Микроудобрения: виды, особенности, роль в жизни растений
Чтобы получить высокий и качественный урожай от выращиваемых сельскохозяйственных культур, необходимо создать им не только защиту от воздействия различных неблагоприятных факторов и вредоносных объектов, но и обеспечить растения легкодоступным, оптимально сбалансированным питанием. Наряду с хорошо известными основными элементами питания – азотом, фосфором и калием, образующими группу макроэлементов, культуры нуждаются в разнообразных минеральных добавках, так называемых микроэлементах.
Роль микроэлементов в жизни растений чрезвычайно важна, хотя потребность в них не исчисляется большими количествами. Они участвуют в биохимических процессах (фотосинтез, биосинтез хлорофилла, транспорт сахаров), влияют на деятельность ферментов, улеводный и азотистый обмен. Даже незначительные добавки микроудобрений могут оказывать благотворное действие, улучшая защитные свойства культур, их устойчивость к климатическим особенностям (засухо-, жаро- и холодостойкость), поражению заболеваниями. У растений, получивших своевременное и полное обеспечение микроэлементами, активизируются обменные процессы, отмечается повышенное содержание углеводов (крахмала и сахаров), белков, накопление витаминов, жиров.
Не всегда и не сразу дефицит того или иного минерала может выражаться во внешних проявлениях. В некоторых случаях установить нехватку элементов питания можно только с помощью лабораторных исследований почвенного состава. Необходимо также учитывать обоюдное влияние макро- и микроэлементов на рост и развитие растений. Недостаток одного из компонентов органического питания негативно влияет на степень доступности минералов и их усваиваемости растительными организмами. Наблюдается и обратная связь, когда нехватка микроэлемента вызывает избыточное или недостаточное накопление органических веществ в культурах, что также может негативно отразиться на их развитии.
Известны восемь наиболее необходимых для жизнедеятельности растений микроэлементов: железо, медь, бор, магний, цинк, марганец, кобальт, молибден. Отдельно можно выделить серу, которая относится к мезоэлементам.
Для некоторых типов почв изначально характерен недостаток какого-либо из них. Так, плодородные, богатые органикой грунты отличаются низким содержанием в них меди, а на дерновых почвах растения будут ощущать острую нехватку молибдена, в щелочных грунтах снижается доступность бора, меди, марганца, а в кислых отмечается повышенная усваиваемость марганца, который в больших количествах токсичен для растений. Учитывая такие особенности, в каждом конкретном случае необходимо проводить предварительную обработку (или обогащение) посевных площадей. При этом следует также учитывать потребности каждого вида растений в конкретном микроэлементе, поскольку для разных культур они могут сильно отличаться. Основной недостаток микроэлементов, находящихся в почве – их труднодоступность для потребления растениями. Поэтому, чтобы восполнить недостающие в питании растений микроэлементы, применяют корневые либо внекорневые подкормки культур микроудобрениями.
Микроудобрения представляют собой комплексные химические соединения, содержащие вещества, необходимые для полноценного роста и развития растений, находящиеся в доступной для них форме. Их значение в жизни культур огромно: своевременное и сбалансированное применение микроудобрений позволяет увеличить урожайность на 10 – 20%. Наиболее благоприятными для потребления и усвоения растениями являются устойчивые химические соединения микроэлементов (в виде катионов металлов) с молекулами органических кислот (природного или синтетического происхождения). Их называют хелатами .
Такие продукты по своему составу максимально приближены к веществам, из которых состоят растительные организмы. К примеру, хорошо всем известные составляющие растений хлорофилл или витамин В12 представляют собой хелаты. К тому же хелатные удобрения совершенно не токсичны и легко растворимы в воде, поэтому полностью поглощаются и усваиваются. Доступность удобрений хелатной формы в 5 – 10 раз выше по сравнению с удобрениями в виде неорганических солей. Если обычные соли микроэлементов могут вступать в различные побочные реакции с элементами почвы, то хелаты не связываются почвой и беспроблемно поглощаются культурами, усваиваясь практически полностью. Их использование для внекорневых подкормок имеет ряд существенных преимуществ. Молекулы хелатных соединений, попадая на пластину листа, поглощаются поверхностью и попадают непосредственно в растение, не накапливаясь снаружи. Единственный недостаток хелатов – их относительно высокая стоимость по сравнению с остальными видами микроудобрений.
