Глава 31 МИКРОУДОБРЕНИЯ

31.1. Роль микроэлементов в питании растений

Микроэлементами называют химические элементы, необходимые для питания растений и содержащиеся в них в тысячных или стотысячных долях процента массы сухого вещества. К ним относят молибден, марганец, бор, медь, цинк, кобальт, йод, железо и др. Микроэлементы локализуются в молодых растущих органах растений, больше их в листьях, чем в стеблях и корнях. В листьях микроэлементы больше сосредоточены в хлоропластах.

Микроэлементы участвуют в окислительно-восстановительных процессах, углеводном и азотном обменах, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды. Под влиянием микроэлементов в листьях повышается содержание хлорофилла, улучшается фотосинтез и обмен веществ во всем растении. Некоторые из них входят в состав ферментов и витаминов. Микроэлементы оказывают большое влияние на поглощение растениями макроэлементов — азота, фосфора, калия и др.

Бор содержится в растениях в среднем 0,0002 %, что составляет примерно 2 мг на 1 кг сухого вещества. Бор сосредоточен больше в цветках растений, особенно в столбиках и рыльцах. Он усиливает рост пыльцевых трубок, прорастание пыльцы, увеличивает количество цветков и плодов. В вегетативных органах бора больше в клеточных оболочках. Бор улучшает углеводный и белковый обмены в растениях.

При недостатке бора нарушается синтез, превращение углеводов, оплодотворение и плодоношение. Внесение этого элемента в почвы с его недостатком повышает урожай культур на 10—15 % и его качество. Например, урожай соломки льна увеличивается на 0,2—0,3 т/га, сахарной свеклы — на 4,5 т/га, содержание сахара в корнях — на 0,3—2 %.

Марганец содержится в растениях в среднем 0,001 %, или 10 мг на 1 кг сухого вещества, основное его количество находится в листьях, в хлоропластах. Он обладает высоким окислительно-восстановительным потенциалом, участвует в реакциях биологического окисления, в фотосинтезе, увеличивает содержание сахаров, хлорофилла, усиливает интенсивность дыхания. Марганец повышает водоудерживающую способность тканей, влияет на плодоношение растений.

При остром недостатке марганца наблюдаются хлорозы, серая пятнистость злаков, возможно полное отсутствие плодоношения у растений. Внесение марганца в почвы с низким содержанием этого элемента повышает урожайность зерновых культур на 0,2—0,3 т/га, сахарной свеклы — на 1 — 1,5 т/га, сахаристость корней — на 0,2—0,6 %.

Медь содержится в растениях в среднем около 0,0002—0,0004 %, или 2—4 мг на 1 кг сухого вещества. Меди больше всего в семенах и в точках роста растений. В листьях медь содержится в основном в хлоропластах, входит в состав белков и ферментов.

Недостаток меди приводит к задержке роста, хлорозу, увяданию растений. При остром дефиците меди у злаковых культур происходит побеление кончиков листьев, не развивается колос. Внесение медных удобрений на почвах, бедных этим элементом — заболоченных и с легким гранулометрическим составом, обеспечивает прибавки зерновых культур 0,2—0,5 т/га.

Цинк содержится в растениях в среднем около 0,002—0,003 %, или 20—30 мг на 1 кг сухого вещества. Цинк влияет на утилизацию фосфора в растениях, при его недостатке замедляется превращение неорганических фосфатов в органические формы, снижается содержание фосфора в составе нуклеотидов, липидов и нуклеиновых кислот. Цинк входит в состав некоторых ферментов и участвует в процессе фотосинтеза растений.

При недостатке цинка в растениях уменьшается содержание сахарозы и крахмала, увеличивается накопление органических кислот, нарушается синтез белка, накапливаются небелковые соединения азота: амиды, аминокислоты. Для всех растений характерна задержка роста при цинковом голодании.

