Кобальтсодержащие удобрения

Глава 9. Микроудобрения

 

Значение микроэлементов

 

Микроэлементы – это необходимые элементы питания, находящиеся в растениях в тысячных-стотысячных долях процента.

Растения не могут нормально развиваться без микроэлементов. Микроэлементы входят в состав важнейших физиологически активных веществ и участвуют в процессах синтеза белков, углеводов, витаминов, жиров. Под влиянием микроэлементов улучшается процесс фотосинтеза, транспорта ассимилятов, происходит процесс фиксации атмосферного азота и восстановления нитратов в растениях. Они положительно влияют на развитие семян и их посевные качества. Под влиянием микроэлементов растения становятся более устойчивыми к неблагоприятным условиям атмосферной почвенной засухи, пониженным и повышенным температурам, поражению вредителями и болезнями. В результате применения микроэлементов в некоторых случаях удается сократить сроки созревания сельскохозяйственных культур.

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 и животноводства. Следует учитывать также и то, что новые высокопродуктивные сорта имеют интенсивный обмен веществ, который требует достаточной обеспеченности всеми элементами питания, включая и микроэлементы.

Интенсификация земледелия усиливает потребность в микроэлементах, что связано с ростом урожайности сельскохозяйственных культур и увеличением выноса ими микроэлементов. Потребность в микроудобрениях растет и в связи с ростом применения концентрированных минеральных удобрений, лучше очищенных, в которых микроэлементы содержатся в незначительных количествах. Это не обеспечивает восполнение расхода микроэлементов. Снизилось в последние двадцать лет и применение органических удобрений в Беларуси, которые являются также источником микроэлементов.

Особенно сильно потребность в микроудобрениях возрастает при внесении повышенных доз азота, фосфора и калия. Это связано с тем, что при внесении высоких доз фосфора уменьшается доступность растениям цинка, калия – бора, азотных – меди, молибдена. Известкование снижает доступность многих микроэлементов.

На почвах с низким содержанием микроэлементов внесение микроудобрений может существенно повысить урожайность сельскохозяйственных культур. По обобщенным данным ряда научных исследований Беларуси и России, прибавка урожайности от применения микроудобрений приведена в табл. 9.1. При применении микроудобрений существенно улучшается и качество продукции, так как они положительно влияют на накопление белков и углеводов. Микроэлементный состав сельскохозяйственной продукции – важный показатель ее биологической ценности. Отклонения содержания микроэлементов от оптимального в сторону уменьшения или увеличения оказывает влияние на состояние здоровья человека и животных.

 

9.1. Влияние применения микроэлементов на урожайность

сельскохозяйственных культур

 

Культура	Средняя прибавка урожайности, ц/га
Бор	Медь	Цинк	Молибден	Марганец
Озимая пшеница (зерно)	–	3,0–4,0	–	–	2,1
Озимое тритикале (зерно)	–	2,0–3,0	–	–	–
Озимая рожь (зерно)	–	2,0–3,0	–	–	–
Ячмень (зерно)	2,0	2,8	1,8	–	–
Яровая пшеница (зерно)	–	3,1	2,4	2,0	2,2
Овес (зерно)	–	3,2	–	–	–
Кукуруза (з/м)	49,0	53,0	58,0	51,0	–
Клевер (семена)	0,5	–	–	0,5	–
Горох (семена)	2,8	2,3	–	2,7	–
Лен (солома)	8,0	4,9	6,0	3,6	–
Картофель (клубни)	39,0	45,0	–	–	–
Сахарная свекла (корнеплоды)	37,0	36,0	–	23,0	23,7
Яровой рапс (семена)	2,1	–	–	–	–
Вика яровая (зерно)	3,4	2,0	–	2,1	–
Кормовая свекла	36,0	–	–	–	–
Люпин (семена)	–	–	–	1,4	–
Люпин (з/м)	–	–	–		–

 

Несбалансированность элементного состава кормов и пищевых продуктов по микроэлементам приводит к нарушению минерального обмена, что является причиной и стартовым механизмом возникновения многих заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых, онкологических и других. Например, первичный дефицит меди, а также неблагоприятное соотношение этого элемента с цинком приводят к биохимическим сдвигам, которые можно рассматривать в качестве факторов риска ишемической болезни сердца. Имеющиеся данные указывают на то, что необходимо обратить внимание на нормирование питания человека по цинку, меди и селену. Систематическое потребление этих микроэлементов с пищей и лекарственными препаратами в будущем станет одним из путей профилактики ишемической болезни и атеросклероза.

Имеются сведения о положительном влиянии кобальтовых добавок на сопротивляемость раковой агрессии.

Таким образом, содержание микроэлементов в растениеводческой продукции имеет большое значение для здоровья человека и сельскохозяйственных животных, и задача агрохимиков с помощью микроудобрений получать продукцию с оптимальным содержанием микроэлементов.

Многочисленные эксперименты показали, что с помощью условий почвенного питания микроэлементный состав сельскохозяйственных культур, может быть подвергнут существенной коррекции хотя пределы содержания микроэлементов отличаются друг от друга. Так, содержание меди и цинка в растениеводческой продукции можно с помощью микроудобрений увеличить в 1,2 – 2,5 раза, кобальта в 1,2 – 1,7 раза. Гораздо более высокое повышение концентрации молибдена отмечено при внесении молибденовокислого аммония.

Очень часто в растениеводческой продукции недостает селена, который необходим для человека. Опыты с овощными культурами показали, что можно оптимизировать содержание этого элемента в овощной продукции с помощью некорневых подкормок.

Необходимое в некоторых случаях снижение содержания микроэлементов в растениеводческой продукции может быть достигнуто путем известкования почвы.

Таким образом, агрохимическими приемами можно регулировать содержание микроэлементов, доводя их до оптимального (а в определенных случаях до заданного уровня) в пищевых продуктах на основе диетологических и медицинских рекомендаций.

К сожалению, применение микроудобрений в последнее время было крайне ограничено. Отсюда стоит вопрос их рационального использования. Рациональное использование микроудобрений, как и макроудобрений, в хозяйствах должно быть обеспечено только на основе крупномасштабных карт содержания микроэлементов в почвах хозяйств.

