Удобрения с медью для растений

В каких удобрениях содержится медь

В среднем в растениях содержится 0,0002% меди, или 2 мг на 1 кг массы, меняется в зависимости от от видовых особенностей и почвенных условий. С урожаем разных культур выносится 7-27 г меди на 1 га.

В растительной клетке примерно 2/3 меди находится в нерастворимом, связанном состоянии. Наибольшее количество меди сосредоточено в семенах и наиболее жизнеспособных, растущих частях растений. 70 % меди, находящейся в листе, сконцентрировано в хлоропластах. Физиологическая роль меди определяется ее вхождением в состав медьсодержащих белков и ферментов, катализирующих окисление дифенолов и гидроксилирование монофенолов: ортодифенолоксидазы, полифенолоксидазы и тирозиназы.

Хорошо изучен медьсодержащий фермент — цитохромоксидаза. Предполагается, что активный центр цитохромоксидазы входит медь и железо. Почти половина всей меди, содержащейся в листьях находится в медьсодержащем белке — пластоцианине. Недостаток меди отрицательно сказывается на активность медьсодержащих ферментов.

Определенные функции медь выполняет в азотном обмене, входя в состав нитритредуктазы, гипонитритредуктазы и редуктаз оксида азота. Вследствие влияния меди на биосинтез леггемоглобина и активность ферментных систем эти ферменты усиливают процесс связывания молекулярного азота атмосферы и усвоение азота почвы и удобрений.

Имеются сведения об увеличении под действием меди прочности хлорофилл-белкового комплекса, уменьшении разрушения хлорофилла в темноте и о положительном действии на процесс озеленения у всех растений.

Таблица. Содержание меди в растениях, выращенных на дерново-подзолистой почве и мощном черноземе (по Каталымову)

В результате инактивирования медьсодержащим ферментом полифенолоксидазой ауксинов медь ингибирует действие на рост высоких доз этих веществ. Медьсодержащий фермент тирозиназа регулирует окисление аминокислоты тирозина до черного пигмента меланин. Отсутствие этого фермента приводит к альбинизму — отсутствию зеленой окраски у растений. Потемнение битых картофелин, яблок и т.д. также вызвано тирозиназой.

Этилен замедляет дифференциацию тканей и ингибирует деление клеток, синтез ДНК, рост растений. Синтез этилена регулируется медьсодержащим ферментом. Снижение содержания в растениях фенольных ингибиторов приводит к вытягиванию стеблей и полеганию растений. Вероятно, за счет регулирования содержания в растениях фенольных ингибиторов роста, медь повышает устойчивость растений к полеганию. Она способствует повышению засухо-, морозо- и жароустойчивости растений.

Дефицит меди приводит к задержке роста, хлорозу, потере тургора и увяданию растений, задержке цветения и гибели урожая. У злаковых культур при острой нехватке меди не развивается колос (белая чума или болезнь обработки), у плодовых — появляется суховершинность.

Валовое содержание меди в почвах колеблется в пределах от 0,1 до 150 мг/кг почвы. В пахотном слое в подвижной форме находится преимущественно двухвалентный катион меди в обменно-поглощенном состоянии. Медь входит в состав минералов почвы и органического вещества. Наибольшее количество меди связывается монтмориллонитом и вермикулитом, оксидами железа и марганца, гидроксидами железа и алюминия. С медью могут образовываться устойчивые комплексы гуминовых и фульвокислот, поэтому верховые торфяники, дерново-карбонатные, болотные, заболоченные, песчаные и супесчаные почвы бедны медью. Известкование кислых почв уменьшает доступность меди растениям, так как способствует закреплению в почве. Известь действует как адсорбент меди, а также за счет подщелачивания создает условия для образования устойчивых комплексов с органическими соединениями.

Растения испытывают дефицит меди, а почвы считаются бедными, при содержании в почвах Нечерноземной зоны — менее 1,5-2,0 мг, в Черноземной зоне — менее 2,0-5,0 мг на 1 кг почвы.

Потребность в медных удобрения преимущественно отмечается в Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском районах России.

Медные удобрения эффективны на торфяных, легких песчаных и дерново-глеевых почвах. На осушенных торфяниках даже при внесении полного минерального удобрения полноценный урожай зерновых и других культур возможно получить только при внесении меди. Согласно опытам, внесение медных удобрений на торфоболотных и легких супесчаных почвах увеличивает урожайность зерновых культур на 0,2-0,5 т/га.

