Органические соединения кремния как удобрения
На самом деле в почве кремния содержится до 49 %. Содержание кремния в почвах зависит от их гранулометрического состава. В глинистых почвах его содержится от 20 до 35%, а в песчаных — 45-49%.
Кремний в почве находится в недоступном для растений состоянии. Поэтому возникает дефицит кремния. Растения просто не получают его в необходимых количествах. Тем более что кремний определяет плодородие почвы. Бесструктурная пылевидная почва – верный признак того, что кремния в ней мало.
Одним из самых доступных источников получения органического кремния садоводами и огородниками является зола, полученная от сжигания каменного угля. Однако будьте осторожны данный вид золы зачисляет почву. В отличии от древесной золы, которая почву раскисляет. Поэтому вносится угольная зола из расчета 1 стакан на 1 кв. метр.
Кремний играет важную роль и в устойчивости растений к полеганию, засухе, морозам, способствует быстрому росту корней и листовой массы. Наличие усвояемых соединений кремния понижает потребность растений в фосфоре. Также доступность кремния повышается в присутствии фосфора, азота, калия, натрия и железа.
История появления органических удобрений с кремнием.
Кремниевые удобрения, можно отнести к самым первым комплексным минеральным удобрениям, так как зола растений по своему химическому составу и воздействию может быть классифицирована именно как комплексное кремний-содержащее удобрение.
Первые земледельцы, вырубая лес для сельскохозяйственных угодий, сжигали растения и получавшуюся золу смешивали с почвой. В древнеримской империи золу растений использовали для повышения плодородия истощенных почв.
Интересно, что в древнеримской империи знали о способности золы (кремния) восстанавливать плодородие почв.
Широко использовали золу и в Китае, где ее называли “огненным навозом” и вносили под пшеницу и бобы (Крупенников, 1971). В Китае более двух тысяч лет назад начали вносить в почву рисовую солому, в составе которой от 4 до 20% приходится на SiO2.
Технология,разработанная древними китайскими учеными, была закреплена специальным указом императора, обязывающим крестьян вносить часть рисовой соломы в почву. Некоторые традиционные агрохимические приемы на основе рисовой соломой и сейчас используют в Китае.
В почве кремний находится в виде малорастворимых соединений: SiO, — кремнезема, А12О3*2SiO2*2Н2О — каолина, алюмосиликатов или полевых шпатов, СаО*А12О3*2SiO2 — анортита. В растворе — в виде силикат-иона, в сорбированном состоянии — в виде SiFeOH.
Растения могут испытывать недостаток кремния на кислых, сильно выщелоченных и ферраллитных почвах. Запасы усвояемых форм Si пополняются за счет растворения и разрушения почвенных минералов.
В процессе выветривания и при разложении растительных остатков, откуда кремнекислота освобождается в двух формах — в виде опала, заполняющего клетки эпидермиса надземной части растений, и в виде водорастворимой кремнекислоты.
Защищает почвенные силикаты от растворения органическое вещество почвы.
При применении кремниевых удобрений значительно усиливается роль бора в почве. Существенно снижается токсичность соединений алюминия, марганца, железа за счет образования труднорастворимых соединений.
Коллоидный кремнезем способствует лучшему использованию фосфора растениями, улучшает физические свойства песчаных почв.
Материал взят из диссертации Владимира Матыченкова (Институт фундаментальных проблем биологии РАН)
Органические удобрения с кремнием как обеспечить почву легко усвояемым органическим кремнием?
Для повышения содержания в почве кремния существует несколько способов. Например, компостирование листьев деревьев, внесение грязи или сапропеля.
В составе органической части сапропеля имеются биологически активные вещества — гуминовые кислоты, витамины. Важнейшая характеристика сапропеля как удобрения — это общий уровень зольности и содержания кремния, железа, серы, карбонатов, кальция.
Обогащение почвы силикатными бактериями. Их можно принести с мокрым песком, взятым с глубины песчаного карьера. Поскольку в основе структурного строения всех силикатов лежит тесная связь кремния и кислорода.
