Трубы и коммуникации / 28.02.2019

Макро, микроэлементы в питании растений. Макро- и микроэлементы в жизни растений: роль и значение

Микроэлементы являются активным веществом микроудобрений.

Показать все

Микроэлементы распространены в земной коре в концентрациях, не превышающих 0,1 %, а в живом веществе они обнаруживаются в количестве 10 -3 -10 -12 %. К группе микроэлементов относят металлы, неметаллы, галогены. Единственная их общая черта - низкое содержание в живых тканях.

Микроэлементы принимают самое активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне. Путем воздействия на ферментную систему либо в непосредственной связи с биополимерами растений они стимулируют или ингибируют протекание физиологических процессов в тканях.

Для корректировки содержания микроэлементов в почве практикуют некорневые подкормки в течение вегетации, предпосевную обработку семян и посадочного материала, а также внесение в почву необходимых веществ в виде удобрений.

Физические и химические свойства

Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы ( , ), неметаллы (), галогены ().

Классификация микроэлементов

Химические элементы подразделяются на необходимые для растений и полезные им.

Необходимые

питательные элементы отвечают следующим требованиям:

без элемента не может завершиться жизненный цикл растения;
физиологические функции, выполняемые с участием конкретного элемента, не осуществляются при его замене на другой элемент;
элемент обязательно вовлекается в метаболизм растения.

Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят , хлор, никель.

Полезные

- это питательные элементы, обладающие способностью стимулировать рост и развитие растений, но не в полной мере соответствующие трем требованиям, приведенным выше. К этой группе относятся и те элементы, которые необходимы только в определенных условиях и только для определенных видов растений. В настоящее время из микроэлементов полезными для растений считаются , селен, кремний, алюминий, и другие.

В настоящее время жизненно необходимыми для растений считаются только около десяти микроэлементов, еще несколько - необходимыми узкому кругу видов. Для остальных элементов известно, что они могут оказывать стимулирующее действие на растения, но их функции не установлены.

Некоторые физические и химические свойства микроэлементов , согласно данным:
Микроэлемент	Атомный номер	Атомная масса					Физическое состояние при нормальны условиях
		10,81		неметалл	3700	2075	порошок черного цвета
		50,94		металл	3400	1900	металл серебристого цвета
		126,90		галоген	113,6	185,5	черно-фиолетовые кристаллы
		54,94		металл	2095	1244	металл серебристого белого цвета
		59,93	VIII	металл	2960	1494	твердый, тягучий, блестящий металл
		63,54		металл	2600	1083	металл красного, в изломе розового цвета
		65,39		металл		419,5	голубовато-серебристый металл
		95,94		металл	4800	2620	светло-серый металл

Микроэлементы содержатся в небольших количествах практически повсеместно: в горных породах, почве, растениях и, естественно, в организме человека и животных.

Дерново-

подзолистая

1,5-6 ,6

0,08-0,38

0,1-47,9

0,05-5,0

20-67

0,12-20,0

40-7200

50,0-150

1,0-4,0

0,04-0 ,97

0,45-14,0

0,12-3,0

10-62

н.д.

0,5-4,4

н.д.

Чернозем

4-12

0,38-1,58

7-18

4,5-10,0

24-90

0,10-0,25

200-5600

1,0-75

0,7-8,6

0,02-0,33

2,6-13,0

1,10-2,2

37-125

н.д.

2,0-9,8

н.д.

Серозем

8,8-160,3

0,23-0,62

5-20

2,5-10,0

26-63

0,09-1,12

310-3800

1,5-125

0,7-2,0

0,03-0,15

н.д.

0,9-1,5

50-87

н.д.

1,3-38

н.д.

Каштановая

100-200

0,30-0,90

0,6-20

8,0-14,0

0,06-0,14

600-1270

1,5-75

0,2-2,0

0,09-0,62

0,1-6,0

н.д.

2,0-9,8

н.д.

Бурая

40,5

0,38-1,95

14-44,5

6,0-12,0

32,5-54,0

0,03-0,20

390-580

1,5-75

0,4-2,8

0,06-0,12

2,3-3,8

0,57-2,25

н.д.

0,3-5,3

н.д.

Роль в растении

Биохимические функции

Роль микроэлементов для растений многогранна. Они призваны улучшать обмен веществ, устранять функциональные нарушения, содействовать нормальному течению физиолого-биохимических процессов, влиять на процессы фотосинтеза и дыхания. Под действием микроэлементов возрастает устойчивость растений к бактериальным и грибковым заболеваниям, неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, повышению или понижению температуры, тяжелой зимовке и прочим).

Установлено, что микроэлементы входят в состав большого числа ферментов, играющих важную роль в жизни растений. Все биохимические реакции синтеза, распада, обмена органических веществ протекают только при участии ферментов.

,

в составе микроудобрений повышают активность ферментов пероксидазы и полифенолоксидазы как в семядолях, так и в корнях гороха, но не изменяют их активности в проростках. При этом, и у гороха, и у кукурузы пероксидазная окислительная система преобладает над полифенолоксидазной.

Роль в растении и главные функции некоторых необходимых питательные микроэлементов, согласно данным:
Микроэлемент	В какие компоненты входит	Процессы, в которых участвует
	Фосфоглюконаты	Метаболизм и перенос углеводов, Синтез флавоноидов, Синтез нуклеиновых кислот, Утилизация фосфата,образование полифенолов.
	Кофермент кобамид	Симбиотическая фиксация азота (возможно и у не клубеньковых растений), стимулирование окислительно-восстановительных реакций при синтезе хлорофилла и протеинов.
	Разнообразные оксиданты, пластоцианины, ценилоплазмин.	Окисление, фотосинтез, метаболизм протеинов и углеводов, Возможно, участвует в симбиотической фиксации азота и окислительно-восстановительных реакциях.
	Тирозин и его производные у покрытосеменных и водорослей
	Многие ферментные системы	Фотопродукция кислорода в хлоропластах и косвенное участие в восстановлении NO 3 -
	Нитратредуктаза, нитрогеназа, оксидазы и молибденоферридоксин	Фиксация азота, восстановление NO 3 - Окислительно-восстановительные реакции
	Порфины, гемопротеины	Метаболизм липидов, фотосинтез в зеленых водорослях и, возможно, участие в фиксации N 2
	Ангидразы, дегидрогеназы, протеиназы и пептидазы	Метаболизм углеводов и белков

Недостаток (дефицит) микроэлементов в растениях

При недостаточном поступлении какого-либо микроэлемента из числа необходимых питательных элементов рост растения отклоняется от нормы или прекращается вовсе, а дальнейшее развитие растения, в особенности его метаболические циклы, нарушаются.

При недостатке микроэлементов активность многих ферментов резко снижается. Например, установлено, что при недостатке меди резко падает активность ферментов, в состав которых входит медь, а именно, полифенолоксидазы и аскорбатоксидазы.

Симптомы недостаточности (дефицита) трудно свести к одному знаменателю, но, все же, они характерны для конкретных микроэлементов. Наиболее часто наблюдается хлороз.

Визуальная симптоматика очень важна для диагностики недостаточности, но нарушения метаболических процессов и, как следствие, потеря биомассы продукции могут наступать прежде, чем симптомы недостаточности будут заметны. Для улучшения методов диагностики дефицита микроэлементов ряд авторов предлагает биохимические индикаторы. К сожалению, широкое применение этого способа ограничено в связи с большой изменчивостью энзиматической активности и трудностью определения данного показателя.

Наиболее широко используются тесты - анализ почв и растений. Но и в этом случае неподвижные формы микроэлементов, находящиеся в старых частях растения, могут исказить данные. Однако анализ растительных тканей успешно используют для установления дефицита микроэлементов путем сравнения с содержанием этих соединений в тех же тканях нормальных растений, того же возраста и в тех же органах.

При устранении дефицита микроэлементов при помощи удобрений следует учитывать тот факт, что подобная процедура является эффективной, только если содержание элемента в почве либо его доступность достаточно низкие.

В любом случае, формирование дефицита микроэлементов в растениях является результатом сложного взаимодействия нескольких факторов. Многочисленные наблюдения доказали, что свойства и генезис почв - это главные причины, вызывающие дефицит микроэлементов в растении. Обычно недостаток микроэлементов связан с почвами высокой кислотности (светлыми песчанистыми) и щелочными (известковистыми) почвами с неблагоприятным водным режимом, а также с избытком фосфатов, азота, кальция, оксидов железа и марганца.

Симптомы недостатка микроэлементов питания у сельскохозяйственных культур, согласно данным:
Элемент	Симптомы	Чувствительные к ультуры
	Хлороз и покоричневение молодых листьев, Погибшие верхушечные почки, Нарушение развития цветов, Поражение сердцевины растений и корней, Мультипликация при делении клеток	Капуста и близкие виды, Сельдерей, Виноград, Фруктовые деревья (груши и яблони)
	Меланизм, Белые скрученные макушки, Ослабление образования метелок, Нарушение одревеснения	Злаки (овес), Подсолнечник,
	Пятна хлороза, Некроз молодых листьев, Ослабленный тургор	Злаки (овес), Фруктовые деревья (яблони, вишни, цитрусовые)
	Хлороз края листовой пластинки, Нарушение свертывания цветной капусты, Огненные края и деформация листьев, Разрушение зародышевых тканей.	Капуста, близкие виды,
	Межжилковый хлороз (у однодольных), Остановка роста, Розетчатость листьев у деревьев, Фиолетово-красные точки на листьях	Зерновые (кукуруза), Виноград, Фруктовые деревья (цитрусы).

Избыток микроэлементов в растениях

Метаболические нарушения в растениях вызывают не только недостаток, но и избыток элементов питания. Растения более устойчивы к повышенной, чем к пониженной концентрации микроэлементов.

Главные реакции, связанные с токсичным действием микроэлементов:

изменение проницаемости клеточных мембран;
реакции тиольных групп с катионами;
конкуренция с жизненно важными метаболитами;
большое сродство с фосфатными группами и активными центрами в АДФ и АТФ;
захват в молекулах позиций, занимаемых жизненно важными группами, такими, как фосфат и нитрат.

Оценка влияния токсичных концентраций элементов на растение достаточно сложна, поскольку зависит от множества факторов. К числу наиболее важных относят пропорции, в которых ионы и их соединения присутствуют в почвенном растворе.

Например, токсичность арсената и селената заметно понижается при избытке сульфата и фосфата. Металлоорганические соединения могут быть более токсичными, чем катионы того же элемента. Кислородные анионы элементов, как правило, более ядовиты, чем их простые катионы.

Наиболее токсичными для высших растений являются , никель , свинец , .

