Спецможливості
Агрохімія

Чому потреба в мезоелементах зростає?

28.11.2018
1573
Чому потреба в мезоелементах зростає? фото, ілюстрація

Зі зростанням урожайності зростає важливість забезпечення полів достатньою кількістю кожного з 17 необхідних елементів живлення. Зокрема, через низку факторів зросла потреба в кальції, магнії та сірці. У зв’язку з цим вміщуємо рекомендації американських консультантів щодо внесення мезоелементів.

 

Внесення добрив, що не містять мезоелементів. Зазвичай удобрення проводиться добривами, що не містять магнію або сірки: діамонійфосфатом, карбамідом, нітратом амонію, азотом, фосфором або хлоридом калію. Через це виникає дефіцит сірки або магнію. У цих добривах а також у моноамонійфосфаті та безводному аміаку зовсім не міститься ні кальцію, ні магнію, ні сірки. Серед усіх поширених добрив тільки потрійний суперфосфат містить 14% кальцію і зовсім не містить ні магнію, ні сірки.

Зростання врожайності. За останнє десятиліття урожайність суттєво зросла. Кукурудза, яка дає по 12,5 т/га, використовує 70 кг/га магнію і 37 кг/га сірки. Для порівняння: за врожайності 7,5 т/га магнію виноситься 33 кг/га, а сірки – 22 кг/га.

Зменшення обсягів використання сірковмісних пестицидів. Раніше фермери могли розраховувати на таке джерело сірки, як інсектициди та фунгіциди. Зараз багато з цих пестицидів замінили препаратами, що не містять сірки.

Обмеження викидів в атмосферу. У США обмежують викиди металургійних печей і електростанцій. У багатьох інших країнах знизилися обсяги викидів у повітря сірки внаслідок спалювання газу побутовими та промисловими котлами. До того ж у сучасних автомобілях каталітичні конвертори абсорбують сірку, яка раніше разом з вихлопами потрапляла в атмосферу. Всі ці фактори знизили повернення сірки в грунт разом з дощами.

 

Винесення мезоелементів з урожаєм, кг/га

культура

урожайність, ц/га

кальцій

магній

сірка

кукурудза

112,5

49

64

33

соя

41

29

30

28

пшениця

47

20

23

20

помідори

906

33

40

60

цукрові буряки

250

н. д.

74

41

 

 

Кальцій

Кальцію приділяється недостатня увага при складанні схем удобрення багатьох високоврожайних та плодових культур. Виняток становлять помідори та арахіс, при вирощуванні яких просто необхідне хороше кальцієве живлення.

У грунті кальцій заміщує іони водню на поверхні часточок грунту, коли з метою зниження кислотності вноситься вапно. Він необхідний для мікроорганізмів, які переробляють пожнивні рештки в органічну речовину, виділяють поживні елементи і покращують структуру грунту та водоутримуючу здатність. Кальцій допомагає запрацювати азотофіксуючим бульбочковим бактеріям.

Функції кальцію в рослині:

кальцій поруч з магнієм та калієм допомагає нейтралізувати органічні кислоти, які утворюються внаслідок клітинного метаболізму в рослинах;

покращує абсорбцію інших поживних елементів корінням і їх транспорт рослиною;

активує низку ензимних систем, що регулюють ріст рослини;

допомагає перетворенню нітратного азоту в форми, необхідні для формування протеїнів;

необхідний для формування клітинних стінок і нормального поділу клітин;

покращує стійкість до хвороб.

 

Дефіцит кальцію

симптоми дефіциту кальціюДефіцит кальцію найчастіше виникає на кислих, піщаних грунтах внаслідок вимивання дощем або поливними водами. Він нехарактерний для грунтів, де внесено достатньо вапна з метою оптимізації рівня рН. По мірі зростання кислотності грунту ріст рослин ускладнюється внаслідок зростання концентрації токсичних елементів – алюмінію і/або марганцю, але не через брак кальцію. Аналіз грунту і достатнє вапнування – найкращий спосіб уникнути подібних проблем.

Дефіциту кальцію можна уникнути, регулярно проводячи аналіз грунту і коригування кислотності шляхом внесення оптимальних доз вапна. Необхідно дотримуватися збалансованого внесення кальцію, магнію та калію. Між цими елементами існує антагонізм: передозування одного призводить до дефіциту або нейтралізації іншого. Крім того, кальцій потрібно вносити не просто так, а в певні фази з метою забезпечення певних функцій рослини.

