Микроэлементы в жизни растений. Значение макро- и микроэлементов в жизни растений

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.

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.

Чем больше ученые узнают строение компонентов биосферы, тем становится понятнее, что нет элементов просто "полезных" и "вредных". Для каждого из них есть определенный диапазон концентраций, за пределами которого полезный элемент превращается в вредное (ядовитый). Многое также зависит и от форм их нахождения в каждом конкретном случае, поэтому отнесение того или иного элемента в группу токсичных достаточно условно, которое отражает только высокую вероятность проявления его негативного воздействия на организм растений, животных и человека. Причины повышенного интереса к микроэлементам кроются в их огромном значении как в живом веществе планеты, так и в геологических процессах, происходящих в различных геосферах планеты (В. П. Кирилюк, 2006).

Недостаток или избыток химических элементов в горных породах, почвах, природных водах отражается на нормальном развитии биоценозов, вызывает эндемические заболевания растений, животных и человека. Заболевания, вызываемые токсическим действием веществ, попавших в организм очень малых количествах, известны с античных времен (например, меркуриализм - отравление ртутью, сатурнизм - отравление свинцом).

Все патологические процессы, вызванные дефицитом, избытком или дисбалансом микроэлементов в организме получили название микроэлементозов. В медицине появился даже новое направление - микроелементология , которая изучает сбалансированность обеспечения организма человека микроэлементами.

Значение микроэлементов для растений

Для выращивания высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур наряду с биоэлементами (С, Η, О, N, Р, К, Са, Mg, S) важное значение в питании растений имеют еще около 18 элементов, прежде всего - в, Mn, Cu, Zn , Co, Mo. Поскольку содержание этих элементов в растениях и почвах достаточно мал (0,01-0,001% в пересчете на сухое вещество), их называют микроэлементами , а удобрения, которые содержат - микроудобрениями . Для выращивания высоких полноценных урожаев сельскохозяйственных культур необходимо учитывать их требования к микроэлементного состава питательной среды.

Выделяют несколько биологических групп растений, характеризующихся повышенной потребностью в тех или иных микроэлементах. Так, зерновые прежде всего реагируют на медь, бобовые - на молибден и бор, кукуруза - цинком, подсолнечник - на бор и медь, рапс - на бор и марганец (табл. 6.1).

Большинство микроэлементов необходимых для нормального роста и развития растений, поскольку они участвуют в таких важных процессах, как фотосинтез (Mn, Fe, Си), дыхания (Mn, Fe, Cu, Zn, Со), углеводный, жировой и белковый обмены, образование органических кислот и ферментов (Μη, V, Cu, Ni, Mo, Zn), процессы связывания свободного азота (Мо, В, Mn, Fe), превращения соединений азота и фосфора (В, Zn, Cu, Mn, Mo) , развитие клубеньковых бактерий (Cu, Mo, В), являются катализаторами различных реакций (Fe, Mn, Mo, Cu, Zn и др.). Известно, что А1, В, Cu, Со, Мо, Zn выполняют специфические функции в защитных механизмах морозостойких и засухоустойчивых видов растений.

Таблица 6.1. Биологическая потребность некоторых сельскохозяйственных культур в микроэлементах (обобщенные данные)

Культура	микроэлемент
Культура





Кукуруза
зернобобовые
масличные
капуста цветная
капуста белокочанная
Лук, чеснок



Помидор, перец
картофель





Арбуз, дыня
Земляника, малина
виноград
Яблоня, груша
Черешня, слива
газонные травы
декоративные

Примечание. Чувствительность: + - низкая; ++ - Средняя; +++ - Высокая.

Действие микроэлементов на физиологические процессы объясняется их содержанием ферментов, витаминов, гормонов и других биологически активных веществах. По оптимального обеспечения растений микроэлементами ускоряются их развитие и созревание семян, повышается устойчивость к болезням и вредителям, снижается действие против внешних неблагоприятных факторов - засухи, низких и высоких температур воздуха и почвы. В отличие от пестицидов микроэлементы повышают иммунитет растений.

Известно, что марганец, медь, цинк, бор и другие микроэлементы входят в состав противогрибковых и противобактериальных препаратов, поэтому удобрения, содержащие их, имеют снижать и заболеваемость сельскохозяйственных культур. Установлено, что на фоне применения микроудобрений пораженность овса головней уменьшается вдвое, пшеницы яровой - головней и мучнистой росой в 10 раз, ячменя головней и гельминтоспорозом - вдвое, пшеницы озимой септориозом, мучнистой росой и церкоспорозом - на 10%, подсолнечника мучнистой росой и белой гнилью - в 3-4 раза, кукурузы головней - на 60-80% (С. Ю. Булыгин и др., 2007).

Кроме того, они защищают растения от бактериальных и грибных болезней (табл. 6.2).

Таблица 6.2. Влияние микроэлементов на физиологическую устойчивость растений к болезням (В. Т. Куркаев, А. X. Шеуджен, 2000)

болезнь	микроэлемент
болезнь
Бурая ржавчина зерновых
Корончатые ржавчина овса
Стеблевой ржавчины зерновых
Мучнистая роса зерновых
Бактериоз и ржавчина льна
ржавчина подсолнечника
фомоз свеклы
Ложная мучнистая роса свеклы
фитофтороз картофеля
Бурая пятнистость помидора
Белая пятнистость помидора
фитофтороз помидора
бактериоз капусты
Мучнистая роса капусты
Мучнистая роса крыжовника

Так, борьбе, молибденовые, медные и цинковые удобрения снижают вредоносность ржавчины, полиспорозу, антракнозу, кобальтовые и марганца удобрения эффективны в борьбе с мучнистой росой зерновых культур и фитофторозом помидора; предпосевная обработка семян гороха молибденом, цинком и кобальтом способствует снижению численности личинок клубеньковых долгоносика; марганец, медь и бор повышают устойчивость зерновых культур в Гессенской мухи.

Снижают повреждения гельминтоспориозом зерновых культур марганец, корнеедом свеклы - цинк, ризоктониозом картофеля - медь, марганец, фитофторозом картофеля - медь, молибден, марганец, черной ножкой картофеля - медь, марганец, грыжей капусты - марганец, бор, фомозом моркови - бор, черным раком яблони - бор, марганец, серой гнилью земляники - марганец.

Во всех случаях наибольшая эффективность микроэлементов в защите растений от патогенов проявляется при их применении на фоне оптимального питания микроэлементами.

Влияние микроудобрений на фитосанитарное состояние агроэкосистем возможен в нескольких направлениях: повышение физиологической устойчивости и адаптивности растений; снижение репродуктивной способности вредных организмов в растениях-хозяевах; задержание скорости передачи возбудителей в здоровые растения; изменение толщины кутикулы и эпидермиса, создает у растений защитный слой; изменение скорости роста и развития растений, нарушает взаимодействие возбудителя и растения в критические периоды формирования урожая.

В течение всего вегетационного периода растения нуждаются основных микроэлементов. Некоторые микроэлементы НЕ реутилизуються, то есть не передвигаются из старых органов в моложе.

Микроэлементы жизненно важные для растений и оказывают прямое воздействие на организм, их специфический биохимический влияние нельзя заменить другими веществами. Без них растение не может ни расти, ни завершить некоторые метаботични цикла. их недостаток обязательно должна быть компенсирована. Только тогда можно получить качественную продукцию, которая соответствует оптимальному содержанию для определенного сорта сахаров, аминокислот, витаминов.

Растения способны использовать микроэлементы только в водорастворимой (подвижной) форме), неподвижная форма микроэлемента может быть использована растениями после протекания сложных биохимических процессов с участием гуминовых кислот почвы. В большинстве случаев эти процессы происходят медленно и в условиях орошения значительная часть подвижных форм микроэлементов может вымываться. Все микроэлементы, кроме бора, входят в состав тех или иных ферментов, а бор локализуется в субстрате и участвует в перемещении сахаров через мембраны вследствие образования вуглеводно- боратного комплекса.

Большинство микроэлементов являются активными катализаторами, которые ускоряют целый ряд биохимических реакций. Совместное действие микроэлементов значительно усиливает их каталитическую действие. Во многих случаях только их сочетание может обеспечить нормальное развитие растений.

Однако сводить роль микроэлементов только к их каталитического действия неправильно. Они оказывают значительное влияние на образование биоколоидив, направленность биохимических процессов. Так, марганец регулирует соотношение двух- и трехвалентного железа в клетках. Соотношение железо: марганец должно быть> 2. Медь защищает от разрушения хлорофилл и позволяет повысить нормы азота и фосфора почти вдвое. Бор и марганец активируют процесс фотосинтеза после подмерзания растений. Неблагоприятное соотношение между азотом, фосфором и калием может привести к болезни растений, которые лечат с помощью микроудобрений.

Оптимальное питание растений микроэлементами повышает их устойчивость к неблагоприятным погодным условиям:

Медь, цинк, марганец, кобальт, молибден положительно влияют на засухоустойчивость растений, сохраняют более высокий уровень синтеза белка, повышают содержание аскорбиновой кислоты, пролина, амидов, нуклеиновых кислот, выполняют в растениях защитную функцию;

Бор, цинк и марганец обеспечивают устойчивость растений к резким колебаниям температур;

Бор и молибден снижают у растений транспирации днем и повышают ее утром, увеличивают содержание связанной воды и Водоудерживающая возможности тканей, уменьшают дневную депрессию фотосинтеза;

Цинк и медь повышают морозостойкость растений.

