Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Агрохимия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ЗНАЧЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И СПОСОБЫ ИХ ВНЕСЕНИЯ

В последние годы заметно возрастает необходимость применения в земледелии микроудобрений, что непосредственно связано с их отчуждением из почвы с урожаем. Вернуть микроэлементы растениям в почву возможно только с минеральными микроудобрениями или органическими удобрениями. Однако в настоящее время в почву с минеральными и органическими удобрениями вносится очень мало микроэлементов. Агрохимику важно знать, что доступность растениям микроэлементов почвы зависит от многих условий и вида растений.

В настоящее время известно более 250 ферментов, в состав которых входят металлы — кобальт, медь, молибден, цинк и др. Бор непосредственно не входит в состав ферментов, но он способствует ферментативным процессам. При его дефиците у растений отмирают точки роста побегов и корней, не прорастает пыльца. Железо, марганец, медь, цинк входят также в состав красящих веществ, придающих окраску цветам, ягодам и плодам.

Таким образом, микроэлементы входят в состав отдельных ферментов или активизируют их работу. Микроэлементы, входящие в состав ферментов, инициируют их работу. Без микроэлемента фермент пассивен. Растениям микроэлементы необходимы в очень малых количествах, однако отклонение от их оптимального содержания приводит к необратимому нарушению обмена веществ в растениях.

Принято различать валовое (общее) содержание микроэлементов в почве и содержание их в доступных растениям формах. В дерново- подзолистых почвах содержание доступных (подвижных) форм Мп, Си, Мо и Со составляет 15—20% от их общего количества, Zn — 3—5, В — 2—3%. Важно отметить, что содержание доступных растениям микроэлементов в почве зависит от метода определения их содержания.

На произвесткованных почвах с нейтральной реакцией нужно вносить больше микроудобрений, поскольку известкование уменьшает доступность растениям бора, марганца, меди, цинка и железа. Большое влияние на подвижность меди и цинка оказывают также фосфорные удобрения, а калийные — на доступность бора.

Главными источниками восполнения почвы микроэлементами являются органические и минеральные удобрения. Содержание микроэлементов в органических удобрениях зависит от используемых кормов. В 1 т навоза содержание марганца варьирует в пределах 60- 120 г, цинка — 30—60, меди — 5—12 , бора — 3—5, молибдена — 1 —2 г.

Способы внесения микроудобрений зависят от зоны, культуры и уровня обеспеченности почв микроэлементами. Используют в основном три метода применения микроудобрений: обработку микроудобрениями (опрыскивание или опыливание) семян растений, подкормку вегетирующих растений раствором микроудобрений и основное внесение в почву.

При значительном недостатке микроэлементов в почве микроудобрения вносят в качестве основного удобрения. На среднеобеспеченных микроэлементами почвах проводят опудривание (опрыскивание) семян или некорневые подкормки вегетирующих растений. Наиболее рациональным способом применения микроудобрений являются некорневые подкормки овощных и плодовых культур. Подкормки микроудобрениями проводят, как правило, совместно с обработкой посевов средствами химической защиты.

Борные удобрения. Бор входит в состав многих ферментов и играет незаменимую роль в жизни растений. Он участвует в синтезе углеводов (сахаров, крахмала, клетчатки), усиливает процессы оплодотворения и образования семян. При дефиците бора наблюдается слабое развитие корней, отмирание точек роста, например картофель заболевает паршой, лен — бактериозом, свекла — гнилью сердечка. При недостатке бора у всех сельскохозяйственных растений значительно снижается образование семян.

Содержание бора в семенах злаковых культур составляет 4-8 мг/кг, зернобобовых — 10—30, льна-долгунца — 10—15, гречихи — 15—20, сахарной свеклы — 25—30 мг/кг сухой массы. Наибольшее содержание бора у всех растений — в рыльцах пестиков цветка (до 30— 70 мг/кг). Вынос бора сельскохозяйственными культурами колеблется в пределах 40—250 г/га.

Наиболее отзывчивы на применение борных удобрений лен-дол- гунец, клевер, свекла, капуста цветная и белокочанная.

