Удобрения с кремнием для овощей
Кремниевые удобрения известны в мире с середины 18 века. Первый патент на кремниевое удобрение был выдан в 1888 г. в США. Начиная с 2000 года, производство кремниевых удобрений ежегодно повышается на 20-30% в США, Китае, Индии, Бразилии и других странах. Сегодня кремниевые удобрения используются также в Японии, Южной Корее, Колумбии, Мексике, Австралии. Однако они все еще мало известны аграриям.
Сельскохозяйственные растения поглощают кремния от 30 до 700 кг/га в год. Важна роль кремния при выращивании риса, где при недостатке этого элемента урожайность зерна может снижаться на 50%. Кремнийорганических соединений в природе нет, а синтетические силоксаны и силиконы инертны, поэтому сложилось мнение, что они не обладают биологической активностью. Только со второй половины 20 века после открытия академиком Воронковым М.Г. (Россия) биологической активности силатранов, биологи и химики узнали о физиологически активных органических соединениях кремния.
Классическая советская агрохимия рассматривала кремний как условно необходимый растениям элемент, не входящий в двадцатку самых нужных. Однако последние данные изменили научные представления об этом элементе. Начиная с 1999 г., раз в 3 года проводится Международная конференция «Si in Аgriculture», где особое внимание уделяется изучению роли и функций кремния в растениях. Интерес к кремнию связан с возможностью его использования в качестве экологически чистой альтернативы пестицидам, а также для повышения природной устойчивости растений к погодным стрессам. При этом поглощение кремния листьями составляет около 30–40%, тогда как через корневую систему – не превышает 1–5%.
Кремний, как и другие питательные элементы, безвозвратно выносится из сельскохозяйственных почв. В результате дефицит кремниевых кислот и уменьшение содержания аморфного кремнезема приводят к разрушению органо-минерального комплекса, ускоряют деградацию почвенного органического вещества, ухудшают минералогический состав.
Есть данные о значительном повышении урожайности сельхозкультур (до 40%) и улучшении качества продукции (содержание сахаров, витаминов, сохранности продукции), увеличении эффективности использования фосфорных удобрений на 30-50% и снижении норм полива фактически в 2 раза. Результаты фантастические. Так ли это на самом деле?
Свой комментарий для ИК «Инфоиндустрия» любезно согласился дать ученый с мировым именем по вопросам роли подвижных соединений кремния в растениях и системе почва-растение доктор биологических наук Владимир Матыченков (Институт фундаментальных проблем биологии РАН):
Владимир Викторович, честно говоря, такие результаты всегда воспринимаются специалистами рынка и агрономами с большим недоверием. Насколько распространена практика использования кремниевых удобрений в России и как их применяют? Это зарубежные или отечественные разработки?
Любое новое всегда воспринимается с недоверием. Кремниевые удобрения изучаются более 150 лет. Результаты получены на всех континентах и для всех почв. Поскольку активные соединения кремния являются одними из ключевых элементов, определяющих уровень плодородия почв, то создать устойчивое земледелие без кремниевых удобрений не возможно в принципе. Основная функция этого элемента – создание и функционирование природной защитной системы растений, а это уже рынок ядохимикатов. Именно этот факт и является основной субъективной причиной игнорирования кремниевых удобрений. Однако современное стремление к экологически чистым продуктам питания дает шанс для этого типа удобрений.
В России кремниевые удобрения производятся несколькими компаниями. Часть компаний представляют природные кремниевые материалы, например, «Диатомит» (Ульяновская область), «Промцеолит» (Орловская область), концентрированная монокремниевая кислота с активным коллоидным кремнием («Аккор», Московская область), физиологически активные кремнийорганические биостимуляторы ООО «Flora-Si», Москва (директор, доктор химических наук Логинов С.В., агрохимик, доктор с\х наук, проф. Петриченко В.Н.). Насколько я знаю, на этих предприятиях используют российские технологии, которые являются самыми передовыми в мире, в этой отрасли мы не потеряли приоритета. Поэтому приходится часто выезжать за рубеж в качестве эксперта и консультанта.