Многие ученые называют их "элементами жизни", отмечая, что в их отсутствие жизни растений и животных становится невозможным. Недостаток микроэлементов в почве не приводит к гибели растений, но является причиной нарушения обмена веществ, вызывает к заболеванию растений и животных. Основы применения микроэлементов в сельском хозяйстве должны основываться не только на потребностях в них той или иной культуры, но и в большей степени на их содержимом в почве, определяет их содержание в растениях, влияет на производительность и качество урожая. Поэтому основой для разработки мероприятий по производству и применению удобрений должно быть содержание подвижных форм микроэлементов в почвах, их географическая распространенность и распределение по почвенному профилю. В то же время микроэлементы как тяжелые металлы в концентрациях, превышающих потребности в них растений, могут нарушать биологические циклы, подавлять, а иногда и привести к гибели растений. Особенно токсичны для живых организмов высокие концентрации таких элементов, как Pb, Cd, Co, Cu, Zn, Ni. Поэтому, несмотря на высокую эффективность микроудобрений, допускать их бездумного применения нельзя, так как это может привести к накоплению в почве токсического количества тяжелых металлов. Избыток микроэлементов, как и их недостаток вызывают метаболические нарушения в растениях. В целом растение устойчива к повышенным, чем в пониженных концентраций микроэлементов. В процессе эволюции у растений выработались механизмы, регулирующие поступление и содержание в них химических элементов. Это не означает, что устанавливается постоянное содержание химических элементов в органах: наблюдаются колебания. Иногда значительные. Схему защитных реакций растений против чрезмерного поступления микроэлементов приведены на рис. 6.1.

Рис. 6.1.

Корни является главным аккумулятором микроэлементов, задерживает их проникновения в стебель. Основная их часть локализуется по периферии корней в зоне так называемого пояса Каспари. Вместе с этим защитные возможности корневой системы ограничены и при значительном поступления токсичных ионов из почвы она может полностью защитить вегетативную массу от загрязнения. Стебель содержит меньше токсичных элементов и ограничивает их поступления в генеративные органы, поэтому в семенные всегда меньше тяжелых металлов, чем в корнях или стеблях.

Особенно высокая степень адаптации то токсичных концентраций некоторых микроэлементов имеют более низкие растения - микроорганизмы, мхи, лишайники. Высшие растения менее устойчивы к повышенным концентрациям микроэлементов (табл. 6.3).

Таблица 6.3. Проявления токсичности микроэлементов в сельскохозяйственных культур (обобщенно В. П. Кирилюком, 2006)

элемент	симптом	чувствительная культура
	Задержание роста, темно-зеленые или пурпурные окраска листьев, отмирание их кончиков, искажена корневая система
	Хлороз краев и кончиков листьев, бурые пятнышки на листьях, загнивание точек роста, корневая гниль	Злаки, картофель, огурец, подсолнечник
	Мижжилковий хлороз молодых листьев, белые края и кончики листьев, искаженные кончики корней
	Темно-зеленые листья, угнетение образования побегов, толстые и короткие корни, состояние злаков	Злаковые, бобовые, шпинат
	Некроз краев и концов листьев, хлоротичные и красно бурые пятнышки на листьях	Виноград, фруктовые
	Темно-зеленую окраску листьев, замедленный рост надземных частей растений и корней
	Хлороз и некротическое повреждение старых листьев, буровато-красные или красные некротические пятна, засохшие кончики листьев, чахлые корни	Злаки, бобовые, картофель, капуста
	Жовкнення или покоричневению листьев, угнетение кущения и роста корней
	Мижжилковий хлороз молодых листьев, серо-зеленые листья. Бурые чахлые корни, карликовость
	Темно-зеленые листья. Скручивания старых листьев, бурые короткие корни
	Мижжилковий хлороз или черные пятна, жовкнення молодых листьев, розовые пятна на корнях
	Хлороз и некроз листьев, мижжилковий хлороз молодых листьев, задержание роста растений, повреждение корней, состояние злаков	Злаки, шпинат

Биодоступность микроэлементов, поступающих из воздуха сквозь листья (фолиарне поглощения), также может значительно влиять на загрязнение продукции растениеводства. Это имеет и практическое значение при проведении внекорневых подкормок, особенно такими элементами, как железо, марганец, цинк и медь. Микроэлементы, поглощенные листьями, могут переноситься в другие ограни, включая корни, где избыточное количество этих элементов может откладываться. Скорость перемещения микроэлементов во многом зависит от органа растения, его возраста и природы микроэлемента. Часть микроэлементов, захваченных листьями, может вымываться дождевой или поливной водой.

Впервые биологическую роль микроэлементов в жизни растений начал исследовать В. И. Вернадский. Большой вклад в решение теоретических и практических вопросов учения о микроэлементах сделали Е. В. Бобко, Я. В. Пейве, М. В. Каталымова, А. К. Кедров-Зихман, А. П. Винноградов, В. А. Ковда, Г. В. Добровольский,

А. 1. Перельман, М. Я. Школьник и др. Основоположником учения о микроэлементах и микроудобрения в Украине был П. А. Власюк, который рассматривал их как необходимые для жизни растений факторы окружающей среды. Он доказал специфику и многофункциональную роль отдельных микроэлементов, создал новые формы удобрений, разработал методы и способы их применения для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.

Выразительная признак недостатка микроэлементов в растениях - нарушение их нормального роста. Прежде всего это касается В, Mn, Cu, Zn, Мо и др.

Основным источником микроэлементов для растений является почва. их доступность определяют по наличию подвижных форм, меди, цинка, молибдена и кобальта составляют 5-15% валового содержания, для бора - 10-30% (табл. 6.4).

Таблица 6.4. Группировка почв по содержанию подвижных соединений микроэлементов, мг / кг (И. П. Яцук, С.А. Балюк, 2013)

группа	Цвет на картограмме	степень обеспеченности	микроэлемент
группа	Цвет на картограмме	степень обеспеченности

	оранжевый

		повышенный

		очень высокий

Примечание. Экстракционный раствор: ацетатно-аммонийный с pH 4,8 (* 1); оксалатно-буферный с pH 3,3 (* 2) вода (* 3).

Группировка почв по способности обеспечивать растения одними и теми же микроэлементами, которые переходят в ацетатно-аммонийную и другие вытяжки, не совпадают. Это связано с разным количеством микроэлементов, которые вытесняются из почвы этими экстрагентами. Так, содержание подвижных соединений марганца в почвах, вытесненных ацетатно-аммонийным буферным раствором с pH 4,8, в среднем в 3-4 раза меньше, чем в вытяжке 0,1 н H2SO4; содержание цинка, наоборот, в ацетатно-аммонийной вытяжке в 2-4 раза больше, чем в 1 н растворе КС1; медь и кобальт буферным раствором экстрагируется мало, в среднем в 6-8 раз меньше, чем 1 н НС1 и 1 н HNO3.

Необходимо быть очень осторожным при оценке обеспеченности почв подвижными формами микроэлементов и разработки на их основе практических рекомендаций, так как их содержание значительно меняется в зависимости от времени взятия пробы. Эти колебания могут быть настолько значительными, что в разные сроки вегетационного периода один и тот же грунт может оказаться хорошо и слабо обеспеченным подвижными формами микроэлементов.

По сравнению с макроэлементами содержимое микроэлементов в почвах невысок. Поэтому все почвы способны полностью удовлетворить потребности растений в микроэлементах. Основной причиной дефицита микроэлементов в первую очередь является их слабая доступность для растений. Большинство почв Полесья хорошо обеспечены марганца и удовлетворительно медью, но они мало содержат бора, молибдена, цинка. Почвы Лесостепи богатые марганец, достаточно обеспечены медью, удовлетворительно молибденом, слабо - бором и цинком.

Закономерности распределения микроэлементов в почвах Украины обусловлены широкими природными свойствами самих элементов, минералого-геохимическими особенностями грунтотворних пород, физико-химическими характеристиками почв, ландшафтными и техногенными условиями. В грунтотворних глинистых породах с высоким содержанием коллоидных фракций и преобразованием минералов монтморилонитового типа содержится максимальное количество элементов, меньше всего их в флювиогляциальных, песчаных и супесчаных отложениях. Бедные на химические элементы зональные почвы Полесья, а максимальный содержимое валовых и подвижных форм характерен для почв степной зоны.

На основе информации о содержании и распределение микроэлементов в почвах Украины можно проводить биохимическое районирования той или иной территории, определить эффективность применения микроудобрений, подкармливать животных, а также прогнозировать природно-очаговые и, возможно, эндемичные заболевания животных и человека.

Всего в большинстве почв Украины обычно не фиксируется ни недостатка, ни избытка микроэлементов. Это объясняется спецификой грунтотворних пород, которую унаследовали и почвы. При относительной благополучия, свойственной черноземам, сельскохозяйственные культуры положительно реагируют на дополнительное внесение бора, марганца, меди, молибдена и цинка. Можно считать, что речь идет о стимулирующее действие, а не о недостатке микроэлементов.

1. РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

Микроэлементами называют химические элементы, необходимые для нормальной жизнедеятельности растений и животных, и используемые растениями и животными в микро количествах по сравнению с основными компонентами питания. Однако биологическая роль микроэлементов велика. Всем без исключения растениям для построения ферментных систем - биокатализаторов - необходимы микроэлементы, среди которых наибольшее значение имеют железо, марганец, цинк, бор, молибден, кобальт и др. Ряд ученых называют их "элементами жизни", как бы подчеркивая, что при отсутствии указанных элементов жизнь растений и животных становится невозможной. Недостаток микроэлементов в почве не приводит к гибели растений, но является причиной снижения скорости и согласованности протекания процессов, ответственных за развитие организма. В конечном итоге растения не реализуют своих возможностей и дают низкий и не всегда качественный урожай .

Микроэлементы не могут быть заменены другими веществами и их недостаток обязательно должен быть восполнен с учетом формы, в которой они будут находиться в почве. Растения могут использовать микроэлементы только в водорастворимой форме (подвижной форме микроэлемента), а неподвижная форма может быть использована растением после протекания сложных биохимических процессов с участием гуминовых кислот почвы. В большинстве случаев эти процессы протекают очень медленно и при обильном поливе грунта значительная часть образующихся подвижных форм микроэлементов вымывается. Все микроэлементы жизни, корме бора, входят в состав тех или иных ферментов. Бор не входит в состав ферментов, а локализуется в субстрате и участвует в перемещении сахаров через мембраны, благодаря образованию углеводно-боратного комплекса.

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

Большинство микроэлементов являются активными катализаторами, ускоряющими целый ряд биохимических реакций. Микроэлементы своими замечательными свойствами в ничтожных количествах способны оказывать сильнейшее действие на ход жизненных процессов и очень напоминают ферменты. Совместное влияние микроэлементов значительно усиливает их каталитические свойства. В ряде случаев только композиции микроэлементов могут восстановить нормальное развитие растений или регенерировать гемоглобин при анемиях .

