Микроудобрения

источник: Сельскохозяйственный отраслевой сервер Agromage.com (http://www.agromage.com/)

Для увеличения производства сельскохозяйственной продукции наряду с основными удобрениями важное значение имеют микроудобрения, содержащие микроэлементы. Микроэлементы необходимы растениям в очень небольших количествах — их содержание составляет тысячные и десятитысячные доли процентов массы растений. Однако каждый из них выполняет строго определенные функции в обмене веществ, питании растений и не может быть заменен другим элементом.

При выращивании сельскохозяйственных культур на почвах с недостаточным, а в некоторых биогеохимических провинциях — с избыточным содержанием доступных форм микроэлементов снижается урожай и ухудшается качество продукции. Недостаток или избыток отдельных микроэлементов в растениеводческой продукции и кормах может вызывать заболевание человека и сельскохозяйственных животных.

В условиях интенсивной химизации сельского хозяйства рост урожаев сопровождается увеличением выноса всех элементов питания, в том числе микроэлементов. Это повышает потребность в применении отдельных микроудобрений на почвах не только с недостаточным, но и умеренным содержанием соответствующих микроэлементов в доступной растениям форме.

Микроудобрения можно разделить на группы:

Соли неорганических кислот

Практика показала, что минеральные соли микроэлементов по своей эффективности уступают хелатным соединениям микроэлементов. Установлено, что комплексонаты (хелаты) микроэлементов в дозах, в 2-10 раза меньших, чем минеральные соли (в эквиваленте по микроэлементам), обеспечивают равные прибавки урожаев основных сельскохозяйственных культур.

Применение этих микроудобрений относительно недорого, но имеет серьезные недостатки:

  • микроэлементы в форме солей — малорастворимые, они труднодоступны растениям и эффективны только на почвах со слабокислой и кислой средой;
  • использование солей может привести к токсическому эффекту у растений и загрязнению почвы побочными вредными веществами;
  • происходит засаливание почв различными анионами и катионами (Na, Cl).
  • смешивание разных солей приводит к их взаимодействию и образованию нераствормых соединений недоступных растениям.

Натриевые и калийные соли гуминовых кислот

В настоящее время гуматы (слабые природные хелаты) получают путем обработки сырья (бурого угля или торфа) растворами щелочи при высоких температурах и выделения продукта из раствора. Как правило, гуминовые препараты содержат 60-65% гуматов (в сухом виде) и семь основных микроэлементов (Fe, Сu, Zn, Mn, Mo, Co, В) в виде комплексных соединений с гуминовыми кислотами. Они могут содержать макроэлементы и витамины. Хорошо растворимы.

Применяют гуминовые препараты, как правило, 3 раза за сезон: в период почкования, завязи плодов и их налива. Расход — 2-5 л/га. Гумус также переводит микроэлементы в формы растворимых гуминовых комплексов. Гуминовые препараты обогащают почву теми веществами, которые могут захватывать ионы металлов, находящихся в почве и удобрениях. Однако концентрация микроэлементов в гуминовых препаратах не позволяет рассматривать их в качестве достаточно серьезного источника микроэлементов.

Применяют данную группу удобрений потому, что они:

  • способствуют усиленному поступлению питательных веществ (NPK);
  • интенсифицируют обменные процессы в растительной клетке, тем самым стимулируя рост;
  • защищают растение от тяжелых металлов и ядовитых веществ (переводят их в менее токсичную форму);
  • удерживают на себе и отдают по потребности ионы микроэлементов, Са и Mg;
  • стимулируют развитие всех почвенных микроорганизмов, что способствует интенсивному восстановлению гумуса в почвах и компостах.

Особо останавливаться на этой группе мы не будем, так как, по сути, эти удобрения — органические, и микроэлементы в них, конечно же, содержатся, равно как и в навозе, но основное их назначение — отнюдь не подкормка микроэлементами.

Комплексные удобрения пролонгированного действия

Удобрения, представляющие собой плохо растворимые в воде гранулы, обладают способностью к длительному дозированному подкармливанию растений за счет медленного процесса растворения в почве.

К этой группе удобрений также относятся фритты (продукт спекания минеральных солей стекла).

Среди множества современных препаратов для подкормки растений большой интерес представляют капсулированные удобрения длительного действия. Питательные вещества собраны в гранулы, покрытые специальной водопроницаемой оболочкой, благодаря которой они, под действием воды и тепла, поступают в почву постепенно. Капсула, покрытая полупроницаемой оболочкой, содержит минеральные элементы — N, Р, К, Mg, Fe, В, Сu, Zn, Mn, Мо в необходимом для растения соотношении. После внесения в почву вода, проникая внутрь капсулы, постепенно растворяет минеральные соли, причем срок их действия — от 3 до 36 месяцев.

Известны также плавленые фосфорно-магниевые удобрения (ПФМУ). Они содержат в своем составе Р, Mg, Si, Са и не только удовлетворяют потребность растений в некоторых минералах, но и нейтрализуют кислые почвы.