Применение микроудобрений является важным элементом высокой культуры земледелия. Поэтому вносить их в первую очередь следует при возделывании сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям с высоким уровнем планируемых урожаев, а также на почвах с низким содержанием микроэлементов.

Основными источниками поступления микроэлементов в почву являются материнские почвообразующие породы. Чем больше микроэлементов в материнской породе, тем, как правило, больше их в почве. Принято различать общее количество микроэлементов в почве и содержание их в доступных растениям формах. Количество доступных растениям микроэлементов определяется по их содержанию в почвенном растворе (или различных вытяжках). В почвообразующих породах Беларуси с увеличением содержания частиц физической глины растет количество микроэлементов. Так, в моренных лессовидных суглинках содержание кобальта, хрома, стронция в 2 – 2,5 раза, а никеля, ванадия, титана, бария, бора, марганца в 3 – 4 раза больше, чем в песках. Самые высокие концентрации всех исследуемых микроэлементов, за исключением бора, характерны для озерно-ледниковых глин. Торфяно-болотные почвы бедны микроэлементами.

Содержание микроэлементов увеличивается с накоплением в почве органического вещества. Внесение навоза, компостов и других органических удобрений обогащает почву не только макро-, но и микроэлементами.

В настоящее время для сельскохозяйственного производства наиболее важными микроэлементами являются медь, бор, цинк, молибден и марганец.

Оптимизация питания растений, повышение эффективности внесения удобрений в огромной степени связаны с обеспечением оптимального соотношения в почве макро- и микроэлементов.

Дефицит микроэлементов в почве может снижать эффективность применения макроудобрений. Объясняется это тем, что недостаток микроэлементов приводит к нарушению важнейших биохимических процессов в организме растений.

В решение теоретических и практических вопросов, связанных с питанием растений микроэлементами, большой вклад внесли Я.В. Пейве, М.В. Каталымов, П.А. Власюк, О.К. Кедров-Зихман, М.Я. Школьник, Г.П. Дубиковский и другие ученые.

Многие исследователи сообщают о важном свойстве микроэлементов образовывать комплексы с нуклеиновыми кислотами, оказывать действие на физиологические функции рибосом, влиять на проницаемость клеточных мембран и регулировать поступление минеральных веществ в растения.

Микроэлементы создают комплексные соединения с большим количеством органических веществ и улучшают энергетическую сторону передвижения веществ.

Физиологическая роль микроэлементов заключается в том, что они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, углеводном и азотном обмене, повышают интенсивность фотосинтеза, устойчивость к болезням и неблагоприятным факторам внешней среды, регулируют водный режим растений.

Содержание подвижных форм микроэлементов в почвах служит основой для разработки технологий применения микроудобрений в конкретных условиях. Недостаточное содержание их подвижных форм в почве зачастую является фактором, лимитирующим формирование урожая сельскохозяйственных культур и качества продукции. Значимость проблемы микроэлементного питания растений определяется также дефицитом микроэлементов в кормах. При научно обоснованном применении микроэлементов с учетом содержания микроэлементов в почве и отзывчивости сельскохозяйственных культур прибавка от них достигает 10-15%, улучшается качество продукции.

В настоящее время в Беларуси ведется агрохимическое картирование на содержание в почвах микроэлементов (бора, меди, цинка и марганца). Разработана группировка обеспеченности дерново-подзолистых и торфяных почв этими микроэлементами.

Запасы подвижных форм микроэлементов изменяются не только по годам, но и в течение вегетационного периода под влиянием увлажнения и других факторов. Так, по данным 12-го тура обследования в Беларуси, 43,6 % площади пашни имеют рН_KCl 6,1 и выше, при которой снижается подвижность меди, цинка, кобальта, марганца и других микроэлементов.

Изучение различных способов применения микроудобрений (внесение в почву, предпосевная обработка семян, некорневые подкормки) показали, что наиболее рациональным приемом применения микроэлементов являются некорневые подкормки. При этом способе по сравнению с внесением в почву существенно снижается расход дорогостоящих микроудобрений, повышается коэффициент их использования до 40–70 % и они вносятся в тот момент, когда в них ощущается максимальная потребность. Некорневые подкормки микроэлементами можно совмещать с применением КАС и средств защиты растений, что позволяет экономить значительные средства.

Роль микроэлементов все более возрастает в условиях интенсивного земледелия. С увеличением значения рН снижается подвижность ряда микроэлементов, а повышенный уровень азотного и фосфорного питания способствует снижению содержания меди и цинка в растениях.

Перспективным направлением при применении микроудобрений является использование комплексонатов (хелатов) и многокомпонентных удобрений, содержащих ряд микроэлементов (Zn, Cu, B, Mo, Co, Mn).

Хелаты – это внутрикомплексные соединения металлических микроэлементов с органическими веществами. Очень распространенным агентом является этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА), применяется также диэтилентриаминпентауксусная кислота (ДТПА), оксиэтилендифосфоновая кислота (ОЭДФ) и ряд других.

Этот прием позволяет перевести содержащиеся в удобрениях микроэлементы в биологически активные формы. Предпочтительные способы внесения комплексонатов микроэлементов опрыскивание посевов и обработка семян. Исследованиями было показано более высокое использование микроэлементов из хелатов по сравнению с их сернокислыми солями.

Комплексонаты микроэлементов положительно влияют на всхожесть семян, высоту растений, количество листьев и завязей.

По обобщенным данным Д.А. Коренькова, применение комплексонатов цинка, меди, марганца и железа увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур на 20–40 %, в том числе ячменя – на 34 %, овса –24, ржи и пшеницы 6–29, картофеля – на 20–25 %.

 

Борные удобрения

 

Бор играет важную роль в жизни растений. Он улучшает углеводный обмен, влияет на белковый и нуклеиновый обмен. При его недостатке нарушается синтез, превращение и передвижение углеводов, формирование репродуктивных органов. Потребность в боре возрастает в период бутонизации и цветения. Бор необходим для развития меристемы. Бор активизирует ряд ферментов и способствует прорастанию пыльцы, увеличению количества цветков и плодов. При недостатке бора нарушается процесс созревания семян. Считается, что основная физиологическая роль бора заключается в участии в обмене ауксионов и фенольных соединений. Регулирование количества ауксионов и фенолов, по-видимому, является основной физиологической функцией бора.

