Для чего нужны микроэлементы растениям. Необходимые микроэлементы для растений

Микроэлементы — это вещества, требующиеся для роста растений в минимальных количествах. Они обязательно должны быть в почве, но в очень маленьких количествах. Например, содержание азота в песчаном субстрате должно быть в пределах 120-150 мг/л, фосфора — 60 мг/л, калия — 150-200 мг/л, железа — 5-10 мг/л, цинка — 1 мг/л, а бора — 0,2-0,3 мг/л. В число микроэлементов, необходимых растению, включаются сера, железо, бор, молибден, медь, марганец, цинк, кобальт.

❖ Сера входит в растительные белки-аминокислоты: метионин, цистин, цистеин, ферменты, в горчичное и чесночное масло. Сера принимает участие в азотном, углеводном обмене, в процессе дыхания, синтезе жиров.

❖ Железо входит в состав окислительно-восстановительных ферментов, участвует в синтезе хлорофилла, процессах дыхания и обмена веществ.

❖ Бор участвует в реакциях углеводного, белкового, нуклеинового обмена. Он не реутилизируется (не используется повторно) в растении, поэтому от его недостатка страдают молодые листья. Недостаток бора влияет на формирование репродуктивных органов растения.

❖ Молибдену отводится исключительная роль в азотном питании. Он локализуется в молодых растущих органах, его меньше в стеблях и корнях, больше в хлоропластах.

❖ Роль меди определяется ее присутствием в составе медьсодержащих белков, ферментов. Медь принимает участие в процессе фотосинтеза, углеводного и белкового обмена.

❖ Физиологическая роль марганца определяется тем, что он входит в состав окислительно-восстановительных ферментов и принимает участие в процессах фотосинтеза, углеводного и азотного обмена. Марганец, в основном, находится в хлоропластах. Он повышает водоудерживающую способность тканей, снижает транспирацию, улучшает плодообразование.

❖ Цинк оказывает влияние на обмен веществ в растении, что обуславливает его содержание в более 30 ферментах.

❖ Кобальт входит в состав витамина В12, роль его проявляется в биологической фиксации молекулярного азота. Кобальт накапливается в плодах и цветках.

На каких почвах наиболее нужны микроэлементы?

Тяжелые суглистые и глинистые почвы с рН от 6 до 7 более богаты гумусом и содержат больше макро- и микроэлементов, находящихся в связанном состоянии, — недостаток микроэлементов на таких почвах наблюдается очень редко. Из песчаных почв макро- и микроэлементы вымываются, поэтому на них необходимо внесение удобрений во время вегетации растений. На торфяных почвах растения часто ощущают недостаток кальция, магния, меди, кобальта, молибдена и бора.

При известковании почвы необходимо дополнительно вносить медь, марганец, бор.

Роль микроэлементов в жизни растений

Железо (Fe) – играет ключевую роль в синтезе хлорофилла. Участвует в фиксации атмосферного азота, в восстановлении нитратов до аммиака, в обмене углеводов, белков, ауксинов, серы, в поступлении и передвижении пластических веществ по растению, в росте и делении клеток. Недостаток железа приводит к пожелтению листьев, в дальнейшем растение гибнет.

Медь (Cu) – усиливает образование углеводов, белков, жиров, витамина С. Повышает интенсивность дыхания и фотосинтез, повышает морозо- , засухо- и жароустойчивость, устойчивость к заболеваниям, улучшает образование плодов и семян, усиливает поступление азота и магния. При недостатке меди ухудшается опыление растений, появляется склонность злаковых культур к полеганию.

Цинк (Zn) – увеличивает содержание сахарозы, крахмала и белков, витамина С, активирует фитогормон ИУК (ауксин, гормон роста), усиливает рост корневой системы, повышает водоудерживающую способность, морозо- , засухо- и жароустойчивость. Недостаток цинка наиболее негативно сказывается на образовании семян. Особенно чувствительны к недостатку цинка кукуруза, лен, плодовые.

Марганец (Mn) – участвует в фотосинтезе, активизирует гормон ауксин и ряд ферментов, уменьшает содержание нитратов в продукции, повышает содержание витамина С. Недостаток марганца негативно сказывается на многих процессах обмена веществ, в частности на синтезе углеводов и протеинов. Наиболее требовательные к марганцу культуры – свекла, картофель, зерновые.

Бор (B) – улучшает углеводный и белковый обмен, опыление и оплодотворение цветков, предотвращает появление гнили сердечка у сахарной свёклы и парши у картофеля, усиливает отток продуктов фотосинтеза в клубни, корнеплоды и луковицы. При недостатке бора нарушаются процессы деления клетки и образования генеративных органов. Недостаток бора сильнее всего сказывается на таких культурах как рапс, сахарная свекла, бобовые.

Молибден (Mo) – улучшает азотный обмен и синтез белков, уменьшает содержание нитратов. Необходим в усвоении азота воздуха, в синтезе нуклеиновых кислот. Увеличивает содержание хлорофилла, повышает интенсивность фотосинтеза. Увеличивает содержание углеводов, каротина, аскорбиновой кислоты, белка. Недостаток молибдена приводит к снижению устойчивости растений к различным заболеваниям. Чувствительны к недостатку молибдена бобовые культуры.

