Оптимизация содержания микроэлементов в почве и применение микроудобрений
Критерием степени обеспеченности растений микроэлементами (следовательно, и необходимости внесения микроудобрений) является содержание их в почве. Причем важно не валовое количество микроэлементов в почве, а содержание их в подвижной форме, доступной для растений. Степень подвижности микроэлементов в почве зависит от материнской породы, биологической активности и свойств почвы: реакции среды, карбонатности, гранулометрического и минералогического состава, содержания гумуса, полуторных окислов, применения комплекса агротехнических мероприятий, особенно водной и химической мелиорации почвы, применения органических и минеральных удобрений.
Подвижные формы микроэлементов в почве подразделяются на слабоподвижные, которые определяются в вытяжках сильных кислот; среднеподвижные — в слабых кислотах и щелочах, в кислотнобуферных растворах, легкорастворимые — в водных и углекислотных вытяжках. Важно, чтобы избранная вытяжка при определении подвижной формы того или иного микроэлемента в наибольшей степени соответствовала усвояющей способности конкретного растения и объективно отражала степень нуждаемости данного растения в микроудобрении.
Определяющим критерием оценки пригодности различных вытяжек для суждения об обеспеченности почв микроэлементами является полевой опыт с микроудобрениями, в котором устанавливается соответствие между содержанием в почве подвижных форм микроэлементов и эффективностью микроудобрений.
В нашей стране существует дифференцированный подход к выбору методов определения подвижных микроэлементов в почве в зависимости от типа почвы, свойств и агрохимической характеристики.
- Для почв дерново-подзолистого типа наиболее широкое распространение нашла система вытяжек, предложенная Я.В. Пейве и Г.Я. Ринькисом. Разработана шкала обеспеченности почв микроэлементами (табл. 5.16).
Обеспечен- ность почвы микро- элементами | В в водной вытяжке | Мо в оксалатной вытяжке | Сu в вытяжке 1 н. КСl | Мn в вытяжке 0,1 н. H2SO4 | Zn в вытяжке 1 н. КСl | Со в вытяжке 1 н. HNO3 |
Очень бедная | 1,0 | >0,5 | >7 | >100 | >5 | >5 |
- При анализе лесных, черноземных, каштановых и других почв, включая карбонатные и засоленные, для определения подвижных форм Мn, Zn, Сu, Со используют групповой экстрагент — ацетатно-аммонийный буферный раствор pH 4,8 (по Крупскому-Александровой); бор определяют в водной вытяжке (при кипячении), молибден — в оксалатной вытяжке (по Григгу).
- При анализе карбонатных и засоленных почв (сероземов, бурых, болотно-луговых и др.) для извлечения цинка, меди и кобальта используют 1 н. ацетатно-натриевый буферный раствор с pH 3,5 (по Кругловой); молибден из почвы извлекают оксалатным буферным раствором с pH 3,3 (по Григгу); бор — в водной вытяжке.
По требовательности растений к микроэлементам выделяют три группы (табл. 5.17).
Обес- печен- ность | Содержание микроэлементов, мг/кг почвы | ||||||||
Мn (0,1н. H2SO4) | Сu (1н. НСl) | Zn (1н. КСl) | Со (1н. HNO3) | Мо, по Григгу | В, Н2О | ||||
Невысокий вынос микроэлементов | |||||||||
Низкая | 30 | >1,5 | >1,5 | >1 | >0,15 | >0,3 | |||
Повышенный вынос микроэлементов | |||||||||
Низкая | 70 | >4 | >3 | >3 | >0,3 | >0,5 | |||
Высокий вынос микроэлементов | |||||||||
Низкая | 150 | >7 | >5 | >5 | >0,5 | >1 |
- Культуры невысокого выноса микроэлементов и сравнительно высокой усваивающей способности: зерновые хлеба, кукуруза, зернобобовые, картофель.