Общее содержание бора в 1 кг дерново-подзолистых почв колеблется в пределах 2—5 мг, в серых лесных — 5—10 и в черноземах — 10 -15 мг. Однако для растений бора обычно недостаточно, поскольку доступные формы бора составляют 5—10% от общего его содержания.

Дерново-подзолистые почвы России по содержанию доступного растениям бора подразделяют на четыре класса: слабообеспеченные — < 0,3 мг на 1 кг почвы; среднеобеспеченные — 0,3—0,7; высокообеспеченные — 0,7-1,0 и очень высокообеспеченные > 1,0 мг на 1 кг почвы. Для черноземных почв эти значения примерно в 3 раза выше. При низком содержании подвижного бора в почве его применение дает высокие положительные прибавки урожая.

Поскольку навоз содержит достаточное количество микроэлементов, применение микроудобрений в период, когда был внесен навоз, неэффективно. Как отмечалось, подвижность бора в почве в значительной степени зависит от реакции среды. После известкования подвижность бора в почве резко снижается.

Доза бора при основном его внесении составляет 0,5—1 кг, при опрыскивании — 60—100 г и при опыливании семян — 20—30 г на гектарную норму.

В качестве удобрений используются различные борсодержащие соединения, но наиболее распространенной является борная кислота (Н3ВОэ) — хорошо растворимый белый порошок, содержащий 17% В. Из борсодержащих удобрений можно также назвать простой суперфосфат (0,2% бора), двойной суперфосфат (0,4% бора), аммофос (0,6% бора) и др. Минеральные удобрения с бором вносятся в рядки при посеве или перед севом. Дозы бора под зерновые и зернобобовые культуры — 0,5—1 кг/га, под сахарную, кормовую, столовую свеклу, картофель и лен-долгунец — 1,3—1,5 кг/га. При рядковом внесении борсодержащих фосфорных удобрений доза бора составляет примерно 80—100 г/га (исходя из дозы фосфора при посеве).

При высоком содержании бора в почве может происходить отравление растений, особенно зерновых культур. Опасно в этом случае поедание растений животными.

Практика показывает, что растения заболевают уже при содержании подвижного бора 2 мг на 1 кг почвы, а при содержании бора в почве более 25 мг/кг болеют не только растения, но и животные. Высокие дозы бора очень ядовиты для растений и животных.

Медные удобрения. Медь является незаменимым элементов питания растений и животных. Она входит в состав ферментов оксидоредуктаз, участвующих в окислительно-восстановительных процессах, хлоропластов, активизирует восстановление нитратов, входя в состав нитритредуктазы и других редуктаз окисленных форм азота. Особенно велика роль меди в составе ряда окислительных ферментов, в том числе полифенолоксидазы.

Содержание меди в сельскохозяйственных растениях составляет 4—10 мг/кг сухой массы, а вынос ее с урожаями — 20—150 г/га. При недостатке меди в кормах животные заболевают малокровием, рахитом и др.

Наиболее требовательны к недостатку в почве меди злаковые зерновые сельскохозяйственные культуры. Недостаток меди у них вызывает «болезнь обработки», которая особенно часто проявляется у ячменя, яровой и озимой пшеницы на торфяных почвах. Многие плодовые культуры при недостатке меди страдают суховершинностью.

Валовое содержание меди в почвах России колеблется от 5 до 50 мг/кг. Наиболее бедны медью торфяники и песчаные почвы. По содержанию подвижных форм меди дерново-подзолистые почвы делятся на четыре класса: с низким содержанием — < 1,5 мг, средним — 1,5—3,0, высоким —3,1-5,0 и очень высоким — > 5,1-7,0 мг на 1 кг почвы.

В качестве удобрения используют в основном сульфат меди (медный купорос, CuS04 • 5Н20), содержащий 24% Си. Однако можно использовать нитрат и хлорид меди (Cu(N03)2 • 6Н20 и СиС12 * 6Н20), содержащие 23 и 26% Си, а также другие медьсодержащие соли.

Сульфат меди и медьсодержащие удобрения вносятся под основную обработку почвы под зерновые культуры. Дефицит меди обычно возникает после известкования почвы и на торфяных почвах.