Видимые симптомы токсичности изменяются в зависимости от вида растения, но имеются и общие, неспецифические симптомы фитотоксичности: хлорозные и бурые точки на листовых пластинках и их краях, а также коричневые чахлые корни кораллоподобной конфигурации.

Симптомы токсичности микроэлементов у распространенных с/х культур, согласно данным:
Элемент	Симптомы	Чувствительные культуры
	Хлороз краев и концов листьев, Бурые точки на листья, Загнивание ростовых точек, Скручивание и отмирание старых листьев	Картофель, Помидоры, Подсолнечник,
	Белые края и кончики листьев, Уродливые кончики корней	Картофель, Помидоры, Подсолнечник,
	Темно-зеленые листья, Корни толстые, короткие или похожие на колючую проволоку, Угнетение образования побегов	Саженцы цитрусовых, Гладиолусы
	Хлороз и некротические поражения у старых листьев, Буровато-черные или красные некротические пятна, Накопление частиц оксида марганца в клетках эпидермиса, Засохшие кончики листьев, Чахлые корни	Картофель,
	Пожелтение или покоричневение листьев, Угнетение роста корней, Угнетение кущения		Хлороз и некроз концов листьев, Межжилковый хлороз молодых листьев, Задержка роста у растения в целом, Корни повреждены, похожи на колючую проволоку.

Содержание микроэлементов в различных соединениях

Микроудобрения - это удобрения, в которых действующим веществом является один (или несколько) микроэлементов. Они могут быть представлены как в виде минеральных форм, так и органоминеральными соединениями. Микроудобрения классифицируют по основному элементу, который они содержат (марганцевые, цинковые, медьсодержащие и прочее).

Микроэлементы могут входить и в состав макроудобрений в виде примесей. Определенное количество микроэлементов привносится в почву и в составе органических удобрений. На практике в качестве микроудобрений часто используют отходы различных производств, обогащенные микроэлементами.

Способы применения микроудобрений и удобрений, содержащих микроэлементы

Микроудобрения применяют для внесения в почву, некорневых подкормок и предпосадочной обработки семян. Дозы микроудобрений малы. Это требует высокой точности дозирования и равномерности внесения.

Внесение в почву

применяется для радикального повышения содержания микроэлементов в почве на протяжении всего вегетационного периода. При этом способе могут наблюдаться отрицательные эффекты:

образование трудно растворимых форм микроэлементов,
вымывание микроэлементов за пределы корнеобитаемого слоя.

Не рекомендуется вносить в почву дорогостоящие виды микроудобрений, особенно осенью. В данном случае лучше использовать различные макроудобрения, модифицированные микроэлементами, труднодоступные промышленные отходы и удобрения пролонгированного действия.

Предпосевная обработка семян

- самый распространенный способ использования микроудобрений. Этот способ технологичен и позволяет сочетать обработку семян с их посевом. Именно такая форма обработки способствует оптимизации питания растения микроэлементами на самых ранних стадиях развития. Часто обработку семян микроэлементами сочетают с применением пленкообразующих веществ, регуляторов роста и протравителей. Этот процесс носит название инкрустации семян.

Некорневые подкормки

рекомендуется проводить при непосредственном обнаружении дефицита микроэлемента. Этот способ позволяет корректировать питание растений микроэлементами, избегая негативных последствий внесения микроудобрений в почву.

Питание растений, усвоение (ассимиляция) растениями питательных веществ, поступающих из внешней среды; основа обмена веществ. Источниками поступления питательных веществ для растений служит почва, из которой они получают растворённые в воде минеральные и азотистые вещества, а также углекислый газ воздуха, из которого в процессе фотосинтеза образуют органическое вещество.

Питание за счёт мёртвых органических остатков называется сапрофитным, а растения, питающиеся мёртвыми органическими остатками, - сапрофитами. Этот тип питания свойствен всем гнилостным грибам и бактериям.

Большая часть растений способна усваивать углерод из углекислого газа, восстанавливая его до органических соединений. Этот тип питания называется автотрофным (см. Автотрофные организмы). Он свойствен всем высшим зелёным растениям, а также водорослям, некоторым бактериям. Восстановление CO2 до органических соединений требует затрат энергии либо за счёт поглощаемого солнечного света (фотосинтетики), либо за счёт окисления восстановленных соединений, поглощаемых из внешней среды (хемосинтетики).

В тело растения многие химические элементы поступают в форме ионов, диссоциированных в водных растворах, через корень, с помощью которого осуществляется минеральное, или почвенное, питание.

Минеральное питание – это совокупность процессов поглощения из почвы, передвижения и усвоения химических биогенных элементов, то есть элементов, необходимых для жизни растительных организмов. В особенно больших количествах растениям необходимы макроэлементы N, S, P, K, Mg, Ca. Напротив, в крайне малых количествах необходимы такие микроэлементы, как B, Mn, Cu, Zn, Mo, Co.

Механизм поступления ионов в корень сложен. Он связан с их адсорбцией и активным поглощением из почвы, при этом затрачивается энергия. (в процессе дыхания живые клетки выделяют углекислоту, которая диссоциирует на ионы Н и НСО3. Затем происходит ионный обмен).

Макроэлементы

Азот - элемент образования органического вещества. Регулирует рост вегетативной массы. Определяет уровень урожайности.

Фосфор - элемент энергетического обеспечения (АТФ, АДФ). Активизирует рост корневой системы и закладки генеративных органов. Ускоряет развитие всех процессов. Повышает зимостойкость.

Калий - элемент молодости клеток. Сохраняет и удерживает воду. Усиливает образование сахаров и их передвижение по тканям. Повышает устойчивость к болезням, засухе и заморозкам.

Магний - повышает интенсивность фотосинтеза и образование хлорофилла. Влияет на окислительно-восстановительные процессы. Активирует ферменты и ферментативные процессы.

Кальций - стимулирует рост растения и развитие корневой системы. Усиливает обмен веществ, активирует ферменты. Укрепляет клеточные стенки. Повышает вязкость протоплазмы.

Сера - Участвует в азотном и белковом обменных процессах, входит в состав аминокислот, витаминов и растительных масел. Влияет на окислительно-восстановительные процессы.

Микроэлементы

Железо - Регулирует фотосинтез, дыхание, белковый обмен и биосинтез ростовых веществ – ауксинов.

Медь - Регулирует дыхание, фотосинтез, углеводный и белковый обмен. Повышает засухо -, морозо -, и жароустойчивость

Восполнение слабо доступных для растений микроэлементов средствами листовой подкормки при помощи удобрения содержащего оптимальный набор микроэлементов в физиологически сбалансированном соотношении, являлся основополагающей задачей при разработке удобрения нового поколения - «Аквадон-Микро», которое позволяет обогатить растения микроэлементами при минимальных экономических затратах и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Бор (B ) один из наиболее важных микроэлементов для растений. В клетке большая его часть представлена комплексными соединениями с полисахаридами клеточной стенки. Без бора, прежде всего, нарушаются процессы формирования репродуктивных органов, созревания семян и плодоношения. Исключительно важную функцию выполняет бор в углеводном обмене. Бор способствует лучшему использованию кальция в процессах обмена веществ в растениях. В этой связи применение «Аквадон-Микро» способствует не только увеличению урожайности, но и значительному повышению качества продукции.

Железо (Fe) участвует в функционировании основных элементов электрон-транспортных цепей дыхания и фотосинтеза, в восстановлении молекулярного азота и нитрата до аммиака, катализирует начальные этапы синтеза хлорофилла. Недостаток железа часто имеет место при переувлажнении на карбонатных, а также на плохо дренированных почвах, проявляется в пожелтении листьев (хлороз) и снижении интенсивности окислительно-восстановительных процессов.

Кобальт (Co) необходим высшим растениям для фиксации молекулярного азота бактероидами и концентрируется в клубеньках. Необходим для синтеза витамина В12. Является мощным стимулятором роста.

Магний (Mg) участвует в белковом и углеводном обмене, входит в состав хлорофилла, который при его недостатке разрушается, предотвращает хлороз. Происходит отток хлорофилла по жилкам из старых листьев к молодым. Недостаток магния проявляется в пожелтении участков листа между жилками и в снижении урожайности. Остро востребован культурами с большим выносом калия (сахарная свекла, виноград и др.)

Марганец (Mn) активизирует ферменты в растении, накапливается в листьях и участвует в фотолизе воды, являясь компонентом фотосистемы, способствует накоплению и передвижению сахаров из листьев в корнеплоды, стимулирует нарастание новых тканей в точках роста, улучшает поглощение железа из почвы и предупреждает хлороз. При его недостатке резко снижается выделение кислорода при фотосинтезе и содержание углеводов, особенно в корнях. Чувствительными культурами к недостатку марганца являются свекла сахарная, кормовая и столовая, овес, картофель, яблоня. Поступление марганца в растения снижается при низкой температуре и высокой влажности почвы, что чаще всего наблюдается ранней весной, и от этого в значительной степени страдают озимые.

Медь (Cu) входит в состав ферментов и участвует в окислительно-восстановительных превращениях, около 50% ее содержится в хлоропластах. При дефиците меди нарушается лигнификация клеточных стенок, снижается интенсивность дыхания и фотосинтеза. Признаки медного голодания проявляются чаще всего на
торфянистых и на кислых песчаных почвах. Симптомы заболевания для зерновых культур выражаются в побелении и засыхании кончиков листовой пластинки. При сильном недостатке меди растения начинают усиленно куститься, но в дальнейшем колошение не происходит, и весь стебель постепенно засыхает.
Растения отзывчивые к меди: пшеница, ячмень, овес, лен, кукуруза, морковь, свекла, лук, шпинат, люцерна, белокочанная капуста, картофель.
Медь повышает устойчивость растений против грибковых и бактериальных заболеваний, снижает заболевание зерновых культур различными видами головни, повышает устойчивость растений к бурой пятнистости. Плодовые культуры при недостатке меди заболевают, так называемой, суховершинностью или экзантемой.
Медь в растениях повышает содержание гидрофильных коллоидов, и, поэтому, в сухое и жаркое лето внекорневые подкормки этим элементом очень эффективны.

Молибден (Mo) часто называют микроэлементом азотного обмена, поскольку он входит в состав нитратредуктазы и нитрогеназы. При его недостатке, что часто бывает на кислых почвах, в тканях накапливается большое количество нитратов и нарушается нормальный обмен веществ у растений. Задерживается рост растений, тормозится синтез хлорофилла.

Сера (S). При недостатке серы наблюдается слабый рост растений и преждевременное пожелтение листьев. Больше всех других серу содержат и нуждаются в ней растения семейства крестоцветных, а также бобовые и картофель. При недостатке серы у плодовых культур листья и черешки становятся деревянистыми. В отличие от азотного голодания при серном голодании листья растений не опадают, хотя имеют бледную окраску. Недостаток ее отмечается на разных почвах, особенно на дерново-подзолистых, легких, малогумусных, а также в районах с большим количеством осадков, удаленных от промышленных центров.