 

Джерела кальцію

Хороше вапнування ефективно забезпечує кальцієм більшість культур. Високоякісне кальцитне вапно ефективне, коли потрібна корекція рівня рН. Коли спостерігається також дефіцит магнію, можна вносити доломітні вапняки або ж кальцитні вапняки разом з таким джерелом магнію як калійно-магнієвий сульфат. Гіпс (сульфат кальцію) виступає джерелом кальцію за відповідного рівня рН.

 

Основні джерела кальцію

матеріал

вміст кальцію, %

нейтралізація кислотності (чистий карбонат кальцію=100)

гіпс

22

-

кальцитний вапняк

32

85-100

доломітовий вапняк

22

95-108

гідратований вапняк

46

120-135

 

Магній

Для росту рослин потрібна енергія. Пшениці та іншим культурам магній потрібен для забезпечення фотосинтезу. Магній – необхідний компонент молекул хлорофілу: кожна молекула містить 6,7% магнію.

Також магній виступає транспортером фосфору в рослині. Це необхідно для поділу клітин і утворення протеїнів. Поглинання фосфору неможливе без магнію, і навпаки. Таким чином, магній необхідний для метаболізму фосфатів, дихання рослин і активації низки ензимних систем.

 

Магній у грунті

симптоми дефіциту магніюЗемна кора містить 1,9% магнію, переважно в формі магнієвмісних мінералів. З поступовим вивітрюванням цих мінералів частина магнію стає доступним для рослин. Запаси доступного магнію в грунті місцями вичерпуються або вичерпані внаслідок вимивання, поглинання рослинами та хімічних реакцій обміну.

Доступність магнію для рослин часто залежить від рН грунту. Дослідження показали, що доступність магнію для рослин знижується за низьких значень рН. На кислих грунтах з рН менше 5,8 надлишок водню та алюмінію впливають на доступність магнію і поглинання його рослинами. За високого рН (більше 7,4) надлишок кальцію може перешкоджати поглинанню магнію рослинами.

Піщані грунти з низькою ємністю катіонного обміну мають низьку здатність із забезпечення рослин магнієм. Внесення вапна з високим вмістом кальцію може загострювати дефіцит магнію, активізуючи ріст рослин і збільшуючи потребу в магнії. Високі норми внесення амонію й калію можуть порушити баланс живлення за рахунок ефекту конкуренції іонів. Межею, нижче якої вміст обмінного магнію вважається низьким, а внесення магнію виправданим, є 25-50 частинок на мільйон або 55-110 кг/га.

Для грунтів з ємністю катіонного обміну більше 5 мг-екв на 100 г необхідно підтримувати співвідношення кальцію до магнію в грунті на рівні приблизно 10:1. Для піщаних грунтів з ємністю катіонного обміну 5 мг-екв і менше слід підтримувати співвідношення кальцію до магнію приблизно на рівні 5:1.

 

Як компенсувати дефіцит магнію

Якщо листковий аналіз виявив дефіцит магнію в вегетуючій рослині, його може компенсувати потрапляння магнію в розчинній формі разом з дощовою або поливною водою. Це робить магній доступним для кореневої системи і поглинанням рослинами. Невеликі дози магнію також можуть бути внесені через лист з метою корекції вмісту цього елементу або запобігання його дефіциту. Та найкраще вносити магній у грунт до сівби або до початку активного росту культури.

 

Джерела магнію

речовина

вміст магнію, %

водорозчинність

доломітний вапняк

6-12

ні

хлорид магнію

7,5

так

гідроксид магнію

40

ні

нітрат магнію

16

так

оксид магнію

56-60

ні

сульфат магнію

10-16

так

 

Сірка

Сірка в грунті

Джерелом сірки для рослин у грунті виступають органічна речовина та мінерали, але часто їх недостатньо або вони знаходяться в недоступній для високоврожайних культур формі. Більшість сірки в грунті зв’язана в органічній речовині і недоступна для рослин, поки її не перетворять у сульфатну форму грунтові бактерії. Цей процес називається мінералізацією.

сірка - обов'язковий елемент амінокислотСульфати такі ж мобільні в грунті, як і азот у нітратній формі, і в деяких типах грунтів можуть вимиватися з кореневої зони інтенсивними опадами або поливами. Сульфати можуть переміщуватися назад до поверхні грунту з випаровуванням води, за винятком піщаних грунтів або грунтів грубого механічного складу, де капілярні пори порушені. Мобільність сульфатної сірки ускладнює вимірювання її вмісту під час аналізу грунту і використання таких аналізів для прогнозування потреби у внесенні сірки.

