HiTech технологии в теплицах

Доступность питательных веществ и pH: действительно ли эти графики точны?

Доступность питательных веществ и pH: действительно ли эти графики точны?

При выращивании растений, будь то в почве или на гидропонике, мы заинтересованы в том, чтобы обеспечить им наилучшие условия для поглощения питательных веществ.

Если вы когда–либо искали информацию о питании растений и рН, вы, возможно, помните, что находили множество диаграмм, показывающих доступность питательных веществ в зависимости от уровня рН, как показано на рисунке ниже, однако вы, возможно, также заметили, что большинство из этих изображений не имеют видимого источника.

Откуда берется эта информация о доступности pH?

Какие экспериментальные данные использовались для получения этих графиков?

Должны ли мы доверять этому?

В этой статье мы рассмотрим, откуда берутся эти графики "доступности питательных веществ" и следует ли их использовать при работе с гидропонными культурами.

Поиск в Google проведённый в 2021 году показывает разные версии одних и тех же графиков доступности питательных веществ.

Доступность питательных веществ и pH: действительно ли эти графики точны?

Получить достоверную информацию о приведенных выше графиках непросто.

Люди постоянно копируют эти диаграммы в средствах массовой информации, в рецензируемых статьях, в журналах, на веб-сайтах и т.д.

Те, кто цитирует, обычно цитируют друг друга, создавая циклические ссылки, которые затрудняют поиск первоисточника.

Однако после некоторого периода напряженных поисков я смог, наконец, найти первую публикацию с диаграммой такого типа.

Доступность питательных веществ и pH: действительно ли эти графики точны?

Это работа 1942 года автора Эмиля Труога (Emil Truog) из Висконсинского университета.

Статья называется "Известкование почв" и описывает обзор "современного состояния" в отношении известкования почв в Соединенных Штатах и различий в доступности питательных веществ, которые могут вызывать различные уровни рН, определяемые известью.

Статья изначально основана не на достоверных экспериментах, связанных с доступностью питательных веществ, а на опыте Труога с известкованными почвами и их химическим составом, который был известен в то время.

Он явно признает эти ограничения в статье следующим образом:

Цитата: - Я также подчеркиваю, что диаграмма представляет собой обобщенную диаграмму. Поскольку адекватных и точных данных, касающихся определенных аспектов исследуемого предмета, все еще не хватает, мне пришлось сделать некоторые предположения при его подготовке, и поэтому в нем, несомненно, есть некоторые неточности. Будут случаи, которые не соответствуют диаграмме из-за неточностей или особых и специфических условий, например, с условиями, связанными с садовыми культурами.
Работа "Известкование почв" Эмиль Труог

Поэтому довольно удивительно, что мы продолжаем использовать эту диаграмму, несмотря на то, что исследования по этому вопросу проводились более 80 лет назад, и теперь мы знаем значительно больше о химии процессов.

Кроме того, эта диаграмма была расширена для использования в гидропонике, где она содержит некоторые очень важные неточности.

Например, решение Труога снизить доступность азота в зависимости от рН ниже 6 основано не на неспособности растений усваивать азот при падении рН, а на наблюдениях, проведенных в почве, которые показали, что ниже этого значения бактерии, присутствующие в почве, не могут эффективно преобразовывать органический азот в нитратный азот, основной источник азота, который могут усваивать культуры.

В гидропонике, где нитраты поставляются в чистом виде, доступность нитратов не снижается при снижении рН раствора.

На его диаграмме присутствует несколько других подобных предположений.

Поскольку изменения рН, которые он наблюдал, связаны с содержанием извести, снижение доступности является в такой же степени следствием повышения рН, как и увеличения концентрации кальция и карбонатов в среде.

Это существенно влияет на доступность фосфора, которая существенно снижается, поскольку увеличение pH в сочетании с увеличением концентрации кальция вызывает значительное выпадение фосфатов кальция.

Его диаграмма также игнорирует ключевые разработки в области хелатов тяжелых металлов, где поглощению ионов тяжелых металлов может препятствовать повышение pH из-за использования сильных хелатообразующих агентов.

Оригинальная таблица доступности pH, опубликованная Труогом в 1940-х годах. Она копировалась без каких-либо изменений в течение последних 80 лет.

Диаграмма из статьи 1935 года Н.А. Петтингера

Читая дальше в статье Труога, я обнаружил, что его диаграмма на самом деле является продолжением диаграммы, которая была создана почти за 10 лет до этого, в 1935 году, Н. А. Петтингером (N. A. Pettinger), младшим агрономом Сельскохозяйственной экспериментальной станции Вирджинии.

Вы можете прочитать это исследование здесь.

Аналогичным образом Петтингер создал диаграмму, которая суммировала его опыт с различными питательными веществами в почвах при разных значениях рН, где рН в основном повышался или понижался из-за присутствия или отсутствия извести.

Доступность питательных веществ и pH: действительно ли эти графики точны?

Вы можете видеть большие различия между обеими диаграммами, в то время как Труог включает все элементы, необходимые растениям, Петтингер включает только наиболее часто используемые питательные вещества, оставляя Zn, B, Mo и Cu вне поля зрения.

Работа Петтингера также имеет существенно отличающиеся профили доступности для магния Mg и железа Fe.

Хотя эти диаграммы являются большим вкладом в область агрономии и широко использовались в течение последних 80 лет, я считаю, что пришло время включить в эти диаграммы больше знаний, которые мы получили с 1950-х годов.

Я считаю, что мы можем создать диаграмму, специфичную для доступности питательных веществ в гидропонике, возможно, даже диаграммы, которые показывают профили доступности в зависимости от различных субстратов.

У нас есть много экспериментальных данных по этому вопросу, результатов исследований в течение почти столетия, поэтому я считаю, что мы справимся с этой задачей и сделаем все возможное.

Вместе мы можем создать отличную диаграмму, основанную на фактических данных, которая отражает гораздо более современное понимание доступности питательных веществ в зависимости от pH.

К оглавлению раздела