Микроудобрения, в зависимости от формы их производства и способа воздействия на растения, различают по видам. К тому же они отличаются нормами расхода, технологией внесения и нюансами применения. Первую группу составляют соли органических кислот . Они наиболее финансово доступны, но малорастворимы. Их целесообразно применять лишь на грунтах с кислой и слабокислой реакцией рН. Соли гуминовых кислот образуют вторую группу. Их степень растворимости гораздо выше, но количество микроэлементов в таких солях незначительно, и даже двукратное применение за сезон не обеспечивает потребность культур в них. Третья группа – комплексные микроудобрения . Они представляют собой труднорастворимые капсулы, способные подпитывать растения необходимыми элементами в течение длительного периода. Современные биохимические разработки позволили создать новое поколение удобрений, представляющих собой органический хелатный комплекс (соединения органических веществ с ионами металла именно в такой форме, в какой они присутствуют во всех живых организмах) и образующих четвертую группу. Применение хелатов способствует увеличению адаптивного потенциала растений, стимулированию их генетических возможностей, что проявляется в повышении урожайности, его качества, устойчивости к влиянию неблагоприятных факторов.
Минеральные микроудобрения также классифицируют по основному содержащемуся компоненту. Различают борные, медные, цинковые, молибденовые, кобальтовые, марганцевые, ванадийсодержащие, йодсодержащие удобрения и пр. Они представляют собой неорганические кислоты, соли металлов, сульфаты, применение которых должно быть строго дозированным во избежание накопления излишков этих химикатов как в почве, так и в частях растений. Более популярными являются полимикроудобрения, в составе которых находятся два и более микроэлемента. Их использование оказывает на растения разностороннее действие и несколько упрощает процедуру подкормок по сравнению с использованием мономикроудобрений. Наиболее применимы в сельскохозяйственной индустрии пять видов микроудобрений: борные, медные, цинковые, марганцевые, молибденовые.
Содержание в почве достаточного количества бора необходимо для культур в течение всего их жизненного цикла. Но особенно важное значение имеет этот микроэлемент в начальный период развития растения, поэтому борные удобрения часто применяют для предпосевной обработки семян зерновых и плодоносящих культур. Кроме того, содержащие бор вещества вносят на известкованные торфяные, дерновые, заболоченные почвы, выщелоченные черноземы, супесчаники и легкие песчаные грунты. Наиболее известные из борсодержащих удобрений: борная кислота, бура, борный суперфосфат и пр.
Медные удобрения, основным из которых является медный купорос, применяются для обработки почвы (на заболоченных нейтральных или слабо-щелочных участках, а также на постоянно переувлажненных территориях), предпосевной обработки семян и внекорневых подкормок сельскохозяйственных культур, исключая картофель и капусту. Этот элемент влияет на развитие и вступление растений в фазу цветения. Медь участвует в процессе фотосинтеза, делении клеток, синтезе сахаров и их транспортировке из листьев. Достаточное количество микроэлемента в питании растений активизирует накопление витамина С в плодах и овощах, увеличивает содержание белка в зерновых культурах и сахаров – в корнеплодах. Медь способствует повышению иммунитета растений к грибковым и бактериальным заболеваниям.
Цинк входит в состав более 30 растительных ферментов, участвующих в процессах дыхания и фотосинтеза. Его недостаток в питании существенно сказывается на темпах роста культур. Кроме того, цинк нормализует фосфорный обмен и способствует фиксации углерода. Внесение цинковых удобрений (сульфат цинка, цинковая грязь, отходы медеплавильных заводов) необходимо, как правило, на карбонатных почвах и известкованных участках с нейтральной и щелочной реакцией рН. Это позволяет повысить урожайность и качественные показатели продукции при выращивании зернобобовых культур (горох, фасоль), сахарной свеклы, овса, льна, кукурузы и др.
Марганцевые удобрения (сернокислый марганец в 0,05%-ном растворе) применяют для внесения в почву (песчаные, супесчаные грунты, черноземы с нейтральной или щелочной реакцией рН) и предпосевной обработки семян. Этот микроэлемент участвует в фотосинтезе, он активирует около 35 ферментов, влияющих на окислительно-восстановительные процессы. Марганец участвует в азотном обмене (восстановление нитратов до аммиака) и связан с синтезом белка. Его дефицит приводит к быстрому разрушению хлорофилла под действием света. При достаточном обеспечении растений марганцем урожайность зерновых, овощных (в особенности сахарной свеклы), ягодных культур увеличивается на 8 – 10 %.