Сірка в більшій мірі утримується глинистими частинками грунту, ніж нітратний азот. Інтенсивні дощі рано навесні можуть вимити сірку з верхнього шару грунту і зв’язати в нижньому, якщо верхній шар піщаний, а нижній - глинистий. Відтак культури, які ростуть на таких грунтах, можуть показувати симптоми дефіциту сірки на ранніх стадіях вегетації, але по мірі проникнення коріння в нижні шари грунту цей дефіцит може зникнути. На грунтах, піщаних по всьому профілю, з невеликим глинистим прошарком або взагалі без нього, культури добре відгукуватимуться на внесення сірки.

 

Сірка в рослинах

Сірка – частина кожної живої клітини і необхідна для синтезу певних амінокислот (цистеїну і метіоніну) та протеїнів. Сірка також важлива для фотосинтезу і зимостійкості культур. Крім того, сірка важлива для процесу перетворення нітратного азоту в амінокислоти.

 

Дефіцит сірки

магній - серце молекули хлорофілуПри візуальному аналізі дефіцит сірки часто плутають з дефіцитом азоту. В обох випадках спостерігається відставання рослин у рості, що супроводжується загальним пожовтінням листя. Сірка в рослині нерухома й не переміщується зі старих до молодих листків. За дефіциту сірки першими часто жовкне молоде листя, тоді як за дефіциту азоту – старе. Якщо дефіцит не дуже гострий, його симптоми можуть візуально не проявлятися.

Найнадійніший спосіб діагностики дефіциту сірки – аналіз зразків рослин на вміст як сірки, так і азоту. Нормальний вміст сірки в тканинах рослинах більшості культур коливається в межах від 0,2 до 0,5%. Оптимальний рівень співвідношення між азотом і сіркою – від 7:1 до 15:1. Якщо співвідношення виходить за вищевказані межі, це може сигналізувати про дефіцит сірки, але для точного діагнозу слід розглядати цей показник у комплексі з абсолютними показниками вмісту азоту й сірки.

В умовах  дефіциту сірки може накопичуватись азот у нітратній формі. Накопичення нітратів у рослині може перешкоджати формуванню насіння деяких культур, таких як ріпак. Тому збалансування вмісту сірки з вмістом азоту важливе для здоров’я рослин.

Такі культури як люцерна чи кукурудза, які дають високий урожай сухої речовини, вимагають найбільших доз сірки. Також картопля і багато овочевих культур потребують сірки у великих кількостях і родять краще за внесення добрив, що містять сірку. Без збалансованого живлення по сірці культури, що отримують високі дози азотних добрив, можуть страждати від дефіциту сірки.

 

Джерела сірки

Інколи значні кількості сірки може містити поливна вода. Наприклад, коли у зрошувальній воді вміст сульфатної сірки перевищує 5 частинок на мільйон, немає передумов для виникнення дефіциту сірки. Більшість сірковмісних добрив – це сульфати, які мають ступінь водо розчинності від середнього до високого. Найважливіше джерело нерозчинної в воді сірки – це елементарна сірка, котра може бути окислена до сульфатів під дією мікроорганізмів перед тим, як буде використана рослинами. Окислення проходить тоді, коли грунт теплий, має відповідну вологість, аерацію і розмір частинок сірки. Елементарна сірка добре засвоюється грунтом, а згодом – культурами.

 

Джерела сірки

вид добрива

вміст сірки, %

водорозчинність

підвищення кислотності грунту

сульфат амонію

24

+

+

тіосульфат амонію

26

+

+

полісульфід амонію

40-50

+

+

елементарна сірка

не менше 85

-

+

гіпс

12-18

+

-

сульфат магнію

14

+

-

нормальний суперфосфат

12

+

-

сульфат калію

18

+

-

тіосульфат калію

17

+

-

карбамід з сірчаним покриттям

10

-

+

Переклав Богдан Малиновський, b.malinovskiy@univest-media.com

Advertisement

Інтерв'ю
Николай Сафонов
Потенціал зростання органічного сегменту великий, його частка може досягти 5-10%. Тоді як поки що в Україні на нього припадає це менше 0,1% від загального споживання продуктів харчування. І статися це може в найближчі 5-10 років. Багато що... Подробнее
FAO не тільки переймається питанням, як нагодувати людство, а й намагається спрогнозувати прийдешнє АПК. Яким буде сільське господарство через 10 років, розповідає експерт FAO, українець Андрій Ярмак.

1
0