Микроудобрения, содержащие бор, марганец, цинк, медь, молибден. Условия и факторы, определяющие эффективное использование микроудобрений в различных агроценозах.
Микроэлементы – это необходимые элементы питания, находящиеся в тысячных-стотысячных долях процентов и выполняющие важные функции в процессах жизнедеятельности. Положительное действие микроэлементов обусловлено тем, что они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, углеводном и азотном обменах, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды. Под влиянием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшается фотосинтез, усиливается ассимилирующая деятельность всего растения. Многие микроэлементы входят в активные центры ферментов и витаминов.
БОР. Широко распространен в природе в виде кислородных соединений борсодержащих минералов борной кислоты (Н3ВО3) и буры (Na2B4O7*10H2O). Среднее содержание бора в растениях 0,0001 % или 1 мг на 1 кг массы. Наиболее нуждаются в боре двудольные растения. В растительных клетках большая часть бора находится в клеточных стенках. Бор усиливает рост пыльцевых трубок, прорастание пыльцы, увеличивает количество цветков и плодов. Без бора нарушается процесс созревания семян. При недостатке бора особенно страдают молодые растущие органы. Прежде всего происходит заболевание и отмирание точек роста. При недостатке бора растения поражаются сухой гнилью (корнеплоды), пожелтением (люцерна), коричневой гнилью (цветная капуста), усыханием верхушки (табак), дуплистостью (турнепс и брюква), бактериозом, нарушается оплодотворение у льна, отмирает точка роста у подсолнечника.
Высокие дозы бора вызывают у растений токсикоз, при этом в первую очередь бор накапливается в листьях. Избыток бора вызывает своеобразный ожог нижних листьев, появляется краевой некроз, листья желтеют, отмирают и отпадают.
Особенно большую роль играет бор в условиях известкования кислых подзолистых почв, так как известкование уменьшает доступность бора, закрепляет его в почве и задерживает поступление в растения. Внесение бора на известкованных почвах полностью устраняет заболевание корнеплодов гнилью сердечка и картофеля – паршой.
В качестве борных удобрений сельское хозяйство использует в основном боросуперфосфат и бормагниевые удобрения:
Боросуперфосфат применяется под сахарную свеклу, кормовые корнеплоды, зерновые бобовые, гречиху, подсолнечник, огурцы, овощи, плодово-ягодные. При основном внесении используют дозу 200 – 300 кг, а в грядки при посеве – 100 – 150 кг/га. Под лен, огурцы, овощи, плодово-ягодные вносят 150 кг, а под лен еще в грядки – 50 кг.
Бормагниевые удобрения (2,2% В) применяют под сахарную свеклу, кормовые корнеплоды, зерновые бобовые, гречиху и лен; в почву в смеси с другими удобрениями вносят в норме 20 кг на 1 га.
Борная кислота (17% В) используется для некорневых подкормок в дозе 500 — 600 г/га под семенники многолетних трав и овощных культур, для плодово-ягодных – 700 – 800 г/га и для предпосевной обработке семян различных сельскохозяйственных культур – в дозе 100г борной кислоты на 100 кг семян.
МЕДЬ. Среднее содержание медиврастениях 2 мг на 1кг массы, и зависит от их видовых особенностей и почвенных условий. В растительной клетке около 2/3 меди может находиться в нерастворимом, связанном состоянии. Относительно богаты медью семена и наиболее жизнеспособны, растущие части растений. 70% всей меди, находящейся в листе, сконцентрировано в хлоропластах. Физиологическая роль меди в значительной степени определяется ее вхождением в состав медьсодержащих белков и ферментов, катализирующих окисление дифенолов и гидроксилирование монофенолов: ортодифенолоксидазы, полифенолоксидазы и тирозиназы.
Недостаток меди вызывает задержку роста, хлороз, потерю тургора и увядание растений, задержку цветения и гибель урожая. У злаковых растений при остром дефиците меди происходит побеление кончиков листьев и не развивается колос (белая чума или болезнь обработки), у плодовых при недостатке меди появляется суховершинность.
Медные удобрения наиболее эффективны на торфяниках, дерново-глеевых, заболоченных почвах и на почвах легкого механического состава. Наиболее отзывчивы на медные удобрения пшеница, овес, ячмень, травы, лен, конопля, корнеплоды, луговой клевер, просо, подсолнечник, горчица, сахарная и кормовая свекла, кормовые бобы, горох, овощные культуры и плодово-ягодные. Потребность в меди возрастает в условиях применения высоких доз азотных удобрений.