Ванадий (V) – повышает содержание хлорофилла, скорость фотосинтеза (при сильном освещении), является катализатором фиксации атмосферного азота

Кобальт (Co) – усиливает азотфиксацию, входит в состав витамина В12, увеличивает содержание хлорофилла и каротиноидов. Участвует в азотном обмене – биосинтезе белка и нуклеиновых кислот. Повышает содержание воды, особенно в засуху.

Хром (Cr) – активирует ряд ферментов, повышает иммунитет и устойчивость к стрессам. При недостатке наблюдается снижение роста и накопления биомассы, пожелтение и опадание листьев.

Селен (Se) – повышает устойчивость к заболеваниям и стрессам (за счёт накопления аминокислоты пролина). При недостатке у растений задерживаются рост и цветение, растения теряют устойчивость к переохлаждениям, становятся чувствительными к гербицидам.

Никель (Ni) – необходим для предотвращения накопления токсических доз мочевины, так как входит в состав разлагающего ее фермента. Стабилизирует рибосомы и усиливает рост.

Литий (Li) – повышает устойчивость к болезням, усиливает фотохимическую активность хлоропластов. Улучшает транспорт калия, усиливает рост корневой системы. Повышает содержание витаминов группы В.

Восполнение слабо доступных для растений микроэлементов средствами листовой подкормки при помощи удобрения содержащего оптимальный набор микроэлементов в физиологически сбалансированном соотношении, являлся основополагающей задачей при разработке удобрения нового поколения - «Аквадон-Микро», которое позволяет обогатить растения микроэлементами при минимальных экономических затратах и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Бор (B ) один из наиболее важных микроэлементов для растений. В клетке большая его часть представлена комплексными соединениями с полисахаридами клеточной стенки. Без бора, прежде всего, нарушаются процессы формирования репродуктивных органов, созревания семян и плодоношения. Исключительно важную функцию выполняет бор в углеводном обмене. Бор способствует лучшему использованию кальция в процессах обмена веществ в растениях. В этой связи применение «Аквадон-Микро» способствует не только увеличению урожайности, но и значительному повышению качества продукции.

Железо (Fe) участвует в функционировании основных элементов электрон-транспортных цепей дыхания и фотосинтеза, в восстановлении молекулярного азота и нитрата до аммиака, катализирует начальные этапы синтеза хлорофилла. Недостаток железа часто имеет место при переувлажнении на карбонатных, а также на плохо дренированных почвах, проявляется в пожелтении листьев (хлороз) и снижении интенсивности окислительно-восстановительных процессов.

Кобальт (Co) необходим высшим растениям для фиксации молекулярного азота бактероидами и концентрируется в клубеньках. Необходим для синтеза витамина В12. Является мощным стимулятором роста.

Магний (Mg) участвует в белковом и углеводном обмене, входит в состав хлорофилла, который при его недостатке разрушается, предотвращает хлороз. Происходит отток хлорофилла по жилкам из старых листьев к молодым. Недостаток магния проявляется в пожелтении участков листа между жилками и в снижении урожайности. Остро востребован культурами с большим выносом калия (сахарная свекла, виноград и др.)

Марганец (Mn) активизирует ферменты в растении, накапливается в листьях и участвует в фотолизе воды, являясь компонентом фотосистемы, способствует накоплению и передвижению сахаров из листьев в корнеплоды, стимулирует нарастание новых тканей в точках роста, улучшает поглощение железа из почвы и предупреждает хлороз. При его недостатке резко снижается выделение кислорода при фотосинтезе и содержание углеводов, особенно в корнях. Чувствительными культурами к недостатку марганца являются свекла сахарная, кормовая и столовая, овес, картофель, яблоня. Поступление марганца в растения снижается при низкой температуре и высокой влажности почвы, что чаще всего наблюдается ранней весной, и от этого в значительной степени страдают озимые.

Медь (Cu) входит в состав ферментов и участвует в окислительно-восстановительных превращениях, около 50% ее содержится в хлоропластах. При дефиците меди нарушается лигнификация клеточных стенок, снижается интенсивность дыхания и фотосинтеза. Признаки медного голодания проявляются чаще всего на
торфянистых и на кислых песчаных почвах. Симптомы заболевания для зерновых культур выражаются в побелении и засыхании кончиков листовой пластинки. При сильном недостатке меди растения начинают усиленно куститься, но в дальнейшем колошение не происходит, и весь стебель постепенно засыхает.
Растения отзывчивые к меди: пшеница, ячмень, овес, лен, кукуруза, морковь, свекла, лук, шпинат, люцерна, белокочанная капуста, картофель.
Медь повышает устойчивость растений против грибковых и бактериальных заболеваний, снижает заболевание зерновых культур различными видами головни, повышает устойчивость растений к бурой пятнистости. Плодовые культуры при недостатке меди заболевают, так называемой, суховершинностью или экзантемой.
Медь в растениях повышает содержание гидрофильных коллоидов, и, поэтому, в сухое и жаркое лето внекорневые подкормки этим элементом очень эффективны.