Как правило, удобрения этой группы применяются в ладшафтном дизайне, декоративном озелении (газоны и т.п.).

Однако применение микроудобрений пролонгированного действия сопряжено с рядом трудностей, таких как:

  • потери вследствие вымывания;
  • различные потребности культур при севообороте;
  • неопределенность темпов растворения.

Микроэлементы в хелатной форме

Наибольшее внимание практиков привлекают микроудобрения на основе синтетических и природных органических кислот. Получают их путем соединения катионов металлов (микроэлементов) с молекулами органических кислот (хелантов) с образованием устойчивых соединений — хелатов (от греч. «chele» — клешня).

Эти высокопрочные комплексные соединения растворимы в воде, полностью усваиваются растениями, нетоксичны.

Образно говоря, органическая молекула как бы захватывает металл в «клешню», мембрана клетки распознает этот комплекс как вещество, родственное биологическим структурам, и далее ион металла усваивается растением, а хелант распадается на более простые вещества.

В производстве микроудобрений используется ряд различных органических кислот. На нашем рынке подавляющее большинство препаратов основывается на двух из них — ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота) и ОЭДФ (гидроксиэтилидендифосфоновая кислота).

ЭДТА — на ее основе производят хелаты, которые можно использовать на почвах с рН меньше 8, причем для каждого элемента устойчивые соединения могут образовываться только при определенных значениях рН (например, комплекс железа с ЭДТА эффективен при борьбе с хлорозом только на умеренно-кислых почвах; в щелочной же среде он нестабилен). Отметим несколько характерных особенностей ЭДТА:

  • комплексы с молибденом сравнительно малопрочные, в щелочной среде разлагаются. С бором комплексы не образуются;
  • подвержена гидролизу;
  • хелаты Са и Md на основе ЭДТА, растворимы;
  • ЭДТА неустойчива к действию микроорганизмов почвы;
  • проявляет антивирусную активность.

В основном ЭДТА используют западные производители, прежде всего, в связи с ее относительно низкой стоимостью.

ОЭДФ была принята за основу советской промышленностью и агрохимической наукой. На ее основе могут быть получены все стабильные индивидуальные хелаты металлов, а также композиции различного их состава и соотношения. По своей структуре она наиболее близка к природным соединениям на основе полифосфатов (при ее разложении образуются химические соединения, легко усваиваемые растениями). Хелаты на ее основе можно использовать на почвах с рН 4,5-11. Отличительная черта этого хелатирующего агента в том, что он может, в отличие от ЭДТА, образовывать устойчивые комплексы с Мо и В. ОЭДФ устойчива по отношению к действию микроорганизмов почвы. Строго дифференцируемые условия растворимости комплексов ОЭДФ позволяют получать микроудобрения пролонгированного действия. Специфичность взаимодействия ОЭДФ с ионами кальция позволяет изменять физико-химические и гранулометрические свойства различных минеральных удобрений. Следует отметить, что применение хелатов на ОЭДФ в рабочих растворах на очень жестких природных водах недопустимо, однако, подкисление устраняет этот недостаток. Кроме того, ОЭДФ предотвращает образование малорастворимых солей в форсунках, трубопроводах питательных систем и является регулятором роста. Однако, ОЭДФ является очень слабым хелатирующим агентом для железа, меди, цинка. В питательном растворе или прикорневой зоне эти ионы легко замещаются кальцием и их эффективность значительно снижается.

Лидирующее положение нескольких основных хелантов (ЭДТА, ОЭДФ) обусловлено, прежде всего, их уникальными свойствами в сочетании с прекрасно разработанной теоретической и экспериментальной базой и, безусловно, экономической целесообразностью применения.

В качестве хелатирующих агентов используются и другие химические соединения. Например, ЭДДНМА (этилендиаминди (2-гидрокси-4-ме-тилфенил) уксусная кислота). Хелаты на ее основе можно использовать в интервалах рН от 3,5 до 11,0. Однако стоимость этого высокоэффективного агента достаточно велика. Экологически безопасные хелаты в виде растворимых микрогранул на основе хелата ЛПКК (лигнинполикарбоксиловая кислота). Важно помнить, что именно хелатирующие агенты определяют в конечном счете эффективность удобрения, степень усваиваемости микроэлементов растениями. Если сравнивать усваиваемость растениями микроэлементов из солей металлов и хелатных соединений на основе разных хелантов, то соединения на основе цитратов усваиваются в 6 раз лучше, а на основе ЭДТА, ОЭДФ, ДТПА (диэтилентриаминпентауксусная кислота) — в 8 раз лучше.

Борные удобрения.

Необходимость внесения борных удобрений проявляется прежде всего на дерново-глеевых и темноцветных заболоченных почвах, а также на известкованных дерново-подзолистых и насыщенных основаниями почвах. Низким содержанием бора, как и других микроэлементов, отличаются песчаные и супесчаные почвы.