Атомы кремния составляют основу глины, песка и скал. Можно сказать, что весь неорганический мир связан с кремнием. В природных условиях кремниевые минералы находятся в кальцитах и меле.
Мел, в своем внутреннем составе содержит огромное количество кремния и крайне полезного магния, кроме того, к составным компонентам часто относят песок и глину.
Мел в виде удобрения лучше использовать предварительно перемолов, или протерев, затем просеять через сито. Тем самым получается мел, в виде мучного песка. И обязательно пролить водой, для того чтобы он полностью растворился. И тем самым, смог распределится по всему уровню корневой системы.
После того, как мел будет нанесен на почвенный грунт, можно совершать посадку семян или уже взращенных растений. Отличные свойства мела помогают растениям защититься от болезнетворных микробов, и придаст иммунитет для молодого растения.
Если использовать мел поверх зеленых растений, то это послужит полезной защитой от тли. Но привлечет большое количество летающих насекомых и бабочек. Которые в редких случаях могут негативно сказаться на получении плодов в конце дачного сезона.
Агрономы советуют использовать мел в виде муки для внутреннего применения прямо в лунку, непосредственно перед посадкой семян или растений. Это поможет избежать вредоносных бактерий и укрепить корни молодых растений.
ЭМ препараты способствуют усиленному размножению имеющихся в почве силикатных бактерий. Важная особенность — не размножаются на торфяной почве, им требуются песок, глина, минеральная подсыпка.
Ну и куда же без помощи нашей промышленности. Доступные формы кремния содержатся в микроудобрении Силиплант и стимуляторе НВ-101. Оба удобрения можно найти в садоводческих магазинах в самых разных фасовках.
Растения в которых содержится органический кремний.
Среди наземных растений много кремния накапливают злаки, осоки, пальмы, хвощи. Хозяйки, особенно деревенские, знают, как хорошо чистить кастрюли пучком из стеблей хвоща, именно благодаря абразивным свойствам оксида кремния.
Листья и стебли крапивы густо покрыты ломкими железистыми волосками, которые образованы из оксида кремния. Точно такого же который входит в состав песка. При любом соприкосновении хрупкая оболочка ломается, острые края ее ранят кожу. А содержимое волоска гистамин и ацетилхолин, попадая в рану, вызывают раздражение. Так называемое жжение.
Но больше всего кремния находится именно в хвоще. Поэтому еще одним способом обогатить почву кремнием, является введением в состав травяных настоев хвоща. Хвощ в своем составе содержит достаточное количество кремния. Который при сбраживании зеленной массы переходит в травяной настой. Которым мы и подкармливаем растения.
Источник
Кремний как удобрение
Микроэлемент для макроурожая или Кремний как удобрение
Многие садоводы, всерьез интересующиеся растениеводством, наверняка знают, что для нормальной жизнедеятельности как людей, так и растений нужны как макро так и микроэлементы. При этом из микроэлементов вспоминаются обычно цинк, медь, бор, марганец, реже молибден, селен и реже всего кремний. Однако присутствие в почве доступных форм кремния очень важно для растений, поскольку он усиливает усвояемость фосфора, калия, магния, влияя на рост и обменные процессы растения. Увеличивает рост корней, создаёт условия для расширения зоны питания, усиления засухоустойчивости, повышает устойчивость к морозам, радиации, токсическим веществам, повреждениям вредителями.
Томаты при отсутствии в среде кремния, хотя и зацветают, но часто теряют способность к опылению. Плоды не образуются либо остаются мелкими. Во всём мире признали, что кремний стимулирует рост и созревание зерновых, картофеля, томатов, огурцов.
(((кстати, кремний должен поступать и в организм человека, больше всех он содержится в топинамбуре и редисе. Этими растениями вполне можно удовлетворить потребность человека в кремнии. Причем содержание кремния в растениях достигает максимума к осени.