Подвижность меди в почве возрастает при подкислении реакции почвенного раствора, уменьшении содержания органического вещества и глинистой фракции. Закреплению меди способствуют высокое содержание органических веществ и карбонатов, щелочная реакция и тонкий гранулометрический состав почвы, с большой долей ила.

На медные удобрения хорошо отзываются пшеница, овес, ячмень, травы, лен, конопля, корнеплоды, луговой клевер, просо, подсолнечник, горчица, сахарная и кормовая свекла, кормовые бобы, горох, овощные и плодово-ягодные культуры. Потребность в меди увеличивается в условиях внесения высоких доз азотных удобрений. От недостатка меди в почве страдают горох, вика, люпин, конопля, лен, свекла, овощи, плодовые насаждения.

Применение медных удобрений

Потребность сельского хозяйства в медных удобрениях удовлетворяется преимущественно за счет медного купороса (сульфата меди), медно-калийных удобрений и медьсодержащих отходов промышленности.

Сернокислая медь, или пентагидрат сульфата меди, медный купорос (CuSO4⋅5H2O) — кристаллическая соль голубовато-синего цвета, содержит 25,4% меди, хорошо растворима в воде.

Пиритные огарки — медные удобрения местного значения, содержащие 0,2-0,7% меди, отход промышленности при производстве серной кислоты. В их состав входят примеси железа, марганца, кобальта, цинка, молибдена. Недостатком пиритных огарков является наличие мышьяка, свинца и других тяжелых металлов, поэтому их применение требует систематического контроля за потенциальным загрязнением почвы, растений и сельскохозяйственной продукции. Вносят один раз в 4-5 лет в дозе 500-600 кг/га осенью под зяблевую вспашку или весной под предпосевную культивацию.

Таблица. Ассортимент медных удобрений[1]

В качестве медных удобрений используются шлаки цинкоэлектролитных и медеплавильных заводов, содержащих 0,2-0,5% меди. Также — низкопроцентные окисленные медные руды с содержанием примерно 0,9%.

Предпосевную обработку семян проводят опрыскиванием 0,1-0,2% раствором сульфата меди или опудриванием. Расход раствора при опрыскивании — 6-8 л на 100 кг семян. Для опудривания 100 кг семян применяют 50-200 г хорошо просушенного и размолотого медного купороса. Опудривание совмещают с протравливанием. Опыливание медным купоросом удобно для льна, семена которого при намачивании ослизняются. Для некорневых подкормок норма расход 200-300 г на 1 га посевов, или раствором 0,02-0,05%. При наземном опрыскивании пропашных культур — 300-400 л/га, при авиаподкормках — 100 л/га.

Для внесения в почву используют пиритные огарки, медьсодержащие шлаки, низкопроцентные окисленные медные руды. Пиритные огарки и шлаки вносят в количестве 5-6 ц/га один раз в 4-5 лет, низкопроцентные окисленные медные руды — 2-3 ц/га. Удобрения заделывают плугом при вспашке зяби, или культиватором.

В условиях дефицита меди в почве медные удобрения дают прибавки урожая: яровой пшеницы — на 0,2-0,5 т/га, ячменя — на 0,2-0,3 т/га, овса — на 0,4-0,6 т/га, зеленой массы кукурузы — на 2,1 т/га, початков — на 9-13%. Медные удобрения улучшают качество продукции: увеличивается содержание белка в зерне злаковых культур, витаминов в овощах, фруктах и ягодах, улучшается качество волокна льна и конопли.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

06.02.2017

Физиологическая роль микроэлемента. К наиболее важным микроэлементам, оказывающим ощутимое влияние на рост и развитие сельскохозяйственных культур, относится медь (Сu). Вместе с марганцем она участвует в окислительно-восстановительных процессах: повышает интенсивность фотосинтеза и образования хлорофилла, способствует активизации углеводного и азотного обмена. Достаточное количество меди в аграрных культурах улучшает сопротивляемость растений грибковым и бактериальным заболеваниям, увеличивает показатели засухо- и морозоустойчивости, а также стойкости к полеганию. Присутствие этого элемента в растительном питании способствует увеличению содержания белка в зерне, крахмала в клубнях картофеля, сахара в корнеплодах, жиров в зернах масличных культур, аскорбиновой кислоты и сахаров в ягодных и плодовых растениях.