Молибден участвует в фиксации атмосферного азота, влияет на стабилизацию структуры нуклеиновых кислот, совместно с железом выполняет каталитическую и структурную функцию, входя в ферментный комплекс нитрогеназы. Его недостаток приводит к резкому снижению количества содержащейся в растениях аскорбиновой кислоты, негативным изменениям в азотном обмене (снижение активности синтеза белка, уменьшение содержания аминокислот и амидов). Молибденовые удобрения (молибденовый суперфосфат, молибденово-кислый аммоний) применяют на почвах с кислой реакцией рН (песчаные, супесчаные, торфяники, дерново-подзолистые, сильноподзолистые, серые лесные, выщелоченные черноземы). Их используют для предпосевной обработки семян (сои, гороха, вики, клевера, люцерны и др.), применяется также внесение молибдена в почву одновременно с посевами. В период бутонизации и начала цветения культуры особенно остро нуждаются в достаточном количестве молибдена, поэтому внекорневые подкормки в это время позволяют повысить урожайность зерновых и зернобобовых культур на 15 – 20%, с одновременным увеличением содержания белка и каротина в продукции, а показатели урожайности сена возрастают на 20 – 25%.
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Популярные статьи
Микроудобрения
Микроудобрения — химические вещества и их смеси, применяемые в сельском хозяйстве в качестве источника микроэлементов для питания растений.
Микроэлементы — химические элементы, находящиеся в растениях в тысячных-стотысячных долях процента и выполняющие функции в процессах жизнедеятельности.
Теоретические основы использования микроэлементов в земледелии стала возможна после установления физиологической роли микроэлементов в жизни растений. В решение теоретических и практических задач, связанных с питанием растений микроэлементами, значительный вклад внесли Я.В. Пейве, М.В. Каталымов, П.А. Власюк, Р.К. Кедров-Зихман, М.Я. Школьник.
Значение микроэлементов в жизни растений
Положительное действие микроэлементов обусловливается их участием в окислительно-восстановительных процессах, углеводном и азотном обмене. Они повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды. Под действием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшаются фотосинтетические процессы, усиливается ассимилирующая деятельность всего растения. Многие микроэлементы входят в состав активных центров ферментов и витаминов.
Микроэлементы могут образовывать комплексы с нуклеиновыми кислотами, оказывать влияние на физические свойства, структуру и физиологические функции рибосом. Они влияют на проницаемость клеточных мембран и поступление питательных веществ в растения.
Так, при нарушении питания кукурузы микроэлементами снижается поступление аммонийного и нитратного азота. Наибольшее снижение поглощения аммонийного азота отмечается при дефиците цинка, молибдена и избытке кобальта, марганца. Уменьшение скорости поглощения нитратного азота — при недостатке меди и марганца. При избытке цинка в питательной среде снижается поглощение аммонийного азота, при дефиците меди — повышается. Нарушение питания молибденом и цинком приводит к увеличению разницы в поглощении аммонийного и нитратного азота.
В целом при нарушении питания микроэлементами прежде всего снижается поступление нитратного азота. При нарушении питания кобальтом и цинком снижается скорость включения аммонийного азота в состав белков.
В ряде почвенно-климатических зон культуры отзывчивы на различные микроудобрения. Чаще всего это отмечается при длительном внесении высоких доз минеральных удобрений, особенно на осушенных торфянистых почвах, орошаемых землях и на легких по гранулометрическому составу почвах.
У бобовых культур содержание молибдена выше, они аккумулируют в 2-10 раз больше железа, чем злаковые. Бобовые растения в большей степени нуждаются в кобальтовых удобрениях.
Таблица. Потребность сельскохозяйственных культур в микроэлементах (по данным научных учреждений, 1988)
| Культуры | B | Cu | Mn | Mo | Zn |
|---|---|---|---|---|---|
| Зерновые: | |||||
| озимая пшеница | — | ++ | ++ | — | — |
| озимая рожь | — | — | + | — | — |
| яровая пшеница | — | ++ | ++ | — | — |
| яровая рожь | — | + | + | — | — |
| ячмень | — | ++ | + | — | — |
| овес | — | ++ | ++ | + | — |
| Зернобобовые: | |||||
| горох | — | — | ++ | + | — |
| бобы | + | + | — | + | + |
| люпин | ++ | — | — | + | — |
| Масличные: | |||||
| озимый рапс | ++ | — | ++ | + | — |
| яровой рапс | ++ | — | ++ | + | — |
| горчица | + | — | — | + | — |
| лен | + | ++ | — | — | ++ |
| Овощные: | |||||
| капуста цветная | ++ | + | + | ++ | — |
| огурец | — | + | ++ | — | — |
| морковь | + | ++ | + | — | — |
| редис | + | + | ++ | + | — |
| редька | + | + | ++ | + | — |
| томат | + | + | + | + | + |
| капуста белокочанная | ++ | + | + | + | — |
| лук | — | ++ | ++ | — | + |
| Пропашные: | |||||
| картофель | + | — | + | — | + |
| сахарная свекла | ++ | + | ++ | + | + |
| Кормовые: | |||||
| клевер луговой | + | + | + | ++ | + |
| люцерна | ++ | ++ | + | ++ | + |
| люпин | ++ | — | — | + | — |
| кукуруза на силос и зеленную массу | + | + | + | — | ++ |
Примечание. — низкая потребность в элементе; + — средняя потребность; ++ — высокая потребность.