Как обеспечить? Для повышения содержания в почве кремния существует несколько способов, например, компостирование листьев деревьев, внесение грязи или сапропеля, обогащение почвы силикатными бактериями. Их можно принести с мокрым песком, взятым с глубины песчаного карьера. Могут быть в ЭМ-препаратах. Во всяком случае, ЭМ препараты способствуют усиленному размножению имеющихся в почве силикатных бактерий. Важная особенность — не размножаются на торфяной почве, им требуются песок, глина, минеральная подсыпка.
Еще один способ, причем очень простой — обеспечить растения специальными препаратами. Так доступные формы кремния содержатся в микроудобрении Силиплант и стимуляторе НВ-101. Оба удобрения можно найти в садоводческих магазинах в самых разных фасовках.
Источник
Удобрение на основе кремнезема — природное питание почвы
ДИАТОМИТОВОЕ ПИТАНИЕ ДЛЯ ПОЧВ НА ОСНОВЕ КРЕМНЕЗЕМА.
Кремний – элемент, второй после кислорода по распространению на нашей планете. В почве содержание кремния колеблется от 20 до 40 %. В силу того, что его просто много в почве и устоявшегося мнения, что он не играет важной роли в физиологии растений (в отличие от NPK и микроэлементов) и является только балластным элементом, кремниевые удобрения в нашей стране не производились, не производятся и практически не применяются. Однако исследования, проведенные в последнее время, кардинально изменили представление об этом элементе.
- Во-первых, кремний является составной частью всех растений и содержится в них в среднем от 0,02 до 0,15 %. Особо высоким содержанием кремнезема (более 50 % в золе) отличаются хвощи, папоротники, злаки. Интенсивно ассимилирующие кремний из почвы растения принято называть «кремнефилами», среди них пшеница, овес, ячмень, просо, рис и др. Например, в золе зерна ячменя содержится более 40 % оксида кремния, в соломе – 91 %; шелухе риса – 93 %. Следовательно, кремний необходим растениям.
- Во-вторых, растения поглощают кремний активно и имеют механизм для быстрого перераспределения его по организму. Кроме того, были выявлены активные формы кремния, которые способны контролировать многие биохимические реакции в растениях. А, самое главное, было установлено, что кремний играет защитную роль при любых стрессовых ситуациях, будь это насекомые-вредители, грибковые заболевания или воздействие низких температур, химическое загрязнение и т.д. Такая универсальность заключается в способности активных кремниевых соединений способствовать быстрому и направленному синтезу специфических органических молекул внутри растительной клетки, которые помогают растению преодолеть или адаптироваться к стрессу. Таким образом, основная роль кремния в растениях — это защита их при любых стрессовых ситуациях
- В-третьих, нельзя не отметить еще одну важную роль кремния в питании растений: по результатам многочисленных исследований кремниевые соединения способствуют переходу недоступных растениям почвенных фосфатов в доступные формы, а также препятствуют трансформации фосфорных удобрений в недоступные. Более того, доказано, что на 40–50 % потребности растений в фосфоре можно удовлетворить за счет внесения в почву кремниевых соединений. Кроме того, при внесении в почву кремниевых соединений возможно улучшение азотного питания растений через стимулирующее влияние их на развитие почвенной микрофлоры.
Как было уже отмечено, кремний один из самых распространенных элементов в земной коре и является основным компонентом почвы. Зачем же тогда нужны кремниевые удобрения? Дело в том, что основная часть соединений кремния играет роль минерального каркаса и инертна по отношению к процессам питания растений, которые могут усваивать только подвижные низкомолекулярные или монокремниевые кислоты. Содержание последних в почве крайне низко, а в связи с постоянным безвозвратным отчуждением (в мире ежегодно 200–250 млн. тонн) дефицит его возрастает и кремний становится лимитирующим урожайность фактором жизни культурных растений.
В силу вышеуказанных особенностей природных сорбентов возможно их использование в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур не только в качестве многофункционального удобрения, но и открываются большие перспективы для создания новых видов удобрительных смесей, обладающих наиболее рациональным режимом взаимодействия с растениями. И, не случайно, за рубежом нетрадиционные минеральные ресурсы широко используются в сельскохозяйственном производстве. Например, прибавка урожайности озимой пшеницы в зависимости от дозы внесения диатомита в отдельные годы может достигать 0,6–1,3 т/га (15–33 %), в среднем 0,3–0,8 т/га (9–25 %), яровой пшеницы соответственно – 0,5–0,27 т/га. При этом улучшалось качество продукции: содержание клейковины в зерне озимой и яровой пшеницы повышалось на 2 % и более.