К сожалению, объем продаж кремниевых удобрения в России не очень велик. Основная проблема – отсутствие базовой информации о кремнии как важном питательном элементе. Насколько я знаю, только в университетах США в учебнике по питанию растений есть глава о кремнии (написанная мною в соавторстве с моими американскими коллегами). В других странах, в учебниках таких глав пока нет. В результате агрохимики вообще не имеют никакого представления об этом элементе.
Какие новые аспекты физиологической роли кремния в растениях сегодня известны?
Современная физиология растений знает о кремнии довольно много. Во-первых, как отмечалось выше, известно, что кремний определяет уровень природной защиты от ЛЮБОГО типа стресса. То есть, биотического — вредителей, грибов, бактериальных инфекций и абиотического (высокая температура, низкая температура, радиация, химическое загрязнение, нехватка или избыток освещения, засоление, нехватка воды). Японскими и канадскими исследователями было определено, что эта функция кремния входит в ДНК информацию растений. Реализуется она несколькими механизмами — механический (упрочнение эпидермального слоя), химический (защита от химического негативного воздействия), физиологический (ускорение роста корней, упрочнение молекул хлорофилла, ускорение транспорта питательных веществ внутри растения), биохимический (ускорение синтеза антиоксидантных и других ферментов защиты).
Было доказано, что растения имеют специфический транспортный фермент для перераспределения кремния по телу растений. Транспорт кремния в растении может быть осуществлен в течение нескольких часов, изменяя его концентрацию на 50-100%. Концентрация растворимых соединий кремния в растительном соке составляет от 400 до 800 мг/л для монокремниевой кислоты и 500-8000 мг/л для поликремниевых кислот.
Есть данные показывающие, что кремний играет важную роль при формировании цветков и их оплодотворении. Опитимизация кремниевого питания повышает скорость созревания плодов, ускоряет синтез витаминов и сахара. Таким образом, кремний необходим растениям на генетическом уровне и играет важнейшую роль при формировании урожая и обеспечении его качества.
Какие тонкости применения кремниевых удобрений, возможно ли их смешивание с другими препаратами в баке опрыскивателя?
Как и для любых других удобрений, важно знать качество удобрений и качество почвы, куда эти удобрения будут вносить (нами разработана методология определения качества кремниевых удобрений и уровня дефицита доступного кремния для растений). Для твердых удобрений ограничений нет, их можно смешивать с любыми удобрениями.
Монокремниевую кислоту можно смешивать с любыми препаратами, не содержащими тяжелые металлы и соединения цинка.
Ваше мнение о перспективах кремнийсодержащих удобрений?
У нашей цивилизации нет другого выхода, кроме как начать использовать кремниевые удобрения в широких масштабах. (Ежегодно деградирует и полностью выводится из оборота около 50 миллионов гектаров сельскохозяйственных угодий Канады). Только используя кремниевые удобрения (естественно с другими почвенными мелиоратами, например компостами) можно предотвратить деградацию сельскохозяйственных почв. Только этот факт обязывает осуществлять внесение кремниевых удобрений. Сегодня ежегодное производство кремниевых удобрений в России и в мире составляет примерно 0,5 млн. т и 4 млн. т. В тоже время годовые потребности для устойчивого ведения сельского хозяйства составляют 175 и 700 млн. т для России и мира соответственно.
На украинском рынке есть кремниевые удобрения, несколько препаратов находятся в процессе регистрации. Компания «Знамагро» предлагает удобрение «Интермаг-алкалин калиевый+Si” по цене 40 грн/л, ООО «Квадрат» успешно внедряет собственную разработку «Квантум – Аквасил» (54,4 грн/л), «Нутритех-Украина» выводит на рынок новое удобрение «Келик-К-Si».