Растения также по разному накапливают микроэлементы, что становится важным при использовании растениеводческой продукции.
При содержании микроэлементов выше или ниже пороговых концентраций организм теряет способность регулировать процессы обмена веществ, что проявляется развитием эндемических болезней. В современных условиях интенсификации и химизации сельского хозяйства знание пороговых концентраций микроэлементов в растениях и кормах особенно актуально.
Таблица. Пороговые концентрации химических элементов в кормах для сельскохозяйственных животных 1
| Химический элемент | Содержание элементов в пастбищных растениях, мг/кг сухого вещества, корма | |||
|---|---|---|---|---|
| среднее | недостаточное (нижняя пороговая концентрация) | оптимальное* | избыточное (верхняя пороговая концентрация) | |
| I | 0,18 | до 0,07 | 0,07-1,2 | > 0,8-2,0 и выше |
| Со | 0,32 | до 0,1-0,25 | 0,25-1 | > 1 |
| Мо | 1,25 | до 0,2 | 0,2-2,5 | > 2,5-3 и выше |
| Cu | 6,40 | до 3-5 | 3-12 | > 20-40 и выше |
| Zn | 21,00 | до 20-30 | 20-60 | > 60-100 и выше |
| Мn | 73,00 | до 20 | 20-60 | > 60-70 и выше |
Примечание. *Пределы при нормальной регуляции функций у животных различных видов в различных биологических состояниях
Внесение микроэлементов обеспечивает значительную прибавку урожая сельскохозяйственных культур.
В среднем за счет микроудобрений возможно повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 10-12%. Наибольший эффект достигается в регионах, почвы которых обеднены определенными микроэлементами. Такие почв достаточно много. По данным крупномасштабного агрохимического обследования почв, низкой и средней обеспеченностью подвижным бором отличаются 37,3%, молибденом — 85,5%, медью — 64,9%, цинком — 94,0% кобальтом — 86,9%, марганцем — 52,5% общей площади пашни.
Таблица. Влияние микроэлементов на урожайность сельскохозяйственных культур в основных районах их применения 2
| Микроэлемент | Культура | Почвы | Прибавка урожая от микроэлемента, т/га |
|---|---|---|---|
| Бор | Сахарная свёкла: корнеплоды | чернозёмы выщелоченные и оподзоленные | 2,0-4,0 |
| семена | 0,2-0,3 | ||
| Лён: соломка | дерново-глеевые и торфяные | 0,06-0,15 | |
| семена | 0,04-0,10 | ||
| Молибден | Клевер: сено | дерново-подзоли-стые и серые лесные | 0,6-1,3 |
| семена | 0,05-0,08 | ||
| Капуста, семена | дерново-подзолистые суглинистые | 0,23-0,26 | |
| Викоовсяная смесь, сено | 0,60-0,85 | ||
| Медь | Ячмень, зерно | торфяно-болотные | 0,6-1,5 |
| Пшеница, зерно | 0,5-1,3 | ||
| Марганец | Сахарная свёкла, корнеплоды | чернозёмы выщелоченные и оподзоленные | 1,0 -2,0 |
| Озимая пшеница, зерно | 0,15-0,35 | ||
| Подсолнечник, семена | 0,23-0,27 | ||
| Цинк | Кукуруза, зерно | карбонатные чернозёмы, перегнойно-карбонатные почвы | 0,5-0,7 |
| Пшеница, зерно | 0,15-0,20 |
В настоящее время поступление микроэлементов в сельскохозяйственное производство сократилось, в то время как потребность земледелия России на ближайшую перспективу оценивается в 12 тыс. т.
Таблица. Потребность земледелия Российской Федерации в микроудобрениях (т питательных веществ) (по данным ВНИПТИХИМ, 1999)
| Экономический район, область | B | Mo | Cu | Zn | Co | Mn |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российская Федерация | 4800,0 | 1012,6 | 3063,0 | 961,4 | 165,8 | 1976,7 |
| Центральный: | 350,0 | 108,2 | 638,0 | 392,0 | 54,5 | 170,8 |
| Брянская | 59,9 | 12,2 | 46,7 | — | 0,7 | — |
| Владимирская | 14,1 | 8,1 | 49,7 | — | 0,6 | — |
| Ивановская | 12,0 | 6,1 | 13,1 | — | 0,6 | — |
| Калужская | 25,5 | 7,8 | 14,9 | — | 0,6 | — |
| Московская | 58,9 | 38,0 | 412,8 | 392,0 | 50,0 | 170,8 |
| Рязанская | 59,3 | 120,5 | 46,6 | — | 0,8 | — |
| Смоленская | 77,1 | 16,8 | 46,7 | — | 0,6 | — |
| Тяльская | 43,2 | 8,7 | 7,5 | — | 0,6 | — |
Содержание микроэлементов в почве
Критериями потребности растений в микроэлементах является их содержание в растениях и уровень их содержания в почве. При этом имеет значение не общее (валовое) количество в почве, а наличие подвижных форм, которые в определенной степени определяют доступность для растений. Чаще всего содержание микроэлементов в подвижной форме составляет для меди, молибдена, кобальта и цинка — 10-15% от валового содержания в почве, для бора — 2-4%.