Симптомы недостатка меди. При недостатке меди в питании растений происходит нарушение развития корневой системы, в связи с чем замедляется рост всей культуры. Внешние проявления можно определить по увяданию верхних листьев (возможно даже отмирание верхушек побегов), изменению их цвета (неоднородность окраски, появление более светлых пятен, пожелтение либо приобретение коричневатого оттенка), а иногда и формы (листья скручиваются и вянут).

Симптомы избытка меди. Высокие концентрации меди действуют на растения токсично. Переизбыток этого элемента приводит к замедлению развития растения, появлению бурых пятен на нижних листьях и их отмиранию. Кроме того, он может провоцировать дефицит железа в растениях. Поэтому важно правильно дозировать медьсодержащие удобрения, учитывая естественное количество меди, находящееся в плодородном слое почвы данного типа.

Содержание меди в почвах. Для этого элемента характерно сосредоточение в верхних слоях почвы. Количество меди в грунте, необходимое для оптимального обеспечения растений этим минералом, невелико и колеблется в пределах 5 – 20 мг/кг. При образовании биомассы сельскохозяйственные культуры поглощают из почвы от 10 до 300 г/га меди, но поступление этого элемента из атмосферы (метеоритная, космическая пыль, почвенно-грунтовые воды, вулканические газы, загрязнение биосферы в результате геотехнической деятельности человека), а также его количество в материнской породе почти полностью компенсируют эту потерю, а иногда и превышают ее. Происходит поглощение, накопление и распределение микроэлемента в почвенных слоях.

Содержание меди в различных типах грунтов может существенно отличаться. Большое количество ее характерно для кислых почв. Чтобы исправить эту ситуацию, применяют известкование. Бедные медью малогумусные песчаные, осушенные болотные, дерново-подзолистые с легким гранулометрическим составом, торфяные почвы, где медь находится в труднодоступной для растений форме органических соединений, требуют обогащения путем внесения медьсодержащих соединений.

Наиболее богаты медью желтоземы и красноземы. Чуть меньше ее в засоленных почвах и черноземах. Дерново-подзолистые, сероземы и каштановые грунты содержат более низкие концентрации этого микроэлемента. А верховые торфяники и дерново-карбонатные – самые бедные почвы по количеству находящейся в них меди.

Формы соединений меди. Помимо количественного показателя, который зависит от типа почвы, очень важна и форма медьсодержащих соединений, определяющая степень доступности этого элемента для растений. Растения могут питаться только водорастворимыми или поглощенными (обменно-сорбированными) формами меди.

Поглощение меди происходит различным образом: она может входить в кристаллическую решетку различных минералов, адсорбироваться коллоидными частицами почвы, входить в состав органических веществ почвы, а также образовывать водорастворимые соединения.

Катионы меди легко вступают в химическое взаимодействие с органическими и минеральными веществами, поэтому осаждаются различными анионами (сульфидом, карбонатом, гидроксидом), образуя малоподвижные формы. Водорастворимые соединения меди обычно составляют незначительную часть (до 1%) от общего ее количества в почве. К тому же они легко вымываются из грунта. Особенно это актуально для супесчаных и песчаных почв с небольшой поглощаемостью. Кроме водорастворимых хорошей доступностью для культур обладают обменно-сорбированные формы меди, когда она поглощается органическими или минеральными коллоидами почвы, или глинистыми минералами.

Применение удобрений, содержащих медь. Медные удобрения наиболее эффективны на торфяниках и заболоченных почвах легкого гранулометрического состава. Иногда торфяные почвы настолько бедны медью, что не позволяют получить урожай сельскохозяйственных культур. При их обогащении медьсодержащими удобрениями урожайность повышается на 2 – 5 ц/га.

В засушливые годы доступность подвижных форм меди, содержащихся в почве, снижается, поэтому применение удобрений становится более эффективным. Средние расчетные дозы меди при внесении в почву составляют 1,5 – 2,0 кг/га в год. Практика зарубежных исследований рекомендует одноразовое внесение (до 10 кг) на несколько лет. Такая технология имеет долговременный эффект, поэтому даже спустя 10 лет концентрация медьсодержащих соединений в грунте остается достаточно высокой. При многократных внесениях создается риск накопления меди в количествах, токсичных для растений.