Зав. лабораторией органических удобрений и гумуса института почвоведения и агрохимии им. А.Н. Соколовского УААН (г. Харьков) доктор с.-х. наук Евгений Скрыльник считает, что применение новых удобрений в Украине, безусловно, перспективно. Особенно это касается удобрений, содержащих органические компоненты, биостимуляторы. «Крупные хозяйства, холдинги стали активнее применять новые разработки. Они закладывают у себя полевые опыты и после получения хороших результатов не боятся закупать крупные партии, производители стали задумываться о том, как увеличить эффективность сельхозпроизводства».
Трейдеры отмечают повышение интереса к таким продуктам со стороны аграриев. Однако часть экспериментов с кремнием, по словам некоторых специалистов, в Украине 2012 году оказались неудачными. Другие утверждают, что все получилось. Таким образом, вопрос по кремнию остается открытым, а украинскому сельхозпроизводителю можно напомнить аргумент продавцов дорогих авто – пробуйте, иначе как вы убедитесь в качестве?
Беседовала Любовь Гребенникова
Подробнее об инновациях в питании растений, рыночных перспективах специальных удобрений вы можете узнать на конференции «Восточно-Европейский форум по специальным удобрениям и защите растений», которая состоится 16-19 октября в г. Севастополь, BEST WESTERN HOTEL SEVASTOPOL. Условия участия — на сайте euroagrochem.com или по телефону 044 580 31 19
Источник
Подкормка растений кремнием.
Кремниевые удобрения, по-видимому, 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. Об этом писал в своих трудах Вергилий
Во второй половине XIX века были начаты исследования, посвященные химии растворимых кремниевых соединений, проводимые Д.И. Менделеевым. Именно он предложил Российскому Сельскохозяйственноиу ученому комитету начать опыты с аморфным кремнеземом, как активной формой кремния, для улучшения питания растений.
Но, к сожалению, именно в этот период случились события, отрицательно повлиявшие на дальнейшую историю кремния и кремниевых удобрений — произошел конфликт между К.А. Тимирязевым и Ю. Либихом, который, в частности, привел к игнорированию кремния как важного питательного элемента. Именно это противостояние, а также разгоревшиеся противоречия между Д.И. Менделеевым и К.А. Тимирязевым сыграли важную негативную роль в изучении кремния. А вот в Японии, например, с 1955 года действует государственное постановление, обязующее вносить кремниевые удобрения под культуру риса для защиты от грибковых заболеваний, для защиты от вредителей и для повышения урожая.
На сегодняшний день накоплено очень много данных, свидетельствующих о прямом действии кремниевых удобрений на сельскохозяйственные растения путем повышения устойчивости растений к биогенным(болезням, вредителям) и абиогенным (засуха, переувлажнение, холод, жара и т.д.) стрессам. И, кстати. не солью надо поливать СВЁКЛУ, а кремниевыми соединениями, так как хорошо известно, что внесение кремниевых удобрений обеспечивает повышение содержания САХАРА в свекле. И этому имеется крепкое научное обоснование — исследования подтвердили, что при добавлении легкорастворимого соединения кремния в почву увеличивается содержание доступных фосфатов, а они-то и обуславливают накопление сахаров. А ФОСФАТЫ нужны всем растениям, особенно во второй половине вегетации. И наилучшим эффектом обладает силикат натрия (или калия) — жидкое стекло или канцелярский клей (!). Кроме того, экстракты растений, накапливающие кремний в высокой концентрации (хвощ), также способны оказывать такое же действие. Но жидкое стекло и канцелярский клей, обладая щелочной реакцией раствора, оказывают весьма комплексное действие на почвы, вызывая не только прямое действие на растения, но и опосредованное — через нормализацию кислотности почвы, улучшения микрофлоры почвы и т.д.
Кроме того, кремниевые удобрения усиливают действие других удобрений — азотных, калийных, фосфорных. Считается, что именно поэтому ЗОЛА обладает боле комплексным и сильным действием, чем, например, калийное удобрение отдельно.