Цинк (Zn) входит в состав многих ферментов, участвует в образовании хлорофилла, способствует ситнезу витаминов, поэтому подкормка цинком усиливает рост растений. Цинк играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растительных организмах. При его дефиците нарушается фосфорный обмен: возрастает содержание неорганического фосфата, замедляется его превращение в органические формы, что проявляется на растениях в хлоротичных пятнах на листьях, которые становятся бледно-зелеными, а у некоторых растений почти белыми. Применение «Аквадон-Микро» с содержанием цинка повышает урожай всех полевых, овощных и плодовых культур. При этом отмечается снижение пораженности растений грибковыми заболеваниями, повышается сахаристость плодовых и ягодных культур.

Для успешного культивирования сельскохозяйственных растений очень важна роль сбалансированности минерального питания. Избыток или недостаток какого либо элемента приводит к нарушению поступления других, что вызывает задержку ростовых процессов и снижает урожайность. Так, некоторые макроудобрения, внесенные в больших дозах, влияют на доступность для растений микроэлементов: фосфорные - цинка и меди, азотные - меди и молибдена, калийные - бора и магния. В то же время недостаток в почве микроэлементов снижает эффективность удобрений с макроэлементами

Витамины для зеленого друга

В роли "витаминов" для растений выступают микроэлементы. В начале ХХ века было установлено, что, кроме основных элементов питания растений, им нужны еще и соединения бора В, марганца Mn, меди Cu, цинка Zn, причем в очень небольшом количестве. Эти соединения назвали дополнительными элементами питания растений, или микроудобрениями, а сами элементы бор, марганец, медь, цинк -- микроэлементами. Достаточно ли в почве микроэлементов, можно определить, только наверняка зная, что основных элементов питания растений вполне хватает для их нормального роста и развития.

К открытию роли микроэлементов в растительном мире земледельцы пришли не сразу. Сначала наблюдательные крестьяне-пасечники заметили, что в одних местах при цветении гречихи (известного растения-медоноса) пчелы активно собирают мёд, а в других -- нет, причем в облюбованных пчелами гречишных посевах есть и колонии рыжих муравьев. Потом было обнаружено, что в организме рыжих муравьев содержание марганца достигает рекордного значения -- 0,05%. После тщательного исследования оказалось, что цветки гречихи, облюбованные пчелами, выделяют вдвое больше нектара, а это результат наличия в почве соединений марганца. Больше нектара -- лучше опыление, значит, и урожай обильнее.

Не прошло мимо внимания садоводов и то, что дикие яблони, растущие на почве, где обильно разрастаются фиалки, имеют отлично развитую листву и дают много яблок. А фиалки пышно растут там, где в почве достаточное количество соединений цинка.

И эти, и многие другие наблюдения, а также анализы почв с разными показателями плодородия привели к выводу: надо вносить в почву не только обычные удобрения, но и соединения микроэлементов, если их не хватает. Только там, где почвы удобрены навозом или древесной золой, не требуется подкормки микроэлементами: в золе и навозе их вполне достаточно.

Марганец, о котором шла речь выше, вносят в почву осенью в виде перманганата калия (марганцовки) или сульфата марганца; этих солей требуется 2--5 г на 1 кв. м. Можно и опрыскивать растения слабыми водными растворами марганцовки или сульфата марганца (5--10 г на ведро воды) в весенне-летний период (перед распусканием цветочных почек, во время массового цветения и в период интенсивного роста растений). Если марганца в почве слишком мало, растения дают об этом знать: листья их становятся желтоватыми из-за "межжилкового хлороза", который начинается с краев листа и идет к его центру.

Цинк вносят в почву в виде соли -- сульфата или хлорида цинка в количестве 0,3--0,5 г на 1 кв. м. Для опрыскивания растений применяют разбавленные водные растворы этих солей (2--10 г на ведро воды). Заметное количество цинка содержится в известняке и доломите и вместе с ними попадает в почву при известковании. Если цинка в почве недостаточно, растения страдают розеточностью и некрозом (омертвлением) листьев.

Бор помогает синтезу сахаров, увеличивает устойчивость растений к недостатку почвенной влаги; при "борном голодании" на яблонях появляются пустоцветы, завязи опадают, листья становятся уродливыми: края и верхушки их отмирают, а жилки приобретают красный цвет; отмирают и верхушки почек.
Бор вносят в почву в виде борной кислоты или буры; чаще всего это делают весной, смешивая эти микроудобрения с измельченной почвой или мелким песком. Для подкормки сада требуется обычно 1,5--2,0 г буры или 0,9--1,2 г борной кислоты на 1 кв. м. Чтобы опрыскать растения перед цветением и в начале массового цветения, готовят раствор, содержащий 10--30 г буры или 6--20 г борной кислоты в небольшом количестве горячей воды, а потом разбавляют этот раствор холодной водой до 10 л. Черноземы богаты бором и не нуждаются в этом микроудобрении.

Недостаток меди в почве дает о себе знать тем, что на молодых листьях яблонь появляются коричневые пятна, а кончики их белеют. Верхушки побегов увядают и отмирают, поэтому при хроническом недостатке меди в течение ряда лет плодовое дерево становится больше похоже на куст. Картофель и помидоры при нехватке меди склонны к заболеванию фитофторой. Обычно в почве вполне достаточно меди, особенно в тех местах, где применялись в качестве ядохимикатов бордосская или бургундская смеси. Однако на осушенных болотах и торфяниках этого микроэлемента может оказаться слишком мало, и тогда его недостаток восполняют, опрыскивая растения медным купоросом.

Микроэлементы в саду чаще всего вносят путем опрыскивания растений по листве - так же, как при внекорневой подкормке.
Концентрация водного раствора удобрения должна составлять:

Борная кислота 0,8--1,2 г/л

Бура 0,2--1,6 г/л

Двойной суперфосфат 1,6--2,4 г/л

Карбамид (мочевина) 3,2--4,0 г/л

Медный купорос 0,2--0,4 г/л

Молибдат аммония 0,1--0,2 г/л

Нитрат аммония 1,2--1,6 г/л

Сульфат калия 0,8--1.2 г/л

Сульфат магния 1,2--1,6 г/л

Сульфат марганца 0,4--0,8 г/л

Сульфат цинка 0,4--0,8 г/л

Хлорид калия 0,4--0,8 г/л

Напоминаем: опрыскивание надо проводить рано утром или поздно вечером, а днем -- только при облачной, но не дождливой погоде.
Чрезмерная концентрация водных растворов удобрений вредна; на листьях появляются ожоги, особенно опасные для молодых растений.
Поэтому весной содержание удобрений в водных растворах для внекорневой подкормки должно быть более низким.

ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ НА САДОВОМ УЧАСТКЕ

Микроэлементы принимают участие в протекании всех жизненных процессов в растениях, при этом необходимы они лишь в микро дозах, в отличие от базовых компонентов питания. Биологическое значение микроэлементов огромно, так как при их отсутствии невозможно существование самой жизни. А вот их дефицит в почве проявляется, прежде всего, в угнетении всех основных функций растительного организма, в особенности тех, что отвечают за его развитие и рост. В результате растения не могут полностью раскрыть свой потенциал и дают бедный и низкокачественный урожай, а то и вовсе погибают. Именно поэтому грамотное применение микроудобрений является обязательной составной частью технологии возделывания овощных культур и позволяет увеличить их урожайность с минимальным ущербом для вашего кошелька.

Микроэлементы в питании растений несут ответственность за выполнение множества разносторонних задач, среди которых:

стимуляция синтеза в тканях растений всего спектра ферментов, которые позволяют им более активно использовать энергию, воду и питание (N, P, K). Это, в свою очередь, обеспечивает более высокий урожай;
ускорение развития растений и созревания урожая;
повышение устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе к бактериальным и грибным болезням;
укрепление восстановительных сил растений после перенесенного стресса, вызванного неблагоприятной погодой, огрехами в уходе и т.п.;
активизация иммунитета растений.

Большая часть микроэлементов обладают каталитическими свойствами, то есть способствуют ускорению всех биохимических реакций в растении. При этом только применение комплексных микроудобрений помогает добиться вышеозначенного каталитического эффекта и нормализовать рост и развитие растений.

Микроудобрения работают оптимальным образом, если поступают в почву в сочетании с макроэлементами, особенно это относится к фосфору и цинку, нитратному азоту и молибдену.

На протяжении всего вегетационного цикла растения испытывают острую потребность в ряде микроэлементов, так как некоторые из них не реутилизируются, то есть используются растениями однократно (не переносятся из стареющих частей в более молодые). Таким образом, чтобы использование микроудобрений оказывало свое положительное воздействие на продуктивность, обмен веществ и развитие растений, их необходимо строго дозировать и вносить в почву в оптимальные сроки и при помощи наиболее эффективных методов.

Учеными-агрономами доказано, что микроэлементы не имеют себе равных именно при внекорневых подкормках и в комбинации с макроэлементами. Подобные вещества, вносимые в профилактических дозах, не аккумулируются в почве, а полностью усваиваются растениями, влияя на них исключительно благотворно. Умеренное применение микроудобрений делает растения менее подверженными состоянию физиологической депрессии, а значит, делает их более устойчивыми к разнообразным заболеваниям, что дает ощутимую прибавку к урожаю с минимальными финансовыми и трудовыми вложениями.

Конечно, каждый конкретный препарат с микроэлементами должен использоваться в строгом соответствии с рекомендациями, приведенными его производителем на упаковке. Однако существуют некоторые универсальные практические замечания, которые необходимо учитывать при работе с микроудобрениями.

При внекорневых подкормках в жаркую, и особенно в солнечную, погоду велика вероятность возникновения химического ожога краев листьев. Поэтому все обработки по листу рекомендуется проводить при плотной облачности или после заката и до восхода солнца. Если есть потребность опрыскать растения каким-либо фунгицидом, то нужно проследить, чтобы суммарная концентрация химических веществ в смеси оставалась в границах допустимого. Также в этом случае из состава необходимо исключить макроудобрения.

Вообще говоря, не стоит шарахаться при слове «химия». Научные исследования показывают, что разумное, умеренное и своевременное применение микроудобрений обеспечивает получение экологически чистой и здоровой овощной продукции. Так, в картофельных клубнях здоровых растений, не испытавших недостатка микроэлементов, регистрируется меньше опасных для здоровья человека нитратов и радионуклидов.