Молибден (Mo) часто называют микроэлементом азотного обмена, поскольку он входит в состав нитратредуктазы и нитрогеназы. При его недостатке, что часто бывает на кислых почвах, в тканях накапливается большое количество нитратов и нарушается нормальный обмен веществ у растений. Задерживается рост растений, тормозится синтез хлорофилла.

Сера (S). При недостатке серы наблюдается слабый рост растений и преждевременное пожелтение листьев. Больше всех других серу содержат и нуждаются в ней растения семейства крестоцветных, а также бобовые и картофель. При недостатке серы у плодовых культур листья и черешки становятся деревянистыми. В отличие от азотного голодания при серном голодании листья растений не опадают, хотя имеют бледную окраску. Недостаток ее отмечается на разных почвах, особенно на дерново-подзолистых, легких, малогумусных, а также в районах с большим количеством осадков, удаленных от промышленных центров.

Цинк (Zn) входит в состав многих ферментов, участвует в образовании хлорофилла, способствует ситнезу витаминов, поэтому подкормка цинком усиливает рост растений. Цинк играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растительных организмах. При его дефиците нарушается фосфорный обмен: возрастает содержание неорганического фосфата, замедляется его превращение в органические формы, что проявляется на растениях в хлоротичных пятнах на листьях, которые становятся бледно-зелеными, а у некоторых растений почти белыми. Применение «Аквадон-Микро» с содержанием цинка повышает урожай всех полевых, овощных и плодовых культур. При этом отмечается снижение пораженности растений грибковыми заболеваниями, повышается сахаристость плодовых и ягодных культур.

Для успешного культивирования сельскохозяйственных растений очень важна роль сбалансированности минерального питания. Избыток или недостаток какого либо элемента приводит к нарушению поступления других, что вызывает задержку ростовых процессов и снижает урожайность. Так, некоторые макроудобрения, внесенные в больших дозах, влияют на доступность для растений микроэлементов: фосфорные - цинка и меди, азотные - меди и молибдена, калийные - бора и магния. В то же время недостаток в почве микроэлементов снижает эффективность удобрений с макроэлементами

Витамины для зеленого друга

В роли "витаминов" для растений выступают микроэлементы. В начале ХХ века было установлено, что, кроме основных элементов питания растений, им нужны еще и соединения бора В, марганца Mn, меди Cu, цинка Zn, причем в очень небольшом количестве. Эти соединения назвали дополнительными элементами питания растений, или микроудобрениями, а сами элементы бор, марганец, медь, цинк -- микроэлементами. Достаточно ли в почве микроэлементов, можно определить, только наверняка зная, что основных элементов питания растений вполне хватает для их нормального роста и развития.

К открытию роли микроэлементов в растительном мире земледельцы пришли не сразу. Сначала наблюдательные крестьяне-пасечники заметили, что в одних местах при цветении гречихи (известного растения-медоноса) пчелы активно собирают мёд, а в других -- нет, причем в облюбованных пчелами гречишных посевах есть и колонии рыжих муравьев. Потом было обнаружено, что в организме рыжих муравьев содержание марганца достигает рекордного значения -- 0,05%. После тщательного исследования оказалось, что цветки гречихи, облюбованные пчелами, выделяют вдвое больше нектара, а это результат наличия в почве соединений марганца. Больше нектара -- лучше опыление, значит, и урожай обильнее.

Не прошло мимо внимания садоводов и то, что дикие яблони, растущие на почве, где обильно разрастаются фиалки, имеют отлично развитую листву и дают много яблок. А фиалки пышно растут там, где в почве достаточное количество соединений цинка.

И эти, и многие другие наблюдения, а также анализы почв с разными показателями плодородия привели к выводу: надо вносить в почву не только обычные удобрения, но и соединения микроэлементов, если их не хватает. Только там, где почвы удобрены навозом или древесной золой, не требуется подкормки микроэлементами: в золе и навозе их вполне достаточно.

Марганец, о котором шла речь выше, вносят в почву осенью в виде перманганата калия (марганцовки) или сульфата марганца; этих солей требуется 2--5 г на 1 кв. м. Можно и опрыскивать растения слабыми водными растворами марганцовки или сульфата марганца (5--10 г на ведро воды) в весенне-летний период (перед распусканием цветочных почек, во время массового цветения и в период интенсивного роста растений). Если марганца в почве слишком мало, растения дают об этом знать: листья их становятся желтоватыми из-за "межжилкового хлороза", который начинается с краев листа и идет к его центру.

Цинк вносят в почву в виде соли -- сульфата или хлорида цинка в количестве 0,3--0,5 г на 1 кв. м. Для опрыскивания растений применяют разбавленные водные растворы этих солей (2--10 г на ведро воды). Заметное количество цинка содержится в известняке и доломите и вместе с ними попадает в почву при известковании. Если цинка в почве недостаточно, растения страдают розеточностью и некрозом (омертвлением) листьев.

