Установлено, что деревьям яблони необходимы значительные количества азота, фосфора, серы, калия, железа, кальция и магния. В очень небольших дозах требуются цинк, бор, медь и марганец.
В средней полосе из минеральных удобрений нужно вносить в почву яблоневых садов только азотистые, фосфорные и калийные. Наиболее часто нужны азотистые удобрения. Применение лишь фосфорных и калийных без сочетания с азотистыми результатов в яблоневых садах не дает. Азотистые удобрения сами по себе могут значительное время положительно влиять на рост и урожайность плодовых деревьев, но достаточно надежно и полно их действие проявляется при условии обеспеченности деревьев фосфором и калием.
Влияние азота на отдельные процессы жизни плодовых деревьев изучено значительно подробнее, чем влияние фосфора калия.
Азот играет большую роль в процессе усиления фотосинтеза (создания органического вещества в зеленых частях растений под влиянием света из углекислоты воздуха и воды), усиливает вегетативный рост яблони. Обильное снабжение азотом способствует развитию сильных приростов, несущих большое количество листьев.
Кроме того, азотные удобрения улучшают жизнедеятельность и повышают долговечность обрастающих веточек. Если азота в деревья яблони поступает недостаточно, происходит усиленный распад белков более старых тканей. Образовавшиеся при распаде продукты передвигаются к молодым тканям и там вновь синтезируются в белки. Растение как бы мобилизует все свои запасы азота, чтобы обеспечить рост и построение новых тканей. Жизнедеятельность обрастающих веточек, потерявших значительную часть белка, резко ослабевает. Они или совсем не закладывают подовых почек, или формируют их в очень небольших количествах и с пониженной жизнедеятельностью. При длительном недостатке азота обрастающие веточки отмирают.
Азотные удобрения способствуют закладке плодовых почек. У яблони плоды образуются на обрастающих веточках. Хорошее снабжение этих веточек азотом, усиливая их жизнедеятельность, способствует процессу дифференциации плодовых почек.
Однако при избыточном снабжении азотом может наступить у молодых деревьев состояние так называемого жирования, то есть буйного вегетативного роста при отсутствии плодоношения. Синтезируемый белок, а также углеводы все время расходуются на построение растущих органов. Это ведет к пониженному их содержанию в обрастающих веточках и к задержке процесса дифференциации плодовых почек.
У взрослых деревьев яблони опасаться такой степени усиления вегетативного роста под влиянием азотистого удобрения, чтобы она ослабляла закладку плодовых почек, обычно не приходится. Наоборот, как будет показано ниже, у них нередко приходится дополнять азотистые удобрения специальной обрезкой.
В критические периоды – полное цветение, начальные фазы роста завязей – плодовым деревьям для построения различных тканей, связанных с половым размножением, требуется значительное количество питательных веществ, в том числе азота. Много азота нужно в это время и для роста вегетативных органов. В результате при обильно цветении и большом количестве резервных цветков и завязей в растении может легко возникнуть дефицит азота и, как следствие этого, сильное опадение цветков и завязей. Исследования и производственный опыт выявили, что удобрение азотом вызывает (особенно у ослабленных, но еще обильно цветущих деревьев) значительное повышение процента цветков, завязывающих плоды.
Наряду с отмеченным положительным влиянием азотные удобрения при внесении в избыточных количествах могут ухудшать качество плодов. Замечено, что у яблони высокий уровень азотного питания в конце лета способствует усилению доуборочного осыпания плодов. Развитие красной покровной окраски у яблок нередко находится в обратной зависимости от содержания азота в деревьях в период созревания плодов. Обильное азотное питание может также уменьшить плотность яблок ко времени съема и их пригодность к длительному хранению, а у молодых деревьев задерживать вступление в плодоношение.
Об обеспеченности деревьев яблони азотом обычно можно судить по внешним признакам. У деревьев, богатых азотом, приросты сильные, листья крупные, густой темно-зеленой окраски. При недостаточном азотном питании приросты бывают слабыми, а листья мелкими (хотя и нормальной для данного сорта формы), бледно-зеленой или желтовато-зеленой окраски.