Микроэлементов очень много, это почти вся таблица Менделеева. Но более или менее изучено и включено в круг забот земледельцев не более шести: марганец, бор, медь, молибден, кобальт, цинк. Они, хотя и в исчезающе малых количествах, регулируют все физиологические процессы в растениях и не только в растениях, но и в животных и в человеке. Поскольку растительные продукты составляют немалую часть нашего меню, то наше здоровье в большой степени зависит от содержания в них микроэлементов. Без них продукты питания неполноценны. Об остальных микроэлементах известно гораздо меньше. Может быть, они также необходимы, но пока что приходится полагаться на природу и надеяться, что почва сама позаботится о снабжении ими растений.

Однако не так давно мы узнали, что микроэлементы могут быть не только полезными, но и вредными. Ведь тяжелые металлы, которыми нас так пугают в связи с растущим загрязнением среды, это тоже микроэлементы. Высокое их содержание в промышленных выбросах привело к тому, что их концентрация в почвах и грунтовых водах достигла токсического уровня. В связи с этим встал вопрос совершенно обратного порядка - как обезвредить их и уменьшить их поступление в растения. К наиболее опасным и распространенным загрязнителям относят ртуть, кадмий, свинец и даже медь и цинк.

Мы сосредоточим свое внимание на первом аспекте, который в последние годы также стал предметом повышенного интереса деятелей агрономической науки. Выяснилось, что в почвах многих районов обнаружен серьезный дефицит полезных микроэлементов. Этого следовало ожидать, так как в течение многих десятков и даже сотен лет их запас в почвах истощался в связи с выносом их растениями, вымыванием в грунтовые воды и с поверхностным стоком. Считали, что их количества в растениях настолько малы, что можно не заботиться о восполнении этих потерь. Но вот оказалось, что в самом главном для питания растений корнеобитаемом слое запасы почти исчерпаны и необходимо их пополнять. Когда это обнаружилось, агрономам оставалось только схватиться за голову. Трудно представить, сколько урожая в течение многих лет недобиралось из-за недостатка микроэлементов.

Микроэлементы в почве.

Микроэлементы, как и другие элементы минерального питания растений, находятся в почве в нескольких формах: водорастворимая, обменная и труднодоступная. В последнюю входят элементы в составе минералов и трудноразлагаемы х органических соединений, а также удержанные прочными связями на глинистых частицах. Корни растений непосредственно усваивают водорастворимую и частично обменную форму, которые вместе составляют фонд доступного для растений микроэлемента. Остальное служит резервом, который в результате микробиологическ ого и химического разложения, а также в результате активности самих корней понемногу пополняет фонд доступной формы.

Содержание микроэлементов в почвах определяется их содержанием в почвообразующих породах и варьирует в очень широких пределах. Если посмотреть на картосхемы, отражающие определенные анализами количества микроэлементов в почвах, мы увидим очень мелкую мозаику из участков с высоким и низким содержанием. Однако в среднем для дерново-подзолис тых почв выявлена следующая закономерность: Почвы хорошо обеспечены марганцем, средне - цинком, бором и медью, недостаточно - молибденом и кобальтом. В серых лесных почвах и черноземах наблюдается приблизительно тот же ряд. Однако, когда говорят «хорошо обеспечены», имеют в виду общее содержание всех форм элемента, из которого доступная форма составляет лишь незначительную часть. Например, общее содержание бора в дерново- подзолистой почве 2-15 мг на кг почвы, в черноземе - 4-50 мг, а доступная форма в дерново-подзолис той почве - 0,08 мг на кг почвы, в черноземе - 0,38-1,58 мг. Можно представить, как быстро растения вычерпают весь запас доступной формы. Однако этого не происходит, если в корнеобитаемом слое есть достаточный резервный фонд и активная микрофлора.

Общее содержание микроэлементов выше в тех почвах, где больше глины. Поэтому тяжелые почвы лучше обеспечены ими, чем легкие. Большинство микроэлементов хорошо растворимы в воде и в легких почвах вымываются в грунтовые воды. По той же причине на тяжелых почвах их концентрация в верхнем корнеобитаемом слое выше, чем в более глубоком слое, а в легких - наоборот.

Большая часть микроэлементов входит в состав органических веществ и минералов в разной степени поддающихся разложению. Разнообразие минералов, содержащих микроэлементы довольно велико. Например, молибден входит в состав двадцати минералов, цинк - шестидесяти четырех. Марганец ведет себя как настоящий хамелеон. В почве он без конца меняет свои обличья, величину и знак заряда своих ионов и поэтому может образовывать самые разнообразные соединения. Всего в почве насчитывают около 14 форм марганца и около 150 минералов, содержащих марганец. В зависимости от условий одна форма переходит в другую и соответственно меняется ее растворимость и доступность растениям.

Подробнее о доступной форме

Содержание в почве доступной формы микроэлементов во многом определяется их растворимостью. По этому показателю микроэлементы делятся на хорошо растворимые - марганец и бор, средне растворимые - медь и цинк и плохо растворимые - молибден и кобальт. Помимо растворимости содержание того или иного микроэлемента в почвенном растворе определяется его способностью образовывать прочные связи с глинистыми частицами и органическими веществами. В прочно-связанной форме элемент не усваивается корнями. Поэтому в богатых органикой черноземах величина доступной формы хорошо растворимого бора значительно ниже, чем хуже растворимых кобальта и меди. Органические частицы прочно удерживают ионы бора и не выпускают их в раствор.

Растворимость микроэлементов в значительной степени зависит от кислотности. Все микроэлементы, кроме молибдена лучше растворяются в кислой среде. Поэтому известкование большими дозами приводит к уменьшению доступной формы.

Установлено, что в высокоплодородно й почве с высоким содержанием органики и нейтральным рН растения очень активно поглощают все элементы питания и в том числе микроэлементы несмотря на их невысокую растворимость (Панасин В.И..1986). Это объясняется интенсивным ростом и соответственно высокой потребностью в элементах питания. Поэтому, как утверждает тот же автор, на высокоплодородны х почвах всегда необходимо внесение микроудобрений. Это не значит, что общие запасы микроэлементов в почве истощились, но значит, что почва, то-есть микрофлора, не успевает обеспечить достаточно быстрое пополнение доступного фонда, чтобы удовлетворить потребности растений.

Уровень обеспеченности микроэлементами и анализы.

Содержание доступной для корней формы называют обеспеченностью микроэлементами. Существует несколько градаций обеспеченности, причем для каждого микроэлемента это свой ряд содержаний, который определяется анализами. О надежности этих анализов сами исследователи не очень высокого мнения.. Результат анализа сильно зависит от времени взятия пробы, от условия хранения образцов, от влажности почвы и т.д. Например, содержание доступного марганца в течение сезона меняется в два-три раза. Кроме того, мы уже знаем на примере других элементов питания, что корни работают совсем не так, как реагенты (слабые кислоты, слабые соли) , которые используют для получения вытяжек из почвы изучаемого элемента. То, что не поддается слабой кислоте, корни получают с помощью ферментов, выделяемых бактериями и грибами ризосферы. О недостатке микроэлементов лучше судить по развитию растений, их внешнему виду и признакам недостаточности, которые будут описаны ниже.

Более надежный способ судить об обеспеченности микроэлементами - внести микроудобрения в почву или провести внекорневую подкормку и посмотреть, даст ли это какой-нибудь эффект. Если - да, то это означает, что какого-то микроэлемента в почве не хватает и удобрение следует вносить, если - нет, само собой разумеется, нечего тратить на них время и деньги.

Надо еще иметь в виду, что потребность в микроэлементах тем выше, чем выше плодородие почвы. На высокоплодородны х почвах, которые могут обеспечить высокий урожай, его величина может быть ограничена нехваткой микроэлементов скорее, чем средний урожай на более бедных почвах. Поэтому предлагается принять следующее правило: на высокоплодородны х почвах микроэлементы всегда в дефиците и необходимо внесение микроудобрений.

Микроэлементы в растениях.

Мы не будем вдаваться в подробности, объясняя, какую роль играют микроэлементы в жизни растений. Достаточно сказать, что микроэлементы входят в состав ферментов, играющих ключевую роль во всех жизненных процессах в растениях. Недостаток микроэлементов ведет к снижению урожая, ухудшению его качества, общему ослаблению растений и, следовательно, повышению их чувствительности к инфекциям и вредителям. Например, микроудобрения молибдена, меди, кобальта увеличивают устойчивость томатов к фитофторе, бор аналогично действует на картофель, кобальт и медь увеличивают устойчивость капусты к бактериальным болезням.

Разные виды растений отличаются по потребности в микроэлементах и по способности накапливать их в своих тканях. Для иллюстрации приведем данные Орловой Э.Д., полученные на дерново-подзолис той почве Омской области: На 100 кг урожая в зерне кукурузы содержалось марганца 600 мг, в плодах томатов - 10 000 мг, в корнеплодах столовой свеклы - 4 000 мг, в репчатом луке (луковицы) - 70 мг. Содержание меди: кукуруза - 50 мг, томаты - 3 000, столовая свекла - 170 мг, лук - 70 мг. Эти цифры говорят о том, насколько велики различия в потребности разных овощных культур в том или ином микроэлементе. Они говорят также о том, насколько малые количества микроэлементов поглощаются растениями. Недаром к ним прибавляют приставку «микро». Сравните с аналогичными данными по калию, где на формирование 100 кг урожая требуются не миллиграммы, а сотни грамм этого элемента.

Мы видим также, что микроэлементы отличаются по своей способности накапливаться в тканях растений. Польская исследовательниц а А. Кабата-Пендиас (1989) приводит следующий ряд: сильно накапливаются кадмий, бор, средне - цинк, молибден, кобальт, свинец, слабо - марганец, железо, йод. В грибах сильно накапливаются ртуть, кадмий, медь, слабее - цинк, марганец. Этот ряд полезно всегда иметь в виду, если вы собираетесь использовать микроудобрения, так как у большинства микроэлементов весьма размыта граница между полезной и токсичной концентрацией. При этом имеется в виду токсичность не столько для растений, сколько для человека, который будет потреблять эти растения в пищу. Например, известны случаи, когда избыток в тканях растений такого, казалось бы, безобидного микроэлемента как молибден, приводил к серьезным заболеваниям людей.

Микроэлементы на садовом участке.