На томатах показано, что внесение силиката натрия совместно с аммиачной селитрой во время пикировки рассады и дальнейшего роста растений может увеличивать урожай плодов до 70 % (почти в 2 раза. ). Для капусты белокочанной — на 60 %, а цветной — на 220 (. ) % по сравнению с вариантом, где аммиачка вносилась без кремния.
Также хорошо известно. что кремниевые удобрения хорошо повышают солеустойчивость растений. Корни становятся гораздо более устойчивы к повреждающему действию натрия.
Ну и конечно, вопрос — сколько вносить, куда и когда.
Во всех случаях
1-2 ст. л. канцелярского клея или жидкого стекла
и для проливания, и для опрыскивания растений — хорошая доза.
Ее можно делать отдельно, а можно (и нужно) — совместно с обработками различными средствами для защиты растений, а также с удобрениями.
Работать такими растворами можно по всем растениям, начиная с ранних стадий развития — от рассады — до налива плодов.
Силикатный клей и жидкое стекло в таких дозах (1 ст. л. на ведро) совершенно совместимы со всеми нашими рекомендуемыми растворами для профилактики и лечения болезней, с фитоспорином и триходермой. Разве что добавлять его надо в самом конце — когда составы в ведре уже вымешаны.
Источник
Кремний поможет получить отличный урожай
Ваша кремниевая долина
Рецепты хорошего урожая от экспериментатора Залевского
Новый огородный сезон — это всегда новые надежды и чаяния. А еще новые эксперименты. Вацлав Залевский из д. Хвиневичи Дятловского района на каждый год планирует их по 2 — 3 как минимум. Экспериментатор по духу, он не пройдет мимо понравившегося совета, обязательно апробирует на своем участке. Оно и понятно: Вацлав Брониславович — агроном с 50-летним стажем. Получить максимально возможный урожай с минимальными затратами — дело профессиональной чести.
Чего только он не перепробовал! Вместе с ученым Института земледелия прогревал в воде с температурой плюс 60 градусов семена ячменя, чтобы повысить не только их устойчивость к болезням, но и урожайность. И сегодня горячая вода — одно из лучших и безопасных средств подготовки семян к севу, в том числе лука-шалота и лука-севка. Использует Залевский вместо кипятка и горячий раствор соды. Знает, как провести яровизацию картофеля за двое суток — за 48 часов ростки отрастают на 5 мм. Активно экспериментирует с омагниченной водой. А теперь вот приоткрывает завесу над тайнами кремния.
Сначала была бульба
Началась же кремниевая история давным-давно и, как и положено, с кремниевой воды. Кто ею не увлекался? А затем в январе 1997 года Вацлав Брониславович прочитал материал об экологически чистом способе повышения урожайности картофеля (а Залевский — картофелевод), разработанном ярославским агрономом Б.Хорхориным.
Несмотря на то что бульба — исконно наша белорусская культура, она все же иногда капризничает. Особенно из-за погоды. Стоит температуре почвы подняться до плюс 23 градусов, как прирост клубней задерживается. А при плюс 28 — 29 градусах и выше клубнеобразование и вовсе прекращается. Все это приводит не только к снижению урожая, но и к вырождению сорта. Агроном Хорхорин ставку сделал на диоксид кремния. Чтобы повысить урожайность картофеля, вносил его порошок ультратонкого дисперсного помола под каждый куст. И никакие другие удобрения не использовал. Кремний же давал в дозах от 200 г до 3 кг на сотку. Лучшие результаты были получены при внесении 400 г. Прибавка урожая составила 380 кг с сотки. Почти в 2,5 раза больше обычного! При этом на всех обработанных делянках (как писал россиянин) растения все фазы своего развития проходили на три дня раньше, чем на контрольных. Практически не было колорадского жука и сорняков, посадки не поражались фитофторозом, а вкус клубней заметно улучшался.