В перспективе потребность сельского хозяйства страны в медных удобрениях целесообразно удовлетворять за счет медного купороса и медно-калийных удобрений.
Медные удобрения, имеющие местное значение, — пиритные огарки (0,2 – 0,3 % CU). Их вносят один раз в 4 – 5 лет в норме 500 – 600 кг/га осенью под зяблевую вспашку или весной под предпосевную культивацию.
Для опудривания семян берут 50 – 100 г сернокислой меди на 100 кг семян, для некорневых подкормок доза сернокислой меди на 1 га посевов 200 – 300 г. Сернокислая медь содержит 25,4 % меди.
МАРГАНЕЦ. Особенно требовательны к достаточному содержанию доступных форм марганца в почве злаки, свекла, кормовые корнеплоды, картофель. Марганец необходим всем растениям. Среднее содержание марганца в растениях 10 мг на 1 кг массы. Основное количество его локализовано в листьях и хлоропластах. Марганец играет важную роль в механизме действия индолилуксусной кислоты на рост клеток. Наряду с кальцием марганец способствует избирательному поглощению ионов из внешней среды. Имеются данные о положительном влиянии марганца на передвижение фосфора из стареющих нижних листьев к верхним листьям и к репродуктивным органам. Марганец повышает водоудерживающую способность тканей, снижает транспирацию, влияет на плодоношение растений.
При остром недостатке марганца отмечены случаи полного отсутствия плодоношения у редиса, капусты, томатов, гороха и других культур. Марганей ускоряет развитие растений. При недостатке этого элемента наблюдаются хлорозы, серая пятнистость злаков, пятнистая желтуха сахарной свеклы. Большая часть этого элемента находится в почве в виде труднорастворимых окислов и гидратов окислов. В первую очередь марганцевые удобрения следует вносить на серых лесных почвах, слабовыщелоченных черноземах, солоноцеватых и каштановых почвах под овес, пшеницу, кормовые корнеплоды, картофель, сахарную свеклу, кукурузу, люцерну, подсолнечник, плодово-ягодные культуры, цитрусовые и овощные.
В качестве марганцевых удобрений используют в основном отходы предприятий марганцево-рудной промышленности. Отходы содержат чаще всего 10 – 18 % марганца. Дорогостоящий сернокислый марганец в основном используют для нужд тепличного овощеводства. Учитывая, что марганец проявляет наибольший эффект на фоне фофорных удобрений, целесообразно производить марганизированный суперфосфат.
При внесении в почву доза марганца в расчете на элемент составляет 2,5.кг/га. Около 30 % марганцевых удобрений необходимо сельскому хозяйству в виде сернокислого марганца для некорневых подкормок и предпосевной обработке семян. Один из способов применения марганца – опудривание семян: 50 – 100 г сернокислого марганца смешивают с 300 – 400 г талька и этой смесью обрабатывают 100 кг семян сахарной свеклы, пшеницы, ячменя, кукурузы, подсолнечника, гороха. Для некорневых подкормок полевых культур расходуют на 1 га 200 г сернокислого марганца, для опрыскивания плодовых и ягодных культур – 600 – 1000 г/га
МОЛИБДЕН. Содержание молибдена в растениях может колебаться в пределах 300 мг на 1 кг сухой массы; повышенное содержание бывает при несбалансированном питании.
Молибден необходим растениям в меньших количествах, чем бор, марганец, цинк и медь. Молибден локализуется в молодых растущих органах. Листья содержат его больше, чем стебли и корни, в листьях много молибдена содержится в хлоропластах В растениях молибден входит в состав фермента нитратредуктазы и является необходимым компонентом цепи редукции нитратов, участвуя в восстановлении нитратов до нитритов. Молибден можно назвать микроэлементом азотного обмена растений, так как он входит также и в состав нитрагеназы – фермента, осуществляющего в процессе биологической фиксации азота связывание азота атмосферы. Участие молибдена в фиксации молекулярного азота атмосферы объясняет его особое значение для роста в развитии бобовых культур.