Садоводов, конечно, не может не интересовать вопрос, достаточно ли микроэлементов в почве садового участка и не теряют ли они часть урожая от их недостатка. Определить это не просто. Есть признаки, по которым определяют острый дефицит того или иного микроэлемента, но они не очень специфичны и у разных культур разные. Чаще всего это хлороз. Недостаток марганца проявляется в хлорозе молодых листьев, молибдена - хлороз краев листьев, цинка - хлороз листовой пластинки между жилками, остановка роста, меди - белые скрученные верхушки, завядание, бора - хлороз листьев, гибель точки роста, нарушение развития. Чаще всего недостаток того или иного микроэлемента проявляется не так остро, а выражается просто в снижении урожая. Поэтому надо знать, какие культуры к недостатку какого микроэлемента наиболее чувствительны. В общем виде зависимость садовых культур от наличия в почве микроэлементов выглядит так:

К недостатку бора чувствительны - бобовые, капуста, свекла, сельдерей, картофель, томаты, огурцы, яблони, груши, подсолнечник.

К недостатку марганца чувствительны - бобовые, томаты, свекла, перец, кукуруза, плодовые и ягодные культуры, злаки.

К недостатку меди чувствительны - злаки, подсолнечник, люцерна, шпинат.

К недостатку молибдена чувствительны - все виды капусты (особенно цветная), бобовые, томаты, салат.

К недостатку цинка чувствительны - злаки, бобовые, плодовые деревья.

К недостатку кобальта чувствительны - злаки, бобовые, свекла, овощные и ягодные культуры.

Для садоводов микроэлементы обычно продаются в наборе и, наверное, это правильно, так как развитие растений чаще всего зависит не от одного элемента, а от всего комплекса. Если у вас есть сомнения, обработайте этим комплексом семена растений. Это более эффективный способ, чем внекорневая подкормка. И посмотрите, каков будет эффект. Если никакого эффекта, значит, ваша почва содержит в достаточном количестве все необходимые микроэлементы.

Микроудобрения.

При определенных обстоятельствах может возникнуть потребность внесения какого-либо одного микроэлемента. Например, при внесении больших доз извести или на щелочных почвах бор и марганец переходят в недоступную для растений форму и проявляются признаки острой недостаточности этих элементов. На торфяных почвах как правило сильно ощущается недостаток меди.

Микроудобрения можно применять тремя способами.

Первый - внесение в почву. Обычно это делают весной до посева, так как при осеннем внесении значительная часть микроэлемента вымывается из корнеобитаемого слоя. Если внести микроэлементы весной, то большая их часть поглощается почвой и переходит в недоступное состояние, образуя резерв, из которого в течение двух-трех последующих лет пополняется фонд доступного элемента. Этот метод дает наилучший результат. Для больших площадей рекомендуется вносить микроэлементы в виде обогащенной ими формы суперфосфата. Это борсуперфосфат, молибденсуперфос фат и так далее (в скобках напомним, что обычный суперфосфат содержит немало кадмия и фтора). Эти удобрения можно вносить раз в несколько лет.

На небольших площадях садовых участков чаще применяют второй способ внесения микроудобрений путем внекорневой подкормки. Для этого используют более простые растворимые формы микроудобрений: борная кислота, молибдат аммония, сульфаты меди, цинка, кобальта и марганца. Обычная доза при опрыскивании листьев - о,о5%. Подкормку проводят в период бутонизации-нача ло цветения.

Третий способ - опрыскивание семян растворами микроэлементов в следующих концентрациях: борная кислота - 0,02%, сульфат марганца - 0,06%, сульфат цинка - 0,05%, сульфат меди - 0,2%, сульфат кобальта - 0,2%, молибдат аммония - 0,3% (по В.И.Панасину, 1986).

Для тех, кто применяет органические удобрения вряд ли может возникнуть необходимость в использовании микроудобрений, так как и навоз и компост достаточно богаты микроэлементами.

Еще один вид микроудобрений, еще не признанный нашей агрономической наукой, за рубежом уже находит признание и применение в органических хозяйствах. Это мука из горной породы. Если исходить из представления о том, что в корнеобитаемом слое постепенно исчерпывается запас доступных для разложения минералов, что называют деминерализацией почвы, то само собой разумеется, надо попытаться этот запас пополнить. Нет смысла выворачивать глубокой вспашкой на поверхность еще не тронутый разложением и богатый минералами нижний подстилающий слой. Такие идеи были, но их осуществление приводило к тому, что почва теряла свой самый драгоценный верхний плодородный слой. Гораздо проще внести минералы сверху. Это ведет к пополнению резервного фонда всех элементов минерального питания и в том числе микроэлементов.

Для этой цели годится мука из разных пород в том числе из базальта, диабаза, гнейса, порфирина, монтмориллонита. Очень важно добиться того, чтобы порода была измельчена очень тонко до состояния настоящей муки или пыли, только тогда она будет доступна для разложения микроорганизмами . Почву опыливают тонким слоем этой пыли, Точные дозы не называют, но расход приблизительно 40 г на 100 кв.м. Еще лучше смешать эту муку с компостом или навозом. Немецкие фермеры рассказывают настоящие чудеса о действии муки из горной породы. С ее помощью удалось восстановить в Германии умирающие леса, поврежденные кислыми дождями и загрязнением почвы тяжелыми металлами. Скот, который пасли на обработанных этой мукой пастбищах, отличался необыкновенным здоровьем и высокой продуктивностью. Такой же результат давало добавлением муки в корма. Наиболее пылкие энтузиасты добавляли эту муку в свою пищу по две чайные ложки в день и гордо рассказывали, как постепенно седина отступает, сменяясь естественным цветом волос. Все эти чудеса приписывают действию содержащихся в муке микроэлементов.

Оптимизация питания растений, повышение эффективности внесения удобрений в огромной степени связаны с обеспечением оптимального соотношения в почве макро- и микроэлементов. Причем это важно не только для роста урожая, но и повышения качества продукции растениеводства Следует учитывать также и то, что новые высокопродуктивные сорта имеют интенсивный обмен веществ, требующий полной обеспеченности всеми элементами питания, включая и микроэлементы.

Недостаток микроэлементов в почве является причиной снижения скорости и согласованности протекания процессов, ответственных за развитие организма. В конечном итоге растения не полностью реализуют свой потенциал и формируют низкий и не всегда качественный урожай, а иногда и погибают.

Основная роль микроэлементов в повышении качества и количества урожая заключается в следующем:

1. При наличии необходимого количества микроэлементов растения имеют возможность синтезировать полный спектр ферментов, позволяющих более интенсивно использовать энергию, воду и питание (N, P, K), и, соответственно, получить более высокий урожай.

2. Микроэлементы и ферменты на их основе усиливают восстановительную активность тканей и препятствуют заболеванию растений.

4. Большинство микроэлементов являются активными катализаторами, ускоряющими целый ряд биохимических реакций. Совместное влияние микроэлементов значительно усиливает их каталитические свойства. В ряде случаев только композиции микроэлементов могут восстановить нормальное развитие растений.

Микроэлементы оказывают большое влияние на биоколлоиды и влияют на направленность биохимических процессов.

По результатам исследований эффективности применения микроэлементов в сельском хозяйстве можно сделать однозначные выводы:

1. Недостаток в почве усваиваемых форм микроэлементов ведет к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшению качества продукции. Является причиной различных заболеваний (сердцевинная гниль и дуплистость свеклы, пробковая пятнистость яблок, пустозернистость злаков, розеточная болезнь плодовых и различные хлорозные заболевания).

2. Оптимальным является одновременное поступление макро- и микроэлементов, особенно это касается фосфора и цинка, нитратного азота и молибдена.

3. В течение всего вегетационного периода растения испытывают потребность в основных микроэлементах, часть из которых не реутилизируются, т.е. не используются повторно в растениях.

4. Микроэлементы в биологически активной форме в настоящее время не имеют себе равных при внекорневых подкормках, особенно эффективных при одновременном использовании с макроэлементами.

5. Профилактические дозы биологически активных микроэлементов, вносимые независимо от состава почвы, не влияют на общее содержание микроэлементов в почве, но оказывают благоприятное воздействие на состояние растений. При их использовании исключается состояние физиологической депрессии у растений, что приводит к повышению их устойчивости к различным заболеваниям, что в целом скажется на повышении количества и качестве урожая.

6. Особенно необходимо отметить положительное влияние микроэлементов на продуктивность, рост и развитие растений, обмен веществ при условии их внесения и в строго определенных нормах, и в оптимальные сроки.

Сельскохозяйственные культуры отличаются различной потребностью в отдельных микроэлементах. Сельскохозяйственные растения по потребности в микроэлементах объединяются в следующие группы (по Церлингу В.В.):

1. Растения невысокого выноса микроэлементов и сравнительно высокой усваивающей способности - зерновые злаки, кукуруза, зернобобовые, картофель;

2. Растения повышенного выноса микроэлементов с невысокой и средней усваивающей способностью - корнеплоды (сахарная, кормовая, столовая свекла и морковь), овощи, многолетние травы (бобовые и злаковые), подсолнечник;

3. Растения высокого выноса микроэлементов - сельскохозяйственные культуры, выращиваемые в условиях орошения на фоне высоких доз минеральных удобрений.

Современные комплексные микроудобрения содержат в своем составе помимо ряда микроэлементов некоторые мезо- и макроэлементы. Рассмотрим влияние отдельных макро- и мезо- и микроэлементов на сельскохозяйственные растения.

Мезоэлеметы

Магний

Магний входит в состав хлорофилла, фитина, пектиновых веществ; содержится в растениях и в минеральной форме. В хлорофилле содержится от 15-30 % всего магния, усваиваемого растениями. Магний играет важную физиологическую роль в процессе фотосинтеза, влияет на окислительно-восстановительные процессы в растениях.

При недостатке магния увеличивается активность пероксидазы, усиливаются процессы окисления в растениях, а содержание аскорбиновой кислоты и инвертного сахара снижается. Недостаток магния тормозит синтез азотсодержащих соединений, особенно хлорофилла. Внешним признаком его недостаточности является хлороз листьев. У хлебных злаков мраморность и полосчатость листьев, у двудольных растений желтеют участки листа между жилками. Признаки магниевого голодания проявляются, в основном на старых листьях.

Недостаток магния проявляется, в большей степени на дерново-подзолистых кислых почвах легкого гранулометрического состава.

Аммиачные формы азотных, а также калийные удобрений ухудшают поглощение магния растениями, а нитратные напротив - улучшают.

Сера

Сера входит в состав всех белков, содержится в аминокислотах, играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах протекающих в растениях, в активировании энзимов, в белковом обмене. Она способствует фиксации азота из атмосферы, усиливая образование клубеньков бобовых растений. Источником питания растений серой являются соли серной кислоты.

При недостатке серы задерживается синтез белков, так как затрудняется синтез аминокислот, содержащих этот элемент. В связи с этим проявления признаков недостаточности серы сходно с признаками азотного голодания. Развитие растений замедляется, уменьшается размер листьев, удлинняются стебли, листья и черешки становятся деревянистыми. При серном голодании листья не отмирают, хотя окраска становится бледной.