Бор необходим растениям в течение всей жизни. Среднее содержание бора в растениях 1 мг/кг сухой массы. Он не может реутилизироваться в растениях, поэтому при его недостатке особенно страдают молодые растущие органы. Происходят заболевание и отмирание точек роста.

При недостатке бора лен поражается бактериозом (кальциевым хлорозом), что резко снижает урожай и качество волокна. У сахарной и кормовой свеклы дефицит бора вызывает поражение гнилью сердечка и появление дуплистости корнеплодов.

Недостаток бора вызывает поражение паршой картофеля, у бобовых культур нарушается развитие клубеньков на корнях и снижается симбиотическая фиксация азота, замедляется рост и формирование репродуктивных органов, у плодовых культур появляется суховершинность, развиваются наружная пятнистость и опробкование тканей плодов.

Особенно большую роль играет бор на известкованных дерново-подзолистых почвах, так как известкование уменьшает доступность бора, закрепляет его в почве и задерживает поступление в растения. Усиливают потребность в боре и повышенные дозы калийных удобрений.

Более отзывчивы на бор сахарная свекла, кормовые корнеплоды, лен, клевер, люцерна, гречиха, горох, подсолнечник, кукуруза, овощные и плодово-ягодные культуры, менее – все зерновые культуры.

Избыток бора вызывает у растений токсикоз, при этом бор прежде всего накапливается в листьях. Наблюдается своеобразный ожог нижних листьев, появляется краевой некроз, листья желтеют, отмирают и опадают. Зерновые культуры от избытка бора могут страдать уже при содержании подвижного бора 0,7 – 0,9 мг на 1 кг почвы, а люцерна и свекла могут переносить концентрацию в почве свыше 25 мг на 1 кг почвы. Содержание бора в подвижной форме свыше 30 мг на 1 кг почвы является причиной тяжелых заболеваний не только растений, но и животных.

Валовое содержание бора в дерново-подзолистых почвах составляет в среднем 7,8 – 27,0 мг/кг почвы, подвижных форм – 0,17 – 0,8 мг/кг, увеличиваясь при переходе от песчаных к суглинистым и глинистым почвам. В торфяных содержание в среднем 16,5 мг на кг почвы общего бора.

Окультуренные почвы богаче бором, как валовым, так и подвижным. Было установлено, что в дерново-подзолистых почвах очень небольшой процент (менее 2) общего бора переходит в водную вытяжку, что характеризует очень низкую подвижность бора в этих почвах. Низкую подвижность бора в почвах (особенно легких) можно объяснить тем, что борная кислота слабо фиксируется почвой и может вымываться осадками, а также наличием труднорастворимых борных соединений, к которым относятся и борсодержащие минералы (турмалин и другие). В Беларуси 2,4 % пахотных почв имеет низкую обеспеченность подвижным бором. В среднем по республике содержание на пашне подвижного бора составляет 0,62 мг/кг почвы, т.е. имеет среднюю обеспеченность. 68,6 % пахотных земель Республики Беларусь по обеспеченности подвижными соединениями бора относятся в 1 и 2 группе.

Значительная часть бора в почвах связана с органическим веществом. Борорганические соединения в дерново-подзолистых, торфяных и других почвах играют очень важную роль в определении борного режима почвы.

Источником бора для растений являются органические удобрения (табл. 9.2). При внесении повышенных доз органических удобрений потребность растений в микроэлементах в значительной мере удовлетворяется.

 

9.2. Содержание микроэлементов в навозе, г/т (влажность 74 – 75%)

Навоз	Мn	Zn	Cu	B	Mo
КРС	112,5	38,3	8,4	3,8	0,2
Свиной	102,6	68,7	12,7	3,1	0,2
Конский	91,5	36,0	6,2	3,1	0,2
Птичий помет	41,2	30,9	3,1	–	–

Основными производителями борного сырья являются США, Турция и Аргентина. На США приходится около 90% общих запасов борного сырья (1 млрд. тонн В₂О₃). В СНГ наиболее крупными месторождениями являются Индерское (Казахстан) и Дальневосточное (Россия).

Группировка почв по содержанию подвижных форм микроэлементов приведена в табл. 9.3. На почвах IY группы обеспеченности применение борных удобрений исключается.

9.3. Градации почв по содержанию подвижных форм микроэлементов, мг/кг почвы

Элемент	Вытяжка	Группы по обеспеченности микроэлементами
I (низкая)	II (средняя)	III (высокая)	IV (избыточная)
Cu	1,0 н НCl	Менее 1,5*	1,6 – 3,0	3,1 – 5,0	5,1 – 7,0
Менее 5,0**	5,1 – 9,0	9,1 – 12,0	12,1 – 16,0
Zn	1,0 н НCl	Менее 3,0	3,1– 5,0	5,1 – 10,0	10,1 – 16,0
Менее 10,0	10,1– 15,0	15,1 – 30,0	30,1 – 50,0
B	Н2О	Менее 0,3	0,31 – 0,70	0,71 – 1,00	Более 1,0
Менее 1,0	1,1 – 2,0	2,1– 3,0	3,1 – 5,3
Mn	0,1 н Н2SO4	Менее 25	25,1– 100	100,1 – 300	Более 200
Менее 75	75,1– 300	300,1– 600	600,1 – 900
Mn	1,0 н КСl	Менее 2,0	2,0 – 6,0	6,1– 10,0	Более 10,0
Менее 6,0	6,0 – 18,0	18,1– 30,0	Более 30,0
Co	1,0 н НNO3	Менее 1,0	1,1 – 2,5	2,51 – 3,0	Более 3,0
Менее 3,0	3,1 – 7,5	7,51 – 9,0	9,1 – 12,0
Мо	Аксалатный буфер, рН 3,3	Менее 0,1	0,11– 0,20	0,21 – 0,40	Более 0,40
Менее 0,3	0,31 – 0,60	0,61 – 1,20	Более 1,20

 

Примечание. * – минеральные почвы (в числителе); ** – торфяные (в знаменателе)

В условиях недостатка борных удобрений в первую очередь они должны использоваться под лен, сахарную свеклу, семенники многолетних бобовых трав и рапс на почвах I и II группы по содержанию подвижного бора. Вынос бора, меди и цинка с урожаями сельскохозяйственных культур приведен в табл. 9.4.

