Оптимизация кальциевого питания томатов

Кальций в растениях находится в виде солей органических (щавелевая, пектиновая) и неорганических кислот (фосфаты, сульфаты, карбонаты), до 65% которых являются водорастворимыми

РОЛЬ

В плодах основная часть кальция сосредоточена в клеточных стенках, мембранах и ламеллах. Соединения кальция с пектиновыми веществами (пектаты кальция) улучшают прочность клеточных стенок, повышая их сопротивляемость к проникновению патогенов, вредителей и действию неблагоприятных факторов среды. Кальций способен связывать коллоиды и является основным компонентом межклеточного вещества, улучшая вязкость протоплазмы и способствуя формированию более плотных плодов. Также кальций влияет на передвижение углеводов, усвоение азота и активность ферментов.

Наибольшую потребность в кальции испытывают молодые клетки, поэтому растения особенно нуждаются в нем в период активного роста. Кальций наиболее интенсивно накапливается в плодах на начальной стадии их роста, а по мере созревания концентрация элемента остается такой же или снижается. Поэтому через 2-3 недели после цветения плоды наиболее предрасположены к возникновению вершинной гнили.

Кальций особенно необходим для роста корневых волосков, пыльцевых зерен и трубок, так как их клетки быстро делятся. Растения должны получать кальций в течение всего роста и важно следить, чтобы в корневой зоне всегда было достаточное его количество.

ПОСТУПЛЕНИЕ И ПЕРЕДВИЖЕНИЕ

Кальций поглощается пассивным путем в виде иона Са2+ кончиками корней. Он малоподвижен и перемещается только с транспирационным потоком по ксилеме. Поэтому обеспеченность растений кальцием будет зависеть от интенсивности транспирации и корневого давления. По мере роста растений кальций накапливается в стареющих листьях, которые испаряют активнее, чем точка роста и плоды. В слабо транспирирующие органы кальций попадает в основном за счет корневого давления. Поэтому в период плодоношения необходимо предночное понижение температуры воздуха (длительностью не более 3 часов), чтобы ограничить транспирацию. В этом случае корневая зона остается ещё теплой, она продолжит поглощать питательный раствор, который благодаря корневому давлению поступит в точку роста и плоды.

СИМПТОМЫ ДЕФИЦИТА

Чем меньше плоды томата, тем растения более устойчивы к вершинной гнили. Симптомы дефицита кальция обычно проявляются на крупноплодных и вытянутых плодах. Недостаток кальция становится заметен уже через 1-2 недели на молодых, растущих и слабо транспирирующих частях растений: плодах (измельчание плодов или вершинная гниль), на цветочных почках (неразвитость, замедление цветения, опадение завязи), на молодых побегах (истончение, искривление) и листьях (пожелтение, краевой некроз, куполистость), а также точке роста (может отмереть). Но предшествует видимым признакам его недостатка истончение клеточных стенок, замедление роста корневой системы и самих растений. Они становятся более уязвимыми к проникновению патогенов, поскольку кальций также отвечает за ингибирование фермента, продуцируемого патогенами, который растворяет межклеточную пластинку для легкого доступа к содержимому клеток.

Недостаток кальция может привести к разрыву растущих тканей, в результате чего клеточный сок будет вытекать наружу, являясь благоприятной средой для роста грибов.

Низкая обеспеченность растений кальцием отрицательно влияет на усвояемость калия, магния и азота, в следствие чего совместно с симптомами недостатка кальция может проявится дефицит и этих элементов.

УСЛОВИЯ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ

Если растения испытывают недостаток кальция, то необходимо в первую очередь проверить его доступность, которая связана со множеством факторов.

УРОВЕНЬ РН СУБСТРАТА

Кальций доступен растениям в широком диапазоне рН, но, если его значение ниже 5,0 ед., усвоение этого элемента снижается. Для малообъемной технологии оптимальные значения рН = 5,5-6,2 ед.

В щелочной среде при рН более 6,2 ед. кальций начинает выпадать в осадок, образуя недоступные для растений соединения с фосфатами и сульфатами. При повышении рН выше 8,3 ед. HCO3-, присутствующий в воде, начинает превращаться в CO3-2, что способствует осаждению кальция и магния в виде карбонатов.

ВЫСОКАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ СОЛЕЙ В СУБСТРАТЕ

При высоком Ес в корневой зоне растения легче поглощают одновалентные ионы (NH4+, K+), а поступление поливалентных ионов, в том числе кальция и магния, затрудняется.

Высокая концентрация солей в субстрате может возникнуть из-за его недостаточной влажности. Неравномерная влажность и ее сильные колебания в течение дня также приводит к неравномерному поступлению кальция в растения. Избыточная влажность субстрата приводит к недостатку кислорода в корневой зоне, что затрудняет усвоение этого элемента.

Поэтому важно подобрать легкоуправляемый субстрат с оптимальной влагоемкостью. Так, в субстратах SPELAND легко поддерживать равномерную влажность в течение дня. Высокая капиллярность позволяет питательному раствору быстро и равномерно распределяться по всему объему материала и способствует хорошей влагоемкости. Субстрат быстро насыщается питательным раствором и беспрепятственно дренирует, в результате чего создается благоприятный водно-воздушный режим в зоне корней. Однородная и стабильная структура обеспечивает постоянство его водно-физических характеристик и препятствует переуплотнению.

Оптимальный показатель ЕС питательного раствора в среднем составляет около 2,0-2,5 мСм/см (начало выращивания или в жаркий период) и до 3,5 мСм/см (генеративный раствор, например, для осенне-зимнего периода и пасмурной прохладной погоды).

Слишком низкая Ес в мате способствует возрастанию корневого давления, что может привести к растрескиванию плодов или снижению их качества. Оптимальный Ес в мате при выращивании томата составляет около 3,5-4 мСм. Если его значение больше 4,5-5,0 мСм/см, поглощение кальция будет снижаться. Разница между Ес питательного раствора и Ес в субстрате должна составлять 1-1,5 мСм.

ПОВРЕЖДЕННАЯ ИЛИ СЛАБАЯ КОРНЕВАЯ СИСТЕМА

Кальций усваивается только кончиками корней, поэтому эффективность его поглощения также зависит от скорости роста корневой системы и количества корневых волосков.

За счет пористой структуры, оптимальной плотности и эластичности волокон субстрата SPELAND корни легко прорастают в субстрат и беспрепятственно развиваются по всему его объему. На протяжении всего периода выращивания растений субстрат остается механически стабильным и не дает усадки.

УСЛОВИЯ МИКРОКЛИМАТА

Условия, ограничивающие транспирацию растений, препятствуют поступлению кальция в растущие клетки. К этому приводит, например, слишком высокая или слишком низкая влажность воздуха, а также холодные макушки. Необходимо следить за тем, чтобы растения всегда были активны. На проблемы с микроклиматом указывает краевой некроз листьев – кальций не может поступить в отдаленные клетки листовой пластины, и она начинает отмирать.

Слишком интенсивная транспирация приводит к накоплению кальция в листьях, тогда как плоды могут испытывать его дефицит. В условиях ограниченной транспирации днем поступление кальция к плодам и точкам роста можно создать за счет корневого давления ночью.

Усвоению кальция способствует хлор, поэтому при интенсивном плодоношении томата можно 1 ммоль/л кальциевой селитры заменить на 1 ммоль/л СaCl2, а при проблемах с микроклиматом весной и летом его количество можно увеличить до 3 ммоль/л. Но повышенное содержание хлора может привести к избыточному поступлению кальция в растения, в результате чего в кожице плодов образуются кристаллы оксалата кальция, что вызывает золотистую пятнистость. Такой симптом может проявится из-за дисбаланса между кальцием и калием.

Слишком большое количество кальция приводит также к трудностям в усвоении железа и марганца. 

Низкие температуры воздуха или субстрата, а также резкие их колебания снижают поглощение Са, Mg и К. 

Недостаточная облиственность растений приводит к повышению температуры плодов из-за большего попадания на них света, что увеличивает скорость роста плодов. Если формируется более 1 кисти в неделю, растения начинают ослабевать и возникает высокий риск появления вершинной гнили.