Результаты были внушительны и убедительны, но тогда объяснить этот феномен никто не смог. Поэтому сам Хорхорин предположил, что ультратонкий дисперсный кремний, находясь в почве, создает биоэлектрическое поле, благодаря которому минеральные элементы по-разному взаимодействуют с корневой системой растений.
Эксперимент районного масштаба
Вацлава Брониславовича (на тот момент начальника сельхозуправления Дятловского райисполкома) опыт российского коллеги, безусловно, очень заинтересовал. Ведь картофель в районе возделывался в каждом хозяйстве и на больших площадях. Для испытаний специально из Гомеля привезли небольшую партию порошка тонкодисперсного диоксида кремния. Опыты были заложены в двух лучших хозяйствах района — колхозах «Гвардия» и «1 Мая», а также в школе. Для чистоты эксперимента учитывались фаза развития, средняя высота растений, количество стеблей в кусте, вес вегетативной массы и корней, общее количество клубней, в том числе и товарных, их вес. Все полученные показатели затем сравнивали с контрольной группой.
Заложили 4 опыта, внося по 200 и 400 г кремния на сотку перед нарезкой борозд под посадку картофеля и уже по посаженным и окученным рядам. Лучшим оказался результат при внесении 400 г диоксида кремния уже после посадки по уже нарезанным бороздам. В сравнении с контрольной группой урожайность увеличилась в среднем на 200 — 230 процентов, а масса корневой системы — на 150 — 200 процентов. Правда, жуки, сорняки и фитофтороз (несмотря на утверждение Хорхорина) все же давали о себе знать, но не критично.
Одновременно Вацлав Залевский заложил и свой опыт на 3 сотках возле дома. 1,2 кг диоксида кремния засыпал в 14-литровый ранцевый опрыскиватель, залил водой и прошелся один раз (в два следа — туда и обратно) по только что посаженному картофелю сорта «Живица». Поскольку кремний быстро оседает на дно, приходилось все время встряхивать опрыскиватель, как бы взбалтывая раствор. Урожайность же была почти 500 ц с гектара.
В следующем году у себя на этом же участке высадил картофель сорта «Журавинка». Никаких кремниевых обработок уже не проводил. И собрал небывалый урожай, да и все клубни были крупные и ровные. Семенной же фракции было совсем чуть-чуть. На третий год сорт «Бриз» (и снова на этом поле без внесения кремния) показал урожайность, почти равную «Живице».
Есть результат!
Вацлав Брониславович и сегодня фанат картофеля. Ставку делает исключительно на ранние сорта. Чтобы урожай был отменным, не забывает про сидераты. А в последние годы вновь вернулся к кремнию, еще раз про-анализировав итоги своих опытов двадцатилетней давности. Для начала приготовил кремниевую воду. 2 кг камней кремния измельчил, засыпал в 20-литровую пластиковую емкость, залил водой и дал настояться почти неделю. Затем опробовал на различных культурах. Первой была капуста. В тот год в июне почва на грядках на глубине 10 см нагревалась до плюс 32 градусов. Несмотря на обильный полив перед посадкой, на третьи сутки рассада начала желтеть. И тут весьма кстати пришлась приготовленная кремниевая вода. К 10 л настоя кремния хозяин добавил и 1 ст. л. комплексного минерального удобрения, в составе которого фосфор, калий, азот, сера, магний и другие микроэлементы. Уже к следующему вечеру растения было не узнать. Почти все (за исключением лишь пары штук) выглядели настолько бодро, что даже дополнительный полив им не понадобился. К тому же лишней влагой в жару можно еще больше навредить корневой системе.
После капусты взялся за спасение перцев. Сорта «Кубик красный» и «Кубик желтый» после полива настоем кремниевой водой и обработки по листьям с добавлением 2 ст. л. нашатырного спирта (уж очень досаждала тля) активно пошли в рост, началось плодообразование. И хотя созрели перцы только к сентябрю, такой урожай собирал впервые: вес некоторых плодов доходил до 465 г!
