<<
>>

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).

Культура

Урожай,

ц/га

Си

Мп

Мо

гп

Пшеница зерно

27

20

161

0,10

148

солома

38

20

292

0,54

158

Ячмень зерно

25

22

96

0,42

91

солома

22

22

180

0,35

104

Клевер (сено, 2 укоса)

60

114

541

7,00

366

Картофель (клубни)

201

44

42

0,74

99

Листовая капуста (весь урожай)

542

49

427

4,32

371

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

В

Си

Мп

гп

Со

Аммиачная селитра

0

следы

следы

следы

следы

Мочевина

-

-

0

-

-

Суперфосфат

из апатита (Невский завод)

12,5

1,18

142,0

0,27

0,5

из фосфорита Каратау

-

-

31,2

-

10,6

двойной гранулированный (Волжский завод)

-

2,15

127,5

0,44

0,9

Фосфоритная мука (Кингисеппское месторождение)

-

2,10

22,5

9,94

1,44

Хлористый калий (Соликамск)

0

1,70

15,3

следы

2,8

Калийная соль

5,0

0,91

42,2

0,29

1,33

Нитрофоска (Московский завод)

-

1,47

15,0

0,20

0,7

Навоз

2,1

8,00

868,0

6,00

4,0

Торф низинный

10,2

-

326,0

-

4,1

Торф верховой

7,3

-

43,0

-

1,5

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.

О содержании микроэлементов в почве и растении можно судить по данным табл. 4.19. Содержание микроэлементов в почве в доступной форме зависит от типа почвы (табл. 4.20). Оно резко колеблется даже в пределах одного типа почвы.

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 (Н20)

Си (1 н. НС1)

Ъп{\ н. КС1)

Мп (0,1 н. Н2804)

Мо (оксалат)

Со (1 н.

НШ3)

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

  1. 10,0
  1. 10,0
  1. 14,0
  1. 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. 125
  1. 75
  1. 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

На содержание микроэлементов в почве оказывает влияние гранулометрический состав почвообразующих пород (табл. 4.21, Подколзин, Демкин, Бурлай, 2002).

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

Породы

В

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

Содержание бора в урожае, г/га

Культура

Содержание бора в урожае, г/га

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

1-2

  1. 5
  2. 8
  3. 12
  4. 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

2-5

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):

lt;0,1 - очень бедная,

0,1-0,2 - бедная,

0,3-0,5 - среднеобеспеченная,

0,67-1,0 - богатая,

  • 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.

На содержание марганца в почве оказывают влияние удобрения. Например, аммиачные формы азота и хлориды калия повышают содержание подвижного марганца. Дерново-подзолистые почвы по обеспеченности подвижным марганцем, по данным Я.В. Пейве, делятся на 5 групп (мг/кг почвы):

  • 0,1 - очень бедная,
  1. 1-10 - бедная,
  1. 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 клубень- новыми 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 -

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

Содержание молибдена в значительной мере определяется типом почвы. Валовое содержание молибдена в почвах колеблется в пределах 1,5-12 мг/кг (табл. 4.24).

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

2,1

Дерново-подзолистая

песчаная

0,05

Болотная

1,6

супесчаная

0,14

Лесостепная

2,5

суглинистая

0,25

Чернозем

4,6

Лесостепная

0,32

Каштановая

1,1

Чернозем мощный

0,46

Засоленная

0,95

Т емно-каштановая

0,42

Серозем

1,3

Каштановая

0,45

Краснозем

2,6

Серозем типичный

0,50

Горная

4,0

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:

  • 0,05 - очень бедная,
  1. 05-0,15 - бедная,
  1. 2-0,25 - среднеобеспеченная,
  1. 3-0,5 - богатая,
  • 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. 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

4-5

2,5-3,5

1,0-2,5

0,5-1,0

Дерново-карбонатная суглинистая

4-6

2,0-3,0

-

-

Торфянистая (низинные, переходные и вересковые болота)

gt;5

3,0-5,0

1,0-3,0

lt; 1

Дерново-подзолистая суглинистая

4-5

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

гп

Почва

гп

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):

  • 0,2 - очень бедная,
  1. 3-1,0 - бедная,
  1. 3,0              - среднеобеспеченная,
  1. 5,0              - богатая,

gt;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 - 5,3-10^, в лесостепных - 2,6-10^, в сероземах - 2,5 10^, в дерново-подзолистых - 2,510^, в торфянистых - 1,2-10"4, в красноземах - 110"3. 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.

<< | >>
Источник: Минеев В.Г.. Агрохимия: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Изд-во МГУ, Изд-во «Колос». — 720 с., [16] л. ил.: ил. — (Классический университетский учебник).. 2004

Еще по теме МИКРОЭЛЕМЕНТЫ:

  1. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ
  2. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ И УРОЖАЙ РАСТЕНИЙ
  3. Обработка семян микроэлементами
  4.   МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ  
  5. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ
  6. ОПТИМИЗАЦИЯ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ
  7. ОСОБЕННОСТИ МИГРАЦИИИ АККУМУЛЯЦИИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ
  8. БОЛЕЗНИ ДИСБАЛАНСА МИКРОЭЛЕМЕНТОВ (МИКРОЭЛЕМЕНТОЗЫ)
  9. Глава XVI МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В БИОСФЕРЕ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ
  10. Протравливание семян и обработка их микроэлементами
  11. 3.4. УЧЕНИЕ О              БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ ПРОВИНЦИЯХ