- Культуры повышенного выноса микроэлементов с высокой и средней усваивающей способностью: корнеплоды, овощи, травы (бобовые, злаковые, разнотравье), подсолнечник, хлопчатник, сады и виноградники.
- Культуры большого выноса микроэлементов: все перечисленные выше культуры в условиях высокого агротехнического фона (применение орошения, высоких норм удобрений, использование лучших сортов, своевременная обработка почв и уход за растениями и пр.).
Группировка почв по обеспеченности тех же растений микроэлементами (Мn, Сu, Zn, Со), извлекаемыми из почв групповым экстрагентом — ацетатно-аммонийным буферным раствором с pH 4,8 (по Крупскому-Александровой), приведена в табл. 5.18.
Содержание подвижного марганца в почвах, извлеченного ацетатно-аммонийным буферным раствором с pH 4,8, в среднем в 3-4 раза меньше, чем в вытяжке 0,1 н. H2SO4 (по Пейве-Ринькису); содержание цинка, наоборот, в ацетатно-аммонийной вытяжке в 2-4 раза больше, чем в растворе нейтральной соли (1 н. КСl); меди и кобальта буферным раствором извлекается мало, в среднем в 6-8 раз меньше (при колебаниях от 3 до 15 раз), чем 1 н. раствором НС1 и 1 н. HNO3.
Обеспечен- ность | Содержание микроэлементов, мг/кг почвы | ||||||||
Мn | Сu | Zn | Со | ||||||
Невысокий вынос микроэлементов | |||||||||
Низкая | 10 | >0,2 | >2 | >0,15 | |||||
Повышенный вынос микроэлементов | |||||||||
Низкая | 20 | >0,5 | >5 | >0,30 | |||||
Высокий вынос микроэлементов | |||||||||
Низкая | 40 | >1 | >10 | >0,7 |
Для карбонатных почв Узбекистана (сероземы и др.) рекомендованы следующие величины «предельных чисел» нормального обеспечения хлопчатника подвижными формами микроэлементов (в вытяжке ацетата натрия с pH 3,5):
мг/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 |
В табл. 5.19 дана обеспеченность разных почв подвижными микроэлементами.
Микро- элемент | Биогео- хими- ческая зона | Почвенная вытяжка | Обеспеченность почвы | ||||
очень бедная | бедная | средняя | богатая | очень богатая | |||
B | таежно- лесная | водная | 1,1 | ||||
Сu | 1 н. HCl | 6,6 | |||||
Мо | оксалатная | 0,46 | |||||
Мn | 0,1 н. H2SO4 | 100 | |||||
Со | 1,0 н. HNO3 | 5,0 | |||||
Zn | 1,0 н. КСl | 4,0 | |||||
B | лесо- степная и степная | водная | 1,2 | ||||
Сu | 1 н. НСl | 5,6 | |||||
Мо | оксалатная | 0,55 | |||||
Мn | 0,1 н. H2SO4 | 170 | |||||
Со | 1,0 н. HNO3 | 3,6 | |||||
Zn | 1,0 н.КСl | 2,0 | |||||
Zn, Сu, | ацетатно- аммонийный буфер | 4,5 | |||||
Сu | 1,0 н. KNO3 + HNO3 (по Гюльахмедову) | 6,0 | |||||
Мо | 1,2 | ||||||
Мn | 90 | ||||||
Со | то же | 16,4 |
Внесение микроэлементов обеспечивает значительную прибавку урожая важнейших сельскохозяйственных культур (табл. 5.20).