Во многих случаях при внесении серосодержащих удобрений отмечаются прибавки урожайности зерновых культур.

Макроэлементы

Калий

Калий воздействует на физико-химические свойства биоколлоидов (способствует их набуханию), находящихся в протоплазме и стенках растительных клеток, тем самым увеличивает гидрофильность коллоидов - растение лучше удерживает воду и легче переносит кратковременные засухи. Калий увеличивает весь ход обмена веществ, повышает жизнедеятельность растения, улучшает поступление воды в клетки, повышает осмотическое давление и тургор, понижает процессы испарения. Калий участвует в углеводном и белковом обмене. Под его влиянием усиливается образование сахаров в листьях и передвижение его в другие части растения.

При недостатки калия задерживается синтез белка и накапливается небелковый азот. Калий стимулирует процесс фотосинтеза, усиливает отток углеводов из пластинки листа в другие органы.

Азот

Азот входит в состав таких важных органических веществ, как белки, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды, хлорофилл, алкалоиды, фосфаты и др.

Нуклеиновые кислоты играют важнейшую роль в обмене веществ в растительных организмах. Азот является важнейшей составной частью хлорофилла, без которого не может протекать процесс фотосинтеза; входит в состав ферментов - катализаторов жизненных процессов в растительном организме.

В препаратах ГЛИЦЕРОЛ азот находится в нитратной форме. Нитраты - лучшая форма питания растений в молодом возрасте, когда листовая поверхность небольшая, вследствие чего в растениях еще слабо происходит процесс фотосинтеза и не образуются в достаточном количестве углеводы и органические кислоты.

Микроэлементы

Железо

Особенности строения атома железа, типичные для переходных элементов, определяют переменную валентность этого металла (Fe 2+ /Fe 3+) и ярко выраженную способность к комплексообразованию. Эти химические свойства и определяют основные функции железа в растениях.

В окислительно-восстановительных реакциях железо участвует как в гемовых, таки в негемовых формах.

Железо в составе органических соединений необходимо для окислительно-восстановительных процессов, происходящих при дыхании и фотосинтезе. Это объясняется очень высокой степенью каталитических свойств этих соединений. Неорганические соединения железа также способны катализировать многие биохимические реакции, а в соединении с органическими веществами каталитические свойства железа возрастают во много раз.

Атом железа окисляется и восстанавливается сравнительно легко, по-этому соединения железа являются переносчиками электронов в биохимических процессах. Процессы эти осуществляются ферментами, содержащими железо. Железу также принадлежит особая функция - непременное участие в биосинтезе хлорофилла. Поэтому любая причина, ограничивающая доступность железа для растений, приводит к тяжелым заболеваниям, в частности к хлорозу.

При недостатке железа листья растений становятся светло-желтыми, а при голодании - совсем белыми (хлоротичными). Чаще всего хлороз, как заболевание, характерен для молодых листьев. При остром недостатке железа наступает гибель растений. У деревьев и кустарников зеленая окраска верхушечных листьев исчезает полностью, они становятся почти белыми и постепенно усыхают. Недостаток железа для растений чаще всего отмечается на карбонатных, а также на плохо дренированных почвах.

В большинстве случаев микроэлементы в растении не реутилизируются при недостатке какого-либо из них. Установлено, что на засоленных почвах применение микроэлементов усиливает поглощение растениями питательных веществ из почвы, снижает поглощение хлора, при этом повышается накопление сахаров и аскорбиновой кислоты, наблюдается некоторое увеличение содержания хлорофилла и повышается продуктивность фотосинтеза.

Недостаток железа чаще всего проявляется на карбонатных почвах, а также на почвах с высоким содержанием усваиваемых фосфатов, что объясняется переводом железа в малодоступные соединения.

Дерново-подзолистые почвы отличаются избыточным количеством железа.

Бор

Бор необходим для развития меристемы. Характерными признаками недостатка бора являются отмирание точек роста, побегов и корней, нарушения в образовании и развитии репродуктивных органов, разрушение сосудистой ткани и т. д. Недостаток бора очень часто вызывает разрушение молодых растущих тканей.

Под влиянием бора улучшаются синтез и передвижение углеводов, особенно сахарозы, из листьев к органам плодоношения и корням. Известно, что однодольные растения менее требовательны к бору, чем двудольные.

В литературе имеются данные о том, что бор улучшает передвижение ростовых веществ и аскорбиновой кислоты из листьев к органам плодоношения. Он способствует и лучшему использованию кальция в процессах обмена веществ в растениях. Поэтому при недостатке бора растения не могут нормально использовать кальций, хотя последний находится в почве в достаточном количестве. Установлено, что размеры поглощения и накопления бора растениями возрастают при повышении содержания калия в почве.

Недостаток бора ведет не только к понижению урожая сельскохозяйственных культур, но и к ухудшению его качества. Известно, что многие функциональные заболевания культурных растений обусловлены недостаточным количеством бора. Например, на известкованных дерново-подзолистых и дерново-глеевых почвах наблюдается заболевание льна бактериозом. У свеклы появляются хлороз сердцевинных листьев, загнивание корня (сухая гниль).

Следует отметить, что бор необходим растениям в течение всего вегетационного периода. Исключение бора из питательной среды в любой фазе роста растения приводит к его заболеванию.

Многими исследованиями установлено, что цветки наиболее богаты бором по сравнению с другими частями растений. Он играет существенную роль в процессах оплодотворения. При исключении его из питательной среды пыльца растений плохо или даже совсем не прорастает. В этих случаях внесение бора способствует лучшему прорастанию пыльцы, устраняет опадение завязей и усиливает развитие репродуктивных органов.

Бор играет важную роль в делении клеток и синтезе белков и является необходимым компонентом клеточной оболочки. Исключительно важную функцию выполняет бор в углеводном обмене. Недостаток его в питательной среде вызывает накопление сахаров в листьях растений. Это явление наблюдается у наиболее отзывчивых к борным удобрениям культур.

При недостатке бора в питательной среде наблюдается также нарушение анатомического строения растений, например слабое развитие ксилемы, раздробленность флоэмы основной паренхимы и дегенерация камбия. Корневая система развивается слабо, так как бор играет значительную роль в ее развитии. Особенно сильно нуждается в боре сахарная свекла.

Важное значение бор имеет также для развития клубеньков на корнях бобовых растений. При недостаточности или отсутствии бора в питательной среде клубеньки развиваются слабо или совсем не развиваются.

Медь

Роль меди в жизни растений весьма специфична: медь не может быть заменена каким-либо другим элементом или их суммой.

Признак недостатка меди в растениях проявляется в виде «болезни обработки». У злаковых симптомы проявляются в виде
побеления и подсыхания верхушек молодых листьев. Все растение приобретает светло-зеленую окраску, колошение задерживается. При сильном медном голодании высыхают стебли. Такие растения совсем не дают урожая, или урожай бывает очень низкий и плохого качества. Иногда при сильном медном голодании растения обильно кустятся и часто продолжают образовывать новые побеги после полного засыхания верхушек. Сильное и растянутое кущение ячменя при медном голодании благоприятствует его повреждению шведской мухой.

Различные сельскохозяйственные культуры обладают неодинаковой чувствительностью к недостатку меди. Растения можно расположить в следующем порядке по убывающей отзывчивости на медь: пшеница, ячмень, овес, кукуруза, морковь, свекла, лук, шпинат, люцерна и белокочанная капуста. Средней отзывчивостью отличаются картофель, томат, клевер красный, фасоль, соя. Сортовые особенности растений в пределах одного и того же вида имеют большое значение и существенно влияют на степень проявления симптомов медной недостаточности.

Недостаток меди часто совпадает с недостатком цинка, а на песчаных почвах также с недостатком магния. Внесение высоких доз азотных удобрений усиливает потребность растений в меди и способствует обострению симптомов медной недостаточности. Это указывает на то, что медь играет важную роль в азотном обмене.

Медь участвует в углеводном и белковом обменах растений. Под влиянием меди повышается как активность пероксидазы, так и синтез белков, углеводов и жиров. Недостаток меди вызывает у растений понижение активности синтетических процессов и ведет к накоплению растворимых углеводов, аминокислот и других продуктов распада сложных органических веществ.

При питании нитратами недостаток меди тормозит образование ранних продуктов их восстановления и вначале не сказывается на обогащении азотом аминокислот, амидов, белков, пептонов и полипептидов. В дальнейшем же наблюдается сильное торможение обогащения 15 N всех фракций органического азота, причем оно особенно значительно в амидах. При питании аммиачным азотом недостаток меди задерживает включение тяжелого азота в белок, пептоны и пептиды уже в первые часы после внесения азотной подкормки. Это указывает на особо важную роль меди при применении аммиачного азота.

У кукурузы медь увеличивает содержание растворимых Сахаров, аскорбиновой кислоты и в большинстве случаев — хлорофилла, усиливая активность медьсодержащего фермента полифенолоксидазы и снижая активность пероксидазы в листьях кукурузы. Она повышает также содержание белкового азота в листьях созревающей кукурузы.

Медь играет большую роль в процессах фотосинтеза. При ее недостатке разрушение хлорофилла происходит значительно быстрее, чем при нормальном уровне питания растений медью.

Таким образом, медь влияет на образование хлорофилла и препятствует его разрушению.

В общем следует сказать, что физиологическая и биохимическая роль меди многообразна. Медь влияет не только на углеводный и белковый обмены растений, но и повышает интенсивность дыхания. Особенно важно участие меди в окислительно-восстановительных реакциях. В клетках растений эти реакции протекают при участии ферментов, в состав которых входит медь. Поэтому медь является составной частью ряда важнейших окислительных ферментов — полифенолоксидазы, аскорбинатоксидазы, лактазы, дегидрогеназы и др. Все указанные ферменты осуществляют реакции окисления переносом электронов с субстрата к молекулярному кислороду, который является акцептором электронов. В связи с этой функцией валентность меди в окислительно-восстановительных реакциях изменяется (от двухвалентного к одновалентному состоянию и обратно).

Характерной особенностью действия меди является то, что этот микроэлемент повышает устойчивость растений против грибных и бактериальных заболеваний. Медь снижает заболевание зерновых культур различными видами головни, повышает устойчивость томатов к бурой пятнистости.

Цинк

Все культурные растения по отношению к цинку делятся на 3 группы: очень чувствительные, средне чувствительные и нечувствительные. К группе очень чувствительных культур относятся кукуруза, лен, хмель, виноград, плодовые; средне чувствительными являются соя, фасоль, кормовые бобовые, горох, сахарная свекла, подсолнечник, клевер, лук, картофель, капуста, огурцы, ягодники; слабо чувствительными — овес, пшеница, ячмень, рожь, морковь, рис, люцерна.