Борная кислота (Н₃ВО₃) – мелкокристаллический порошок белого цвета. Содержит 17,3 % бора, хорошо растворима в теплой воде. Ее применяют для предпосевной обработки семян и некорневых подкормок (табл. 9.5 и 9.6).

 

 

9.4. Вынос микроэлементов с урожаями сельскохозяйственных культур, г/т сухой массы

Культуры	Содержание в 1 т продукции
В	Cu	Zn
Озимая рожь	2,0	3,1	3,9	3,0	30,4	28,0
Озимая пшеница	1,8	3,2	4,8	3,6	30,2	25,1
Яровая пшеница	2,3	3,1	5,6	5,2	21,4	21,6
Ячмень	2,7	4,2	5,0	4,1	26,3	21,6
Овес	2,3	3,5	5,1	5,0	24,2	20,6
Гречиха	2,8	11,5	1,8	2,9	26,2	24,1
Горох	4,7	19,7	6,0	5,7	33,0	23,4
Вика	5,2	7,2	5,2	5,8	33,0	18,7
Люпин, зерно	4,4	9,1	5,2	4,6	32,5	18,7
Лен, солома	10,0	8,1	10,1	14,6	5,0	21,7
Картофель	6,8	4,1	7,9	11,2	28,5	84,0
Сахарная свекла	14,5	22,9	5,5	4,8	50,0	60,0
Кукуруза, з/м	3,5	–	5,3	–	26,3	–
Мн. злак. травы, сено	7,4	–	8,0	–	11,2	–
Мн. бобов. травы, сено	11,6	–	5,6		11,4	–

 

Примечание:1 – основная, 2 – побочная продукция

9.5. Нормы расхода микроудобрений для обработки семян, г на 1 ц семян

Культуры	Сульфат меди	Борная кислота	Сульфат цинка	Молибдат аммония
Зерновые	–	20–40	80–100	–
Зернобобовые	–	20–30	–	15–20
Сахарная и кормовая свекла	–		200–250	–
Картофель* (на 1 т)	50–60	30–50	40–60	–
Многолетние злаковые травы	150–200	–	–	–
Кукуруза	–	20–40	80–100	–
Лен	100–200	100–150	150–200	–

 

* – обрабатывается без NаКМЦ, расход воды увеличивается в 2 раза.

 

Разработана технология получения микроудобрений путем включения их в однокомпонентные или сложные удобрения. К таким удобрениям относятся: простой суперфосфат, обогащенный бором (0,2 % бора), двойной суперфосфат с бором (0,4 % бора), аммофос с бором (0,8 % бора), нитроаммофоска с бором (0,17 % бора), а также комплексные удобрения для льна, рапса, сахарной свеклы и др. Дозы микроудобрений для основного внесения в почву приведена в табл. 9.7. При внесении в рядки (лен, свекла и др.) доза внесения борсодержащего удобрения определяется по фосфору.

Наиболее эффективным способом применения микроудобрений являются некорневые подкормки, так как они позволяют обеспечить растения микроэлементами тогда, когда в них ощущается максимальная потребность. Средние дозы и сроки некорневых подкормок борными и другими микроэлементами приведены в таблице 9.6

 

9.6. Дозы микроэлементов для некорневых подкормок сельскохозяйственных культур

 

Культура	Микроэлемент	Некорневая подкормка
Доза, г/га д.в.	Срок применения
Озимые зерновые	Медь (Cu) Марганец (Mn)		Конец кущения, Флаговый лист
Яровые зерновые	Медь (Cu) Марганец Mn)		Первый или второй узел
Горох, вика, гречиха	Бор (В) Марганец (Mn)		Бутонизация, Ветвление
Люпин узколистный	Бор (В) Молибден (Мо) Марганец (Mn)		Бутонизация
Лен-долгунец	Бор (В) Цинк (Zn)		Фаза «елочки»
Сахарная свекла, Кормовая свекла	Бор (В) Марганец (Mn		10-12 листьев, 25-30 листьев
Картофель	Бор (В) Медь (Cu) Марганец (Mn)		Смыкание ботвы
Озимый и яровой рапс	Бор (В) Медь (Cu) Марганец (Mn		Бутонизация
Кукуруза	Цинк (Zn) Медь (Cu)		6-8 листьев
Семенники многолетних бобовых трав	Молибден (Мо) Бор (В)		бутонизация

Солюбор ДФ – порошек белого цвета,содержит 17,5 % бора и хорошо растворяется в воде. Предельная растворимость в 1 л водного раствора при температуре 20 ^оС – 170 г.

Адоб Бор – жидкий концентрат удобрения, содержащий 15 % бора в органоминеральной форме. В одном литре удобрения содержится 150 г бора. Для некорневых подкормок льна-долгунца Адоб Бор используется в фазе всходы – начало фазы «елочка» в дозе 0,7 – 1,4 л/га в баковой смеси с инсектицидами против льняной блошки, для зернобобовых культур в фазе бутонизации в дозе 0,3 л/га в баковой смеси с инсектицидами, для сахарной свеклы – в фазе 10 – 12 листьев в дозе 0,7 – 2 л/га, ярового и озимого рапса – в фазе начало бутонизации в дозе 2,0 л/га в баковой смеси с одним из инсектицидов: децис, каратэ-зеон, суми-альфа, фастак на 200 л рабочего раствора.

Эколист моно Бор – жидкий концентрат удобрения, содержащий 11% бора (весовые) в органо-минеральной форме. В одном литре удобрения содержится 150 г бора.

Эколист моно бор применяется для некорневых подкормок льна-долгунца, сахарной свеклы, зернобобовых культур, ярового и озимого рапса в тех же дозах и в те же сроки, что и Адоб Бор.

ЭлеГумБор – жидкий концентрат удобрения, содержит 150 г/л бора и 10 г/л гуминовых веществ. Применяется для некорневых подкормок сахарной свеклы и других сельскохозяйственных культур.

В России производится простой суперфосфат, обогащенный бором (0,2% бора) и двойной суперфосфат с бором (0,4 % бора). Эти удобрения вносятся перед севом или в рядки при посеве.