Эффективность медьсодержащих удобрений зависит от вида растений и типа почв. Они увеличивают урожайность и повышают качество продукции зерновых, льна и кормовых культур, растущих на осушенных болотных и других почвах. Правильное применение медных удобрений позволяет повысить урожаи: на 2–5 ц/га для пшеницы, на 2–3 ц/га для ячменя, на 4–6 ц/га для овса, на 21% для зеленой массы кукурузы, на 9–13% для ее початков. Урожайность плодов сахарной свеклы, растущей на дерново-подзолистых почвах, удобренных медьсодержащими соединениями, повышается на 43 – 45%. При этом та же культура, произрастающая на дерново-карбонатных грунтах, богатых соединениями подвижной меди, не дает прибавки к урожаю в случае подкормки этим минералом.

Картофель, выращиваемый на дерново-подзолистых грунтах, благодаря внесению меди при определенных условиях не только повышает урожайность и качество корнеплодов, но и повышает устойчивость к таким заболеваниям как фитофтороз и черная ножка. У моркови медьсодержащие удобрения способствуют большему образованию в корнеплодах сахаров, каротина и азота, у томатов – повышению урожайности и витамина С в плодах. Кормовые травы более интенсивно наращивают зеленую массу, питательные качества которой также улучшаются.

Промышленное производство медьсодержащих удобрений базируется на переработке различных медных руд (окисленных, сульфидных или самородных), количество меди в которых составляет 0,7 – 3%. Еще один способ получения меди – переработка вторичных цветных металлов.

Среди медьсодержащих удобрений различают: сернокислую медь (медный купорос) и суперфосфат с медью, которые используют для внекорневой подкормки и предпосевной обработки семян; пиритные огарки (промышленные отходы медеплавильного производства), окисленные медные руды с низким процентом содержания меди и шлаки медеплавильного производства, которые применяют для внесения в почву во время зяблевой обработки; медьсодержащий порошок для опудривания семян.

На осваиваемых торфяниках целесообразно вносить 4 – 5 ц/га пиритных огарков (на 4 – 6 лет). Доза сульфата меди для почвенного внесения – 25 кг/га. Для равномерного распределения микроэлемента его предварительно тщательно смешивают с минеральным удобрением.

В настоящее время одним из наиболее перспективных и эффективных источников поступления меди для растений являются различные хелатные формы удобрений, содержащие этот микроэлемент. Так, например, микроудобрение для внекорневой подкормки «Оракул колофермин меди» украинского производства позволяет эффективно ликвидировать дефицит этого микроэлемента в растениях (при норме расхода 1 — 2 л/га). Благодаря отсутствию балластных добавок, этот хелатный комплекс не вызывает ожогов листьев и полностью усваивается листовой пластиной.

Взаимодействие меди с другими элементами. Содержание меди в почвенных растворах, преимущественно органических хелатах (до 80%), составляет 3 – 135 мкг/л. В почве медь сначала поглощается органическим веществом, а затем сорбируется минералами (эта форма легче подвергается десорбции). Недостаток меди часто проявляется на богатых гумусом почвах. При повышении рН снижается ее доступность. Также значительное конкурирующее влияние на поступление меди оказывают железо и цинк. Медь способна обострять дефицит молибдена в растениях. И наоборот: внесение молибдена может ухудшить доступность меди. Токсичные количества алюминия также способны затруднять поглощение меди растениями.

Из основных элементов питания наиболее сильно медь связана с азотом. Высокое содержание азотных удобрений вызывает интенсивный рост растений, что, в свою очередь, обуславливает их повышенную потребность в меди. Фосфатные соединения обладают высоким показателем адсорбции меди, но в результатате она снижает доступность фосфора для растений. Кальций в составе карбонатов приводит к осаждению меди и возникновению ее дефицита.

Для обработки семян и внекорневых подкормок широко используют сульфат меди (медный купорос), который содержит 23,4 – 24,9% меди. Этот кристаллический порошок хорошо растворяется в воде. Для предпосевной обработки семян его применяют в концентрации 0,1%. Целесообразно проводить такую обработку в комплексе с пестицидами (для протравливания посевного материала). Внекорневые подкормки требуют значительно меньшей концентрации раствора сульфата меди: 0,02 – 0,05%.

Наиболее отзывчивы на медные удобрения зерновые (пшеница, овес, ячмень), корнеплоды (свекла столовая, морковь), подсолнечник, овощи и плодово-ягодные культуры. Среди овощных особенно нуждаются в меди салат, шпинат, лук, огурец, фасоль, горох. Хороший эффект от применения медьсодержащих удобрений достигается у свеклы столовой и моркови. Более худший результат показывают капуста белокочаная, сельдерей, томат.

Источник