При недостатке молибдена в питательной среде в растениях нарушается азотный обмен, в тканях накапливается большое количество нитратов. Специфическая роль молибдена в процессе азотфиксации обусловливает улучшение азотного питания бобовых культур при внесении молибденовых удобрений и повышает эффективность применяемых под них фосфорно-калийных удобрений
Чувствительны к недостатку доступных форм молибдена, часто наблюдаемому на кислых почвах, люцерна, клевер, горох, бобы, вика, капуста, салат, шпинат и другие растения. Внешне признаки умеренного дефицита молибдена у бобовых растений сходны с симптомами азотного голодания. При более резком дефиците молибдена резко тормозится рост растений, не развиваются клубеньки на корнях, растения приобретают бледно-зеленую окраску, листовые пластинки деформируются и листья преждевременно отмирают.
Токсичное действие молибдена ослабляется при высушивании или промораживании растений, так как при этом снижается количество растворимых форм Мо. Токсическое действие молибдена ослабляется при добавлении в пищу животных и человека меди. Обычно молибден содержится в почве в окисленной форме в виде молибдатов кальция и других металлов. В кислых почвах молибден образует плохо растворимые соединения с алюминием, железом, марганцем, а в щелочных – хорошо растворимое соединение молибдат натрия. Молибденовая недостаточность может проявляться на дерново-подзолистых почвах, серых лесных, осушенных кислых торфяниках и черноземных почвах. Целесообразно совместное применение молибдена с азотными односторонними и комплексными удобрениями под небобовые культуры, требовательные к молибдену, а также под бобовые совместно с фосфорно-калийными удобрениями на почвах с относительным недостатком этого элемента.
Ассортимент молибденовых удобрений достаточно широк. Однако промышленность в основном в качестве молибденовых удобрений поставляет молибденово-кислый аммоний. В ряде республик в качестве молибденовых удобрений используются отходы электроламповой промышленности.
Из способов применения молибденовых удобрений наиболее эффективна и экономически выгодна предпосевная обработка семян. Для обработки 100 кг крупных семян расходуют молибдата аммония или молибдата аммония-натрия 25 – 50 г, а на 100 кг семян клевера или люцерны – 500 – 800 г.
Некорневые подкормки проводят из расчета 200 г молибденово-кислого аммония на 1 га посева, для долголетних культурных пастбищ – 200 – 600 г на 1 га посева.
Перспективной формой удобрений является молибденизированный суперфосфат, предназначенный для внесения в рядки в дозе 50кг/га (или 50 – 100 г/га молибдена)
ЦИНК. Повышенной чувствительностью к недостаточности цинка характеризуются гречиха, хмель, свекла, картофель, клевер луговой. Сорные растения характеризуются большим содержанием цинка, чем культурные.
Цинк повышает жаро- и морозоустойчивость растений. Имеются данные о влиянии цинка на утилизацию фосфора растениями. Участвует в образовании предшественников хлорофилла. Вхождение цинка в состав ферментов гликолиза и дыхания, многих НАД и некоторых ФАД-зависимых ферментов дает возможность понять его роль в гликолитическом и дыхательном циклах.
При недостатке цинка в растениях накапливаются редуцирующие сахара и уменьшается содержание сахарозы и крахмала, увеличивается накопление органических кислот, снижается содержание ауксина, нарушается синтез белка. При цинковом голодании происходит накопление небелковых растворимых соединений азота: амидов и аминокислот. При цинковой недостаточности резко (в 2 – 3 раза) подавляется деление клеток, что приводит к морфологическим изменениям листьев, нарушаются растяжение клеток и дифференциация тканей, гипертрофируются меристематические клетки, угнетается продольное растяжение столбчатых клеток у льна и уменьшаются размеры его хлоропластов. В присутствии цинка формируется большое число митохондрий.
При некорневых подкормках используется сернокислый цинк (150 – 200 г на 1 га посевов). Подкормка проводится для большинства культур в период бутонизации или начала цветения растений, плодовые деревья опрыскивают весной по распустившимся листьям (200 – 500 г сернокислого цинка на 100 л воды с добавлением 0,2 – 0,5 % гашеной извести для нейтрализации кислотности раствора соли, чтобы избежать ожога листьев).
Применение цинка имеет важное значение на карбонатных черноземах, каштановых, бурых почвах, сероземах. Эффективность цинковых удобрений проявляется на хлопчатнике, сахарной свекле, кукурузе и особенно на плодовых культурах.