 

9.7. Дозы микроэлементов для основного внесения

 

Культура	Микроэлемент	Доза внесения, кг д. в.
Озимые и яровые зерновые	Медь	0,5 – 1,0
Зернобобовые	Бор	0,5
Сахарная свекла, кормовые корнеплоды	Бор	0,5 – 0,8
Лен	Бор Цинк	0,5 – 1,0 1,5
Картофель	Бор Медь	0,4 – 0,8 2,0
Крестоцветные	Бор	0,5
Кукуруза	Цинк	1,0 – 3,0
Многолетние бобовые травы	Медь Цинк	3,0 1,0 – 3,0
Многолетние злаковые травы	Медь Цинк	0,8 – 1,5 0,7 – 1,2

 

Потребность в борных удобрениях для некорневых подкормок в Беларуси в 2012 – 2015 гг. по расчетам Института почвоведения и агрохимии составляет 197,6 т д. в.

 

Медные удобрения

Медь в условиях Беларуси является одним из дефицитных элементов питания. Этим часто объясняется недобор урожая и недостаточное содержание меди в растительных кормах.

Физиологическая роль меди в растениях в значительной мере определяется вхождением ее в состав медьсодержащих белков и ферментов (цитохромоксидазы, полифенолоксидазы, аскорбинатоксидазы, нитритредуктазы, гипонитритредуктазы, тирозиназы, редуктазы, оксида азота и др.). Она играет важную роль в окислительных процессах, дыхательных, в образовании хлорофилла, азотном, углеводном и белковом обмене, активизирует фотосинтез.

При внесении высоких доз азота потребность в меди возрастает. Установлено, что между медью и фосфором существует антагонизм в корневой системе, поскольку фосфаты обладают большой способностью к адсорбции меди. В растительной клетке около 2/3 меди находится в нерастворимом, связанном состоянии. Медь поглощается как катион Cu²⁺ или в форме хелатных соединений через корни и листья. Она обладает меньшей подвижностью в растениях по сравнению с другими элементами, большей частью оставаясь в тканях корней.

Под влиянием меди (так же, как и бора) ускоряется созревание урожая, интенсифицируются защитные свойства растений, снижается вероятность заболевания мучнистой росой, фитофторозом, паршой, пятнистостью листьев, черной ножкой.

Хороший уровень обеспечения медью повышает устойчивость растений к различным видам головни, полеганию, способствует увеличению засухо, -морозо- и жароустойчивости растений.

Валовое содержание меди в автоморфных дерново-подзолистых почвах Беларуси составляет в среднем 4,7 – 10,5 мг/кг, увеличиваясь при переходе от почв легкого гранулометрического состава к тяжелым.

Бедны медью торфяные почвы. Медь сравнительно мало распространена в природе. Она находится преимущественно в соединениях с серой, железом, кислородом.

Медь входит в состав более двухсот минералов (медный колчедан, медный блеск, малахит, лазурит и др.). Слабо обеспечены подвижными формами меди 50,3 % пахотных почв Беларуси. Средневзвешенное содержание подвижной меди в почвах Беларуси составляет 1,73 мг/кг почвы, т.е. они являются среднеобеспеченными. Почвы 1 и 2 группы по обеспеченностью медью, где требуется внесение медных удобрений, составляют 92,3 %.

Медь находится в почвенном растворе в поглощенном органическими и минеральными коллоидами состоянии (в обменной и необменной формах), в виде труднорастворимых солей и гидратов оксидов меди, металлорганических комплексов и как составная часть некоторых минералов. В торфяных почвах медь содержится в малодоступных для растений металлорганических соединениях, и здесь медные удобрения проявляют особо высокое действие.

Потребность в меди снижается при применении органических удобрений. Содержание меди в органических удобрениях приведено в табл. 9.2.

Под влиянием известкования снижается подвижность меди, поэтому на нейтральных и слабощелочных почвах растения испытывают недостаток меди. Возрастает потребность в меди и в условиях применения повышенных доз азотных удобрений.

Дерново-подзолистые почвы Беларуси по содержанию подвижной меди (в I М НСI вытяжке) подразделяются на 4 группы (табл. 9.3).

Содержание меди в растениях определяется рядом факторов, важнейшими из которых являются биологические особенности самого растения и содержание подвижной меди в почве. В растениях ее содержится от 3 до 15 мг на 1 кг сухого вещества. Оптимальное содержание меди в кормах 7 – 12 мг/кг сухого корма.

Медь оказывает влияние на образование в почвах нитратов. С урожаями различных культур меди выносится 7 – 327 г с 1 га. В таблице 9.4 приведен вынос меди сельскохозяйственными культурами.

Особенно чувствительны к недостатку меди овес, ячмень и пшеница.

При недостатке меди в кормах животные сильно худеют, шерсть у них, как и при сухотке, становится всклоченной, рост молодняка замедляется. Животные теряют аппетит и усиленно лижут всевозможные несъедобные предметы. В связи с этим медная болезнь получила название лизухи.

Медные удобрения наиболее эффективны на торфяных почвах, и на дерново-подзолистых легкого гранулометрического состава и заболоченных. Отзывчивыми культурами на медь являются ячмень, овес, пшеница, травы, лен, корнеплоды, луговой клевер, сахарная и кормовая свекла, овощные и плодово-ягодные культуры. Медь является тяжелым металлом и при избыточном количестве оказывает токсическое действие на растения. Большие запасы медного сырья имеются в России (Туринские рудники), Казахстане, США. В качестве медных удобрений наиболее широко используется сульфат меди.

Сульфат меди (медный купорос) CuSO₄ × 5H₂O. Содержит 23,4 – 24,9% Cu. Это кристаллический порошок серо-голубого цвета, хорошо растворимый в воде. Медный купорос широко применяется для обработки семян (табл. 9.5) и некорневых подкормок (табл. 9.6) сельскохозяйственных культур. Эффективность некорневых подкормок зерновых культур медью особенно возрастает в засушливые годы. Дозы внесения медных удобрений для основного внесения в почву приведены в табл. 9.7.

Гродненским объединением «Азот» отработана технология получения КАС с медью (0,5 и 0,05 % Cu), которые можно использовать для основного внесения и подкормки. Для некорневых подкормок, по расчетам Института почвоведения и агрохимии, потребность Беларуси в медных удобрениях в 2012 – 2015 гг. составляет 114,5 т д.в. В России отработана технология получения хлористого калия и аммофоса с содержанием 0,7 % и 0,9 % меди соответственно.