СБАЛАНСИРОВАННОСТЬ ИОНОВ В ПИТАТЕЛЬНОМ РАСТВОРЕ И В КОРНЕВОЙ ЗОНЕ

Питательный раствор должен быть уравновешен по содержанию катионов и анионов, а также в нем должны быть соблюдены определенные пропорции элементов. Важное значение имеет правильное соотношение между кальцием, магнием и калием, так как они являются антагонистами. Так, большое содержание натрия, калия или магния препятствует поступлению кальция в растения. Концентрация калия и натрия в растворе не должна превышать количество кальция в нем. Иначе необходимо снизить дозы калия или повысить содержание кальция, выдерживая необходимые соотношения.

Оптимальное соотношение кальция и калия в питательном растворе меняется в зависимости от условий и фазы развития растений.

На начальной фазе они нуждаются больше в кальции, чем в калии из-за интенсивного роста. Поэтому насыщение матов проводят раствором с более высокими дозами кальция (Са:К = 1:0,8-1). Для полива рассады и до цветения 6 кисти соотношение Са:К составляет 1:1,2-1,6. Потребность растений в калии определяется количеством плодов на растении, поэтому за несколько недель до начала плодоношения его дозы повышают и продолжают увеличивать при возрастающей плодовой нагрузке (Са:К = 1:1,5-2,4).

Корректировки в пропорции этих элементов также вносят в зависимости от условий, поскольку потребность в кальции зависит от интенсивности транспирации растений. Так, если летом стоит жаркая погода, необходимо увеличивать дозы кальция, уменьшая при этом норму калия. В таких условиях подается больше раствора, и содержание кальция в корневой зоне может снижаться, а калия – увеличиваться (растения больше пьют, чем едят).

Поэтому необходимо контролировать также их соотношение в субстрате, которое не должно быть больше К:Са=1:1,5. Оптимальная концентрация калия и кальция в корневой зоне при поливе питательным раствором с Ес=2,3 мСм (Ес=3,0 мСм в корневой зоне) составляет, соответственно, 200-300 мг/л и 300-400 мг/л, а при Ес=3,7 мСм в субстрате оптимальной будет концентрация калия = 250-390 мг/л, кальция = 320-480 мг/л. Соотношение этих элементов в питательном растворе должна быть шире в южных регионах, где выше риск перегрева растений. Кроме того, если томаты привитые, то норма кальция в субстрате должна быть выше на 20%.

Если неделю и более продолжается пасмурная погода, то необходимо увеличить содержание калия в питательном растворе.

В жаркую погоду для профилактики возникновения вершинной гнили и для активации роста растений необходимо проводить некорневые обработки кальциевой селитрой (0,15-0,25%). Если обнаружены первые признаки недостатка кальция или при продолжительных условиях низкой активности растений нужно увеличить норму Са(NO3)2 в питательном растворе и провести несколько некорневых обработок кальциевой селитрой (0,5%) с перерывом в 4-5 дней. Если ситуация серьезная, то лучше использовать хелат кальция.

По химическим свойствам кальций и магний очень похожи, поэтому также важно следить и за их соотношением. Оптимальные пропорции Mg:Ca в питательном растворе =1: 3-4 в течение всей вегетации. В отличие от NH4+, который является антагонистом кальция, NO3- и Cl- способствуют его поступлению в растения. С другой стороны, избыточное питание азотом может привести к излишнему вегетативному росту, и тогда большая площадь листьев будет сдерживать поступление кальция к плодам.

Таким образом, оптимальное питание растений кальцием обеспечивается не только соблюдением необходимого уровня Са2+ в питательном растворе и корневой зоне, но также следует учитывать его доступность, взаимодействие с другими элементами, потребности самих растений в зависимости от условий и фазы роста. Необходимо поддерживать баланс между вегетативным и генеративным ростом, своевременно удалять старые листья, избегать низкой нагрузки плодами и поддерживать активный микроклимат. А выбор качественного субстрата поможет создать оптимальные водно-физические условия в корневой зоне для его эффективного поглощения.

Автор: Александра СТАРЦЕВА,
к.с.-х.н., агроном-консультант ТЕХНОНИКОЛЬ