По данным ВИУА, применение медьсодержащих удобрений повышает урожайность зерновых культур на 4—6 ц/га, картофеля — на 30—50, сена многолетних трав — на 6—8, кукурузы на силос — на 25—40, сахарной свеклы — на 30—45 ц/га.

Цинковые удобрения. Цинк играет важную роль в жизни сельскохозяйственных растений. Он входит в состав 35 ферментов и, кроме того, активизирует работу более 40 ферментов. Цинк является незаменимым элементов питания растений и животных, принимает участие в белковом, углеводном, липидном, азотном и фосфорном обмене, в синтезе ауксинов и других ростовых веществ. Цинк входит в состав фермента карбоксилазы, участвующей в декарбоксилирова- нии органических кислот в процессе дыхания — выделении С02 из карбоксильных групп (-СООН).

Недостаток цинка снижает образование сахарозы из моносахаров, синтез белков, образование фосфорорганических соединений, поступление элементов питания через корни. Чувствительными к дефициту цинка в почве являются плодово-ягодные культуры, соя, лен-долгунец, кукуруза и бобовые культуры. Чаше всего цинковое голодание проявляется на карбонатных почвах. Обеспеченность растений цинком может снижаться на переизвесткованных дерново- подзолистых и серых лесных почвах, а также при высоких дозах фосфорных удобрений.

Валовое содержание цинка в почвах снижается от севера к югу. Так, например, содержание цинка в дерново-подзолистых почвах — 35—70 мг/кг, серых лесных — 25—60 и черноземах — 20—50 мг/кг. По содержанию подвижных форм цинка дерново-подзолистые почвы подразделяют на четыре класса: с низким содержанием — < 3 мг/кг; средним — 3—5; высоким — 5—10; избыточным — > 10 мг/кг.

В качестве цинкового удобрения чаще всего используют сернокислый цинк (цинковый купорос, ZnS04 • 7НгО) — порошок белого цвета, содержащий 23% Zn, хорошо растворимый в воде. Наряду с цинковым купоросом, можно использовать нитрат и хлорид цинка (Zn (N03)2 • 6Н20, ZnCl2 • 6Н20), содержащие соответственно 23 и

27% Zn, а также другие соли. Дозы цинка для основного внесения составляют 2—4 кг/га, для некорневых подкормок — 100—150 г/га, опудривания или опрыскивания семян — 20—25 г/га. Если в поле вносился навоз, то применять цинковые удобрения на следует из-за высокого содержания цинка в навозе.

Следует отметить, что наша промышленность даже в лучшие годы выпускала очень ограниченное количество минеральных удобрений с цинком — 1,0—1,2 тыс. т, в том числе около 450 т сульфата цинка, 140—160 т цинка в двойном суперфосфате и 500 т цинка в цинкосодержащем аммофосе (Федюшкин, 1998).

Молибденовые удобрения. Молибден относится к «азотным» микроэлементам, поскольку участвует в восстановлении нитратов в нитриты. Он входит в состав нитратредуктазы, участвующей в восстановлении в растениях нитратного азота в аммонийный, и нитроге- назы (фермента, участвующего в фиксации азота бобовыми культурами и свободноживущими микроорганизмами). При молибденовой недостаточности тормозится работа нитратредуктазы и в растениях накапливаются нитраты. Молибден принимает участие в синтезе нуклеиновых кислот, фотосинтезе, дыхании, образовании витаминов и пигментов.

Сухая масса злаковых растений содержит мало молибдена — 0,1— 0,4 мг/кг, бобовых — 3—6 мг/кг. В семенах злаковых культур содержание молибдена небольшое — 0,3—0,8 мг/кг сухой массы, в семенах бобовых — 1 — 15 мг/кг.

Содержание общего молибдена в различных почвах колеблется от 0,4 до 2,5 мг/кг, а содержание его в подвижной форме варьирует в пределах 0,1—0,25 мг на 1 кг почвы. Наибольшее количество общего и подвижного молибдена содержится в черноземах, бедными молибденом являются легкие дерново-подзолистые почвы.

В отличие от других микроэлементов (Си, Zn, Мп, В, Fe) в кислых почвах молибден переходит в труднодоступные растениям соединения с железом, алюминием и марганцем, поэтому известкование увеличивает подвижность молибдена и улучшает питание им растений.