Степень подвижности микроэлементов в почве зависит от: реакции среды, состава материнской породы, растительности, микробиологической активности, карбонатности, окислительно-восстановительных свойства, гранулометрического и минералогического состава, содержания гумуса, полуторных окислов, применения комплекса агротехнических мероприятий, особенно водной и химической мелиорации почвы, применения органических и минеральных удобрений.
Влияние почвенных условий специфично и может различаться для разных микроэлементов. Например, подкисление увеличивает подвижность марганца, меди, бора, цинка, но уменьшает доступность молибдена.
Понятие «подвижность» в современной науке не имеет точного определения. В большинстве случаев под подвижностью понимают все формы микроэлементов, способных переходить в водную, солевую вытяжки, растворы сильных и слабых кислот, щелочи. Часто между подвижными и доступными растениям формами не проводят различий.
Подвижные формы микроэлементов в почве подразделяются на:
- слабоподвижные — переходят в растворы сильных кислот;
- среднеподвижные — переходят в растворы слабых кислот и щелочей, кислотно-буферные растворы;
- легкорастворимые — переходят в воду и углекислотные вытяжки.
Важное значение имеет то, чтобы выбранная вытяжка при определении подвижной формы в наибольшей мере соответствовала усвояющей способности конкретного растения. Оценку пригодности вытяжек для определения обеспеченности почв микроэлементами проводят полевые опыты с микроудобрениями, в котором устанавливают соответствие между содержанием подвижных форм микроэлементов и эффективностью микроудобрений.
В нашей стране применяют дифференцированный подход к выбору методов определения подвижных форм микроэлементов в почве в зависимости от типа почв, свойств и агрохимических характеристик.
Таблица. Содержание микроэлементов в растениях, мг/кг сухого вещества 3
| Культуры | B | Mo | Mn | Cu | Zn | Co |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Озимая пшеница (зерно) | — | 0,20-0,55 | 12-78 | 3,7-10,2 | 8,7-35,5 | 8,7-35,5 |
| Яровая пшеница | ||||||
| зерно | 2 | 0,25-0,50 | 11-120 | 4-130 | 11,4-75,0 | 0,05-0,13 |
| солома | 2-4 | — | 60-146 | 1,5-3,0 | 10-50 | — |
| Рожь (зерно) | — | 0,20-0,54 | 8-94 | 3,4-18,3 | 9,8-35,8 | 0,05-0,21 |
| Ячмень: | ||||||
| зерно | 2 | 0,39-0,46 | 8-140 | 3,9-14,3 | 9,6-50,0 | 0,05-0,11 |
| солома | 3-4 | — | 37-90 | 3,8-6,6 | 10-55 | — |
| Овес: | ||||||
| зерно | 2-3 | 0,28-0,74 | 10-120 | 4,0-13,9 | 8,4-50,0 | 0,02-0,14 |
| солома | — | 0,74 | 63-153 | 3,7-7,5 | 5-30 | — |
| Горох (зерно) | — | 0,70-8,40 | 7-25 | 5,2-23,3 | 14,1-56,1 | 0,12-0,35 |
| Вика посевная (зерно) | — | 1,20-2,51 | 11-26 | 5,4-12,2 | 12,7-48,9 | 0,17-0,44 |
| Тимофеевка | 4 | 0,40-0,81 | 11-135 | 5,8-26,3 | 10,2-40,1 | 0,05-0,28 |
| Клевер | 12-40 | 0,28-3,50 | 10-278 | 4,5-20,8 | 14,0-180 | 0,13-0,42 |
| Кукуруза (зеленая масса) | 1-2 | 0,20-0,80 | 21-197 | 3,0-11,5 | 5-36 | 0,07-0,40 |
| Люцерна (сено) | 68 | — | 13-86 | 6,2-20,3 | 11-37 | 0,20-0,85 |
| Сахарная свекла: | ||||||
| корни | 12-17 | 0,10-0,20 | 50-190 | 5-7 | 15-84 | 0,05-0,29 |
| листья | 20-35 | 0,40-0,60 | 128-325 | 6,9-8,4 | 14,7-124,0 | 0,25-0,50 |
| Картофель (клубни) | 6 | — | 8-21 | 4,7-6,0 | 6-20 | 0,14-0,69 |
| Капуста кормовая | 5-20 | — | 25-135 | 3,5-6,9 | 5-35 | 0,04-0,20 |
- Для дерново-подзолистых почв применяется система вытяжек, предложенная Я.В. Пейве и Г.Я. Ринькисом. Разработана шкала обеспеченности почв микроэлементами.
