūgštys augalų mityboje
Aminorūgštys yra baltymų sudedamosios dalys, todėl bet kurios aminorūgšties trūkumas stabdo baltymų sintezę augale. Aminorūgštys veikia kvėpavimo, fotosintezės ir vandens apytakos procesus. Pradiniuose augalų vystymosi tarpsniuose jos padidina askorbo rūgšties koncentraciją ir pagreitina baltymų sintezę.
Moksliniai tyrimai rodo, kad nuo asparto ir glutamo rūgščių kiekio augale priklauso azoto pasisavinimo per šaknis intensyvumas, o tai pagerina augalų mitybą ir skatina antžeminės dalies augimą. Jos taip pat reguliuoja ląstelių osmosinį slėgį ir augalų žiotelių varstymąsi.
Augalams augant nepalankiomis sąlygomis, juose kaupiasi medžiagos, kurios gali pažeisti ląstelių struktūras. Aminorūgštys, aminai, poliaminai ir fermentai (peroksidazės, katalazės, superoksido dismutazės) veikia kaip natūralūs antioksidantai, neutralizuodami šias medžiagas.
Aminorūgščių trąšų efektyvumas priklauso nuo produkto kokybinės sudėties. Humuso kiekis dirvožemyje mažėja, kai organinių trąšų naudojama nepakankamai. Kai nėra galimybės naudoti organines trąšas, kaip alternatyvą galima rinktis huminių ir fulvo rūgščių turinčias trąšas.
Humuso ir fulvo rūgščių įtaka augalams
Huminių rūgštys pirmiausia charakterizuojamos kaip augimo stimuliatoriai. Jos skatina šaknų vystymąsi, augalų augimą, didina chlorofilo kiekį lapuose, suintensyvina kvėpavimą ir fotosintezę, taip pat didina fotoaktyvios radiacijos absorbavimą.
Huminių ir fulvo rūgštys suintensyvina mineralinės mitybos elementų pasisavinimą iš dirvožemio. Jų teigiama įtaka pasireiškia netiesiogiai (gerinant dirvožemio fizikines ir chemines savybes) ir tiesiogiai, rūgščių branduolinei daliai dalyvaujant ląstelėje vykstančiuose procesuose.
Huminių rūgščių teigiamas poveikis gali būti pastebimas per dirvožemio sorbcinės talpos padidėjimą, katijonų judrumą, dirvožemio struktūrą ir kita. Jos sumažina cheminės sorbcijos intensyvumą, sudarydamos fosfohumatus, iš kurių augalai gali pasisavinti fosforą. Dirvožemiuose su didesniu huminių rūgščių kiekiu mažiau augalams prieinamo fosforo sujungiama į neprieinamus junginius.
Dėl huminių rūgščių poveikio augalai yra atsparesni nepalankioms aplinkos sąlygoms, o tai aiškinama energinių procesų, nukleininių rūgščių ir baltymų sintezės suaktyvėjimu. Stresinės būklės metu huminių rūgščių molekulė gali būti panaudota elektronų transportavimo grandinei stiprinti per kvėpavimo ir fotosintezės procesus.
Ekologiniu požiūriu humusinės medžiagos gali būti naudojamos mažinti pesticidų poveikį augalams ir gyvūnams, nes jos susieja toksinius elementus ar junginius į mažai judrius junginius ir pagreitina pesticidų likučių suirimą dirvožemyje.
Nustatyta, kad, esant gausiam huminių rūgščių kiekiui, sunkiųjų metalų ir kitų medžiagų toksinis poveikis augalams pasireiškia esant didesnėms koncentracijoms.
Humusinių medžiagų sudėtyje esančios fulvo rūgštys ardo dirvožemio mineralus, sudarydamos naujus junginius, ir spartina jaurėjimą. Juo dirvožemyje daugiau huminių rūgščių, tuo silpnesnė fulvo rūgščių ardomoji veikla.
Humusinių medžiagų trąšos efektyviausios mažiau humuso turinčiuose dirvožemiuose. Jų įtaka skirtingiems augalams yra nevienoda, manoma, kad tai priklauso nuo atsarginių maisto medžiagų, vyraujančių sėkloje. Diskusija, ar naudingesnės trąšos su daugiau huminių, ar fulvo rūgščių, priklauso nuo jų paskirties. Dirvožemiui gerinti naudingesnės daugiau huminių rūgščių turinčios trąšos. Tręšiant augalus per lapus, trąšų efektyvumas priklauso nuo jų poreikio. Fulvo rūgštys augale atlieka labiau transportinę, o huminės rūgštys - biostimuliacinę funkciją.
Prognozuoti humusinių medžiagų įtaką augalų derlingumui yra sunku, nes tai priklauso nuo daugelio veiksnių: augalų rūšies, veislės, trąšų gavybos technologijos, tirpalo koncentracijos, augimo sąlygų ir kt.