Диатомит является эффективным удобрением ячменя и в этом отношении превосходит минеральные удобрения в дозе N40P40K40. Прибавка урожайности в среднем составляла от 0,5 до 0,93 т/га (30–52 %). Из высококремнистых пород диатомит более эффективен, чем опока. Применение диатомита совместно с биопрепаратом Байкал ЭМ-1 для предпосевной обработки семян на фоне N40P40K40 способствовало формированию урожайности ячменя, на 33 % превышающей контрольный вариант: прибавка ее составила 0,81 т/га.
При использовании диатомита в системе удобрения улучшалось качество продукции: содержание клейковины в зерне пшеницы в производственных условиях повышалось на 2,4 и 3,3 %, в зерне ячменя кормовых и кормопротеиновых единиц – на 0,6 и 0,7 т/га, а количество перевариваемого протеина на 1 к.е. на 3,9 г; улучшались пивоваренные свойства ячменя (Одесский 100). Пропашные и овощные культуры также являются высокоотзывчивыми на использование диатомита как кремниевого удобрения. Урожайность сахарной свеклы увеличивалась в зависимости от доз внесения диатомита в среднем на 6,5–9 т/га (22–31 %), в отдельные годы от 8,5 до 10,2 т/га (35–55 %). Урожайность клубней картофеля при внесении в почву диатомита в дозе 2,5 т/га увеличивалась на 39 %, в отдельные годы до 50 %; при использовании для опудривания посадочного материала (доза 300 кг/га) прибавка урожайности клубней картофеля составляла 7,8 т/га, или 42 %. Применение диатомита в дозе 3 т/га способствовало повышению урожайности зелёной массы кукурузы на 9,6 т/га, или 19 %; семян подсолнечника – на 0,18 т/га (24 %). Использование диатомита как удобрения пропашных культур способствовало достоверному улучшению качества продукции: содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы повышалось на 1,3–3,6 %, витамина С и крахмала в клубнях картофеля на 5,5 и 4,4 % (абсолютные значения) соответственно, кислотное число в семенах подсолнечника снижалось на 0,4 единицы.
Внесение в почву диатомита в чистом виде способствовало снижению накопления нитратов в продукции: в огурцах на 9 %, томатах на 12 %, моркови на 15 %, столовой свекле на 17 %. Аналогичная закономерность наблюдалась по отношению поступления тяжелых металлов: содержание свинца в плодах томатов снизилось с 0,59 мг/кг в натуральном веществе до 0,09 мг/кг, кадмия – в 1,5 раза, никеля – на 15 %; в столовой свекле свинца – на 22 %, кадмия – на 25 %, никеля – на 26 %, хрома трехвалентного – на 24 %. Применение диатомита способствовало получению экологически более безопасной продукции всех экспериментальных культур: как зерновых, так и пропашных.
Применение высококремнистых пород в качестве удобрения хорошо вписывается в соответствующие технологии возделывания сельскохозяйственных культур, и они могут использоваться разными способами и в разные сроки: от предпосевной (пред посадочной) обработки посевного (посадочного) материала и внесения в небольших дозах в рядки до внесения достаточно больших доз (3–5 т/га) с учетом их длительного последействия (до 4–5 лет). В связи с высокой агрономической эффективностью высококремнистых пород в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур в качестве многофункционального удобрения открываются большие возможности для создания новых видов удобрительных смесей, обладающих наиболее рациональным режимом взаимодействия с растениями.
В связи с вышеизложенным следует признать, что высококремнистые породы являются уникальным средством как для сохранения плодородия почвы, так и для повышения урожайности и получения экологически безопасной качественной продукции, которые позволят поднять земледелие на качественно новый уровень.
Источник