- При анализе лесных, чернозёмных, каштановых, карбонатных и засоленных почв, для определения подвижных форм марганца, цинка, меди, кобальта используют ацетатно-аммонийный буферный раствор pH 4,8 (по Крупскому-Александровой); бор определяют в водной вытяжке после кипячения, молибден — в оксалатной вытяжке (по Григгу).
- При анализе карбонатных и засоленных, бурых, болотно-луговых почв и сероземов для извлечения цинка, меди и кобальта применяют 1 н. ацетатно-натриевый буферный раствор с pH 3,5 (по Кругловой); молибден извлекают оксалатным буферным раствором с pH 3,3 (по Григгу); бор — в водной вытяжке.
Обширные агрохимические исследования почв показали, что почвы отдельных биогеохимических провинций часто бедны подвижными формами некоторых микроэлементов. Например, в Московской области до 80% исследованных земель нуждается во внесении борных удобрений; недостаток молибдена обнаружен на 60% площадей, меди — на 50-60%.
Б.А. Ягодиным и И.В. Верниченко сделано обобщение данных по обеспеченности почв основных биогеохимических зон подвижными формами микроэлементов, полученных на основе анализа почв и растений, полевых и вегетационных опытов.
Таблица. Градации обеспеченности почв России подвижными формами микроэлементов [1]
| Микроэлемент | Биохимическая зонаB | Почвенная вытяжка | Обеспеченность, мг/кг почвы | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| очень низкая | низкая | средняя | высокая | очень высокая | |||
| B | Таежно-лесная | H2O | 0,2 | 0,2-0,4 | 0,4-0,7 | 0,7-1,1 | 1,1 |
| Cu | 1,0 н. HCl | 0,9 | 0,9-2,1 | 2,1-4,0 | 4,0-6,6 | 6,6 | |
| Mo | Оксалатная вытяжка | 0,08 | 0,08-0,14 | 0,14-0,30 | 0,30-0,46 | 0,46 | |
| Mn | 0,1 н. H2SO4 | 1,0 | 1,0-25,0 | 25-60 | 60-100 | 100 | |
| Co | 1,0 н. HNO3 | 0,4 | 0,4-1,0 | 1,0-2,3 | 2,3-5,0 | 5,0 | |
| Zn | 1,0 н. KCl | 0,2 | 0,2-0,8 | 0,8-2,0 | 2,0-4,0 | 4,0 | |
| B | Лесостепная и степная | H2O | 0,2 | 0,2-0,4 | 0,4-0,8 | 0,8-1,2 | 1,2 |
| Cu | 1,0 н. HCl | 1,4 | 1,4-3,0 | 3,0-4,4 | 4,4-5,6 | 5,6 | |
| Mo | Оксалатная вытяжка | 0,10 | 0,10-0,23 | 0,23-0,38 | 0,38-0,55 | 0,55 | |
| Mn | 0,1 н. H2SO4 | 25 | 25-55 | 55-90 | 90-170 | 170 | |
| Co | 1,0 н. HNO3 | 1,0 | 1,0-1,8 | 1,8-2,9 | 2,9-3,6 | 3,6 | |
| Zn | Ацетатно-аммонийная | 4,0 | 4,0-6,0 | 6,0-8,8 | 8,8 | — | |
| B | Сухостепная и полустепная | 1,0 н. KNO3 | 0,4 | 0,4-1,2 | 1,2-1,7 | 1,7-4,5 | 4,5 |
| Cu | HNO3 (по Гюльахмедову) | 1,0 | 1,0-1,8 | 1,8-3,0 | 3,0-6,0 | 6,0 | |
| Mo | То же | 0,05 | 0,05-0,15 | 0,15-0,50 | 0,5-1,2 | 1,2 | |
| Mn | То же | 6,6 | 6,6-12,0 | 12-30 | 30-90 | 90 | |
| Co | То же | 0,6 | 0,6-1,3 | 1,3-2,4 | 2,4 | — | |
| Zn | То же | 0,3 | 0,3-1,3 | 1,3-4,0 | 4,0-16,4 | 16,4 | |
Диапазон используемых вытяжек широк — от сильных кислот до водных растворов. Значительная их часть агрессивна и вряд ли извлекает только доступные растениям микроэлементы. При сопоставлении величин потребления микроэлементов растениями с их содержанием в почве, извлекаемым агрессивными вытяжками, установлено, что растениями усваивают менее 1 % извлекаемых из микроэлементов.