Однако сведение роли микроэлементов только к их каталитическому действию неверно. Микроэлементы оказывают большое влияние на биоколлоиды и влияют на направленность биохимических процессов. Так марганец регулирует соотношение двух - и трехвалентного железа в клетке. Соотношение железо-марганец должно быть больше двух. Медь защищает от разрушения хлорофилл и способствует увеличению дозы азота и фосфора примерно в два раза. Бор и марганец повышают фотосинтез после подмораживания растений. Неблагоприятное соотношение азота, фосфора, калия может вызвать болезни растений, которое излечивается микроудобрениями.

Из анализа результатов отечественных и зарубежных специалистов по исследованию эффективности применения микроэлементов в сельском хозяйстве вытекает следующее:

ЖЕЛЕЗО.

Железо играет ведущую роль среди всех содержащихся в растениях тяжелых металлов. Об этом свидетельствует уже тот факт, что оно содержится в тканях растений в количествах более значительных, чем другие металлы. Так содержание железа в листьях достигает сотых долей процента, за ним следует марганец, концентрация цинка выражается уже в тысячных долях, а содержание меди не превышает десятитысячных процента .

Органические соединения, в состав которых входит железо, необходимы в биохимических процессах, происходящих при дыхании и фотосинтезе. Это объясняется очень высокой степенью их каталитических свойств. Неорганические соединения железа также способны катализировать многие биохимические реакции, а в соединении с органическими веществами каталитические свойства железа возрастают во много раз.

Каталитическое действие железа связано с его способностью менять степень окисления. Атом железа окисляется и восстанавливается сравнительно легко, поэтому соединения железа являются переносчиками электронов в биохимических процессах. В основе реакций, происходящих при дыхании растений лежит процесс переноса электронов. Процесс этот осуществляется ферментами - дегидрогенезами и цитохромами, содержащими железо.

Железу 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 нарушении и ослаблении фотосинтеза и дыхания вследствие недостаточного образования органических веществ, из которых строится организм растения, и дефицита органических резервов, происходит общее расстройство обмена веществ. Поэтому при остром недостатке железа неизбежно наступает гибель растений. У деревьев и кустарников зеленая окраска верхушечных листьев исчезает полностью, они становятся почти белыми, постепенно усыхают.

МАРГАНЕЦ.

Роль марганца в обмене веществ у растений сходна с функциями магния и железа. Марганец активирует многочисленные ферменты, особенно при фосфоролировании. Поскольку марганец активизирует ферменты в растении, его недостаток сказывается на многих процессах обмена веществ, в частности на синтезе углеводов и протеинов .

Недостаток марганца становится заметным сначала на молодых листьях по более светлой зеленой окраске или по 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 быстро появляются бурые некротические пятна. Листья отмирают даже быстрее, чем при недостатке железа.

Симптомы марганцевой недостаточности у растений проявляются чаще всего на карбонатных, торфянистых и других почвах с высоким содержанием органического вещества. Недостаток марганца у растений проявляется в появлении на листьях мелких хлоротичных пятен, располагающихся между жилками, которые остаются зелеными. У злаков хлоротичные пятна имеют вид удлиненных полосок, а у свеклы они располагаются мелкими пятнами по листовой пластинке. При марганцевом голодании отмечается также слабое развитие корневой системы растений. Наиболее чувствительными культурами к недостатку марганца являются свекла сахарная, кормовая и столовая, овес, картофель, яблоня, черешня и малина. У плодовых культур наряду с хлорозным заболеванием листьев отмечается слабая облиственность деревьев, более раннее, чем обычно опадание листьев, а при сильном марганцевом голодании - засыхание и отмирание верхушек веток.

Физиологическая роль марганца в растениях связана, прежде всего, с его участием в окислительно-восстановительных процессах, проходящих в живой клетке, он входит в ряд ферментных систем и принимает участие в фотосинтезе, дыхании, углеводном и белковом обмене и т. п..

Изучение эффективности марганцевых удобрений на различных почвах Украины показали, что урожай сахарной свеклы и содержание в ней сахара на их фоне был выше, более высоким был при этом и урожай зерновых .

ЦИНК.

Все культурные растения по отношению к цинку делятся на 3 группы:
- очень чувствительные (кукуруза, лен, хмель, виноград , плодовые);
- средне чувствительные (соя, фасоль, кормовые бобовые, горох, сахарная свекла, подсолнечник, клевер, лук, картофель, капуста, огурцы, ягодники);
- слабо чувствительные (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 сильнее всего сказывается на образовании семян, чем на развитии вегетативных органов. Симптомы цинковой недостаточности широко встречаются у различных плодовых культур (яблоня, черешня, японская слива, орех, пекан, абрикос , авокадо, лимон, виноград). Особенно страдают от недостатка цинка цитрусовые культуры.

Цинк входит в состав различных ферментов: карбоангидразы, триозофосфатдегидрогеназы, пероксидазы, оксидазы, полифенолоксидазы и др.

Обнаружено, что большие дозы фосфора и азота усиливают признаки недостаточности цинка у растений и что цинковые удобрения особенно необходимы при внесении высоких доз фосфора .

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

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

Агрохимическими исследованиями установлена необходимость цинка для большого количества видов высших растений. Его физиологическая роль в растениях многосторонняя. Цинк играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растительном организме, он является составляющей частью ферментов, непосредственно участвует в синтезе хлорофилла, влияет на углеводный обмен в растениях и способствует синтезу витаминов .

При цинковой недостаточности у растений появляются хлоротичные пятна на листьях, которые становятся бледно-зелеными, а у некоторых растений почти белыми. У яблони, груши и ореха при недостатке цинка развивается так называемая розеточная болезнь, выражающаяся в образовании на концах ветвей мелких листьев, которые располагаются в форме розетки . При цинковом голодании плодовых почек закладывается мало. Урожайность семечковых резко падает. Черешня еще более чувствительна к недостатку цинка, чем яблоня и груша. Признаки цинкового голодания у черешни проявляются в появлении мелких, узких и деформированных листьев. Хлороз вначале появляется на краях листьев и постепенно распространяется к средней жилке листа. При сильном развитии заболевания весь лист становится желтым или белым .

Из полевых культур цинковая недостаточность чаще всего проявляется на кукурузе в виде образования белого ростка или побеления верхушки. Показателем цинкового голодания у бобовых (фасоль, соя) является наличие хлороза на листьях, иногда асимметрическое развитие листовой пластинки. Недостаток цинка для растений чаще всего наблюдается на песчаных и супесчаных почвах с низким его содержанием, а также на карбонатных и старопахотных почвах.

Применение цинковых удобрений повышает урожай всех полевых, овощных и плодовых культур. При этом отмечается снижение пораженности растений грибковыми заболеваниями, повышается сахаристость плодовых и ягодных культур .

Под влиянием бора улучшаются синтез и перемещение 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. 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 опадание 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. Бор способствует и лучшему использованию кальция в процессах обмена веществ в растениях. Поэтому при недостатке бора растения не могут нормально использо-вать кальций, хотя последний находится в почве в достаточном количестве. Установлено, что размеры поглощения и накопления бора растениями возрастают при повышении калия в почве.

При недостатке бора в питательной среде наблюдается нарушение анатомического строения растений, например, слабое развитие ксилемы, раздробленность флозмы основной паренхимы и дегенерация камбия. Корневая система развивается слабо, так как бор играет значительную роль в ее развитии.

Недостаток бора ведет не только к понижению урожая сельскохозяйственных культур, но и к ухудшению его качества. 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.

Внешние признаки борного голодания изменяются в зависимости от вида растений, однако, можно привести ряд общих признаков, которые характерны для большинства высших растений . При этом наблюдается остановка роста корня и стебля, затем появляется хлороз верхушечной точки роста, а позже при сильном борном голодании следует полное его отмирание. Из пазух листьев развиваются боковые побеги, растение усиленно кустится, однако вновь образовавшиеся побеги, вскоре тоже останавливаются в росте и повторяются все симптомы заболевания главного стебля. Особенно сильно страдают от недостатка бора репродуктивные органы растений, при этом больное растение может совершенно не образовывать цветков или их образу-ется очень мало, отмечается пустоцвет опадание завязей.

В этой связи применение борсодержащих удобрений и улучшение обеспечения растений этим элементом способствует не только увеличению урожайности, но и значительному повышению качества продукции. Улучшение борного питания ведет к повышению сахаристости сахарной свеклы, повышению содержания витамина С и сахаров в плодово-ягодных культурах, томатах и т. д. .
Наиболее отзывчивы на борные удобрения сахарная и кормовая свекла, люцерна и клевер (семенные посевы), овощные культуры, лен, подсолнечник, конопля, эфиромасличные и зерновые культуры.

МЕДЬ.

Различные сельскохозяйственные культуры обладают неодинаковой чувствительностью к недостатку меди. Растения можно расположить в следующем порядке по убывающей отзывчивости на медь: пшеница, ячмень, овес, лен, 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 тоже вида имеют большое значение и существенно влияют на степень проявления симптомов медной недостаточности. .

Несмотря на то, что ряд других макро - и микроэлементов оказывает большое влияние на скорость окислительно-восстановительных процессов, действие меди в этих реакциях является специфическим, и она не может быть заменена каким-либо другим элементом. Под влиянием меди повышается как активность пероксисилазы, так и снижение активности синтетических центров и ведет к накоплению растворимых углеводов, аминокислот и других продуктов распада сложных органических веществ. Медь является составной частью ряда важнейших окислительных ферментов - полифенолксидазы, 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 до одновалентного состояния и обратно.

Медь играет большую роль в процессах фотосинтеза. Под влиянием меди повышается как активность пароксидазы, так и синтез белков, углеводов и жиров. При ее недостатке разрушение хлорофилла происходит значительно быстрее, чем при нормальном уровне питания растений медью, наблюдается понижение активности синтетических процессов, что ведет к накоплению растворимых углеводов, аминокислот и других продуктов распада сложных органических веществ .

При питании аммиачным азотом недостаток меди задерживает включение 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.

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

Признаки медной недостаточности проявляются чаще всего на торфянистых и на кислых песчаных почвах. Симптомы заболевания растений при недостатке в почве меди проявляются для зерновых в побелении и засыхании кончиков листовой пластинки. При сильном недостатке меди растения начинают усиленно куститься, но в дальнейшем колошения не происходит и весь стебель постепенно засыхает.