Недостаток цинка для растений чаще всего наблюдается на песчаных и карбонатных почвах. Мало доступного цинка на торфяниках, а также на некоторых малоплодородных почвах.

Недостаток цинка обычно вызывает задержку роста растений и уменьшение количества хлорофилла в листьях. Признаки цинковой недостаточности чаще всего встречаются у кукурузы.

Недостаток цинка сильнее сказывается на образовании семян, чем на развитии вегетативных органов. Симптомы цинковой недостаточности широко встречаются у различных плодовых культур (яблоня, черешня, абрикос, лимон, виноград). Особенно сильно страдают от недостатка цинка цитрусовые культуры.

Физиологическая роль цинка в растениях очень разнообразна. Он оказывает большое влияние на окислительно-восстановительные процессы, скорость которых при его недостатке заметно снижается. Дефицит цинка ведет к нарушению процессов превращения углеводов. Установлено, что при недостатке цинка в листьях и корнях томата, цитрусовых и других культур накапливаются фенольные соединения, фитостеролы или лецитины. Некоторые авторы рассматривают эти соединения как продукты неполного окисления углеводов и белков и видят в этом нарушение окислительно-восстановительных процессов в клетке. При недостатке цинка в растениях томата и цитрусовых накапливаются редуцирующие сахара и уменьшается содержание крахмала. Имеется указание, что недостаток цинка сильнее проявляется у растений, богатых углеводами.

Цинк участвует в активации ряда ферментов, связанных с процессом дыхания. Первым ферментом, в котором был открыт цинк, является карбоангидраза. Карбоангидраза содержит 0,33—0,34 % цинка. Она определяет различную интенсивность процессов дыхания и выделения СО 2 животными организмами. Активность карбоангидразы в растениях значительно слабее, чем в организме животных.

Цинк входит также в состав других ферментов — триозофосфатдегидрогеназы, пероксидазы, каталазы, оксидазы, полифенолоксидазы и др.

Обнаружено, что большие дозы фосфора и азота усиливают признаки недостаточности цинка у растений. В опытах со льном и
другими культурами установлено, что цинковые удобрения особенно необходимы при внесении высоких доз фосфора.

Многими исследователями доказана связь между обеспеченностью растений цинком и образованием и содержанием в них ауксинов. Цинковое голодание вызывается отсутствием активного ауксина в стеблях растений и пониженной его деятельностью в листьях.

Значение цинка для роста растений тесно связано с его участием в азотном обмене

Значение цинка для роста растений тесно связано с его участием в азотном обмене. Дефицит цинка приводит к зничительному накоплению растворимых азотных соединений — амидов и аминокислот, что нарушает синтез белка. Многие исследования подтвердили, что содержание белка в растениях при недостатке цинка уменьшается.

Под влиянием цинка повышаются синтез сахарозы, крахмала, общее содержание углеводов и белковых веществ. Применение цинковых удобрений увеличивает содержание аскорбиновой кислоты, сухого вещества и хлорофилла в листьях кукурузы. Цинковые удобрения повышают засухо-, жаро- и холодоустойчивость растений.

Марганец

Марганцевая недостаточность у растений обостряется при низкой температуре и высокой влажности. Видимо, в связи с этим озимые хлеба наиболее чувствительны к его недостатку ранней весной. При недостатке марганца в растениях накапливается избыток железа, который и вызывает хлороз. Избыток марганца задерживает поступление железа в растение, следствием чего также является хлороз, но уже от недостатка железа. Накопление марганца в токсических для растений концентрациях наблюдается на кислых дерново-подзолистых почвах. Токсичность марганца устраняет молибден.

Согласно многочисленным исследованиям выявлено наличие антагонизма между марганцем и кальцием, марганцем и кобальтом; между марганцем и калием антагонизм отсутствует.

На песчаных почвах нитраты и сульфаты уменьшают подвижность марганца, а сульфаты и хлориды заметного влияния не
оказывают. При известковании почв марганец переходит в малодоступные для растений формы. Поэтому путем известкования можно устранить токсическое действие этого элемента на некоторых подзолистых (кислых) почвах нечерноземной полосы.

Доля марганца в первичных продуктах фотосинтеза составляет 0,01—0,03%. Повышение под влиянием марганца интенсивности фотосинтеза в свою очередь оказывает действие на другие процессы жизнедеятельности растений: увеличивается содержание в растениях сахаров и хлорофилла и повышается интенсивность дыхания, а также плодоношения растений.

Роль марганца в обмене веществ у растений сходна с функциями магния и железа. Марганец активирует многочисленные ферменты, особенно при фосфорилировании. Благодаря способности переносить электроны путем изменения валентности он участвует в различных окислительно-восстановительных реакциях. В световой реакции фотосинтеза он участвует в расщеплении молекулы воды.

Поскольку марганец активизирует ферменты в растении, его недостаток сказывается на многих процессах обмена веществ, в частности на синтезе углеводов и протеинов.

Признаки дефицита марганца у растений чаще всего наблюдаются на карбонатных, сильноизвесткованных, а также на некоторых торфянистых и других почвах при рН выше 6,5.

Недостаток марганца становится заметным сначала на молодых листьях по более светлой зеленой окраске или обесцвечиванию (хлорозу). В отличие от железистого хлороза у однодольных в нижней части пластинки листьев появляются серые, серо-зеленые или бурые, постепенно сливающиеся пятна, часто с более темным окаймлением. Признаки марганцевого голодания у двудольных такие же, как при недостатке железа, только зеленые жилки обычно не так резко выделяются на пожелтевших тканях. Кроме того, очень скоро появляются бурые некротические пятна. Листья отмирают даже быстрее, чем при недостатке железа.

Марганец участвует не только в фотосинтезе, но и в синтезе витамина С. При недостатке марганца понижается синтез органических веществ, уменьшается содержание хлорофилла в растениях, и они заболевают хлорозом. Внешние симптомы марганцевого голодания: серая пятнистость листьев у злаков; хлороз у сахарной свеклы, зернобобовых, табака и хлопчатника; у плодово-ягодных насаждений недостаток марганца вызывает пожелтение краев листьев, усыхание молодых веток.

Марганцевая недостаточность у растений обостряется при низкой температуре и высокой влажности. В связи с этим озимые хлеба наиболее чувствительны к его недостатку ранней весной. При недостатке марганца в растениях накапливается избыток железа, который и вызывает хлороз. Избыток марганца задерживает поступление железа в растение, следствием чего также является хлороз, но уже от недостатка железа. Накопление марганца в токсических для растений концентрациях наблюдается на кислых дерново-подзолистых почвах. Токсичность марганца устраняет молибден.

На песчаных почвах нитраты и сульфаты уменьшают подвижность марганца, а сульфаты и хлориды заметного влияния не оказывают. При известковании почв марганец переходит в малодоступные для растений формы. Поэтому путем известкования можно устранить токсическое действие этого элемента на некоторых подзолистых (кислых) почвах нечерноземной полосы.

Повышение под влиянием марганца интенсивности фотосинтеза в свою очередь оказывает действие на другие процессы жизнедеятельности растений: увеличивается содержание в растениях сахаров и хлорофилла и повышается интенсивность дыхания, а также плодоношения растений.

Кремний

Для большинства высших растений кремний (Si) — полезный химический элемент. Он способствует повышению механической прочности листьев и устойчивости растений к грибковым заболеваниям. В присутствии кремния растения лучше переносят неблагоприятные условия: дефицит влаги, несбалансированность питательных элементов, токсичность тяжелых металлов, засоление почв, действие экстремальных температур.

По даным исследователей, применение кремния повышает устойчивость растений к дефициту влаги. Кремний растения могут поглощать через листья при листовых подкормках микроудобрениями. В растениях кремний откладывается приемущественно в эпидермиальных клетках, образуя двойной кутикулярно-кремниевый слой (прежде всего на листьях и корнях), а также клетках ксилемы. Его избыток трансформируется в различные виды фитолитов.

Утолщение стенок эпидермиальных клеток вследствие аккумуляции в них кремниевой кислоты и образования кремнецеллюлозной мембраны способствует более экономичному расходованию влаги. При полимеризации поглощенных растением монокремниевых кислот происходит выделение воды, которую используют растения. С другой стороны положительное вличние кремния на развитие корневой системы, увеличение ее биомассы способствует улучшению поглощения растением воды. Это способствует обеспеченности тканей растений водой в условиях водного дефицита, что в свою очередь, влияет на физиолого-биохимические процессы, протекающие в них.

Направленность и интенсивность этих процессов в значительной степени определяется балансом эндогенных фитогормонов, являющихся одним из ведущих факторов регуляции роста и развития растений.

Многие эффекты, вызываемые кремнием, объясняют его модифицирующим влиянием на сорбционные свойства клеток (клеточных стенок), где он может накапливаться в форме аморфного кремнезема и связываться различными органическими соединениями: липидами, белками, углеводами, органическими кислотами, лигнином, полисахаридами. Зафиксировано увеличение в присутствии кремния сорбции клеточными стенками марганца и, как следствие, устойчивости растений к его избытку в среде. Подобный же механизм лежит в основе положительного влияния на растения кремния в условиях избытка ионов алюминия, устраняемого путем формирования Al-Si-комплексов. В форме силикатов возможна иммобилизация избытка ионов цинка в цитоплазме растительной клетки, что установлено на примере устойчивого к повышенным концентрациям цинка. В присутствии кремния ослабляется негативное воздействие на растения кадмия вследствие ограничения транспорта последнего в побеги. В условиях засоленных почв кремний способен препятствовать накоплению в побегах натрия.

Очевидно, при избыточном содержании в среде многих химических элементов кремний полезен для растений. Его соединения
способны адсорбировать ионы токсичных элементов, ограничивая их мобильность как в среде обитания, так и в тканях растений. Действие кремния на растения при недостатке химических элементов, особенно необходимых в небольшом количестве, например, микроэлементов, до сих пор не исследовано.

В проведенных исследованиях установлено, что влияние кремния на концентрацию в листьях пигментов (хлорофиллов а, b каротиноидов) проявляется при недостатке железа и двойственно по своей направленности. Выявлены факты торможения в присутствии кремния развития хлороза, что отмечается исключительно у молодых двудольных растений.

Согласно результатам исследований клетки Si-обработанных растений способны связывать железо с прочностью, достаточной для ограничения его перемещения по растению.

Соединения кремния увеличивают хозяйственно-ценную часть урожая при тенденции к уменьшению биомассы соломы. В начале вегетации, в фазе кущения, влияние кремния на рост вегетативной массы является существенным и составляет, в среднем 14-26 %.

Обрабтка семян соединениями кремния оказывает большое влияние на содержание в зерне фосфора, повышет массу 1000 зерен.