При оценке обеспеченности почв доступными формами микроэлементов и разработке практических рекомендаций следует учитывать изменения в содержании подвижных форм в зависимости от времени взятия образца. Эти колебания могут быть столь существенными, что в разные периоды вегетации почва оказывается как хорошо, так и слабо обеспеченной микроэлементами.
Внесение минеральных удобрений изменяет подвижность микроэлементов за счет изменения реакции среды, синергизма и антагонизма. Так, фосфор снижает поступление цинка и меди, иногда увеличивает поступление марганца. Внесение магния увеличивает поступление в растения фосфора. Органические вещества изменяет адсорбцию всех минеральных элементов. Поэтому, наряду с анализом почвы по содержанию подвижных микроэлементов, более точно оценить обеспеченность растений можно с помощью самих же растений.
В зависимости от количества микроэлементов в почвах Нечерноземной зоны установлены следующие уровни их обеспеченности микроэлементами (таблица).
Таблица. Группировка почв Нечерноземной зоны по обеспеченности растений микроэлементами 4 5
| Обеспеченность | Содержание микроэлементов, мг/кг почвы | Содержание микроэлементов, мг/кг почвы | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mn (0,1 н. H2SO4 | B (вода) | Mo (в оксалатной вытяжке, по Григгу) | Cu (1н. HCl) | Co (1н. HNO3) | Zn (1 н. HCl) | |
| Первая группа растений | ||||||
| Низкая | ||||||
| Средняя | 15-30 | 0,1-0,3 | 0,05-0,15 | 0,5-1,5 | 0,3-1 | 0,3-1,5 |
| Высокая | > 30 | > 0,3 | > 0,15 | > 1,5 | > 1 | > 1,5 |
| Вторая группа растений | ||||||
| Низкая | ||||||
| Средняя | 45-70 | 0,3-1,0 | 0,2-0,3 | 2-4 | 1-3 | 1,5-3 |
| Высокая | > 70 | > 0,5 | > 0,3 | > 4 | > 3 | > 3 |
| Третья группа растений | ||||||
| Низкая | ||||||
| Средняя | 100-150 | 0,5-1,0 | 0,3-0,5 | 5-7 | 3-5 | 3-5 |
| Высокая | > 150 | > 1 | > 0,5 | > 7 | > 5 | > 5 |
Примечание. Первая группа — культуры невысокого выноса микроэлементов и со сравнительной высокой усваивающей способностью: зерновые хлеба, кукуруза, зернобобовые, картофель. Вторая группа — культуры повышенного выноса микроэлементов, с высокой и средней усваивающей способностью: корнеплоды, овощи, травы (бобовые, злаковые, разнотравье), сады. Третья группа — культуры высокого выноса микроэлементов — все перечисленные выше культуры в условиях хорошего агротехнического фона: орошение, высокие дозы удобрений, использование лучших сортов, хорошие обработка почв и уход за растениями.
Группировка почв по обеспеченности растений марганцем, медью, цинком, кобальтом, извлекаемым из почв ацетатно-аммонийным буферным раствором с pH 4,8 (по Крупскому-Александровой), приведена в таблице.
Содержание подвижного марганца в почвах, извлеченного ацетатно-аммонийным буферным раствором с pH 4,8, примерно в 3-4 раза меньше, чем в вытяжке 0,1 н. H2SO4 (по Пейве-Ринькису). Содержание цинка, напротив, в ацетатно-аммонийной вытяжке в 2-4 раза больше, чем в 1 н. KCl. Меди и кобальта буферным раствором извлекается в среднем в 6-8 раз меньше (при колебаниях от 3 до 15 раз), чем 1 н. раствором НСl и 1 н. HNO3.
Таблица. Группировка почв по обеспеченности растений микроэлементами (экстрагент: ацетатно-аммонийный буфер с рН 4,8 по Крупскому-Александровой) 6
| Обеспеченность | Содержание микроэлементов, мг/кг почвы | |||
|---|---|---|---|---|
| Мn | Cu | Zn | Со | |
| Невысокий вынос микроэлементов | ||||
| Низкая | ||||
| Средняя | 5-10 | 0,1-0,2 | 1-2 | 0,07-0,15 |
| Высокая | > 10 | > 0,2 | > 2 | > 0,15 |
| Повышенный вынос микроэлементов | ||||
| Низкая | ||||
| Средняя | 10-20 | 0,2-0,5 | 2-5 | 0,15-0,30 |
| Высокая | > 20 | > 0,5 | > 5 | > 0,30 |
| Высокий вынос микроэлементов | ||||
| Низкая | ||||
| Средняя | 20-40 | 0,5-1 | 5-10 | 0,3-0,7 |
| Высокая | > 40 | > 1 | > 10 | > 0,7 |
Донским государственным аграрным университетом разработана шкала обеспеченности карбонатных чернозёмов и каштановых почв цинком (таблица).