Бор помогает синтезу сахаров, увеличивает устойчивость растений к недостатку почвенной влаги; при "борном голодании" на яблонях появляются пустоцветы, завязи опадают, листья становятся уродливыми: края и верхушки их отмирают, а жилки приобретают красный цвет; отмирают и верхушки почек.
Бор вносят в почву в виде борной кислоты или буры; чаще всего это делают весной, смешивая эти микроудобрения с измельченной почвой или мелким песком. Для подкормки сада требуется обычно 1,5--2,0 г буры или 0,9--1,2 г борной кислоты на 1 кв. м. Чтобы опрыскать растения перед цветением и в начале массового цветения, готовят раствор, содержащий 10--30 г буры или 6--20 г борной кислоты в небольшом количестве горячей воды, а потом разбавляют этот раствор холодной водой до 10 л. Черноземы богаты бором и не нуждаются в этом микроудобрении.

Недостаток меди в почве дает о себе знать тем, что на молодых листьях яблонь появляются коричневые пятна, а кончики их белеют. Верхушки побегов увядают и отмирают, поэтому при хроническом недостатке меди в течение ряда лет плодовое дерево становится больше похоже на куст. Картофель и помидоры при нехватке меди склонны к заболеванию фитофторой. Обычно в почве вполне достаточно меди, особенно в тех местах, где применялись в качестве ядохимикатов бордосская или бургундская смеси. Однако на осушенных болотах и торфяниках этого микроэлемента может оказаться слишком мало, и тогда его недостаток восполняют, опрыскивая растения медным купоросом.

Микроэлементы в саду чаще всего вносят путем опрыскивания растений по листве - так же, как при внекорневой подкормке.
Концентрация водного раствора удобрения должна составлять:

Борная кислота 0,8--1,2 г/л

Бура 0,2--1,6 г/л

Двойной суперфосфат 1,6--2,4 г/л

Карбамид (мочевина) 3,2--4,0 г/л

Медный купорос 0,2--0,4 г/л

Молибдат аммония 0,1--0,2 г/л

Нитрат аммония 1,2--1,6 г/л

Сульфат калия 0,8--1.2 г/л

Сульфат магния 1,2--1,6 г/л

Сульфат марганца 0,4--0,8 г/л

Сульфат цинка 0,4--0,8 г/л

Хлорид калия 0,4--0,8 г/л

Напоминаем: опрыскивание надо проводить рано утром или поздно вечером, а днем -- только при облачной, но не дождливой погоде.
Чрезмерная концентрация водных растворов удобрений вредна; на листьях появляются ожоги, особенно опасные для молодых растений.
Поэтому весной содержание удобрений в водных растворах для внекорневой подкормки должно быть более низким.

ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ НА САДОВОМ УЧАСТКЕ

Микроэлементы принимают участие в протекании всех жизненных процессов в растениях, при этом необходимы они лишь в микро дозах, в отличие от базовых компонентов питания. Биологическое значение микроэлементов огромно, так как при их отсутствии невозможно существование самой жизни. А вот их дефицит в почве проявляется, прежде всего, в угнетении всех основных функций растительного организма, в особенности тех, что отвечают за его развитие и рост. В результате растения не могут полностью раскрыть свой потенциал и дают бедный и низкокачественный урожай, а то и вовсе погибают. Именно поэтому грамотное применение микроудобрений является обязательной составной частью технологии возделывания овощных культур и позволяет увеличить их урожайность с минимальным ущербом для вашего кошелька.

Микроэлементы в питании растений несут ответственность за выполнение множества разносторонних задач, среди которых:

• стимуляция синтеза в тканях растений всего спектра ферментов, которые позволяют им более активно использовать энергию, воду и питание (N, P, K). Это, в свою очередь, обеспечивает более высокий урожай;
• ускорение развития растений и созревания урожая;
• повышение устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе к бактериальным и грибным болезням;
• укрепление восстановительных сил растений после перенесенного стресса, вызванного неблагоприятной погодой, огрехами в уходе и т.п.;
• активизация иммунитета растений.

Большая часть микроэлементов обладают каталитическими свойствами, то есть способствуют ускорению всех биохимических реакций в растении. При этом только применение комплексных микроудобрений помогает добиться вышеозначенного каталитического эффекта и нормализовать рост и развитие растений.

Микроудобрения работают оптимальным образом, если поступают в почву в сочетании с макроэлементами, особенно это относится к фосфору и цинку, нитратному азоту и молибдену.

На протяжении всего вегетационного цикла растения испытывают острую потребность в ряде микроэлементов, так как некоторые из них не реутилизируются, то есть используются растениями однократно (не переносятся из стареющих частей в более молодые). Таким образом, чтобы использование микроудобрений оказывало свое положительное воздействие на продуктивность, обмен веществ и развитие растений, их необходимо строго дозировать и вносить в почву в оптимальные сроки и при помощи наиболее эффективных методов.

Учеными-агрономами доказано, что микроэлементы не имеют себе равных именно при внекорневых подкормках и в комбинации с макроэлементами. Подобные вещества, вносимые в профилактических дозах, не аккумулируются в почве, а полностью усваиваются растениями, влияя на них исключительно благотворно. Умеренное применение микроудобрений делает растения менее подверженными состоянию физиологической депрессии, а значит, делает их более устойчивыми к разнообразным заболеваниям, что дает ощутимую прибавку к урожаю с минимальными финансовыми и трудовыми вложениями.