Адоб Медь – жидкий концентрат удобрения, содержащий 6,43 % меди в хелатной форме, 9 % азота и 3 % магния. Удобрение производится в Польше.

В 1 л удобрения содержится 64 г меди, 90 г азота и 30 г магния.

Адоб Медь можно использовать для некорневой подкормки посевов яровых зерновых культур в стадии первого или второго узла в дозе 0,8 л/га. В стадии первого узла можно внесение этого микроудобрения совмещать с ретардантом (хлормекватхлоридом). В стадию второго узла – с терпалом Ц. Расход рабочего раствора 200 л/га.

Первая подкормка озимых зерновых культур Адоб медь производится в дозе 0,2 л/га в фазе – начало активной вегетации весной или стадии первого узла. Можно в фазе начало активной вегетации производить ее совместно с КАС, а в стадии первого узла в баковой смеси с ретардантом (хлормекватхлоридом) или фунгицидом (фундазолом) и добавлением мочевины – 15 кг на 200 л/га рабочего раствора.

Вторая подкормка производится на высокопродуктивных посевах озимой пшеницы и озимой тритикале в дозе 0,8 л/га в фазе флагового листа или колошения. Ее можно совмещать с внесением фунгицидов (фалькон, тилт, альто супер, амистар экстро).

Эколист моно Медь – жидкий концентрат удобрения, содержащий 7 % меди в хелатной форме, 6 % азота и 4 % серы. Удобрение производится в Польше. В одном литре удобрения содержится 88 г меди, 75 г азота и 65 г серы. Эколист моно Медь для некорневой подкормки яровых зерновых культур, первой и второй подкормок озимых зерновых культур применяется в дозе 0,6 л/га в те же сроки, что и Адоб Медь.

ЭлеГум –Медь – жидкий концентрат удобрения содержит 50 г/л меди и 10 г/л гуминовые вещества. Применяется для некорневых подкормок зерновых и других сельскохозяйственных культур.

 

Цинковые удобрения

 

Цинк входит в состав 30 ферментов (карбоангидразы, многих дегидрогеназ, щелочной фосфатазы и др.) и принимает участие в белковом, фосфорном обмене, синтезе аскорбиновой кислоты, тиамина и ростовых веществ, повышает водоудерживающую силу растений. Цинковое голодание приводит к нарушению углеводного обмена, задерживает образование сахарозы, крахмала и хлорофилла. Содержание цинка в растениях колеблется от 15 до 22 мг на 1 кг сухого вещества, с урожаем его выносится 0,075 – 2,2 кг/га.

Наиболее чувствительны к недостатку цинка кукуруза, лен, плодовые и бобовые культуры. У яблони, вишни, абрикоса при недостатке цинка наблюдается мелколистность и розеточность.

Валовое содержание цинка в автоморфных дерново-подзолистых почвах Беларуси составляет в среднем 16,0 – 46,6 мг/кг.

Цинк широко распространен в природе и входит в состав 64 минералов, из которых наибольшее практическое значение имеют сфалерит, цинкит, смитсонит.

Меньше всего цинка содержится в нейтральных дерново-подзолистых почвах, кислые дерново-подзолистые почвы обычно отличаются повышенным содержанием подвижного цинка.

Содержание подвижного цинка в почвах снижается под влиянием известкования и внесения повышенных доз фосфорных удобрений. Снижение подвижности цинка при внесении фосфорных удобрений связано с образованием в почве труднорастворимых фосфатов цинка. Низкое содержание подвижного цинка отмечается и в почвах, богатых фосфором.

Дерново-подзолистые почвы Беларуси по содержанию подвижного цинка (в I М НСI вытяжке) подразделяются на 4 группы (табл. 9.3).

В Беларуси 68,47 % пахотных земель слабообеспечены подвижным цинком, а 93,1 % относится к 1 и 2 группе по обеспеченности. Средневзвешенное содержание подвижного цинка в пахотных почвах республики составляет 2,85 мг/кг, т.е. является низким. Общая ежегодная потребность в цинке для некорневых подкормок, по расчетам Института почвоведения и агрохимии, составляет 138 т д.в.

Недостаток цинка у животных наблюдается при содержании его в корме менее 25 – 30 мг/кг. При этом у молодых животных наблюдается замедление роста, развитие кожных болезней и выпадение шерсти, а у взрослых – истощение, общее ослабление организма и возникает бесплодие. Оптимальное содержание цинка в кормах 31–40 мг/кг сухого вещества. Цинк является тяжелым металлом и его избыток оказывает токсическое действие на растения. В Беларуси 176 тыс. га земель загрязнено цинком.

Наиболее распространенным цинковым удобрением является сернокислый цинк ZnSO₄ × 7 Н₂О, содержащий 21 – 23 % цинка. Дозы сульфата цинка для обработки семян и некорневой подкормки приведены в табл. 9.5 и 9.6. На Гомельском химическом заводе отработана технология получения аммофоса и аммофосфата с содержанием 0,8 % В и 1,5 % Zn, которые можно использовать для основного внесения под сахарную свеклу, кормовые корнеплоды, картофель, кукурузу, лен. Дозы цинка для основного внесения приведены в табл. 9.7. Однако в связи с дороговизной и недостатком микроудобрений в первую очередь следует предусмотреть некорневые подкормки сернокислым цинком посевов кукурузы и льна (табл. 9.6).

Адоб цинк – жидкий концентрат удобрения, содержащий 6,2 % цинка в хелатной форме, 9 % азота и 3 % магния. В одном литре удобрения содержится 62 г цинка, 90 г азота и 30 г магния. Используется для некорневых подкормок льна-долгунца в фазе всходы – начало фазы «елочка» до высоты 4 – 5 см в дозе 0,7 – 1,4 л/га в баковой смеси с инсектицидами против льняной блошки, кукурузы – в фазе 6 – 8 листьев в дозе 2 л/га в баковой смеси с 10 кг мочевины на 200 л/га рабочего раствора.