По имеющимся к настоящему времени данным, калий активизирует ферменты в процессе синтеза белков, а также, по-видимому, играет определенную роль в процессе фотосинтеза (при его недостаточности у растений замедляется фотосинтез и ускоряется дыхание). Он может существенно влиять также на водный режим растений и на некоторые свойства протоплазмы – степень ее оводненности, вязкость, эластичность. В некоторых опытах калий несколько повышал морозоустойчивость растений. Калий так же, как азот и фосфор, способен к реутилизации – вторичному использованию молодыми тканями за счет стареющих. Он легко перемещается по деревьям в плоды и верхушечные меристемы. В связи с этим обильное плодоношение может усиливать повреждения, связанные с недостатком калия, молодые деревья могут расти нормально, но при высоком урожае у них проявляются симптомы недостаточности этого элемента.
При недостатке калия у хорошо растущих деревьев яблони в конце весны - начале лета может появиться морщинистость листьев, а затем с середины лета – своеобразное отмирание мякоти листьев по краям пластинки или вдоль главной (средней) жилки.
Эти признаки проявляются преимущественно на плохо аэрируемых почвах, а при этом у молодых деревьев сильнее, чем у взрослых. Высокие дозы азотных удобрений усиливают недостаток калия. Задернение, особенно в сочетании с мульчированием травы, ослабляет недостаток этого элемента.
Хороший показатель потребности деревьев яблони в калии – содержание его в листьях побегов в конце лета. Обычно содержание 0,9-1,3 %к сухому веществу признается низким, а 1,4-2 %-оптимальным. Считается нецелесообразным вносить калийные удобрения при содержании этого элемента в листьях в июле – августе выше 2 % к сухому веществу. Чрезмерно высокие дозы калийных удобрений могут сопровождаться развитием горькой гнили яблок или недостатком магния.
Значение фосфора в жизни растений исключительно велико. Он входит в состав важнейших частей растительных клеток и соединений, являющихся основными передатчиками энергии, а также многих ферментов. Академик В.А. Энгельгардт отмечал, что «с каждым днем остается все меньше и меньше таких физиологических функций, в осуществлении которых фосфорная кислота и ее соединения не принимали бы самого непосредственного участия». Тем не менее деревья яблони в отличие от ягодников до сих пор почти во всех проводившихся опытах слабо реагировали или не реагировали вообще на внесение фосфорных удобрений. В значительной степени это объясняется тем, что минеральные соединения азота образуются в почве преимущественно при разрушении органических остатков в верхних горизонтах. В более глубокие слои почвы эти соединения попадают лишь вместе с просачивающейся водой. Доступные же растениям формы фосфора и калия образуются в результате выветривания материнской породы и содержатся в значительных количествах не только по всей толщине почвенного слоя, но и в грунтах. Из-за такого размещения в почве главнейших минеральных элементов питания деревья яблони находятся, при содержании почвы под черным паром и уничтожении при этой системе обработки почвы большей части всасывающих корней в верхнем ее слое, в значительно худших условиях снабжения азотом, чем фосфором и калием. При задернении процессы нитрификации ослабевают, а травы поглощают часть образующихся нитратов. В результате этого деревья снабжаются азотом еще хуже, чем на пару. Условия же поступления в деревья фосфора и калия при задернении, наоборот, улучшаются, так как всасывающие корни сохраняются в изобилии и в самых верхних слоях почвы.
Имеет, по-видимому, значение также то, что в отличие от однолетних растений корни взрослых деревьев яблони могут поглощать фосфор не только летом, но и рано весной и поздно осенью. Яблони обладают способностью в такие периоды накапливать в тканях значительно больше фосфора, чем им требуется в данный момент для роста, и использовать его в дальнейшем.
Влияет, видимо, и то, что взрослые деревья яблони при хорошем урожае уносят из почвы фосфора в 8-10 раз меньше, чем азота и калия.
Незначительный недостаток фосфора вызывает у яблони ослабление роста, но бледной окраски листьев, как при азотном голодании, не наблюдается. При сильном недостатке фосфора листья яблони в начале или в середине лета становятся даже темнее нормальных. В конце же лета или в начале осени они принимают бронзовую или багряно-красную окраску. У молодых деревьев при сильном недостатке фосфора листья бывают более узкими и удлиненными, чем нормальные, а самые длинные побеги могут оканчиваться мутовками таких узких и удлиненных листьев.
Считается, что если содержание фосфора в листьях яблони в конце лета ниже 0,15-0,2 % к сухому веществу, то они нуждаются в удобрении этим элемнтом.