Натрий

Натрий относится к потенциалобразующим элементам, необходимым для поддержания специфических электрохимических потенциалов и осмотических функций клетки. Ион натрия обеспечивает оптимальную конформацию белков-ферментов (активация ферментов), образует мостиковые связи, балансировочные анионы, контролирует проницаемость мембран и электропотенциалы.

Неспецифические функции натрия, связанны с регуляцией осмотического потенциала.

Недостаток натрия появляются только у натриелюбивых растений, например у сахарной свеклы, мангольда и турнепса. Недостаток натрия у этих растений приводит к хлорозу и некрозам, листья растений становятся темно-зелеными и тусклыми, быстро увядают при засухе и растут в горизонтальном направлении, краях листьев могут появиться бурые пятна в виде ожогов.

Просмотры: 2273

13.02.2019

По оценкам разных исследователей, для питания растений необходимо от 68 до 84 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Роль далеко не всех их изучена досконально. Тем не менее, общепризнано, что определенная часть найденных в растениях и почве элементов является совершенно необходимой для нормального роста и развития растений, получения хороших урожаев.

Все элементы, участвующие в , принято классифицировать в зависимости от их содержания в растениях и в почве. Обычно их разделяют на макроэлементы и микроэлементы. По этой классификации, элементы, содержание которых в перерасчете на сухое вещество составляет от сотых долей процента до нескольких десятков процентов, являются макроэлементами. Те элементы, содержание не превышает тысячных долей процента, относят к микроэлементам.

В настоящее время эта классификация дополнена. Часть элементов сейчас относят к мезоэлементам, т.е., по сути, они образуют группу, промежуточную между макро- и микроэлементами. Кроме того, иногда выделяют ультрамикроэлементы. Это те элементы, содержание которых в растениях ничтожно мало, а физиологическая роль и влияние практически не изучены.

Если придерживаться уточненной классификации, то к макроэлементам относятся азот, фосфор и калий, к мезоэлементам – сера, кальций, магний, к микроэлементам – , медь, барий, хлор, натрий, титан, серебро, ванадий, никель, селен, литий, йод, алюминий.

Приведенная классификация, как и любая другая, достаточно условна, и те или иные элементы в работах разных авторов порой попадают в разные группы. Кроме того, в тканях некоторых видов растений отдельные микроэлементы содержатся в количествах, характерных для макроэлементов. Тем не менее, для практических целей, т.е. организации минерального питания растений в хозяйственных условиях, эта классификация достаточно удобна и позволяет адекватно оценить роль тех или других элементов в получении урожая, правильно подобрать методы восполнения их недостатка в почве.

Макроэлементы и мезоэлементы необходимы растению в достаточно больших количествах, потому что являются «строительным материалом», в первую очередь, для белков. Микроэлементы входят в состав ферментов, витаминов и т.п. Нормальное развитие и функционирование как отдельных клеток, так и всего растительного организма невозможно без оптимального обеспечения элементами всех этих групп.

Отсутствие или недостаток любого из элементов, необходимых для роста и размножения, вызывает вполне определенные симптомы голодания. Однако, поступая в повышенных дозах, как макро, так и микроэлементы становятся токсичными для растений и употребляющих их людей и животных.

Питательные вещества при корневом питании растения получают из почвы. Основным источником поступления микроэлементов в почву являются материнские почвообразующие породы. При этом почвы очень различаются по содержанию микроэлементов. Так, в моренных лессовидных суглинках содержание кобальта, хрома, стронция в 2 – 2,5 раза больше, а никеля, ванадия, титана, бария, бора, марганца – в 3 – 4 раза больше, чем в песках. Торфяно-болотные почвы бедны микроэлементами. При этом, содержание микроэлементов в почве увеличивается по мере накопления в ней органических веществ. То есть, при внесении навоза, компоста и других органических удобрений, почва обогащается не только макро-, но и микроэлементами.

Растворимость микроэлементов в почвах имеет большое значение для их биологической доступности и способности к перемещению. Тяжелые почвы (как щелочные, так и нейтральные) хорошо удерживают микроэлементы и поэтому медленно поставляют их растениям, что может приводить к нехватке некоторых элементов. Легкие почвы, наоборот, могут быть источником легкодоступных микроэлементов, но при этом их запас быстрее истощается. Поэтому при оценке обеспеченности почв микроэлементами важно учитывать не только их валовое содержание, но и наличие подвижных форм. Причем, разница между этими двумя значениями может быть весьма существенной. Например, бор в подвижной форме составляет лишь 2 – 4% от валового содержания этого микроэлемента, медь, молибден, кобальт, цинк – 10 – 15%.

Обеспеченность почвы микроэлементами меняется в течение вегетационного периода, а также зависит от интенсивности осадков, испарения влаги из почвы и т.д. В зависимости от этих факторов, концентрации микроэлементов в почвенных растворах могут изменяться более чем в 10 раз. Это необходимо учитывать при проведении анализов почвы. При этом концентрации макроэлементов, хотя также зависят от упомянутых факторов, изменяются в меньшей степени.

Перенос растворенных элементов в почве может происходить двумя путями: через почвенный раствор (диффузия) и вместе с движущимся почвенным раствором (вымывание). В зависимости от климата, этот процесс имеет свои особенности. Так, в прохладном влажном климате вымывание микроэлементов вниз по профилю почвы проявляется сильнее, чем их накопление. А в теплом сухом климате более характерно восходящее движение микроэлементов.

Состояние и доступность микроэлементов в почве зависит от ее кислотности. Так, цинк, марганец, медь, железо, кобальт, бор легко выщелачиваются в кислых почвах. Но если pH почвы поднимается выше 7, эти элементы образуют довольно устойчивые соединения. Молибден и селен, наоборот, мобилизуются в щелочных почвах, а в кислых становятся практически нерастворимыми.

Уровень содержания элементов также связан с биологической активностью почв. Низкая концентрация микроэлементов стимулирует увеличение бактерий в почве, а повышенное их содержание оказывает негативное влияние на почвенную микробиоту. Причем, наиболее токсичны микроэлементы для бактерий, фиксирующих свободный азот. В биомассе микроорганизмов микроэлементы могут накапливаться в таких больших концентрациях, что это влияет на уровень их содержания в почве в целом. При этом, связанные микроорганизмами микроэлементы становятся менее доступными для растений. Также менее доступны для растений элементы, фиксированные на оксидах, тогда как адсорбированные на глинистых минералах – наиболее доступные.

В целом, в почвах более половины общего содержания микроэлементов удерживается органическим веществом. Например, на торфяниках у растений нередко проявляются симптомы дефицита цинка, меди, молибдена, марганца. Причина этого – сильное удержание этих элементов нерастворимыми гуминовыми кислотами.

Степень поглощения растениями микроэлементов и интенсивность их роста в значительной степени зависит от наличия в почве макроэлементов – азота, фосфора и калия. Так, повышение уровня азотного питания увеличивает поступление в растения фосфора, калия, кальция, магния, меди, марганца и цинка. Но при избытке азота наблюдается обратная закономерность. Избыточные дозы фосфора снижают поступление в растение меди, железа и марганца. В присутствии фосфатов уменьшается поглощение растениями цинка. Калий может снижать поступление кальция и магния.

Микроэлементы, в свою очередь, влияют на поступление в растения макроэлементов. Так, поступление азота в растения снижается при дефиците железа, марганца и цинка. Положительно влияют на поглощение азота молибден и кобальт. Поглощение растениями фосфора увеличивается при наличии меди, цинка, кальция и молибдена, но уменьшается под влиянием магния и железа. Поступление в растения калия снижается под влиянием меди, марганца, никеля, цинка, молибдена, железа и бора, а возрастает при наличии хлора.

Описанные явления антагонизма и синергизма ионов очень сильно зависят от других факторов – температуры, вида растений, реакции среды, концентрации питательных веществ.

Интенсивность поглощения питательных веществ растениями также сильно зависит от температуры окружающей среды. Оптимальной для этого является температура + 25 - + 30 °С. Если температура поднимается выше + 35 °С либо падает ниже + 10 - + 12 °С, поглощение питательных веществ растениями замедляется, а потом и вовсе приостанавливается до наступления благоприятных условий.

Общеизвестный факт – на одной и той же почве, при одинаковом содержании в ней макро- и микроэлементов растения разных видов чувствуют себя по-разному. Связано это с их неодинаковыми потребностями в элементах питания. Причем, эти потребности различаются даже в те или иные периоды развития одного и того же растения. Например, для питания проростка гораздо важнее резерв микроэлементов в семени, чем их содержание в почве. Но для всех растений и периодов их развития является справедливым правило незаменимости элементов, согласно которому ни один из питательных элементов не может быть заменен другим. Поэтому при недостатке любого макро- или микроэлемента нет смысла пытаться увеличить урожай за счет внесения других элементов. Отсюда же следует, что для успешного восполнения нехватки питательных веществ нужно точно знать, каких именно элементов недостаточно.

Особенно чувствительны к недостатку или избытку питательных элементов молодые растения. В то же время, есть элементы, которые более необходимы растениям именно на первых этапах развития. Например, это относится к фосфору. В фазе активного роста сначала растения больше нуждаются в азоте, но со временем происходит увеличение потребности в калии. В период образования бутонов и цветения особенно важны фосфор и азот, а также бор.

Разные виды сельскохозяйственных культур довольно сильно различаются по чувствительности к дефициту микроэлементов (см. таблицу).

Для практических целей также важным является показатель выноса питательных веществ с урожаем. Относительное содержание элементов минерального питания в основной и побочной продукции разных сельскохозяйственных культур определяется, прежде всего, их видовыми особенностями, а также от сорта и условий выращивания. В частности, капуста, картофель, сахарная свекла, подсолнечник, кормовые корнеплоды для создания более высокого урожая потребляют гораздо больше питательных веществ, чем зерновые. Вынос питательных веществ из почвы возрастает с увеличением урожая. Тем не менее, затраты питательных веществ на единицу продукции при этом уменьшаются.

Все перечисленные особенности следует учитывать, разрабатывая стратегию и текущие планы обеспечения растений в определенном хозяйстве питательными элементами. В то же время, необходимо помнить и о том, что урожай предназначен потребителям. А конечные потребители сельскохозяйственной продукции – люди. И, например, недостаток микроэлементов в плодах растений может отрицательно влиять на здоровье потребителей, как и избыток тех или иных веществ.

Предыдущая запись

Презентация на тему "цели таможенной экспертизы"

Следующая запись

Презентация на тему: История Воронежа Открытие мощей Святителя Митрофана

Вверх

Макро, микроэлементы в питании растений. Макро- и микроэлементы в жизни растений: роль и значение