Культура | Почвы | Прибавка урожая от микроэлемента, ц/га | |||||||
Бор | |||||||||
Сахарная свекла: корни семена | черноземы выщелоченные и оподзоленные | 20-40 2-3 | |||||||
Лен: соломка семена | дерново-глеевые и торфяные | 0,6-1,5 0,4-1,0 | |||||||
Молибден | |||||||||
Клевер: сено семена | дерново-подзолистые и серые лесные | 6-13 0,5-0,8 | |||||||
Капуста, семена | дерново-подзолистые суглинистые | 2,3-2,6 | |||||||
Вико-овсяная смесь, сено | 6,0-8,5 | ||||||||
Медь | |||||||||
Ячмень, зерно | торфяно-болотные | 6,0-15,0 | |||||||
Пшеница, зерно | 5,0-13,0 | ||||||||
Марганец | |||||||||
Сахарная свекла, корни | черноземы выщелоченные и оподзоленные | 10-20 | |||||||
Озимая пшеница, зерно | 1,5-3,5 | ||||||||
Подсолнечник, семена | 2,3-2,7 | ||||||||
Цинк | |||||||||
Кукуруза, зерно | карбонатные черноземы, перегнойно-карбонатные | 5,0-7,0 | |||||||
Пшеница, зерно | 1,5-2,0 |
Важно также знать, в каком количестве накапливаются микроэлементы в растениях, сельскохозяйственной продукции и кормах. Например, существуют пороговые концентрации для каждого микроэлемента в растениях, используемых в качестве кормов (табл. 5.21).
Хими- ческий 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 |
Сu | 6,40 | до 3-5 | 3-12 | >20-40 и выше |
Zn | 21,00 | до 20-30 | 20-60 | >60-100 и выше |
Mn | 73,00 | до 20 | 20-60 | >60-70 и выше |
* Пределы при нормальной регуляции функций у животных различных видов в различных биологических состояниях
При содержании микроэлементов выше или ниже пороговых концентраций организм теряет способность регулировать процессы обмена веществ, появляются эндемические болезни. В современных условиях ведения сельского хозяйства с интенсивным применением различных средств химизации знание пороговых концентраций микроэлементов в растениях и кормах приобретает особенно актуальное значение.
Дозы и способы применения микроудобрений под основные сельскохозяйственные культуры представлены в табл. 5.22.
Микроудобрения | Культуры | Дозы | Способ применения |
Борный суперфосфат (В — 0,2%, Р2О5 — 20%) | сахарная свекла, кормовые корнеплоды, зернобобовые, гречиха, лен | 2-3 ц/га | в почву |
1-1,5 ц/га | в рядки | ||
Бормагниевое удобрение (В — 22%, MgO — 14%) | 20 кг/га | в почву | |
Борная кислота (В-17%) | семенники многолетних трав и овощных культур | 500 г /га | некорневая подкормка |
плодовые и ягодные насаждения | 400-800 г /га в 400-800 л воды | некорневая подкормка | |
Молибденизирован- ный суперфосфат (Мо-0,1%, Р2О5-20%) | зернобобовые | 50 кг/га | в рядки |
Молибденовокислый аммоний (Мо — 52%) | горох, вика, соя и другие крупносемянные | 25-50 г/ц семян в 2 л воды | опрыскивание семян |
клевер, люцерна | 500-800 г/ц семян в 3-5 л воды | опрыскивание семян | |
горох, кормовые бобы, вика, клевер, люцерна | 200 г /га | некорневая подкормка | |
плодовые, ягодные и виноградные насаждения | 100-200 г/га | некорневая подкормка | |
Сернокислая медь (Сu-25,4%) | пшеница, ячмень, конопля, сахарная свекла, кормовые бобы, горох | 50-100 г/ц семян | опудривание семян |
200-300 г/га | некорневая подкормка | ||
плодовые, ягодные и виноградные насаждения | 300-600 г/га | некорневая я подкормка | |
Марганизированный суперфосфат (Мn — 1-2%, Р2О5-20%) | сахарная свекла, зерновые, кукуруза, овощные, масличные | 2-3 ц/га | в почву |
0,5-1 ц/га | в рядки | ||
Сернокислый марганец (Мn — 22,8%) | пшеница, кукуруза, горох, сахарная свекла и другие культуры | 200 г/га | некорневая подкормка |
плодовые, ягодные и виноградные насаждения | 60-100 г/га | некорневая подкормка | |
Сернокислый цинк (Zn-22%) | зерновые, горох, кукуруза сахарная свекла, подсолнечник | 100 г/га | некорневая подкормка |
плодовые, ягодные и виноградные насаждения | 1-2 кг /га | некорневая подкормка | |
ПМУ-7 (окиси цинка 19,6%, силикатного цинка — 17,4% и другие микроэлементы) | кукуруза | 400 г на 1 ц семян | опудривание семян |
Для условий Северо-Кавказского региона разработаны и рекомендуются дозы микроудобрений под полевые культуры в зависимости от способов их внесения и содержания микроэлементов в почве (Подколзин, Демкин, Бурлай, 2002) (табл. 5.23).
