Оптимальна та критична концентрації розчину гумату

Дано теоретичне обгрунтування та практичне підтвердження оптимальної концентрації розчину гумату калію. Проведено аналіз можливих діапазонів концентрації гумату калію при різних способах його застосування.

До числа факторів, що визначають рівень ефективності гуматов, необхідно віднести зміст і якісні характеристики біологічно активних речовин, концентрацію робочих розчинів і дозу, стан грунту, температуру, вологість і т.д. Однак при інших рівних умовах ефективність гуматов визначається двома факторами - концентрацією в розчині і дозою. Концентрація гумата в розчині вимірюється в мг / л або в%, а доза - в кг / га, г / м2 поверхні або в кг / м3 обсягу діяльного шару грунту .. Обидва ці фактори знаходяться в прямій залежності від способу застосування: передпосівного замочування насіння , фоліарной (некорневой) підживлення рослин водними розчинами або внесення гумату безпосередньо в грунт. Кожен з цих способів вимагає різних оптимальних концентрацій і доз.

Інтервал оптимальної області зміни чинників, в якій позитивну дію гуматів проявляється найбільш сильно, може бути не дуже широким. Тому іноді його необхідно встановлювати експериментально, проводячи серію контрольних дослідів з досить малим кроком. Для впевненого відтворення знайденого оптимуму треба застосовувати гумінові препарати з більш високою стабільністю властивостей, ніж існуючі раніше.

Співробітники «АГРОБІО» досвідченим шляхом прийшли до того, що найбільшу біологічну активність при позакореневому підживленні проявляє водний розчин з концентрацією гумату 0,005 -0.009% по ДВ. У подальших дослідженнях багатьох вчених та агрономів застосовувалися розчини саме такої концентрації.

Методом біотестування на колеоптилях кукурудзи при використанні дистильованої води отриманий оптимум стимулюючого ефекту гумата в інтервалі концентрацій 0.004 - 0.01%.

Ці дані повністю збігаються з висновками С.Н.Чукова, який встановив концентраційний максимум в інтервалі 0.005 - 0.012%.

В роботі Є.І. Єрмакова наводиться значення концентраційного оптимуму для однодольних рослин 0.001%, а для дводольних (огірок, соняшник) 0.01%.

Наведено дані польового досвіду по вирощуванню моркви, де також спостерігається чітко виражений максимум в інтервалі концентрацій гумата 0.006 - 0.009% (рис.8). Слід зазначити, що ці дані отримані в Іркутську з використанням дуже м'якою Ангарської води. У жорсткій воді частина молекул гумінових сполук відразу виявиться пов'язаної знаходяться в ній катіонами кальцію, магнію та заліза, та буде потрібно інша, більш висока концентрація.

Мал. 8 Залежність приросту врожаю моркви від концентрації розчину гумату

Деяке зрушення максимуму у різних дослідників пояснюється методичними похибками, наявністю хімічно активних домішок у звичайній воді, що використовується для приготування сильно розбавлених розчинів гумату, або іншими факторами, але вид залежності збігається.

Загальне у всіх цих залежностей - це сплеск активності гумата в оптимумі та наявність інтервалу концентрації в околиці оптимуму, в якому вплив гумату проявляється найбільш сильно. Точне розташування максимуму залежить від умов та складності експерименту та, зокрема, від жорсткості води, але у всіх випадках для фоліарной обробки рослин ми повинні використовувати сильно розбавлені розчини.

Зіставлення досвідчених даних з фізичною моделлю проникнення розчинів в лист рослини при поверхневій обробці показало, що оптимум концентрації робочого розчину 0.005 - 0.01% яким - то чином пов'язаний з проникаючу здатність розчину гумату в листя та частково з оптимальною концентрацією гумату в міжклітинної плазмі та всередині клітин, рівній 0.0002 - 0.005% (див. нижче в розділі 1.5).

Розглянемо схему фоліарной обробки рослини, при якій на лист рослини шляхом розпилення наноситься плівка розчину гумату калію. Розчин, з одного боку, вбирається листом, а з іншого, з нього випаровується вода. Оскільки випаровування води з плівки найчастіше йде швидше вбирання, то при високій початковій концентрації гумату може наступити момент, коли вона за рахунок випаровування досягне такої величини, що почнеться агрегація молекул і вони втратять здатність проникати в лист. Таким чином, оптимум концентрації розчину гумату калію пов'язаний зі ступенем проникнення розчину в лист рослини і швидкістю випаровування води з плівки розчину і оптимальною концентрацією гумату в обсязі рослини. Однак питання про локальної концентрації розчину гумату на поверхні рослин залишається відкритим. Нанесення розчину обприскуванням може призводити до його локалізації в радіусі крапель, що потрапили на листя і надземну частину. Передбачається, що в подальшому молекули гумата з микрозон крапель проникають всередину листя і стебел і рівномірно розподіляються по всій зеленій масі і кореневій системі. Цей механізм, як і технології поліпшення параметрів обприскування, ще належить вивчити більш глибоко. Механізм проникнення молекули гумата з поверхні листа вглиб його також потребує уточнення.

У літературних джерелах та доповідях на конференціях та семінарах зустрічаються та інші рекомендації за встановленими дослідним шляхом оптимальним концентрацій розчинів гумату натрію для фоліарной обробки, рівним 0.001, 0.01, 0.02, 0.03, 0.05, 0.1%, а іноді та вище. На жаль, ми не можемо визначити причини зміни концентрацій розчину до зазначених нижніх та верхніх меж, хоча та не виключаємо, що вони можуть бути обгрунтовані якимись додатковими факторами, в тому числі та наявністю декількох оптимумів.