Конечно, каждый конкретный препарат с микроэлементами должен использоваться в строгом соответствии с рекомендациями, приведенными его производителем на упаковке. Однако существуют некоторые универсальные практические замечания, которые необходимо учитывать при работе с микроудобрениями.

При внекорневых подкормках в жаркую, и особенно в солнечную, погоду велика вероятность возникновения химического ожога краев листьев. Поэтому все обработки по листу рекомендуется проводить при плотной облачности или после заката и до восхода солнца. Если есть потребность опрыскать растения каким-либо фунгицидом, то нужно проследить, чтобы суммарная концентрация химических веществ в смеси оставалась в границах допустимого. Также в этом случае из состава необходимо исключить макроудобрения.

Вообще говоря, не стоит шарахаться при слове «химия». Научные исследования показывают, что разумное, умеренное и своевременное применение микроудобрений обеспечивает получение экологически чистой и здоровой овощной продукции. Так, в картофельных клубнях здоровых растений, не испытавших недостатка микроэлементов, регистрируется меньше опасных для здоровья человека нитратов и радионуклидов.

Микроэлементов очень много, это почти вся таблица Менделеева. Но более или менее изучено и включено в круг забот земледельцев не более шести: марганец, бор, медь, молибден, кобальт, цинк. Они, хотя и в исчезающе малых количествах, регулируют все физиологические процессы в растениях и не только в растениях, но и в животных и в человеке. Поскольку растительные продукты составляют немалую часть нашего меню, то наше здоровье в большой степени зависит от содержания в них микроэлементов. Без них продукты питания неполноценны. Об остальных микроэлементах известно гораздо меньше. Может быть, они также необходимы, но пока что приходится полагаться на природу и надеяться, что почва сама позаботится о снабжении ими растений.

Однако не так давно мы узнали, что микроэлементы могут быть не только полезными, но и вредными. Ведь тяжелые металлы, которыми нас так пугают в связи с растущим загрязнением среды, это тоже микроэлементы. Высокое их содержание в промышленных выбросах привело к тому, что их концентрация в почвах и грунтовых водах достигла токсического уровня. В связи с этим встал вопрос совершенно обратного порядка - как обезвредить их и уменьшить их поступление в растения. К наиболее опасным и распространенным загрязнителям относят ртуть, кадмий, свинец и даже медь и цинк.

Мы сосредоточим свое внимание на первом аспекте, который в последние годы также стал предметом повышенного интереса деятелей агрономической науки. Выяснилось, что в почвах многих районов обнаружен серьезный дефицит полезных микроэлементов. Этого следовало ожидать, так как в течение многих десятков и даже сотен лет их запас в почвах истощался в связи с выносом их растениями, вымыванием в грунтовые воды и с поверхностным стоком. Считали, что их количества в растениях настолько малы, что можно не заботиться о восполнении этих потерь. Но вот оказалось, что в самом главном для питания растений корнеобитаемом слое запасы почти исчерпаны и необходимо их пополнять. Когда это обнаружилось, агрономам оставалось только схватиться за голову. Трудно представить, сколько урожая в течение многих лет недобиралось из-за недостатка микроэлементов.

Микроэлементы в почве.

Микроэлементы, как и другие элементы минерального питания растений, находятся в почве в нескольких формах: водорастворимая, обменная и труднодоступная. В последнюю входят элементы в составе минералов и трудноразлагаемы х органических соединений, а также удержанные прочными связями на глинистых частицах. Корни растений непосредственно усваивают водорастворимую и частично обменную форму, которые вместе составляют фонд доступного для растений микроэлемента. Остальное служит резервом, который в результате микробиологическ ого и химического разложения, а также в результате активности самих корней понемногу пополняет фонд доступной формы.

Содержание микроэлементов в почвах определяется их содержанием в почвообразующих породах и варьирует в очень широких пределах. Если посмотреть на картосхемы, отражающие определенные анализами количества микроэлементов в почвах, мы увидим очень мелкую мозаику из участков с высоким и низким содержанием. Однако в среднем для дерново-подзолис тых почв выявлена следующая закономерность: Почвы хорошо обеспечены марганцем, средне - цинком, бором и медью, недостаточно - молибденом и кобальтом. В серых лесных почвах и черноземах наблюдается приблизительно тот же ряд. Однако, когда говорят «хорошо обеспечены», имеют в виду общее содержание всех форм элемента, из которого доступная форма составляет лишь незначительную часть. Например, общее содержание бора в дерново- подзолистой почве 2-15 мг на кг почвы, в черноземе - 4-50 мг, а доступная форма в дерново-подзолис той почве - 0,08 мг на кг почвы, в черноземе - 0,38-1,58 мг. Можно представить, как быстро растения вычерпают весь запас доступной формы. Однако этого не происходит, если в корнеобитаемом слое есть достаточный резервный фонд и активная микрофлора.

Общее содержание микроэлементов выше в тех почвах, где больше глины. Поэтому тяжелые почвы лучше обеспечены ими, чем легкие. Большинство микроэлементов хорошо растворимы в воде и в легких почвах вымываются в грунтовые воды. По той же причине на тяжелых почвах их концентрация в верхнем корнеобитаемом слое выше, чем в более глубоком слое, а в легких - наоборот.