Плодовые культуры при недостатке меди заболевают так называемой суховершинностью или экзантемой. При этом на листовых пластинках слив и абрикосов между жилками развивается отчетливый хлороз.

У томатов при недостатке меди отмечается замедление роста побегов, слабое развитие корней, появление темной синевато-зеленой окраски листьев и их закручивание, отсутствие образования цветков.

Все указанные выше заболевания сельскохозяйственных культур при применении медных удобрений полностью устраняются, и продуктивность растений резко возрастает .

МОЛИБДЕН.

В настоящее время молибден по своему практическому значению выдвинут на одно из первых мест среди других микроэлементов, так как этот элемент оказался весьма важным фактором в решении двух кардинальных проблем современного сельского хозяйства - обеспечения растений азотом, а сельскохозяйственных животных белком .

В настоящее время установлена необходимость молибдена для роста растений вообще. При недостатке молибдена в тканях растений накапливается большое количество нитратов и нарушается нормальный азотный обмен.

Молибден участвует в углеводородном обмене, в обмене фосфорных удобрений, в синтезе витаминов и хлорофилла, влияет на интенсивность окислительно-восстановительных реакций. После обработки семян молибденом в листьях повышается содержание хлорофилла, каротина, фосфора и азота.

Установлено, что молибден входит в состав фермента нитратрадуктазы, осуществляющей восстановление нитратов в растениях. Активность этого фермента зависит от уровня обеспеченности растений молибденом, а так же от форм азота, применяемых для их питания. При недостатке молибдена в питательной среде резко снижается активность нитратрадуктазы.

Внесение молибдена отдельно и совместно с бором в различные фазы роста гороха улучшало активность аскорбинатоксидазы, полифенолоксидазы и пароксидазы. Наибольшее влияние на на активность аскорбинатоксидазы и полифенолоксидазы оказывает молибден, а активность пароксидазы - бор на фоне молибдена.

Нитратредуктаза при участии молибдена катализирует восстановление нитратов и нитритов, а нитритредуктаза также при участии молибдена восстанавливает нитраты до аммиака . Этим объясняется положительное действие молибдена на повышение содержания белков в растениях.

Под влиянием молибдена в растениях увеличивается также содержание углеводов, каротина и аскорбиновой кислоты, повышается содержание белковых веществ. Воздействием молибдена в растениях увеличивается содержание хлорофилла и повышается интенсивность фотосинтеза.

Недостаток молибдена приводит к глубокому нарушению обмена веществ у растений. Симптомам молибденовой недостаточности предшествует в первую очередь изменение в азотном обмене у растений. При недостатке молибдена тормозится процесс биологической редукции нитратов, замедляется синтез амидов, аминокислот и белков. Все это приводит не только к снижению урожая, но и к резкому ухудшению его качества .

Значение молибдена в жизни растений довольно разнообразно. Он активизирует процессы связывания атмосферного азота клубеньковыми бактериями, способствует синтезу и обмену белковых веществ в растениях. Наиболее чувствительны к недостатку молибдена такие культуры как соя, зерновые бобовые культуры, клевер, многолетние травы. Потребность растений в молибденовых удобрениях обычно возрастает на кислых почвах, имеющих рН ниже 5,2.

Физиологическая роль молибдена связана с фиксацией атмосферного азота, редукцией нитратного азота в растениях, участием в окислительно-восстановительных процессах, углеводном обмене, в синтезе хлорофилла и витаминов .

Недостаток молибдена в растениях проявляется в светло-зеленой окраске листьев, при этом сами листья становятся узкими, края их закручиваются внутрь и постепенно отмирают, появляется крапчатость, жилки листа остают-ся светло-зелеными. Недостаток молибдена выражается, прежде всего, в появлении желто-зеленой окраски листьев, что является следствием ослабления фиксации азота атмосферы, стебли и черешки растений становятся красновато-бурыми .

Результаты опытов по изучению молибденовых удобрений показали, что при их применении повышается урожай сельскохозяйственных культур и его качество, но особенно важна его роль в интенсификации симбиотической азотофиксации бобовыми культурами и улучшении азотного питания последующих культур .

КОБАЛЬТ.

Кобальт необходим для усиления азотофиксирующей деятельности клубеньковых бактерий Он входит в состав витамина В12, который имеется в клубеньках, оказывает заметное положительное действие на активность фермента гидрогеназы, а также увеличивает активность нитратредуктазы в клубеньках бобовых культур.

Этот микроэлемент влияет на накопление сахаров и жиров в растениях. Кобальт благоприятно действует на процесс синтеза хлорофилла в листьях растений, уменьшает его распад в темноте, увеличивает интенсивность дыхания, содержание аскорбиновой кислоты в растениях. В результате внекорневых подкормок кобальтом в листьях растений повышается общее содержание нуклеиновых кислот. Кобальт оказывает заметное положительное действие на активность фермента гидрогеназы, а также увеличивает активность нитратредуктазы в клубеньках бобовых культур. Доказано положительное действие кобальта на томаты, горох, гречиху, ячмень, овес и другие культуры. .

Кобальт принимает активное участие в реакциях окисления и восстановления, стимулирует цикл Кребса и оказывает положительное влияние на дыхание и энергетический обмен, а также биосинтез белка нуклеиновых кислот. Благодаря своему положительному влиянию на обмен веществ, синтез белков, усвоение углеводов и т. п. он является могучим стимулятором роста.

Положительное действие кобальта на сельскохозяйственные культуры проявляется в усилении азотофиксации бобовыми, повышении содержания хлорофилла в листьях и витамина В12 в клубеньках. .

Применение кобальта в виде удобрений под полевые культуры повышало урожай сахарной свеклы, зерновых культур и льна. При удобрении кобальтом винограда повышался урожай его ягод, их сахаристость и снижалась кислотность.

В таблице 1 приведены обобщенные характеристики влияния микроэлементов на функции растений, поведение их в почве при различных условиях, симптомы их дефицита и его последствия.

Приведенный обзор физиологической роли микроэлементов для высших растений свидетельствует о том, что недостаток почти каждого из них ведет к проявлению в той или иной степени хлороза у растений.

На засоленных почвах применение микроэлементов усиливает поглощение растениями питательных веществ из почвы и снижается поглощение хлора, повышается накопление сахаров и аскорбиновой кислоты, наблюдается некоторое увеличение содержания хлорофилла и повышается продуктивность фотосинтеза. Кроме этого необходимо отметить и фунгицидные свойства микроэлементов, подавление грибковых заболеваний при обработке семян и при внесении их по вегетирующим растениям.

Некоторые макро- и микроэлементы для питания растения получают из почвы, а другие в ходе агротехнических мероприятий обязательно нужно вносить в качестве подкормок.

Основные макроэлементы для питания растений

Итак, какова же роль макро- и микроэлементов в жизни растений, и каково их влияние на рост культур?

Растениям, как и всем живым существам, необходимо питание. Биологи выделяют десять основных питательных элементов, необходимых для нормального роста и развития растений, так называемых макроэлементов, кислород, водород, углерод, азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо. Но растениям нужны и микроэлементы, правда, в микродозах. К ним относятся бор, натрий, кремний, цинк, марганец, медь и некоторые другие.

Большую часть питательных веществ растения черпают из почвы. Однако они, в отличие от животных, могут добывать себе «пищу» и прямо из воздуха. Это касается, прежде всего, углерода и кислорода. Затем идет азот, являющийся основным компонентом воздуха, которым мы дышим. Так почему же растениям этим не воспользоваться?

Кислород , углерод и водород - основные строительные материалы, из которых состоят ткани растений. Как уже было сказано, кислород и углерод растения берут из воздуха, а водород получают, разлагая воду при фотосинтезе. Так что садоводам не стоит беспокоиться, как обеспечить своих питомцев этими элементами. Трудности могут возникнуть только у владельцев участков, расположенных рядом с пыльными дорогами, потому что слой пыли затрудняет поступление питательных веществ из воздуха.

Азот - один из важнейших макроэлементов в питании растений, потребность в нем чрезвычайно велика. Поэтому все руководства по агротехнике призывают восполнять истощающиеся запасы почвы. Однако нужно сказать, что чрезмерное рвение в подкормке своих питомцев скорее вредит им, чем идет во благо. Во-первых, у перекормленных растений удлиняется период вегетации, луковицы не успевают вызреть, что плохо сказывается на дальнейшей перезимовке. Во-вторых, замечено, что растения, получающие избыток удобрений, в особенности азота, в последующие годы чаще заболевают, подобно тому как изнеженный ребенок подхватывает всяческие простуды. Так что, подумайте, прежде чем закупать селитру и прочие азотные удобрения в больших количествах.

Фосфор , в противоположность азоту, сокращает вегетационный период. Причем, количество азота и фосфора в питании растения должно быть уравновешено, иначе при недостатке фосфора резко усилится действие азота, словно бы он содержится в избытке. Роль этого макроэлемента в жизни растений столь существенна, что при дефиците фосфора у образуется меньше цветков, а их окраска становится тусклой и малопривлекательной.

Калий способствует хорошему общему состоянию растений, усиливает их устойчивость к низким температурам. Особенно много калия требуется молодым растениям. Проявления дефицита этого элемента не столь заметны, как недостаток других макроэлементов. Растения, испытывающие недостаток калия, плохо переносят засуху и нередко гибнут из-за неблагоприятных погодных условий.

Кальций растения используют как строительный материал. При недостатке кальция страдают корни: медленно растут, образуют мало боковых корешков и корневых волосков. Стебли бывают искривленными, нередко полегают. На кислых почвах, обычно замокающих и маловоздушных, растения испытывают, как правило, недостаток этого элемента. Улучшить такие почвы можно путем известкования, а также осушения и рыхления. При избытке кальция растения плохо усваивают фосфор, железо, магний и другие элементы. В этом случае в почву рекомендуется добавлять торф. Внешним проявлением как недостатка, так и избытка кальция является хлороз (бледность листьев).