По содержанию доступных форм молибдена дерново-подзолистые почвы делятся на четыре класса: с низким содержанием — < 0,1 мг/кг; средним — 0,1—0,2; высоким — 0,2—0,4 и избыточным — > 0,4 мг/кг. Для чернозема эти показатели примерно в 2 раза выше.

Наиболее чувствительными к недостатку молибдена являются бобовые, кормовые и технические корнеплоды, капуста цветная и белокочанная, рапс и др. Важно отметить, что содержание молибдена более 3—4 мг на 1 кг сухой массы растений может повредить животным и человеку.

Основными удобрениями являются молибдат аммония ((NH4)6M07 024 • 4Н20), который содержит 52% Мо, молибдат аммония-натрия ((NH4)2Mo04 - Na2Mo04; 36% Mo), молибденсодержащие отходы электроламповой промышленности (12% Мо) и других производств, а также простые или комплексные удобрения, содержащие 0,01—0,1% Мо, например суперфосфат в смеси с молибдатами.

Применяют молибденовые удобрения практически на всех почвах в основном под бобовые культуры, сахарную свеклу, лен, гречиху и овощные культуры (капусту, салат, шпинат, томаты). Последействие молибденовых удобрений наблюдается в течение нескольких лет и заметно усиливается при известковании почв и совместном внесении борных удобрений.

Большое влияние на потребление молибдена растениями имеет уровень обеспеченности почв фосфором. Повышение содержания подвижного фосфора в почве и доз фосфорных удобрений заметно увеличивает использование Мо растениями.

Дозы Мо для предпосевной обработки семян — 10—30 г/га, некорневой подкормки — 50—80, а для введения в почву — 200— 400 г/га. На почвах с низким содержанием молибдена прибавка урожая сельскохозяйственных культур может составлять 15—25%. Значительные прибавки урожая от применения молибдена характерны для бобовых культур. При высоком содержании подвижного молибдена в почвах прибавки урожая от внесения молибденсодержащих удобрений незначительны.

Кобальтовые удобрения. Кобальт — необходимый растениям и животным элемент. Он входит в состав нитрогеназы, витамина В12, является составной частью многих ферментов, усиливает активность клубеньковых бактерий. При дефиците кобальта и витамина В12у растений, животных и человека существенно нарушается обмен веществ, снижается синтез белков, нуклеиновых кислот, образование гемоглобина. Важно отметить, что при содержании Со в сухом веществе кормов < 0,06 мг/кг животные заболевают акобальтозом.

Самое низкое содержание кобальта — в дерново-подзолистых легких почвах. Известкование повышает потребность почв в кобальте. По содержанию кобальта почвы делятся следующим образом: с низким содержанием — < 1,0 мг/кг; средним — 1,0—2,5; высоким — 2,5—3,0 и очень высоким — > 3,0 мг/кг почвы.

Невелика потребность в кобальте у бобовых культур. Содержание его в растениях составляет 0,3—0,5 мг/кг сухой массы. На кислых почвах подвижность кобальта и его доступность растениям выше, чем на нейтральных, и усиливается по мере их подкисления.

Потребность сельскохозяйственных растений в кобальте значительно меньше, чем в других микроэлементах, хотя дефицит его наблюдается практически повсеместно. Оптимальное содержание кобальта в растениях — 0,5—0,7 мг/кг сухой массы. Поэтому, учитывая высокую стоимость кобальтовых удобрений, CoS04 ? 7Н20, СоС12

зоо

20 и Co(N03)2 • 6Н20 и другие растворимые соли кобальта чаще всего используют в виде раствора (0,05% Со) для предпосевной обработки семян и/или некорневых подкормок растений, требующих значительно меньшего расхода удобрений, чем основное внесение под вспашку или другой вид обработки почвы. Большинство соединений кобальта в кислой и нейтральной среде хорошо растворимо в почве. В щелочной среде Со2+ образует нерастворимый гидроксид Со(ОН)2, в результате чего его доступность растениям значительно снижается. Кобальт также легко образует минеральные и органоминеральные комплексные соединения, характеризующиеся большой устойчивостью.