Большая часть микроэлементов входит в состав органических веществ и минералов в разной степени поддающихся разложению. Разнообразие минералов, содержащих микроэлементы довольно велико. Например, молибден входит в состав двадцати минералов, цинк - шестидесяти четырех. Марганец ведет себя как настоящий хамелеон. В почве он без конца меняет свои обличья, величину и знак заряда своих ионов и поэтому может образовывать самые разнообразные соединения. Всего в почве насчитывают около 14 форм марганца и около 150 минералов, содержащих марганец. В зависимости от условий одна форма переходит в другую и соответственно меняется ее растворимость и доступность растениям.

Подробнее о доступной форме

Содержание в почве доступной формы микроэлементов во многом определяется их растворимостью. По этому показателю микроэлементы делятся на хорошо растворимые - марганец и бор, средне растворимые - медь и цинк и плохо растворимые - молибден и кобальт. Помимо растворимости содержание того или иного микроэлемента в почвенном растворе определяется его способностью образовывать прочные связи с глинистыми частицами и органическими веществами. В прочно-связанной форме элемент не усваивается корнями. Поэтому в богатых органикой черноземах величина доступной формы хорошо растворимого бора значительно ниже, чем хуже растворимых кобальта и меди. Органические частицы прочно удерживают ионы бора и не выпускают их в раствор.

Растворимость микроэлементов в значительной степени зависит от кислотности. Все микроэлементы, кроме молибдена лучше растворяются в кислой среде. Поэтому известкование большими дозами приводит к уменьшению доступной формы.

Установлено, что в высокоплодородно й почве с высоким содержанием органики и нейтральным рН растения очень активно поглощают все элементы питания и в том числе микроэлементы несмотря на их невысокую растворимость (Панасин В.И..1986). Это объясняется интенсивным ростом и соответственно высокой потребностью в элементах питания. Поэтому, как утверждает тот же автор, на высокоплодородны х почвах всегда необходимо внесение микроудобрений. Это не значит, что общие запасы микроэлементов в почве истощились, но значит, что почва, то-есть микрофлора, не успевает обеспечить достаточно быстрое пополнение доступного фонда, чтобы удовлетворить потребности растений.

Уровень обеспеченности микроэлементами и анализы.

Содержание доступной для корней формы называют обеспеченностью микроэлементами. Существует несколько градаций обеспеченности, причем для каждого микроэлемента это свой ряд содержаний, который определяется анализами. О надежности этих анализов сами исследователи не очень высокого мнения.. Результат анализа сильно зависит от времени взятия пробы, от условия хранения образцов, от влажности почвы и т.д. Например, содержание доступного марганца в течение сезона меняется в два-три раза. Кроме того, мы уже знаем на примере других элементов питания, что корни работают совсем не так, как реагенты (слабые кислоты, слабые соли) , которые используют для получения вытяжек из почвы изучаемого элемента. То, что не поддается слабой кислоте, корни получают с помощью ферментов, выделяемых бактериями и грибами ризосферы. О недостатке микроэлементов лучше судить по развитию растений, их внешнему виду и признакам недостаточности, которые будут описаны ниже.

Более надежный способ судить об обеспеченности микроэлементами - внести микроудобрения в почву или провести внекорневую подкормку и посмотреть, даст ли это какой-нибудь эффект. Если - да, то это означает, что какого-то микроэлемента в почве не хватает и удобрение следует вносить, если - нет, само собой разумеется, нечего тратить на них время и деньги.

Надо еще иметь в виду, что потребность в микроэлементах тем выше, чем выше плодородие почвы. На высокоплодородны х почвах, которые могут обеспечить высокий урожай, его величина может быть ограничена нехваткой микроэлементов скорее, чем средний урожай на более бедных почвах. Поэтому предлагается принять следующее правило: на высокоплодородны х почвах микроэлементы всегда в дефиците и необходимо внесение микроудобрений.

Микроэлементы в растениях.

Мы не будем вдаваться в подробности, объясняя, какую роль играют микроэлементы в жизни растений. Достаточно сказать, что микроэлементы входят в состав ферментов, играющих ключевую роль во всех жизненных процессах в растениях. Недостаток микроэлементов ведет к снижению урожая, ухудшению его качества, общему ослаблению растений и, следовательно, повышению их чувствительности к инфекциям и вредителям. Например, микроудобрения молибдена, меди, кобальта увеличивают устойчивость томатов к фитофторе, бор аналогично действует на картофель, кобальт и медь увеличивают устойчивость капусты к бактериальным болезням.

Разные виды растений отличаются по потребности в микроэлементах и по способности накапливать их в своих тканях. Для иллюстрации приведем данные Орловой Э.Д., полученные на дерново-подзолис той почве Омской области: На 100 кг урожая в зерне кукурузы содержалось марганца 600 мг, в плодах томатов - 10 000 мг, в корнеплодах столовой свеклы - 4 000 мг, в репчатом луке (луковицы) - 70 мг. Содержание меди: кукуруза - 50 мг, томаты - 3 000, столовая свекла - 170 мг, лук - 70 мг. Эти цифры говорят о том, насколько велики различия в потребности разных овощных культур в том или ином микроэлементе. Они говорят также о том, насколько малые количества микроэлементов поглощаются растениями. Недаром к ним прибавляют приставку «микро». Сравните с аналогичными данными по калию, где на формирование 100 кг урожая требуются не миллиграммы, а сотни грамм этого элемента.