Магний нужен для образования в листьях хлорофилла, без которого невозможны процессы фотосинтеза. Потребность растений в магнии невелика, в большинстве случаев вполне достаточно его естественного содержания в почве. Нехватка этого элемента обычно наблюдается при избытке кальция, который ограничивает усвоение магния растением. Внешне это проявляется типичным хлорозом: листья бледнеют и даже желтеют. Магний, кроме того, важен для цветения и созревания семян. Если снизить количество кальция в почве, то обычно нормализуется и усвоение растениями магния.

Железо является незаменимым элементом для фотосинтеза (так как участвует в образовании хлорофилла) и протекания других жизненно важных процессов. Обычно вполне достаточно естественного содержания этого элемента в почве. Иногда растения испытывают дефицит железа из-за избыточного содержания кальция в почве. При этом листья становятся бледными.

Влияние микроэлементов на рост растений

Микроэлементы для растений не менее важны, чем макроэлементы.

Особое место занимает бор. При нехватке бора луковицы цветочных растений мельчают. Значение этого микроэлемента в жизни растений настолько высоко, что у декоративных его недостаток проявляется засыханием верхушек побегов, слабым цветением, появлением некрупных кожистых скрученных листьев.

Алюминий участвует в формировании цветков и влияет на их окраску.

Для роста растений необходим микроэлемент цинк, при его недостатке замедляется развитие культур, и растения получаются приземистыми. Особенно велика роль этого микроэлемента для таких растений, как гладиолусы.

Медь имеет для растений такое же значение, как и железо. При ее недостатке на листьях появляются белые пятна.

Молибден способствует росту корней и нормальному развитию всего растения. Этот микроэлемент в жизни растений не имеет определяющего значения и нужен в самых минимальных количествах. Его недостаток в почве у большинства растений практически никак не проявляется. Исключением являются .

Роль микроэлементов в жизни растений велика, но нужно их совсем немного. Бывает вполне достаточно их естественного содержания в почве. Обычно приходится вносить лишь медь, бор, молибден, цинк, и то лишь в тех садах, где в результате интенсивного выращивания культур расход питательных веществ повышен. При введении микроэлемента медь для питания растений используется медный купорос, который к тому же служит для профилактики грибных заболеваний. Дефицит марганца устраняют при помощи растворов марганцовки различной концентрации, которые, кроме того, помогают от . Поливы чередуют с опрыскиваниями. Концентрация микроэлементов должна быть невысокой - не более 1-2 г на 10 л воды. В состав современных комплексных удобрений, как правило, входят микроэлементы (смотрите внимательно на этикетки).

В течение последних двадцати-тридцати лет происходит постепенное изменение традиционных взглядов на подготовку почвы к посадке растений, в том числе на внесение удобрений. Упор делается на упрощение обработки почвы. В старые, довольно сложные рецептуры садовой земли вначале вносились лишь небольшие коррективы, вызванные недостатком тех или иных составных частей. При этом обнаружилось, что роль отдельных микроэлементов в питании растений могут брать на себя другие вещества, а некоторые можно и вовсе и вовсе исключать. При этом растения будут по-прежнему хорошо развиваться. Да и регулярное внесение минеральных удобрений не стало казаться столь уж бесспорной необходимостью.

Растения нуждаются в питании, а почвы со временем истощаются. Но не нужно сразу бросаться в магазин за пакетами с модными названиями. Значение микроэлементов для растений очень велико, но их количество не должно быть чрезмерным. Нехватка или избыток какого-то одного элемента сразу же сказывается на усвоении других. Это значит, что внесение искусственных удобрений далеко не всегда является полезным, ведь лишь в редких случаях можно достичь сбалансированного сочетания отдельных компонентов. Тем же, кто не может отказаться от удобрений, советуем для подкормок пользоваться комплексными удобрениями, содержащими микроэлементы.

Влияние микроэлементов на растения бесспорно, ведь без них удобрения действуют гораздо хуже или вообще не действуют.

Вносить же удобрения лучше в растворе. Для этого указанное в инструкции количество (обычно 20 г) нужно растворить в 10 л воды и внести на 1 м2 площади. Затем рекомендуется еще раз полить водой для того, чтобы питательный раствор проник глубже. Минеральные удобрения помогут получить большие урожаи здоровых крупных луковиц тюльпанов, и других весенних . Да и сами растения будут отличаться декоративностью.

Неплохо зарекомендовал себя способ «мягкого» удобрения. Со школьных лет мы знаем о круговороте воды в природе, а ведь с питательными веществами происходит примерно то же самое. Вся зеленая масса, образованная за лето, осенью возвращается в землю. Продукты жизнедеятельности организмов, населяющих почву, в конечном итоге служат пищей растениям. Кроме того, умирая, подземные обитатели возвращают в почву все, что взяли за свою жизнь. И так до бесконечности.

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

Существенное значение в питании растений, формировании урожая и его качества имеют бор, марганец, молибден, медь, цинк, кобальт, йод. Содержание большинства этих элементов в растениях колеблется от тысячных до стотысячных долей процента. Поэтому они получили название микроэлементов.

Микроэлементы принимают участие во многих физиологических и биохимических процессах у растений. Они - обязательная составная часть многих ферментов, витаминов, ростовых веществ, играющих роль биологических ускорителей и регуляторов сложнейших биохимических процессов. Если ферменты - катализаторы, то микроэлементы можно назвать катализаторами катализаторов. Микробиологические процессы также протекают при участии энзимов, в состав которых входят микроэлементы.

Растениям микроэлементы необходимы в ничтожно малых количествах. Однако недостаток их, как и избыток, нарушает деятельность ферментативного аппарата; а следовательно, и обмен веществ у растений. При недостатке микроэлементов растения заболевают: сахарная свекла, например, гнилью сердечка, лен - бактериозом, злаковые культуры на торфянистых и осушенных болотах - пусто-зернистостью и т.д.

Микроэлементы ускоряют развитие растений, процессы оплодотворения и плодообразования, синтез и передвижение углеводов, белковый и жировой обмен веществ и т.д. Поэтому необходимо внимательно изучать потребность растений в каждом микроэлементе и оптимально ее удовлетворять. Следует помнить, что с усилением химизации земледелия значительно повышаются урожаи, а следовательно, и вынос микроэлементов из почвы (табл. 4.17).

Потребность в микроэлементах в значительной мере удовлетворяется при внесении навоза, а также некоторых минеральных удобрений, особенно сырых калийных солей, фосфоритной муки, томасшлака, золы и др.

Значительное содержание бора, марганца, меди, цинка и кобальта в суперфосфате, по-видимому, связано с содержанием их в исходном фосфатном сырье (табл. 4.18).

4.17. Вынос микроэлементов с урожаями культур, г/га

Культура	Урожай, ц/га	Си	Мп	Мо
Пшеница зерно				0,10
солома				0,54
Ячмень зерно				0,42
солома				0,35
Клевер (сено, 2 укоса)				7,00
Картофель (клубни)				0,74
Листовая капуста (весь урожай)				4,32

В навозе отмечается высокое содержание всех микроэлементов. Следует отметить, что количество микроэлементов, поступающее с обычными дозами минеральных удобрений, намного меньше того, которое требуется для пополнения их почвенных запасов (табл. 4.18).

4.18. Содержание микроэлементов в минеральных и органических удобрениях,

мг/кг

Удобрение		Си	Мп		Со
Аммиачная селитра		следы	следы	следы	следы
Мочевина
Суперфосфат
из апатита (Невский завод)	12,5	1,18	142,0	0,27
из фосфорита Каратау			31,2		10,6
двойной гранулированный (Волжский завод)		2,15	127,5	0,44
Фосфоритная мука (Кингисеппское месторождение)		2,10	22,5	9,94	1,44
Хлористый калий (Соликамск)		1,70	15,3	следы
Калийная соль		0,91	42,2	0,29	1,33
Нитрофоска (Московский завод)		1,47	15,0	0,20
Навоз		8,00	868,0	6,00
Торф низинный	10,2		326,0
Торф верховой			43,0

В минеральных удобрениях 70-75% валового содержания микроэлементов находится в подвижной форме, т.е. усвояемой для растений. Подвижность микроэлементов в навозе значительно меньше, чем в минеральных удобрениях, и составляет не более 25%. Однако однократное за ротацию внесение навоза в дозе 40 т/га полностью компенсирует вынос меди, марганца, молибдена четырьмя или пятью обычными культурами и почти полностью восполняет вынос цинка.

4.19. Содержание микроэлементов в почве и растениях, мг/кг сухого вещества

Микроэлементы	Почва	Полевые культуры
Бор	1,5-50,0	0-1,0
Медь	1,5-30,0	7,0-20,0
Кобальт	0,4-4,0	0,2-0,4
Молибден	0,2-7,5	0,2-0,8

4.20. Содержание усвояемых форм микроэлементов в почвах, мг/кг

Почва

В (Н 2 0)

Си (1 н. НС1)

Zn (1 н. КС1)

Мп (0,1 н. H 2 S0 4)

Мо (окса- лат)

Со (1 н. HN0 3)

Дерново-

подзолистая

Чернозем

Серозем

Каштановая

Бурая

0,08-0,38

0,38-1,58

0,22-0,62

0,30-0,90

0,38-1,95

0,05-5,0

4.5- 10,0

2.5- 10,0

8.0- 14,0

6.0- 12,0

0,12-20,00

0,10-0,25

0,09-0,12

0,06-0,14

0,03-0,20

50,0-150

1,0-75

1.5- 125

1.5- 75

0,04-0,97

0,02-0,33

0,03-0,15

0,09-0,62

0,06-0,12

0,12-3,0

1,1-2,2 0,9-1,5 1,1-6,0 0,57-2,25

4.21. Валовое содержание микроэлементов в почвообразующих породах, мг/кг

Породы

Си

Мп

Мо

Со

Глины

Покровные

суглинки

Пески

140-150

18-22

10-20

25-40 9-26 3,2-8,0

620-800

600-650

70-200

1-20 2,9-3,2 до 0,8

8-52 11,8-14 2,9-4,2

до 54 30-49 8,2-28

Бор играет важную роль в опылении и оплодотворении цветков растений. Недостаток его приводит к большому количеству не- оплодотворенных цветков, которые опадают, что в свою очередь резко снижает семенную продуктивность растений. Бор стимулирует образование клубеньков на корнях бобовых растений. При недостатке его снижается фиксация азота атмосферы этими растениями. Борное голодание растений отрицательно влияет на углеводный и белковый

обмен в растениях, сахар и крахмал накапливаются в листьях, отток их в корнеплоды и другие места отложения задерживается. Недостаток бора приводит к нарушению анатомического строения растений: наблюдаются задержка в развитии меристемы и дегенерация камбия (цв. ил. 12-13, 32).