Культура | Содержание в почве, мг/кг | Дозы и способы внесения, кг/га д.в. | |||||||
до посева | в рядки | некорне- вая под- кормка | пред- посевная обработка семян | ||||||
Марганец | |||||||||
Пшеница | 20 | 3,0 2,5 — | 1,5 1,0 — | 0,05 0,04 — | 0,03 0,03 — | ||||
Ячмень | 20 | 3,0 2,5 — | 1,5 10 — | 0,05 0,04 — | 0,03 0,03 — | ||||
Кукуруза | 20 | 3,0 2,5 — | 1,5 1,0 — | 0,05 0,04 — | 0,008 0,008 — | ||||
Сахарная свекла | 20 | 3,0 2,5 — | 1,5 1,0 — | 0,05 0,04 — | 0,005 0,005 — | ||||
Подсолнечник | 20 | 3,0 2,5 — | 1,5 1,0 — | 0,05 0,04 — | 0,001 0,001 — | ||||
Люцерна | 20 | 3,0 2,5 — | 1,5 1,0 — | 0,05 0,04 — | — — — | ||||
Цинк | |||||||||
Пшеница | 5,0 | 3,0 2,5 — | — — — | 0,02 0,01 — | 0,02 0,02 — | ||||
Ячмень | 5,0 | 3,0 2,5 — | — — — | 0,02 0,01 — | 0,02 0,02 — | ||||
Кукуруза | 5,0 | 3,0 2,5 — | — — — | 0,04 0,03 — | 0,03 0,03 — | ||||
Сахарная свекла | 5,0 | 3,0 2,5 — | — — — | 0,04 0,03 — | 0,03 0,03 — | ||||
Подсолнечник | 5,0 | 3,0 2,5 — | — — — | — — — | — — — | ||||
Люцерна | 5,0 | 3,0 2,5 — | — — — | — — — | 0,01 0,01 — | ||||
Бор | |||||||||
Горох | 0,7 | 0,5 0,4 — | 0,15 0,1 — | 0,12 0,10 — | 0,012 0,012 — | ||||
Люцерна | 0,7 | 0,5 0,3 — | 0,15 0,10 — | 0,12 0,10 — | 0,001 0,001 — | ||||
Свекла | 0,7 | 0,5 0,3 — | 0,15 0,10 — | 0,12 0,08 — | — — — | ||||
Молибден | |||||||||
Горох | 0,22 | — — — | 0,05 0,04 — | 0,10 0,05 — | 0,037 0,037 — | ||||
Люцерна | 0,22 | — — — | — — — | 0,10 0,05 — | 0,010 0,010 — | ||||
Свекла | 0,22 | — — — | — — — | — — — | — — — | ||||
Медь | |||||||||
Пшеница | 0,51 | 1,00 0,80 — | — — — | 0,075 0,05 — | 0,062 0,062 — | ||||
Ячмень | 0,51 | 1,00 0,80 — | — — — | 0,075 0,05 — | 0,062 0,062 — | ||||
Свекла | 0,51 | 1,00 0,80 — | — — — | 0,075 0,05 — | 0,004 0,004 — | ||||
Кобальт | |||||||||
Свекла | 0,30 | — — — | — — — | 0,15 0,10 — | — — — | ||||
Ячмень | 0,30 | — — — | — — — | 0,15 0,10 — | — — — | ||||
Люцерна | 0,30 | — — — | — — — | 0,20 0,10 — | — — — |
Существенное значение микроэлементы имеют в защищенном грунте. Наиболее важны — бор, молибден, медь, марганец, цинк, кобальт. Способы применения: допосевное внесение в грунт, предпосевная обработка семян и некорневые подкормки. Рекомендуемые примерные дозы микроудобрений под овощные культуры представлены в табл. 5.24. На 1 ц семян расходуется 2-3 л соответствующего раствора. Полив рассады — 10 л на раму. Замачивание семян — до 24 ч при отношении веса семян к раствору 1:2. Некорневые подкормки проводят из расчета 300 л на 1 га.