Эколист моно цинк – жидкий концентрат удобрения, содержащий 8% цинка, 6% азота и 3,8% серы. В одном литре удобрения содержится 108 г цинка, 81 г азота и 51 г серы. При некорневых подкормках льна-долгунца применяется в дозе 1,8 – 2,7 л/га, кукурузы – в фазу 6 – 8 листьев в дозе 1,3 л/га в те же сроки, что и Адоб цинк. Адоб цинк и Эколист моно цинк производятся в Польше.

ЭлеГум-Цинк – жидкий конценрат удобрение. Содержит75 г/л цинка и 10 г/л гуминовые вещества. Применяется для некорневых подкормок кукурузы и льна.

 

Молибденовые удобрения

 

Молибден является необходимым компонентом всех растительных и животных организмов.

Молибден входит в состав фермента нитратредуктазы, участвует в восстановлении нитратов в растениях. Он входит также в фермент нитрогеназу, участвующую в фиксации атмосферного азота микроорганизмами как свободноживущими (азотобактер и др.), так и клубеньковыми бактериями, живущими на корнях бобовых культур. При недостатке молибдена тормозится процесс восстановления нитратов в растениях, замедляется биосинтез аминокислот, амидов, белков и в растениях в повышенных количествах накапливаются нитраты. Это приводит не только к снижению урожая, но ухудшению его качества.

Молибден входит в состав хлоропластов, участвует в биосинтезе нуклеиновых кислот, фотосинтезе, дыхании, образовании пигментов и витаминов.

Растения поглощают молибден в форме молибдата (МоО₄)^-. Конкуренция со стороны ионов SO₄^- может препятствовать, а присутствие ионов фосфора способствует поглощению молибдена. Молибден может поглощаться растениями также через листья. Особенно чувствительны к недостатку молибдена крестоцветные и бобовые культуры.

Валовое содержание молибдена в автоморфных дерново-подзолистых почвах Беларуси составляет 0,17 – 0,7 мг/кг почвы, увеличиваясь при переходе от песчаных почв к супесчаным и суглинистым.

Молибден находится в почве в виде водорастворимых или связанных соединений. Его подвижность зависит от степени разрушения первичных и вторичных минералов. Часть молибдена удерживается в обменной форме почвенными коллоидами. Некоторое количество молибдена закреплено и в органических соединениях, минерализация которых способствует переходу его в подвижные формы.

Растениям доступна лишь незначительная часть общего количества молибдена, поэтому важно учитывать содержание его подвижных форм, доступных для растений. По степени обеспеченности доступными формами молибдена дерново-подзолистые почвы делятся на четыре группы (табл. 9.3). В кислых почвах молибден образует труднодоступные для растений соединения с железом, алюминием и марганцем. Известкование кислых почв способствует мобилизации почвенного молибдена, а значит, и потребность в нем резко уменьшается. Причем, как показали исследования, при известковании поступление молибдена в значительно большей мере увеличивается в бобовые, чем в злаковые растения. Подвижность молибдена увеличивается и при внесении фосфора. В растениях молибдена содержится очень мало – 0,1 – 0,93 мг на 1 кг сухого вещества. Сельскохозяйственные культуры с 1 га выносят от 1 до 22,8 г молибдена. Больше его потребляют растения семейства бобовых. Вынос молибдена увеличивается при внесении молибдена и повышенных доз фосфора.

Потребность пахотных земель Беларуси для некорневых подкормок молибденом, по данным Института почвоведения и агрохимии, составляет 2,0 т д.в.

Наиболее распространенным молибденовым удобрением является молибденовокислый аммоний (NH₄)₆Мо₇О₂₄ ∙4Н₂О, содержащий 50 – 52 % Мо. Дозы этого удобрения для обработки семян бобовых трав, а также для некорневой подкормки зернобобовых культур приведены в табл. 9.5 и 9.6. Гомельским химическим заводом отработана технология получения аммофоса и аммофосфата с содержанием 0,8 % В и 1,4 % Мо, которые могут использоваться под зернобобовые, овощи, семенники бобовых трав для основного и припосевного удобрения. Дозы этих удобрений устанавливаются по фосфору.

 

Кобальтсодержащие удобрения

Кобальт необходим для растительных и животных организмов. Он входит в состав витамина В₁₂, многих ферментов.

Содержание кобальта колеблется в растениях от 0,021 до 11,6 мг/кг сухой массы. Значительное количество кобальта находится в бобовых, где он сосредоточен в клубеньках. В растениях около 50 % кобальта находится в ионной форме, около 20 % – в форме кобамидных соединений и в составе витамина В₁₂.

Кобальт относится к металлам с переменной валентностью, что определяет высокое значение окислительно-восстановительного потенциала для системы Со³⁺ – Со²⁺ в кислой среде и позволяет принимать активное участие в реакциях окисления-восстановления.

Установлена связь кобальта с ауксиновым обменом и отмечается, что он способствует растяжению клеточных оболочек.

Кобальтат изменяет ультраструктуру азотфиксирующего аппарата и бактероиды активнее функционируют.

Одной из сторон действия кобальта на азотфиксацию является его участие в биосинтезе леггемоглобина. Кобальт повышает активность дегидрогеназ, гидрогеназы, нитратредуктазы, способствует увеличению содержания хлорофилла.

Применение кобальта позволяет оптимизировать его содержание в растениеводческой продукции, что повышает ее диетическую ценность.

При содержании кобальта в кормах менее 0,07 мг/кг сухого сена животные заболевают акобальтозом. Поэтому необходимо применять кобальсодержащие удобрения на лугах и пастбищах в районах кобальтовой недостаточности.

Кобальсодержащие удобрения эффективные при количестве этого элемента в почвах Нечерноземной зоны 1,0–1,1 мг/кг почвы. Низким считается содержание в 1 кг почвы 1,0 мг/кг и менее, средним – 1,1–2,5, высоким – 2,6–3,0 и избыточным – более 3,0 мг/кг почвы.

Основным кобальсодержащим удобрениям является сернокислый кобальт CoSO₄ ·7Н₂О – 20–21 %Со и хлористый кобальтCoCI₂ – 46–47 % Со. Применяют под зернобобовые культуры, сахарную свеклу, картофель, многолетние травы.

Некорневую подкормку зернобобовых культур проводят в фазе 6–7 листьев 11 г Со на 1 га или 50–60 г сернокислого кобальта, картофель, кукуруза – 10–15 г Со, свекла и кормовые корнеплоды – 17–22 г Со.