Сила природы
Вот так на практике Вацлав Залевский убедился, что кремний — отличный помощник на огороде. Да и домашние птицы с жадностью пьют кремниевую воду. Она помогает восстановить им пышное оперение. Ведь очень часто куры и утки ходят с голыми шеями и спинами. Причина та же — дефицит кремния.
Нет, в почве он есть (на глинистых — от 20 до 35 процентов, на песчаных — 45 — 49 процентов), но находится в недоступном для растений состоянии. Песчаные почвы здесь выигрывают. Песок, частично поглощая солнечную энергию, под воздействием корневых выделений растений повышает способность кремния переходить в органические соединения. Значительная часть кремния (причем намного большая, чем у других элементов) ежегодно безвозвратно выносится и с урожаем.
Между тем в природе очень много культур-кремнефилов. Из дикорастущих чемпионами по накоплению кремния считаются подорожник, крапива, осока, спорыш, мох и папоротник. Много кремния содержат репейник, окопник, медуница, солодка, алтей, вербена, вереск, овсяная солома, подсолнух, тысячелистник, пырей, сельдерей, полынь, пикульник, ковыль, мать-и-мачеха, одуванчик, люцерна, звездчатка, а из зерновых — овес, ячмень, просо.
Но больше всего кремния в хвоще. Поэтому еще один способ обогатить почву кремнеземом — вводить в состав травяных чаев хвощ. При сбраживании зеленной массы кремний переходит в настой. Особенно много (49 — 76 процентов) кремнезема в хвоще в период с середины июля до конца августа. В золе же его еще больше — до 84 процентов.
Зная все это, Вацлав Брониславович в прошлом году заготовил мешок полевого хвоща, сжег его в мангале и получил 0,5 кг золы. Точно так же получил почти 1 кг золы из створок фасоли. И уже в этом году проведет новый эксперимент, сравнив эффективность влияния золы и травяных отваров, полученных из хвоща и створок фасоли, на урожайность овощных культур.
ВЛИЯНИЕ КРЕМНИЯ НА РАСТЕНИЯ
• Отлично защищает растения от любого типа стресса. Биотического — от вредителей, грибов, бактериальных инфекций; абиотического — от высокой или низкой температуры, засухи, переувлажнения, холода, жары, радиации, химического загрязнения, нехватки или избытка освещения.
• Существенно влияет на рост и развитие растений, не допускает полегания, повышает урожайность и улучшает качество продукции.
• Увеличивает толщину листовой пластинки, делая ее более устойчивой к фитопатогенам (бактериям и грибкам) и вредителям.
• Повышает содержание сахара в плодах.
• Улучшает усвоение растениями макро- и микроэлементов.
• Усиливает действие других удобрений: азотных, калийных, фосфорных.
• Устраняет токсическое действие железа, марганца, меди, мышьяка, алюминия, стронция-90 и фенолов. При дефиците кремния резко увеличивается накопление в растениях железа и марганца.
• Повышает солеустойчивость культур: корни становятся более устойчивыми к повреждающему действию натрия.
• Значительно улучшает структуру почвы и повышает ее плодородие.
• Упорядочивает обмен веществ, активизирует фотосинтез, а также синтез белков и углеводов.
• Повышает активность корневой системы: количество вторичных и третичных корешков увеличивается на 20 — 100 процентов и более.
При дефиците кремния растения не усваивают более 70 элементов периодической таблицы.
Кремниевые удобрения можно смело отнести к самым первым минеральным комплексам. Ведь зола по своему химическому составу и воздействию есть не что иное, как комплексное кремнийсодержащее удобрение. В древнеримской империи его использовали для повышения плодородия истощенных почв. Об этом в своих трудах писал еще Вергилий. Более двух тысяч лет назад широко использовали золу и в Китае, называя ее «огненным навозом».
Источник