Мы видим также, что микроэлементы отличаются по своей способности накапливаться в тканях растений. Польская исследовательниц а А. Кабата-Пендиас (1989) приводит следующий ряд: сильно накапливаются кадмий, бор, средне - цинк, молибден, кобальт, свинец, слабо - марганец, железо, йод. В грибах сильно накапливаются ртуть, кадмий, медь, слабее - цинк, марганец. Этот ряд полезно всегда иметь в виду, если вы собираетесь использовать микроудобрения, так как у большинства микроэлементов весьма размыта граница между полезной и токсичной концентрацией. При этом имеется в виду токсичность не столько для растений, сколько для человека, который будет потреблять эти растения в пищу. Например, известны случаи, когда избыток в тканях растений такого, казалось бы, безобидного микроэлемента как молибден, приводил к серьезным заболеваниям людей.

Микроэлементы на садовом участке.

Садоводов, конечно, не может не интересовать вопрос, достаточно ли микроэлементов в почве садового участка и не теряют ли они часть урожая от их недостатка. Определить это не просто. Есть признаки, по которым определяют острый дефицит того или иного микроэлемента, но они не очень специфичны и у разных культур разные. Чаще всего это хлороз. Недостаток марганца проявляется в хлорозе молодых листьев, молибдена - хлороз краев листьев, цинка - хлороз листовой пластинки между жилками, остановка роста, меди - белые скрученные верхушки, завядание, бора - хлороз листьев, гибель точки роста, нарушение развития. Чаще всего недостаток того или иного микроэлемента проявляется не так остро, а выражается просто в снижении урожая. Поэтому надо знать, какие культуры к недостатку какого микроэлемента наиболее чувствительны. В общем виде зависимость садовых культур от наличия в почве микроэлементов выглядит так:

К недостатку бора чувствительны - бобовые, капуста, свекла, сельдерей, картофель, томаты, огурцы, яблони, груши, подсолнечник.

К недостатку марганца чувствительны - бобовые, томаты, свекла, перец, кукуруза, плодовые и ягодные культуры, злаки.

К недостатку меди чувствительны - злаки, подсолнечник, люцерна, шпинат.

К недостатку молибдена чувствительны - все виды капусты (особенно цветная), бобовые, томаты, салат.

К недостатку цинка чувствительны - злаки, бобовые, плодовые деревья.

К недостатку кобальта чувствительны - злаки, бобовые, свекла, овощные и ягодные культуры.

Для садоводов микроэлементы обычно продаются в наборе и, наверное, это правильно, так как развитие растений чаще всего зависит не от одного элемента, а от всего комплекса. Если у вас есть сомнения, обработайте этим комплексом семена растений. Это более эффективный способ, чем внекорневая подкормка. И посмотрите, каков будет эффект. Если никакого эффекта, значит, ваша почва содержит в достаточном количестве все необходимые микроэлементы.

Микроудобрения.

При определенных обстоятельствах может возникнуть потребность внесения какого-либо одного микроэлемента. Например, при внесении больших доз извести или на щелочных почвах бор и марганец переходят в недоступную для растений форму и проявляются признаки острой недостаточности этих элементов. На торфяных почвах как правило сильно ощущается недостаток меди.

Микроудобрения можно применять тремя способами.

Первый - внесение в почву. Обычно это делают весной до посева, так как при осеннем внесении значительная часть микроэлемента вымывается из корнеобитаемого слоя. Если внести микроэлементы весной, то большая их часть поглощается почвой и переходит в недоступное состояние, образуя резерв, из которого в течение двух-трех последующих лет пополняется фонд доступного элемента. Этот метод дает наилучший результат. Для больших площадей рекомендуется вносить микроэлементы в виде обогащенной ими формы суперфосфата. Это борсуперфосфат, молибденсуперфос фат и так далее (в скобках напомним, что обычный суперфосфат содержит немало кадмия и фтора). Эти удобрения можно вносить раз в несколько лет.

На небольших площадях садовых участков чаще применяют второй способ внесения микроудобрений путем внекорневой подкормки. Для этого используют более простые растворимые формы микроудобрений: борная кислота, молибдат аммония, сульфаты меди, цинка, кобальта и марганца. Обычная доза при опрыскивании листьев - о,о5%. Подкормку проводят в период бутонизации-нача ло цветения.

Третий способ - опрыскивание семян растворами микроэлементов в следующих концентрациях: борная кислота - 0,02%, сульфат марганца - 0,06%, сульфат цинка - 0,05%, сульфат меди - 0,2%, сульфат кобальта - 0,2%, молибдат аммония - 0,3% (по В.И.Панасину, 1986).