Кобальт составляет в растениях в среднем 0,00002 %, или 0,2 мг на 1 кг сухого вещества. Больше кобальта содержится в клубеньках на корнях бобовых растений, в генеративных органах, он накапливается в пыльце и ускоряет ее прорастание. Кобальт входит в состав витамина В₁₂, участвует в синтезе ДНК и в делении клеток, в реакциях окисления-восстановления. Он оказывает положительное влияние на размножение клубеньковых бактерий и на азотофиксирующую систему.

Снижение содержания кобальта в кормах менее 0,07 мг на 1 кг сухого вещества приводит к заболеваниям животных.

Внесение кобальтсодержащих удобрений повышает урожай и его качество. Например, на дерново-подзолистых почвах кобальтовые удобрения повышают урожайность семян люпина на 0,12 т/га, зеленого корма — на 6,5 т/га.

Молибден. Содержание этого элемента в бобовых растениях колеблется от 0,7 до 20 мг, в злаковых растениях — от 0,2 до 1,0 мг на 1 кг сухого вещества. Молибден концентрируется в молодых растущих органах, больше в листьях, особенно в хлоропластах. Он входит в состав ферментов нитратредуктазы, нитро-геназы, участвует в азотном обмене растений, процессе биологической фиксации азота атмосферы клубеньковыми бактериями в симбиозе с бобовыми растениями.

Молибден участвует в биосинтезе нуклеиновых кислот, процессах фотосинтеза и дыхания, улучшает азотное питание бобовых культур, повышает эффективность фосфорных и калийных удобрений.

При резком дефиците молибдена замедляется рост растений, не развиваются клубеньки на корнях бобовых растений, листья становятся бледно-зелеными, листовые пластинки деформируются и преждевременно отмирают.

Применение молибдена на почвах с недостаточным его содержанием повышает урожай растений, усиливает синтез белков, снижает накопление нитратов в количествах, токсичных для животных и человека при внесении высоких доз азотных удобрений.

Внесение молибдена на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах обеспечивает средние прибавки семян гороха — 0,26 т/га, сена клевера — 1,3 т/га.

31.2. Виды микроудобрений

Микроудобрениями называют вещества, содержащие химические элементы, необходимые для питания растений, в очень малых количествах, от тысячных до стотысячных долей процентов от массы сухого вещества растений. В сельском хозяйстве применяются борные, марганцевые, медные, цинковые, кобальтовые и молибденовые микроудобрения.

Борсодержащие удобрения

1. Борная кислота (Н₃В0₃) содержит 17 % бора. Ее применяют для некорневой подкормки растений при концентрации 1 г на 1 л воды. На 1 га расходуют 500—600 л раствора при подкормке семенных посевов многолетних трав, овощных и плодово-ягодных культур. Для предпосевной обработки семян применяют 100 г борной кислоты на 100 кг семян.

2. Бура — кристаллическая соль борной кислоты (Na₂B₄0₇- ЮН₂0), содержит 11 % бора.

3. Бормагниевая соль (Н₃В0₃ • MgS0₄) содержит 3—5 % бора и 70—75 % сульфата магния. Применяют под все культуры в дозе 20 кг на 1 га в смеси с другими удобрениями под основную обработку почвы.

4. Боросуперфосфат гранулированный содержит 0,2 % бора и 22—23 % Р₂0₅. Применяют в качестве основного удобрения 200—300 кг/га и в рядки при посеве до 50 кг/га.

5. Борсодержащая нитроаммофоска — комбинированное удобрение, содержащее 0,15 % бора. Применяют под основную обработку почвы под все культуры.

Марганцевые удобрения

1. Сернокислый марганец (MnS0₄), содержащий 21—24 % марганца в водорастворимой форме. Применяют для некорневой подкормки растений 0,05%-ным раствором MnS0₄ в дозе 400 л на 1 га посевов, для предпосевной обработки семян: 50—100 г сернокислого марганца смешивают с 300—400 г талька и опудри-вают 100 кг семян.

2. Марганизированный суперфосфат содержит 1—2 % марганца и 20 % Р₂0₅ в водорастворимой форме. Вносят в качестве основного удобрения и в рядки при посеве.