Бор не может реутилизироваться, так как он не поступает из старых органов растения в молодые. Признаки борного голодания появляются прежде всего на молодых частях растений. Симптомы борного голодания для отдельных сельскохозяйственных растений следующие: сахарная свекла заболевает гнилью сердечка, у льна отмирает точка роста вследствие поражения его бактериозом, а у картофеля отмечается повышенная заболеваемость клубней паршой.

При известковании резко снижается содержание усвояемого бора в почве. По-видимому, он переходит в слаборастворимые соединения с известью. Кроме того, при известковании усиливается микробиологическая деятельность в почве, что приводит к иммобилизации усвояемых форм бора, так как микроорганизмы используют его на построение органического вещества своего тела. Нельзя забывать, что кальций, внесенный с известью, является антагонистом бора и задерживает поступление его в растение. Этим объясняется высокое положительное действие борных удобрений на произвесткованных кислых почвах. Эффективность их возрастает на фоне высоких доз минеральных удобрений, так как с высокими урожаями выносится и больше бора из почвы.

Растения содержат различное количество бора. В зерне хлебных злаков его содержится от 4,7 (кукуруза) до 8,1 (пшеница) мг/кг сухого вещества, в бобовых - от 9,5 (чечевица) до 29 (соя), в семенах льна - 14,2, гречихи-18,7, в клубнях картофеля - до 13, в корнях свеклы - до 32 мг/кг. Вынос бора с хорошими урожаями сельскохозяйственных культур составляет 30-270 г/га. Больше его выносят технические и бобовые культуры, меньше - злаковые (табл. 4.22).

4.22. Содержание бора в урожаях важнейших сельскохозяйственных

культур

Культура		Культура
Зерновые	21-42	Картофель	70-140
Кукуруза (зеленая масса)	32-67	Кормовые корнеплоды	84-168
Клевер (сено)	41-82	Сахарная свекла	136-272
Лен	47-94

Почвы нашей страны содержат разное количество бора (табл. 4.23). Меньше всего его в почве тундры. Недостаточно обеспечены бором дерново-подзолистые и лесостепные почвы, а также красноземы и торфяные почвы. Больше всего валового и усвояемого бора содержится в солонцах и солончаках. Для решения вопроса о необходимости внесения борных удобрений важно знать количество в почве усвояемого бора, которое может значительно изменяться в пределах землепользования одного и того же хозяйства. Наиболее доступный для растений - водорастворимый бор.

4.23. Содержание бора в почвах, мг/кг почвы

Почва

Вало

вой

Усвоя

емый

Почва

Вало

вой

Усвоя

емый

Почва тундры

Дерново-подзолистая

Лесостепная

Черноземы

Каштановая

4.5- 5

4.6- 8

4.7- 12

4.8- 15

следы -0,1 0,04-0,6 0,3-0,9 0,5-1,8 0,6-1,5

Серозем

Засоленная

Краснозем

Торфяная

20-80

20-120

1-10

0,4^,8 0,9-40,0 0,2-0,5 0,05-2,5

Борные удобрения эффективны в том случае, когда в почве содержится меньше 0,3 мг водорастворимого бора на 1 кг почвы. Почвы Нечерноземной зоны по содержанию в них усвояемых форм бора делятся на пять групп (мг/кг почвы):

< 0,1 - очень бедная,

0 , 1 - 0,2 - бедная,

0 ,3-0,5 - среднеобеспеченная,

2.5- 67-1,0 - богатая,

8.0- 1,0 - очень богатая.

Эффективность борных удобрений чаще всего проявляется на вновь осваиваемых дерново-глеевых слабозаболоченных и торфяных почвах. От применения бора заметно повышается урожай корней и семян кормовых корнеплодов, семян клевера и люцерны. Положительно влияют борные удобрения на урожай гороха и кормовых бобов. Из зерновых культур наибольшей отзывчивостью отличается кукуруза. Положительный эффект от бора на пшенице, ржи, овсе, просе и ячмене наблюдается лишь на бедных этим микроэлементом известкованных верховых торфяниках.

Марганец принимает участие в окислительно-восстановительных процессах: фотосинтезе, дыхании, в усвоении молекулярного и нитратного азота, а также в образовании хлорофилла. Все эти процессы протекают под влиянием различных ферментов, а марганец - составная часть ферментов и их активаторов.

Роль марганца в различных физиолого-биохимических процессах изучал П.А. Власюк. Он установил, что при аммиачной форме азота в почве марганец действует как окислитель, при нитратной -как восстановитель. Марганец способствует образованию аскорбиновой кислоты и других витаминов, накоплению сахаров в корнях сахарной свеклы, увеличению содержания белков в зерне пшеницы и кукурузы.

При недостатке марганца в почве растения заболевают серой пятнистостью, которая может вызвать гибель растений, а при менее остром недостатке этого элемента резко снижается урожай сельскохозяйственных культур (цв. ил. 17-20). Типичные признаки недостатка марганца прежде всего проявляются на овсе: на старых листьях появляются желтые и желто-серые пятна и полосы (отсюда и название болезни - серая пятнистость). В опытах с внесением марганца под злаковые травы, клевер, люцерну на бедной этим элементом болотной почве получены прибавки урожая от 5 до 20%. При недостатке марганца угнетается рост корней.

Марганец в растениях содержится в больших количествах, чем другие микроэлементы: от нескольких миллиграммов до нескольких сотен миллиграммов на 1 кг сухого вещества. Вынос марганца с урожаями различных сельскохозяйственных культур составляет 0,5-

4,5 кг/га.

Валовое содержание марганца в почве выражается значительными величинами. По данным А.П. Виноградова, в пахотном слое различных почв содержится следующее количество марганца (в %): в дерново-подзолистых - 0,06-0,09, лесостепных - 0,06-0,20, черноземе - 0,08-0,09, каштановых - 0,10-0,28, в красноземах - 0,05-0,08, сероземах - 0,08-0,29. В почве марганец бывает двух-, трех- и четырехвалентным. В растения поступает только двухвалентная форма, находящаяся в почве или в обменном состоянии в почвенном поглощающем комплексе, или в почвенном растворе.

Окисленная форма марганца недоступна растениям, однако она при определенных условиях способна восстанавливаться до двухвалентной и поглощаться растениями. Например, при плохой аэрации почвы окисленная форма марганца анаэробными микроорганизмами почвы восстанавливается до двухвалентной формы. Поэтому в сильно уплотненных, плохо аэрируемых почвах всегда марганца больше, чем на рыхлых легких почвах. Рыхление почвы и другие приемы, усиливающие ее аэрацию, способствуют уменьшению количества в ней подвижного марганца. Содержание усвояемого марганца увеличивается после увлажнения почвы. Иногда появляется необходимость в приемах, снижающих содержание в почве подвижного
марганца. Потребность в марганце обычно возникает при недостаточном увлажнении, в засушливые годы и на легких почвах.

На усвоение марганца растениями в значительной мере влияет реакция почвы. Обычно недостаток его обнаруживается при pH 5,8 и больше. Марганцевая недостаточность наблюдается чаще всего на карбонатных почвах. На кислых же переувлажненных почвах часто наблюдается избыток подвижного марганца, который резко снижает урожай сельскохозяйственных культур. При избытке подвижного марганца в растениях нарушается углеводный, белковый и фосфатный обмен веществ, нарушаются процессы закладки генеративных органов, оплодотворения и налива зерна. Особенно вреден избыток марганца в почве для озимых культур, клевера и люцерны.

Избыток подвижных форм устраняется известкованием кислых почв, внесением навоза, фосфорных удобрений, в том числе суперфосфата в рядки или лунки. Эффективен также комплекс агротехнических приемов, направленных на создание хорошей аэрации почвы и уменьшение ее переувлажнения. Необходимость применения марганцевых удобрений может возникнуть при избыточном внесении извести.

Известкование бедных марганцем почв может привести к недостаточности его для растений, при сильном же подкислении создается высокая концентрация марганца, что отрицательно действует на растения. Поэтому рекомендуется поддерживать pH почвы на возможно более высоком уровне.

Кислотность почвы может способствовать подвижности и доступности марганца, вплоть до явлений марганцевого отравления. Лучшее средство против кислотности - хорошее известкование почвы, нейтрализующее избыток марганца.

< 0,1 - очень бедная,

0,1-10 - бедная,

11-50 - среднеобеспеченная,

51-100 - богатая,

> 100 - очень богатая.

Это разделение почвы ориентировочное и нуждается в проверке путем закладки полевых опытов.

Роль молибдена в жизни растений довольно разнообразна. Он активизирует процессы связывания атмосферного азота клубеньновыми бактериями, живущими на корнях бобовых растений, оказывает положительное влияние на жизнедеятельность свободно-живущих азотфиксирующих микроорганизмов, способствует синтезу и обмену белковых веществ в растениях, восстановлению нитратного азота. Он входит в состав фермента нитратредуктазы, восстанавливающего нитраты до аммония, без чего невозможен синтез белковых веществ.

Я.В. Пейве все биохимические процессы в растениях с участием молибдена подразделяет на 3 группы.

1. Действие молибдена на процессы восстановления нитратов, нитритов и гидроксиламида до аммиака и биосинтез аминокислот.

2. Участие молибдена в биохимических процессах, связанных с фиксацией молекулярного азота клубеньковыми бактериями в симбиозе с бобовыми культурами и свободноживущими почвенными микроорганизмами.

3. Влияние молибдена на биосинтез нуклеиновых кислот и белков.

Все эти процессы взаимосвязаны. Так, процесс восстановления нитратов связан с биосинтезом аминокислот и белков. Молекулярный азот, который восстанавливается до аммиака, также используется на построение белков и других азотсодержащих соединений у микроорганизмов и высших растений. При недостатке молибдена в растениях образуется меньше белков, накапливаются нитраты, нарушается обмен азотистых веществ. Молибден участвует в окислительно-вос-становительных процессах, углеводном обмене, синтезе витаминов и хлорофилла. Недостаток его в почве приводит к замедлению образования хлорофилла, резкому снижению содержания аскорбиновой кислоты.