Jūros dumblių ir vaistinių augalų ekstraktai
Jūros dumblių ekstraktai - tai natūrali daugiakomponentė organinė trąša, turinti potencialą augalų derlingumui didinti. Jų sudėtyje yra makro-, antrinių ir mikroelementų, enzimų, vitaminų, folio, algino rūgšties, fitoaleksinų ir fitohormonų. Jūros dumblių trąšos, dėl jose esančios algino rūgšties, užtikrina dirvožemio struktūros patvarumą ir optimizuoja dirvožemio drėgmės režimą.
Augalų derlingumo ir derliaus kokybės duomenys rodo, kad šių ekstraktų efektą lemia tirpalo koncentracija, panaudojimo laikas, aplinkos sąlygos augalų augimo metu.
Vaistinių augalų ekstraktų sudėtyje yra biologiškai aktyvių organinių junginių: alkaloidų, polifenolių, gliukozidų, polisacharidų, aminorūgščių, vitaminų, fitohormonų ir kt. Stimuliuojamasis šių ekstraktų poveikis pasireiškia per mineralinės mitybos elementų pasisavinimo didėjimą, šaknų sistemos vystymosi ir mitybos elementų transportavimo intensyvėjimą, augalų imuninės sistemos stiprinimą.
Jeigu augalams yra tinkamos aplinkos sąlygos vykdyti fotosintezę ir pasisavinti mineralinės mitybos elementus, papildomų priemonių (augalinių ekstraktų, aminorūgščių, huminių, fulvo rūgščių ir kt.) naudojimo efektas bus mažesnis, palyginti su nepalankiomis augimo sąlygomis.
Kaip pagaminti natūralias trąšas iš dilgelės?
Ergastinės medžiagos augalų ląstelėse
Augalų ląstelėse sukauptos atsarginės ir šalinimui skirtos medžiagos vadinamos ergastinėmis. Joms priklauso angliavandeniai, baltymai, lipidai (aliejai, riebalai ir vaškai) - pagrindinės augalų atsarginės maisto medžiagos, taip pat taninai, alkaloidai, glikozidai, druskų kristalai ir kt.
Atsarginės medžiagos gali būti kaupiamos leukoplastuose (nepigmentuotos plastidės, kaupiančios krakmolą (amiloplastai), baltymus (proteinoplastai), aliejus (elajoplastai) ir būdingos audiniams, kurių nepasiekia šviesa), sferoplastuose, vakuolėse.
Maistinių medžiagų prieinamumas augalams
Efektyvus dirvožemio maistinių medžiagų valdymas yra būtinas siekiant optimizuoti tręšimo strategijas ir maksimalų derlių. Dirvožemio gebėjimas aprūpinti augalus maistinėmis medžiagomis priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant chemines, fizines ir biologines savybes, kurios lemia maistinių medžiagų prieinamumą, judėjimą ir atsargas.
Nors tradicinė dirvožemio analizė suteikia informacijos apie maisto medžiagų kiekį, ji ne visada atspindi, ar tos medžiagos yra prieinamos augalams. Veiksmingas maistinių medžiagų valdymas reikalauja įvairių pasisavinimo mechanizmų supratimo.
Maistinių medžiagų pasisavinimo mechanizmai
Augalai maistines medžiagas įsisavina keliais pagrindiniais būdais:
- Masinis srautas (mass flow): Maistinės medžiagos juda į augalų šaknis kartu su vandeniu, kuris absorbuojamas per transpiraciją.
- Šaknų kontaktas (root interception): Šaknys tiesiogiai susiliečia su dirvožemio dalelėmis, turinčiomis maistinių medžiagų, ir jas įsisavina.
Pagrindiniai ir antriniai makroelementai
Pagrindiniai makroelementai, kurių augalams reikia dideliais kiekiais, yra azotas (N), fosforas (P) ir kalis (K). Antriniai makroelementai, tokie kaip kalcis (Ca), magnis (Mg) ir siera (S), taip pat yra būtini.
Bendras makroelementų kiekis dirvožemyje dažnai yra daug didesnis nei augalams prieinamas kiekis. Pavyzdžiui, kalis sudaro apie 1 % dirvožemio sudėties, bet augalams prieinamas kiekis yra tik 1-2 % visų kalio atsargų. Kadangi Mg ir Ca yra mainomieji katijonai, jų koncentracija dirvožemio tirpale išlieka gana pastovi.
Augalų mityba vyksta per dirvožemio tirpalą, kuriame ištirpusios maistinės medžiagos veikia elektrinį laidumą. Nors tradicinė dirvožemio analizė pateikia maistinių medžiagų „nuotrauką“, ji ne visada atspindi realų augalams prieinamą kiekį.
tags: #augalu #atsargines #maisto #medziagos