Удобрения | Внесено в грунт удобрения, кг/га | Намачи- вание семян | Некорневая подкормка | Полив рассады | |
общее количество | в расчете на элемент | концентрация раствора, % | |||
Бормагниевые | 43 | 1 | — | — | — |
Борная кислота | 6 | 1 (один раз в 3-5 лет) | 0,02-0,04 | 0,02-0,05 | 0,005-0,03 |
Сернокислая медь | 12 | 3 | 0,005-0,03 | 0,01-0,05 | 0,005-0,03 |
Сернокислый марганец | 10-12 | 3 | 0,02-0,2 | 0,05-0,2 | 0,01 |
Молибденовокислый аммоний | 0,4-0,6 | 0,2-0,3 | 0,01-0,08 | 0,03-0,05 | 0,02 |
Сернокислый цинк | 6-8 | 2 | 0,02-0,05 | 0,02 | 0,005 |
Сернокислый кобальт | 0,9-1,4 | 0,3-0,5 | — | 0,02 | — |
Эффективное использование микроудобрений связано с решением комплекса задач.
- Знание требований культур к микроэлементам, содержания их в почве в доступной для растений форме. Оптимизация питания растений должна проводиться сбалансировано по макро- и микроэлементам. Только в этом случае можно реализовать возможности по потенциальной продуктивности сельскохозяйственных культур.
- Дальнейшее совершенствование ассортимента микроудобрений.
- Усиление агрохимического и санитарного контроля за применением в качестве удобрения отходов различных отраслей промышленности, часто содержащих не только биогенные, но и токсические элементы и соединения.
- Усиление исследований формирования качества продукции при сбалансированном питании растений макро- и микроэлементами. Роль микроэлементов в формировании отдельных показателей качества. Не следует допускать содержания микробиогенных и токсических элементов выше ПДК. Необходимо также учитывать требования санитарии, гигиены, зоотехнии.
- Расширение теоретических исследований по трансформации и реутилизации, сбалансированной оптимизации метаболизма органических соединений в растениях, характеризующих качество продукции. Важно знать роль микроэлементов в работе ферментных систем, регулирующих эти процессы.
В настоящее время развитие производства промышленных микроудобрений идет по двум путям: производство односторонних микроудобрений, представленных техническими солями, а также хелатами и фриттами; производство комплексных и односторонних макроудобрений, содержащих микроэлементы.
Односторонние микроудобрения можно применять под культуры с острой недостаточностью одного какого-либо микроэлемента, особенно при выявлении этой недостаточности в период вегетации. Недостатком их является трудность применения в малых дозах, особенно при внесении в почву, когда очень сложно добиться равномерного распределения по поверхности поля. Односторонние микроудобрения в значительной степени используются в виде хелатов, широко используются фритты, особенно при внесении бора, при этом исключаются нежелательные высокие концентрации бора под чувствительные культуры.
Макроудобрения с микроэлементами сокращают затраты на внесение, имеют меньшую опасность токсического воздействия в случае внесения избыточных доз удобрений, уменьшают загрязнение окружающей среды токсично действующими микроэлементами.
Для листовых подкормок используются преимущественно чистые соли сульфатов марганца, цинка, железа и др.
Дополнительные материалы по теме:
Источник