Урожайность свеклы от кобальта повышантся на 3,5 т, а сахаристость – на 0,8 %.

Оптимальное содержание кобальта в кормах 0,25–1 мг/кг сухого корма.

 

Марганцевые удобрения

 

Марганец необходим всем растениям. Среднее содержание марганца в растениях – 10 мг на 1 кг сухой массы. Вынос с урожаем разных культур составляет 1 – 4,5 кг/га. Марганец относится к металлам с высоким окислительно-восстановительным потенциалом и может участвовать в реакциях биологического окисления. В настоящее время известно около 30 металлоферментных комплексов, активируемых марганцем. Он способствует избирательному поглощению ионов из внешней среды, повышает водоудерживающую способность тканей, снижает транспирацию, влияет на плодоношение растений. Оптимальное содержание марганца в растениеводческой продукции – 40 – 70 мг/кг.

Марганец входит в состав следующих ферментов: малатдегидрогеназы, изоцитратдегидрогеназы, гидроксиламинредуктазы, глутаминтрансферазы, ферредоксина.

Выявлено прямое участие марганца в фотосинтезе. Установлено участие марганца в системе выделения кислорода и в восстановительных реакциях фотосинтеза. Марганец увеличивает содержание сахаров, хлорофилла, прочность его связи с белком, улучшает отток сахаров, усиливает интенсивность дыхания. Он играет большую роль в активировании многих реакций, в том числе реакциях превращения ди- и трикарбоных кислот, образующихся в процессе дыхания. Предполагают, что марганец входит в состав фермента, синтезирующего аскорбиновую кислоту.

В клетках растений, благодаря наличию восстановительных систем, накапливается в основном закисное железо, а марганец, обладающий более высоким окислительным потенциалом, способствует его окислению. При недостатке марганца уже небольшое количество закисного железа может быть токсичным для растений, а при избытке, железо иммобилизируется в виде окисного органо-фосфорного железа, что ведет к проявлению симптомов его недостатка в виде хлороза листьев. Таким образом, для нормального функционирования растений требуется определенное соотношение между железом и марганцем. По результатам большого количества опытов соотношение Fe: Mn должно составлять 1,5: 2,5. Если это соотношение меньше – проявляются патологические симптомы недостатка железа, если больше – симптомы недостатка марганца.

Окислительное действие марганца не ограничивается повышением активности окислительных ферментов, он также способствует накоплению в растениях продуктов окисления, в частности, аскорбиновой кислоты. Кроме того, марганец способствует повышению уровня усвоения азота, при этом на фоне нитратного азота он ведет себя как восстановитель, а на фоне аммиачного – как сильный окислитель. В схеме восстановления в растении нитратов до аммиака: нитрат → нитрит → гипонитрит → гидроксиламин → аммиак отсутствие марганца подавляет активность гидроксиламиноредуктазы, фермента, катализирующего восстановление гидроксиламина до аммиака, что останавливает преобразование нитратов и подчеркивает связь этого элемента с ассимиляцией азота растениями.

При исключении марганца из питательной среды в тканях растений повышается концентрация основных элементов минерального питания, нарушается соотношение элементов в питательном балансе. Имеются данные о положительном влиянии марганца на передвижение фосфора из стареющих нижних листьев к верхним и к репродуктивным органам. Марганец повышает водоудерживающую способность тканей, снижает транспирацию, влияет на плодоношение растений. Особенно требовательны к достаточному содержанию доступных форм марганца в почве злаки, свекла, кормовые корнеплоды, картофель.

Марганец ускоряет развитие растений. При недостатке этого элемента наблюдаются хлорозы, серая пятнистость злаков, пятнистая желтуха сахарной свеклы.

Недостаток марганца в дерново-подзолистых почвах растения могут испытывать при рН_KCl больше 6,0, что связано с переходом его в труднорастворимые соединения при реакции среды близкой к нейтральной.

В Республике Беларусь применяются следующие марганцевые удобрения.

Сульфат марганца (MnSO₄×5Н₂О) – мелкокристаллическая соль белого цвета, содержащая 22,8% марганца. Предельная растворимость в 1 л водного раствора 380 г. Дозы для обработки семян и при некорневых подкормках сернокислым марганцем сельскохозяйственных культур приведены в табл. 9.5 и 9.6.

Адоб марганец – жидкий концентрат удобрения, содержащий 15,3 % марганца в хелатной форме, 9,8 % азота и 2,8 % магния. В одном литре удобрения содержится 153 г марганца, 98 г азота и 28 г магния. Микроудобрение производится в Польше.

Адоб марганец используется в дозе 0,3 л/га для первой подкормки озимых зерновых культур в начале активной вегетации весной или стадии первого узла можно совместно с КАС или ретардантом и во вторую подкормку озимых пшеницы и тритикале для высокопродуктивных посевов (можно в баковой смеси с фунгицидами) в фазе флагового листа или колошения, а также для подкормки яровых зерновых культур в стадии первого или второго узла.

Некорневая подкормка зернобобовых культур Адоб марганцем производится в фазе бутонизации, ярового и озимого рапса – фазе начало бутонизации, льна-долгунца – в фазе «елочка», сахарной свеклы – первая в фазе 10 – 12 листьев, вторая – через 1 – 1,5 месяца после первой в дозе 0,3 л/га.

Эколист моно марганец – жидкий концентрат удобрения, содержащий 12% марганца в хелатной форме, 6 % азота и 4,5 % серы. В одном литре удобрения содержатся 174 г марганца, 87 г азота и 50 г серы. При некорневых подкормках сельскохозяйственных культур используется в тех же дозах и в те же сроки, что и Адоб марганец. Производится Эколист моно марганец в Польше. Потребность в марганцевых удобрениях для некорневых подкормок в республике 75,2 т д. в.

В России производится марганизированный суперфосфат с содержанием 20 % Р₂О₅ и 1 – 2 % марганца. Применяется в основном для припосевного внесения в рядки. Доза устанавливается по фосфору.

ЭлеГум–Марганец содержит 50 г/л марганца и 10 г/л гуминовых веществ. Используется для некорневых подкормок зерновых и других сельскохозяйственных культур.