Сульфат, хлорид и нитрат кобальта (CoS04 • 7Н20, СоС12 • 6Н20 (22% Со) и Co(N03)2 • 6Н20 (20% Со)) хорошо растворимы в воде (при 25 °С — около 30—40%). Из водных растворов эти соли кристаллизуются с 7, 6,4, 2 и 1 молекулами воды. В качестве удобрения чаще всего используют гептагидрат (кобальтовый купорос, CoS04 • 7Н20), содержащий 20—21% Со.

Кобальтовые удобрения применяют на дерново-подзолистых и болотных почвах при возделывании бобовых, льна, конопли, сахарной свеклы, ячменя, озимой ржи и других культур. Дозы внесения кобальтосодержащих удобрений составляют (в пересчете на Со): в почву с макроудобрениями — 0,5—1,0 кг/га; для некорневых подкормок — 0,1—0,2 кг/га; для предпосевной обработки семян — 30- 60 г/ц.

Некорневую подкормку бобовых культур проводят в фазе 6—8 листьев 0,05%-ным раствором кобальтового удобрения; свеклы — 0,02%-м раствором при смыкании рядков.

Марганцевые удобрения. Марганец является незаменимым элементов питания растений и животных. По содержанию в почве он занимает третье место после алюминия и железа. Однако микроудобрения марганца эффективны на черноземах и каштановых почвах. В кислые дерново-подзолистые и серые лесные почвы марганец не вносят из-за высокого содержания в них подвижного марганца.

Марганец входит в состав окислительно-восстановительных ферментов, редуктаз, принимающих участие в восстановлении в растениях нитратов, нитритов и гидроксиламина до аммиака, а также влияет на синтез аминокислот, полипептидов и белков клетки. Вынос его урожаем растений составляет 0,5—5 кг/га. Недостаток марганца в кормах оказывает существенное влияние на животных.

Марганцевые удобрения применяют на черноземах, каштановых почвах, сероземах, торфяных и дерново-карбонатных почвах при возделывании зерновых злаковых и бобовых культур, кукурузы, сахарной свеклы, луговых трав, овощных, плодовых и ягодных культур.

Основным способом применения марганца в земледелии (как и других микроудобрений) является его внесение в почву совместно с минеральными удобрениями или в составе марганецсодержащих промышленных отходов. Марганец добавляют прежде всего к тем удобрениям, которые чаще всего применяют под сельскохозяйственные культуры, — суперфосфату, аммофосу и нитроаммофоске. Отходы промышленности, в которых марганец находится в доступной растениям форме, целесообразно рассматривать как местные удобрения.

Для предпосевной обработки семян или некорневых подкормок овощных, плодово-ягодных и других культур используют растворимые технические соли: MnS04, MnCl2, Mn(N03)2 и комплексонаты марганца. Указанные соли марганца образует хорошо растворимые в воде моно-, ди-, тетра- и гексагидраты.

Наиболее распространенными марганцевыми и марганецсодержащими удобрениями являются сульфат марганца MnS04 • 5Н20 (21-22% Мп); простой (0,5-1,5% Мп, 19,0% Р205) и двойной (2% Мп, 42-44% Р205) марганцевые суперфосфаты и аммофос (2,5—3,0% Мп, 48—52% P2Os, 9—11% N), получаемые смешением технического MnS04 • лН20 или марганцевых шламов (побочной продукции металлургии, 8—12% Мп) с соответствующим макроудобрением и последующим их гранулированием.

Сернокислый марганец (MnS04 • 5Н20) представляет собой мелкокристаллическую, хорошо растворимую в воде соль с содержанием Мп 21—22%. В качестве марганцевых удобрений можно использовать также хлорид марганца МпС12 • 6Н20, гидрокарбонат марганца Мп(НС03)2 • 5Н20 и нитрат марганца Mn(N03)2 • 6Н20. Все эти соли хорошо растворимы в воде и могут содержать до семи ее молекул.

Марганизированные комплексные удобрения (аммофос(ка), диаммофос(ка), нитрофоска и др.), наряду с азотом, фосфором и калием содержат около 0,2—1,0% хорошо усвояемого марганца.