Для тех, кто применяет органические удобрения вряд ли может возникнуть необходимость в использовании микроудобрений, так как и навоз и компост достаточно богаты микроэлементами.

Еще один вид микроудобрений, еще не признанный нашей агрономической наукой, за рубежом уже находит признание и применение в органических хозяйствах. Это мука из горной породы. Если исходить из представления о том, что в корнеобитаемом слое постепенно исчерпывается запас доступных для разложения минералов, что называют деминерализацией почвы, то само собой разумеется, надо попытаться этот запас пополнить. Нет смысла выворачивать глубокой вспашкой на поверхность еще не тронутый разложением и богатый минералами нижний подстилающий слой. Такие идеи были, но их осуществление приводило к тому, что почва теряла свой самый драгоценный верхний плодородный слой. Гораздо проще внести минералы сверху. Это ведет к пополнению резервного фонда всех элементов минерального питания и в том числе микроэлементов.

Для этой цели годится мука из разных пород в том числе из базальта, диабаза, гнейса, порфирина, монтмориллонита. Очень важно добиться того, чтобы порода была измельчена очень тонко до состояния настоящей муки или пыли, только тогда она будет доступна для разложения микроорганизмами . Почву опыливают тонким слоем этой пыли, Точные дозы не называют, но расход приблизительно 40 г на 100 кв.м. Еще лучше смешать эту муку с компостом или навозом. Немецкие фермеры рассказывают настоящие чудеса о действии муки из горной породы. С ее помощью удалось восстановить в Германии умирающие леса, поврежденные кислыми дождями и загрязнением почвы тяжелыми металлами. Скот, который пасли на обработанных этой мукой пастбищах, отличался необыкновенным здоровьем и высокой продуктивностью. Такой же результат давало добавлением муки в корма. Наиболее пылкие энтузиасты добавляли эту муку в свою пищу по две чайные ложки в день и гордо рассказывали, как постепенно седина отступает, сменяясь естественным цветом волос. Все эти чудеса приписывают действию содержащихся в муке микроэлементов.

Питание растений, усвоение (ассимиляция) растениями питательных веществ, поступающих из внешней среды; основа обмена веществ. Источниками поступления питательных веществ для растений служит почва, из которой они получают растворённые в воде минеральные и азотистые вещества, а также углекислый газ воздуха, из которого в процессе фотосинтеза образуют органическое вещество.

Питание за счёт мёртвых органических остатков называется сапрофитным, а растения, питающиеся мёртвыми органическими остатками, - сапрофитами. Этот тип питания свойствен всем гнилостным грибам и бактериям.

Большая часть растений способна усваивать углерод из углекислого газа, восстанавливая его до органических соединений. Этот тип питания называется автотрофным (см. Автотрофные организмы). Он свойствен всем высшим зелёным растениям, а также водорослям, некоторым бактериям. Восстановление CO2 до органических соединений требует затрат энергии либо за счёт поглощаемого солнечного света (фотосинтетики), либо за счёт окисления восстановленных соединений, поглощаемых из внешней среды (хемосинтетики).

В тело растения многие химические элементы поступают в форме ионов, диссоциированных в водных растворах, через корень, с помощью которого осуществляется минеральное, или почвенное, питание.

Минеральное питание – это совокупность процессов поглощения из почвы, передвижения и усвоения химических биогенных элементов, то есть элементов, необходимых для жизни растительных организмов. В особенно больших количествах растениям необходимы макроэлементы N, S, P, K, Mg, Ca. Напротив, в крайне малых количествах необходимы такие микроэлементы, как B, Mn, Cu, Zn, Mo, Co.

Механизм поступления ионов в корень сложен. Он связан с их адсорбцией и активным поглощением из почвы, при этом затрачивается энергия. (в процессе дыхания живые клетки выделяют углекислоту, которая диссоциирует на ионы Н и НСО3. Затем происходит ионный обмен).

Макроэлементы

Азот - элемент образования органического вещества. Регулирует рост вегетативной массы. Определяет уровень урожайности.

Фосфор - элемент энергетического обеспечения (АТФ, АДФ). Активизирует рост корневой системы и закладки генеративных органов. Ускоряет развитие всех процессов. Повышает зимостойкость.

Калий - элемент молодости клеток. Сохраняет и удерживает воду. Усиливает образование сахаров и их передвижение по тканям. Повышает устойчивость к болезням, засухе и заморозкам.

Магний - повышает интенсивность фотосинтеза и образование хлорофилла. Влияет на окислительно-восстановительные процессы. Активирует ферменты и ферментативные процессы.

Кальций - стимулирует рост растения и развитие корневой системы. Усиливает обмен веществ, активирует ферменты. Укрепляет клеточные стенки. Повышает вязкость протоплазмы.

Сера - Участвует в азотном и белковом обменных процессах, входит в состав аминокислот, витаминов и растительных масел. Влияет на окислительно-восстановительные процессы.

Микроэлементы

Железо - Регулирует фотосинтез, дыхание, белковый обмен и биосинтез ростовых веществ – ауксинов.

Медь - Регулирует дыхание, фотосинтез, углеводный и белковый обмен. Повышает засухо -, морозо -, и жароустойчивость

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
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
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
	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.