Медные удобрения

1. Медный купорос (CuS0₄ • 5Н₂0) содержит 25 % меди в водорастворимой форме. Применяют для некорневой подкормки 0,05%-ным раствором соли (400 л на 1 га), для опудривания семян перед посевом, используя 50—100 г сернокислой меди на 100 кг семян.

2. Пиритные огарки — отходы сернокислой промышленности, содержащие 0,3—0,6 % меди и различные примеси: железо, окись калия и др. Пиритные огарки вносят осенью под основную обработку почвы пЛозе 500—600 кг/га.

Цинков ые удобрения

1. Сернокислый цинк (ZnS0₄) — бесцветное кристаллическое вещество, содержащее 22 % цинка. В почву вносят вместе с другими удобрениями в дозе 5 кг/га. Для некорневой подкормки посевов применяют 0,05%-ный раствор сернокислого цинка (400 л раствора на I га).

2. Полимикроудобрения ПМУ-7 — тонко измельченный порошок темно-серого цвета, содержащий 25 % цинка. Это отходы при производстве цинковых белил, кроме цинка они содержат примеси алюминия, меди, марганца и др. В почву вносятся в дозе 5 кг/га. При обработке семян расходуют 200 г ПМУ-7 на 100 кг семян.

Молибденовые удобрения

1. Молибденовокислый аммоний [(NH₄)₆Mo₇0₂₇ • 4Н₂0], содержащий 50 % молибдена. Применяют для предпосевной обработки семян, 30—50 г растворяют в 1,5—2 л воды на 100 кг семян. Некорневую подкормку проводят 0,05%-ным раствором (400 л раствора на 1 га перед цветением культур). Для некорневой подкормки природных кормовых угодий концентрацию раствора увеличивают в 2—3 раза.

2. Молибденовый суперфосфат содержит 0,2 % молибдена и 20 % Р₂0₅ в водорастворимой форме. Применяется как основное удобрение и в рядки при посеве в дозе до 50 кг на 1 га.

Из кобальтсодержащих удобрений применяют сернокислый кобальт (сульфат кобальта) для некорневых подкормок при концентрации 0,05—0,1 % (400 л раствора на 1 га посевов). В почву вносят 200—400 г кобальта на 1 га.

Применение микроудобрений имеет большое значение в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и качества продукции, но оно должно быть строго дифференцировано с учетом обеспеченности почв доступными формами микроэлементов, свойств почв, особенностей питания различных культур. Внесение микроэлементов должно быть весьма ограничено и допустимо только при их недостатке в почве и низком содержании в урожае возделываемых культур.

Необходимо учитывать возможное поступление микроэлементов в почву с органическими и минеральными удобрениями, пестицидами, от техногенного загрязнения промышленными предприятиями, с атмосферными осадками. При использовании отходов промышленного производства в качестве местных удобрений, осадков сточных вод, высоких доз жидкого навоза возрастает возможность накопления в почве некоторых микроэлементов в концентрациях, токсичных для растений, животных и человека.

Сельскохозяйственные культуры по-разному реагируют на повышение содержания микроэлементов в почве. Например, зерновые культуры страдают от избытка бора при содержании его в доступной форме более 0,7 мг на 1 кг почвы, а люцерна и свекла переносят концентрацию бора 25 мг на 1 кг почвы. Избыток бора в почве вызывает токсикоз у растений, пожелтение и отмирание листьев.

В результате ежегодного применения медьсодержащих пестицидов в садоводстве и овощеводстве установлено повышенное содержание меди в растениях, нарушение роста и окраски листьев.

Избыток молибдена тоже токсичен для растений. Содержание молибдена >0,8 мг на 1 кг сухого вещества сельскохозяйственной продукции оказывает отрицательное влияние на здоровье животных и человека.

Необходимость внесения микроудобрений в почву устанавливается по содержанию микроэлементов в почве и получаемой продукции. Группировка почв по обеспеченности растений микроэлементами приведена в табл. 14 (раздел 5.8).