Симптомы молибденового голодания наиболее четко проявляются на крестоцветных, особенно цветной капусте, и бобовых растениях (цв. ил. 14). Листья растений капусты сначала становятся пятнистыми, края листьев заворачиваются и завядают. При остром недостатке молибдена молодые центральные листья закручиваются в спираль. Листовая пластинка не развивается в ширину, так что внутренние листья состоят почти из листовых жилок. У бобовых вследствие ослабленной фиксации атмосферного азота проявляются признаки азотного голодания, урожай растений при этом резко снижается.

Молибдена в сухом веществе содержится очень мало (0,1-1,3 мг/кг). Больше его содержится в бобовых растениях. В различных растениях содержится следующее количество молибдена (в мг/кг сухого вещества): в корнях сахарной свеклы - 0,16, в листьях - 0,60, в сене красного клевера - 0,91, в зеленой массе желтого люпина - 1,12, в зерне пшеницы и овса - 0,16-0,19.

Если молибдена в кормах больше 10 мг/кг сухих веществ, животные часто страдают от так называемого молибденозиса. Токсическое действие молибдена на растения иногда проявляется на щелочных почвах, богатых подвижными его формами. На кислых дерново-подзолистых и светло-серых лесостепных почвах чаще всего отмечается недостаток молибдена, так как при повышенном содержании в почве подвижного алюминия, железа и марганца он переходит в неусвояемое состояние. На таких почвах нужно вносить молибден, особенно под бобовые культуры (горох, кормовые бобы, вику, клевер, люцерну, люпин). Хорошо отзываются на внесение молибдена также салат, цветная капуста и другие овощные культуры. Несколько меньшей отзывчивостью отличаются технические культуры: хлопчатник, лен, сахарная свекла. Зерновые хлеба слабо реагируют на внесение молибдена.

От внесения молибдена получены следующие прибавки урожая (в ц/га): вико-овсяной смеси (зеленая масса) - 44,7, люпина синего (зеленая масса) - 65,6, подсолнечника (зеленая масса) - 96,3, кормовой капусты - 81,3, помидоров - 75,0, кабачков - 79,2, свеклы кормовой - 57,7, турнепса - 43,2, яровой пшеницы - 1,1, гречихи -

3,2. Молибден не только повышает урожай сельскохозяйственных культур, но и улучшает качество продукции: увеличивается содержание белка, углеводов, аскорбиновой кислоты и каротина.

Наиболее богаты молибденом черноземные почвы, бедны -засоленные, каштановые и сероземы. Обычно в почвах тяжелого гранулометрического состава молибдена больше, чем в песчаных и супесчаных. По содержанию валового молибдена в почве не всегда можно определить обеспеченность растений этим элементом, так как для них важно наличие достаточного количества усвояемой формы молибдена, которая составляет 5-20% от валового содержания. Наиболее бедны подвижными формами молибдена дерново-под-золистые и лесостепные почвы, красноземы, наиболее богаты -черноземы, каштановые и сероземы.

Недостаток молибдена чаще всего наблюдается на дерново-подзолистых и светло-серых лесостепных почвах. Доступность его зависит от реакции среды: подкисление почвы понижает доступность молибдена растениям, подщелачивание - повышает. Внесение кислых

и физиологически кислых минеральных удобрений без известкования на этих почвах снижает доступность молибдена растениям.

4.24. Содержание молибдена в различных почвах, мг/кг почвы

Почва	Валовый (по Н.С. Авдонину)	Почва	Подвижный (по Г.А. Се- левцевой)
Дерново-подзолистая		Дерново-подзолистая песчаная	0,05
Болотная		супесчаная	0,14
Лесостепная		суглинистая	0,25
Чернозем		Лесостепная	0,32
Каштановая		Чернозем мощный	0,46
Засоленная	0,95	Т емно-каштановая	0,42
Серозем		Каштановая	0,45
Краснозем		Серозем типичный	0,50
Горная		Краснозем Торф верховой	0,21 0,30

До настоящего времени пока еще не разработаны точные показатели обеспеченности молибденом растений для всех почвенноклиматических районов нашей страны по содержанию его усвояемых форм в почве. Исследование этого вопроса представляет большое научное и практическое значение.

Дерново-подзолистые почвы по содержанию в них подвижного молибдена (в оксалатной вытяжке, мг/кг почвы) Я.В. Пейве делит на следующие группы:

4.5- 0,05 - очень бедная,

2.5- 05-0,15 - бедная,

8.0- 2-0,25 - среднеобеспеченная,

6.0- 3-0,5 - богатая,

1.5- 0,5 - очень богатая.

Эти показатели ориентировочны и зависят от биологических особенностей растений, свойств почв и других факторов.

Потребность в молибдене, как и в других микроэлементах, возрастает при высоких урожаях сельскохозяйственных культур на фоне хорошей агротехники и применения высоких доз минеральных удобрений.

Медь необходима для жизни растений в небольших количествах. Однако без меди погибают даже всходы. Она участвует в процессах окисления, входит в состав окислительных ферментов, например полифенолоксидазы, усиливает интенсивность дыхательных процессов, что сказывается на характере углеводного и белкового обмена веществ, придает хлорофиллу большую устойчивость, усиливает фотосинтетическую деятельность зеленых растений. Без меди затрудняется синтез белка. В листьях бобовых содержится медьсодержащий белок - пластоцианин. Он входит в состав хлоропластов

И, как полагают, необходим для фотосинтеза. О большой роли меди в процессах фотосинтеза свидетельствует тот факт, что почти 100% ее содержится в пластидах. Важную роль она играет в водном балансе растений. При недостатке меди растения теряют тургор, листья становятся вялыми, поникшими (цв. ил. 15).

Симптом медной недостаточности проявляется прежде всего у злаковых культур. Листья растений на концах становятся белыми и скручиваются, растения кустятся, но дают мало колосьев. В зависимости от степени недостаточности меди колосья или метелки частично или совсем бывают пустыми. Урожай зерна бывает небольшим, зерна - щуплыми, озерненность колоса - неполная. Следовательно, недостаток меди сильнее всего влияет на формирование генеративных органов. Болезнь растений, вызываемую недостаточностью меди, называют белоколосицей, или «белой чумой». Иногда ее называют «болезнью вновь освоенных торфяных почв», так как чаще всего растения испытывают недостаток этого элемента при освоении заболоченных и торфяных почв. Не все растения одинаково чувствительны к недостатку меди. Например, ячмень, яровая и озимая пшеница более чувствительны, чем озимая рожь.

По данным М.В. Каталымова, содержание меди колеблется от

1,5 до 8,1 мг/кг сухого вещества. Вынос меди с урожаем пшеницы составляет (в г/га) 7,3, овса - 15, фасоли - 14,2, проса - 21, свеклы кормовой - 45,4, свеклы сахарной - 52,5, люпина желтого - 126, картофеля - 169,4.

Валовое содержание меди в почвах колеблется от 1 до 100 мг/кг. Наиболее богаты медью красноземы и желтоземы, а самые бедные - торфяники. Однако по валовому содержанию этого элемента в почве нельзя судить о степени обеспеченности им. Из всех форм соединений меди в почве доступными для растений являются водорастворимая (ее менее 1 % от валового содержания) и поглощенная поверхностью коллоидов почвы. При вхождении меди в комплексные органические соединения подвижность ее резко снижается. Часть меди входит в кристаллическую решетку минералов. Усвояемые формы меди определяют па содержанию ее в вытяжке 0,5 н. азотной или 1 н. соляной кислоты. По содержанию подвижной меди в почвах определяют степень ее обеспеченности этим элементом и необходимость внесения медных удобрений.

Данные по обеспеченности почв медью, по Я.В. Пейве, приведены в табл. 4.25. Эти показатели ориентировочны и должны

уточняться путем закладки полевых опытов по определению эффективности медных удобрений в зависимости от содержания усвояемой меди в почве.

4.25. Обеспеченность почвы медью, мг/кг почвы

Почва	Высокая	Средняя	Низкая	Очень низкая
Дерново-глеевая, торфяно-глеевая, дерново-сильноподзолистая, песчаная		2,5-3,5	1,0-2,5	0,5-1,0
Дерново-карбонатная суглинистая		2,0-3,0
Торфянистая (низинные, переходные и вересковые болота)		3,0-5,0	1,0-3,0
Дерново-подзолистая суглинистая		2,0-3,0	1,0-2,0

Цинк участвует во многих физиолого-биохимических процессах растений. Главным образом он является катализатором и активатором многих процессов. Цинк окисляется в ферменте карбо- ангидразе, расщепляющей угольную кислоту на углекислый газ и воду, активирует каталазу, пероксидазу, липазу, протеазу и инвертазу. Он принимает участие в белковом, липоидном, углеводном, фосфорном обмене веществ, в биосинтезе витаминов (аскорбиновой кислоты и тиамина) и ростовых веществ - ауксинов. Цинк улучшает водоудерживающую способность растений, повышает количество прочно связанной воды.

Недостаток цинка приводит к нарушению обмена веществ у растений. Происходит распад белков под действием фермента рибо- нуклеазы, деятельность которого подавляется при достаточном содержании этого микроэлемента в растении. Цинковое голодание нарушает также углеводный обмен у растений: задерживается образование сахарозы и крахмала, больше накапливается редуцирующих сахаров. При нарушении фосфорного обмена в растениях больше накапливается минерального фосфора и уменьшается количество фосфорорганических соединений. При резком недостатке цинка нарушается процесс образования хлорофилла, в результате чего проявляется пятнистый хлороз, позже пятна приобретают красноватобронзовую окраску (цв. ил. 16).

Одним из признаков недостатка этого микроэлемента является образование на концах ветвей плодовых деревьев побегов с укороченными междоузлиями и мелкими листьями. Эта болезнь получила название розеточности. При этом ослабляется закладка плодовых почек, плоды бывают уродливые и мелкие. На однолетних культурах недостаток цинка обнаруживается очень редко. Наиболее чувствительны к его недостатку плодовые деревья, бобы, кукуруза, соя, фасоль, хмель и лен, менее - картофель, томаты, лук, люцерна,

просо, свекла и красный клевер; совсем не реагируют овес, пшеница, горох, спаржа, горчица и морковь.