Таблица. Шкала обеспеченности цинком карбонатных чернозёмов и каштановых почв (Е.В. Агафонов, 2012)
| Обеспеченность | Содержание подвижного фосфора в почве, мг/кг почвы (по Мачигину) | |||
|---|---|---|---|---|
| 16-30 | 31-45 | 45-60 | ||
| Содержание подвижного цинка в почве, мг/кг почвы (в ААБ, рН 4,8) | ||||
| Низкая | 0,16-0,25 | 0,26-0,35 | 0,36-0,45 | |
| Средняя | 0,16-0,25 | 0,26-0,35 | 0,36-0,45 | 0,46-0,60 |
| Высокая | 0,26-0,35 | 0,36-0,45 | 0,46-0,60 | 0,61-0,75 |
Для карбонатных почв Узбекистана (серозёмы) разработаны «предельных величины» нормального обеспечения хлопчатника подвижными формами микроэлементов в вытяжке ацетата натрия с pH 3,5.
| мк/кг почвы | |
|---|---|
| Марганец | 80-100 |
| Медь | 0,4-0,8 |
| Цинк | 1,5-2,5 |
| Кобальт | 0,15-0,25 |
| Бор (водорастворимый) | 0,8-1,2 |
| Молибден (оксалатно-растворимый) | 0,25-0,35 |
Классификация микроудобрений
Микроудобрения принято классифицировать по основному микроэлементу:
Применение микроудобрений в сельском хозяйстве
Результаты исследований по изучению перспективных видов и форм микроудобрений показывают целесообразность производства и применения обогащенных микроэлементами удобрений, в том числе комплексных. Испытания опытных и опытно-промышленных партий основных удобрений, обогащенных микроэлементами, показали, что, например, за счет бора в нитроаммофоске, внесенной на выщелоченных черноземных и дерново-подзолистых почвах, получают дополнительные прибавки урожая: корней сахарной свеклы 3-4 т/га, семян капусты 0,23-0,29 т/га, семян гороха 0,21-0,37 т/га.
Внесение на дерново-подзолистых почвах суперфосфата, обогащенного молибденом, обеспечивает дополнительно сбор 0,5-0,6 т/га сена бобовых трав. В условиях резкой недостаточности меди, например, на осушенных торфяно-болотных почвах низинного типа, на фоне основных удобрений колосовые почти не дают зерна, тогда как хлористый калий, обогащенный медью, позволяет получить урожай зерна ячменя 2,5-3,0 т/га, повысить на 15-18% урожай трав, на 20% — урожай овощей.
Согласно прогнозам, потребность сельского хозяйства в микроэлементах должна обеспечиваться на 60-70% в виде обогащенных микроэлементами основных удобрений и на 30-40% — за счет технических солей, используемых для некорневой подкормки и предпосевной обработки семян.
В качестве источника микроэлементов могут использоваться некоторые промышленные отходы, например, металлургические шлаки, пиритные огарки, осадки сточных вод и др. Удобрения подобного типа не всегда содержат питательные вещества в доступной для растений форме, часто содержат токсичные примеси.
Перспективными могут оказаться разработанные на лигнинной основе микроудобрения «МиБАС», изготовляемые из отходов предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, полиграфического, электронного, машино-строительного и других производств. Разработанные технологии утилизации этих отходов позволяют извлекать микроэлементы в чистом виде и получать из них экологически безопасные удобрения. При этом утилизируются лигнинсодержащие отходы целлюлозно-бумажных производств, металлсодержащие отходы.
Отличительная особенность новых удобрений — лигнинная основа, создающая полимерную пленку на поверхности, например, семян, и надежное прилипающая к этой поверхности. В состав микроудобрений «МиБАС» входят медь-, цинк- и кобальтсодержащие составляющие. Удобрения «МиБАС» технологичны в использовании, не пылят, совместимы со средствами защиты растений. Полевыми и производственными опытами установлена эффективность этих микроудобрений.
Микроудобрения на лигнинной основе выпускаются в гранулированном виде пролонгированного действия для основного внесения и жидкий концентрат для предпосевной обработки семян. Содержание микроэлементов в гранулированных формах 10±5%, в концентрате, который перед обработкой разбавляют в 3 раза, 1,3±0,3%. Расход гранулированных удобрений составляет 50-150 кг/га, жидкого концентрата в разбавленном виде — 10-20 кг/т семян.
Источник