Как отмечалось ранее, эффективность марганцевых удобрений в значительной мере обусловливается почвенно-климатическими условиями зоны земледелия. К почвам, нуждающимся в марганцевых удобрениях, относятся прежде всего почвы степных районов, Северного Кавказа, Южного Урала, Западной Сибири.

В нечерноземной зоне марганцевые удобрения эффективны лишь на легких дерново-подзолистых и серых лесных почвах, а также на известкованных почвах. В степной зоне или в сухую погоду, особенно на почвах со щелочной реакцией среды, эффективность марганцевых удобрений довольно высока.

Марганцевые удобрения, как и другие микроудобрения, используют для внесения в почву, предпосевной обработки (опудривания или опрыскивания) семян и для некорневых подкормок. До посева в почву с глубокой заделкой плугом или другими орудиями вносят марганцевый шлам в дозе 1—2 ц/га, марганизированные комплексные удобрения (например, нитрофоску) или суперфосфат в дозе 2—3 ц/га. Высокие прибавки урожая наблюдаются при внесении марганизированного суперфосфата в рядки при посеве в дозе

0. 5.ц/га.

Обработку семян марганцем проводят путем их сухого опудрива- ния сульфатом марганца или опрыскивания его 0,1%-м раствором (4—8 л/ц) обычно совместно с протравливанием ядохимикатами. Расход удобрения составляет 60-90 г на гектарную норму семян.

При некорневых подкормках используют водный раствор MnS04 • 5Н20 (0,05—0,2%). Марганцевые суперфосфаты, суперфосы и аммофосы вносят в почву из расчета 1-4 кг Мп на 1 га и 60—120 кг Р205 на 1 га. Дешевый источник марганца — отходы марганцевых руд — марганцевый шлам.

Железо. Без Fe в листьях не образуется хлорофилл и они заболевают хлорозом. При недостатке железа уменьшается образование этого пигмента и падает интенсивность зеленой окраски. Железо не входит в хлорофилл, но ферменты, принимающие участие в его образовании, содержат железо. Известна цитохромная система ферментов, ускоряющая реакции окислительного фосфорилирования. В ее составе имеются железопорфироины, которые переносят электроны при окислении и восстановлении. Принимая электрон, трехвалентное железо превращается в двухвалентное; отдавая электрон, двухвалентное железо переходит в трехвалентное. Недостаток железа задерживает синтез ауксинов в растениях.

Железом наиболее богата нетоварная часть урожая. Почти половина его, например, в кукурузе приходится на ее корневую систему (44,1% от общего содержания в растении), в зерне железа только 15,7%, остальное количество находится в листьях, стеблях и обертках початков. Таким образом, за пределы хозяйства железа удаляется очень мало. Общее же содержание этого микроэлемента в массе урожая составляет (в кг на 1 га): у хлебов — около 1,5; у зерновых, бобовых — до 2,2; у сахарной свеклы и картофеля — до 12.

В качестве удобрений используют сульфат железа — FeS04 • 7Н20, нитрат железа — Fe(N03)2 • 6Н20 и хлорид железа — FeCl2 • 6Н20.

Вопросы и задания для самоконтроля

  • 1. Какие микроэлементы и сколько их содержат разные почвы Беларуси?
  • 2. Расскажите о значении бора для растений.
  • 3. На какие группы принято делить почвы в зависимости от содержания подвижного бора?
  • 4. Назовите формы борных удобрений, дозы и способы их внесения.
  • 5. Какова роль меди в жизни растений?
  • 6. Как подразделяются почвы по содержанию подвижной меди?
  • 7. Назовите формы медных удобрений, дозы и способы их внесения.
  • 8. Какую роль играет цинк в растениеводстве?
  • 9. Как делятся почвы по содержанию подвижного цинка?
  • 10. Назовите формы, дозы и способы внесения цинковых удобрений.
  • 11. Расскажите о значении молибдена для растений и группировке почв по содержанию его подвижных форм.
  • 12. На каких почвах и под какие культуры прежде всего вносятся молибденовые удобрения?
  • 13. Назовите дозы и способы внесения молибденовых удобрений.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>