В растениях содержится мало цинка - 15-22 мг/кг сухого вещества. При большом количестве его в почве содержание в растениях может достигать сотых долей процента. Вынос цинка с урожаем характеризуется следующими величинами (в кг/га): сахарной свеклы - 1,2-2,1, картофеля - 1,6, горчицы - 1-1,5, капусты и тимофеевки - 0,058-0,076.

Обычно цинковое голодание растений, особенно овощных, плодовых, кукурузы, обнаруживается на карбонатных почвах, богатых известью, где подвижных форм цинка мало.

Цинк, как и медь, фиксируется поглощающим комплексом почвы и закрепляется в форме органических комплексных соединений. С увеличением pH доступность цинка уменьшается. Поэтому недостаток цинка чаще всего проявляется на песчаных карбонатных почвах и богатых кальцием болотных почвах. На усвояемость цинка отрицательно влияют и фосфаты почвы, которые могут образовывать с ним труднорастворимые соединения.

Валовое содержание цинка в различных почвах страны неодинаково (табл. 4.26). Количество подвижного цинка в почвах (эту форму его извлекают из почвы 0,1 н. хлористым калием) также подвержено значительным колебаниям. Снижение подвижности цинка на карбонатных почвах объясняется связыванием его известью в нерастворимые цинкаты кальция. Кроме того, кальций задерживает поступление цинка в растения, так как эти катионы являются антагонистами. Подкисление почвы обычно сопровождается увеличением содержания в почве подвижного цинка.

4.26. Содержание цинка в почве, мг/кг почвы

Почва

Тундровая

Дерново-подзолистая

Лесостепная

53-76

20-67

28-65

Чернозем

Каштановая

Серозем

Краснозем

24-90

26-63

46-73

По данным Я.В. Пейве, почвы по обеспеченности их подвижным цинком делятся на следующие группы (мг/кг почвы):

4.5- 0,2 - очень бедная,

2.5- 3-1 ,0 - бедная,

8.0- 3 ,0 - среднеобеспеченная,

6.0- 5,0 - богатая,

>5,1 - очень богатая.

Эта группировка почв по содержанию цинка ориентировочная и должна уточняться в конкретных почвенно-климатических условиях путем закладки полевых опытов.

Кобальт необходим не только растениям, но и животным. Он входит в состав витамина В12, при недостатке которого нарушается обмен веществ - ослабляется образование гемоглобина, белков, нуклеиновых кислот, и животные заболевают акобальтозом, сухоткой, авитаминозом.

Роль кобальта в питании растений мало изучена. Известно, например, что небольшое количество этого микроэлемента требуется бобовым культурам для усиления работы клубеньковых бактерий. Однако потребность в кобальте для фиксации молекулярного азота во много раз меньше, чем в молибдене. Витамин В12 находят в клубеньках бобовых растений. Кобальт входит в состав ферментов кобамида, коэнзима и амутазы. Однако о соединениях кобальта в растениях мало известно (например, в растениях содержится кобальто-протеин).

Кобальта в растениях немного (0,2-0,6 мг/кг сухого вещества). Чтобы животные не испытывали недостатка в нем, кормовые культуры должны содержать 0,7 мг этого микроэлемента на 1 кг корма.

Оптимальная для растений доза кобальта в питательном растворе 0,06 мг/л. Среднее содержание кобальта в почвах составляет 110_3% (Власюк, 1969). Поступление этого элемента в растения усиливается с подкислением реакции среды, т.е. аналогично другим микроэлементам (кроме молибдена).

Йод также представляет интерес с точки зрения недостатка его для животных, так как он стимулирует деятельность гормона тироксина. Убедительных опытных данных о необходимости его для растений пока нет. Однако установлено благоприятное действие йода для разных культур при концентрациях его от 0,025 до 0,02 мг/л. В водных и песчаных культурах при содержании его свыше 1 мг/л воды и 1 кг почвы отмечалось отрицательное его влияние на томаты.

Йод может поглощаться листьями растений из атмосферы. Он входит в состав свободных аминокислот и соответственно в белки. Вынос его с урожаем около 10 г/га. Среднее содержание в почвах следующее (в %): в черноземах и каштановых - 5,3*0,0004, в лесостепных - 2,6*0,0004, в сероземах - 2,5 10*0,0004, в дерново-подзолистых -2,510*0,0004, в торфянистых - 1,2-10*0,0004, в красноземах - 110*0,004. В течение года йода с осадками попадает в почву от 9 до 50 г/га. Некоторое количество йода вносится в почву с сырыми калийными солями.
Недостаток йода в воде и пище вызывает заболевание щитовидной железы, особенно в горных районах, где меньше содержится йода. С профилактической целью применяют поваренную соль, обогащенную этим элементом.

Определить по внешним признакам недостаток для растения того или иного микроэлемента практически бывает очень трудно. Поэтому в каждом конкретном случае решение о применении микроудобрений для растений станет необходимым в том случае, если точно установлен его недостаток. При этом следует учитывать pH почвы, свойства поглощающего комплекса, влажность почвы, наличие других ионов, выращиваемую культуру и т.д. Следует помнить, что при неправильном применении микроудобрений легко можно превысить порог токсичности, что нанесет урожаю и качеству продукции непоправимый ущерб.

Эта статья также доступна на следующих языках: Тайский

Next

Огромное Вам СПАСИБО за очень полезную информацию в статье. Очень понятно все изложено. Чувствуется, что проделана большая работа по анализу работы магазина eBay
- rootshell
  
  Спасибо вам и другим постоянным читателям моего блога. Без вас у меня не было бы достаточной мотивации, чтобы посвящать много времени ведению этого сайта. У меня мозги так устроены: люблю копнуть вглубь, систематизировать разрозненные данные, пробовать то, что раньше до меня никто не делал, либо не смотрел под таким углом зрения. Жаль, что только нашим соотечественникам из-за кризиса в России отнюдь не до шоппинга на eBay. Покупают на Алиэкспрессе из Китая, так как там в разы дешевле товары (часто в ущерб качеству). Но онлайн-аукционы eBay, Amazon, ETSY легко дадут китайцам фору по ассортименту брендовых вещей, винтажных вещей, ручной работы и разных этнических товаров.
  - Next
    
    В ваших статьях ценно именно ваше личное отношение и анализ темы. Вы этот блог не бросайте, я сюда часто заглядываю. Нас таких много должно быть. Мне на эл. почту пришло недавно предложение о том, что научат торговать на Амазоне и eBay. И я вспомнила про ваши подробные статьи об этих торг. площ. Перечитала все заново и сделала вывод, что курсы- это лохотрон. Сама на eBay еще ничего не покупала. Я не из России , а из Казахстана (г. Алматы). Но нам тоже лишних трат пока не надо. Желаю вам удачи и берегите себя в азиатских краях.
rootshell

Еще приятно, что попытки eBay по руссификации интерфейса для пользователей из России и стран СНГ, начали приносить плоды. Ведь подавляющая часть граждан стран бывшего СССР не сильна познаниями иностранных языков. Английский язык знают не более 5% населения. Среди молодежи — побольше. Поэтому хотя бы интерфейс на русском языке — это большая помощь для онлайн-шоппинга на этой торговой площадке. Ебей не пошел по пути китайского собрата Алиэкспресс, где совершается машинный (очень корявый и непонятный, местами вызывающий смех) перевод описания товаров. Надеюсь, что на более продвинутом этапе развития искусственного интеллекта станет реальностью качественный машинный перевод с любого языка на любой за считанные доли секунды. Пока имеем вот что (профиль одного из продавцов на ебей с русским интерфейсом, но англоязычным описанием):
https://uploads.disquscdn.com/images/7a52c9a89108b922159a4fad35de0ab0bee0c8804b9731f56d8a1dc659655d60.png

Подсветка велосипеда светодиодной лентой своими руками Светодиодная лента на спицы велосипеда своими руками

Подсветка колёс велосипеда с помощью светодиодной ленты – отличный способ выделить своего двухколесного друга на фоне темноты и удивить прохожих оригинальным видом. В отличие от разрекламированных...

Портальный кран Ganz (Ганц)

Портальный кран «Ганц» - это отличные технические характеристики, надёжность конструкции и простота эксплуатации. Разработана эта машина венгерской компанией Ganz Danubius. Предприятие основано...

Комбайны Полесье: обзор моделей и цены

На протяжении 20 лет белорусский завод "Гомсельмаш" успешно производит сельхозтехнику, в том числе и зерноуборочные комбайны, которые на отечественном и зарубежном рынке славятся высокой...

Продольный разрез "титаника"

Чертежи Титаника, парохода британской кораблестроительной компании «Уайт Стар Лайн». Строительство крупного корабля, по времени заняло больше двух лет. На верфи работало около 3000 человек. В мае...

Основные приемы работы со станком

Все фото из статьи Дерево – это не только материал для изготовления брусьев, досок и прочих строительных элементов, это еще и простор для творчества, поскольку обрабатывается этот материал...

Как создать интерьерные картины самостоятельно?

Предметы декора в стиле хенд-мейд с каждым годом становятся все более популярными, так как каждый хочет иметь в своем доме эксклюзивное украшение, а не растиражированный безликий сувенир из...

Как соединить медь с алюминием — чем лучше и надежнее

При монтаже электропроводки иногда встаёт вопрос о соединении медного и алюминиевого провода. Этот вопрос особенно актуален при электротехнических работах в старом жилом фонде, где основная часть...

Самодельная мини мельница для муки

Все владельцы ферм знают, насколько полезна персональная мельница для зерна, своими руками которую изготовить несложно. С помощью данной конструкции можно возобновить запасы питания для кроликов...

Как правильно выбрать самый лучший самогонный аппарат для домашнего использования

Чтобы приготовить качественный алкогольный напиток самостоятельно, необходимо тщательно подобрать сырье и уделить много времени технологическому процессу. Самогонные аппараты упрощают эту задачу -...

Бесплатные фоторамки онлайн - красивые эффекты фото

Прикалывайтесь, улыбайтесь и творите вместе с нашими фотоэффектами!Сервис сайт содержит уникальную коллекцию , красивых фотоэффектов, и современных (вроде эффектов Инстаграм). Вам понравится...