Основными формами борных удобрений являются боросуперфосфат (простой с содержанием водорастворимого бора 0,2%), суперфосфат двойной с добавкой бора (0,4%), бормагниевые удобрения (не менее 2,3%), известково-аммиачная селитра, содержащая бор (0,1—0,2%), борная кислота (37,3% бора) и ее натриевая соль — бура (11% бора). Борная кислота и бура применяются для предпосевной обработки семян (дозы соответственно 100—200 н 200—300 г на 1 га) и некорневых подкормок (0,2—0,4 кг В на 1 га). Остальные борсодержащие удобрения вносятся в почву из расчета 0,5—0,8 кг В на 1 га.

Применение борных удобрений

В первую очередь рекомендуется под сахарную свеклу, лен, семенники бобовых трав, корнеплоды, овощи и плодовые культуры на известкованных дерново-подзолистых, дерново-глеевых, торфяных почвах, выщелоченных черноземах и на легких почвах.

При внесении борных удобрений на почвах с низким содержанием доступных форм бора полностью устраняются заболевания корнеплодов «гнилью сердечка» и дуплистостью корня, льна — бактериозом, картофеля — паршой, плодовых — суховершинностью деревьев, пятнистостью и опробковением плодов. Урожайность корней сахарной свеклы и кормовых корнеплодов возрастает на 30—50 ц с 1 га, волокна и семян льна — на 0,5—1,5, зерна бобовых культур — на 2—4, семян клевера и люцерны — на 0,5— 1 ц с 1 га.

В корнях сахарной свеклы при внесении бора увеличивается содержание сахара, в клубнях картофеля — содержание крахмала, улучшается качество волокна льна, повышается количество белка у бобовых, сахара и витаминов в овощах, ягодах и плодах.

Сводная таблица специализированных борных микроудобрений
НазваниеNP2O5K2OB
Квантум - Бор актив 6 14
Солюбор ДФ 17,5

Дополнительные материалы

Молибденовые удобрения.

Наиболее эффективно применение молибдена под зернобобовые и овощные культуры, многолетние и однолетние бобовые травы, на лугах и пастбищах с бобовым компонентом в травостое на кислых -дерново-подзолистых, серых лесных почвах и выщелоченных черноземах. Подвижных форм молибдена в кислых почвах очень мало, так как при кислой реакции он находится в недоступной для растений форме. Известкование кислых почв увеличивает подвижность молибдена в почве и его доступность для растения, уменьшает или полностью устраняет потребность в молибденовых удобрениях.

Применение молибденовых удобрений

В качестве молибденовых удобрений применяются молибденово-кислый аммоний (содержащий 52% молибдена); порошок, содержащий молибден (14,5—16,5%); суперфосфат простой и двойной (0,1—0,2% молибдена) отходы электроламповой промышленности, содержащие 0,3—0,4% молибдена в водорастворимой форме.

Первые два удобрения используются для предпосевной обработки семян (50—70 г Mo на гектарную норму семян при опрыскивании раствором молибдата аммония или опудривании порошком, содержащим Мо).

Молибдат аммония применяется для некорневых подкормок из расчета 100—200 г Мо на 1 га. Молибденизированный суперфосфат вносят в рядки при посеве (с обычной дозой фосфора 10—15 кг на 1 га вносится 50—75 г Мо на 1 га), а содержащие молибден отходы промышленности применяют в почву до посева (0,2—0,3 кг Мо на 1 га).

Применение молибдена на кислых почвах повышает урожайность гороха на 3—4 ц на 1 га, сена клевера и вики — соответственно на 8—10 и 7—9, семян клевера — на 0,5—1, моркови — на 70—80 ц на 1 га, салата, редиса и капусты — на 20—30%. Под влиянием молибдена значительно улучшается и качество продукции: увеличивается содержание белка в зерне и сене бобовых культур, витаминов и сахара в овощах.

Марганцевые удобрения.

Недостаток марганца чаще всего проявляется на черноземных и дерново-карбонатных почвах с нейтральной или щелочной реакцией, особенно на песчаных и супесчаных, а также на карбонатных торфяниках. Дерново-подзолистые кислые почвы характеризуются высоким содержанием подвижного (обменного) марганца, поэтому применение марганцевых удобрений на этих почвах может оказать отрицательное действие, так как избыток марганца вреден для растений. При известковании кислых почв внесение марганцевых удобрений может быть эффективным.

Марганцевые удобрения применяют главным образом под сахарную свеклу, кукурузу, картофель, овощные и плодово-ягодные культуры, обеспечивая значительное повышение урожайности. Так, применение марганцевых удобрений на Украине обеспечивает получение прибавки урожайности сахарной свеклы 14—25 ц на 1 га при одновременном увеличении сахаристости корней на 0,11—0,33%, озимой пшеницы 3,2—4,7 ц на 1 га, капусты, картофеля и огурцов 40—50 ц на 1 га.

Применение марганцевых удобрений

В качестве марганцевых удобрений используют сернокислый марганец, содержащий 21—22% марганца, марганизированный гранулированный суперфосфат с содержанием марганца 1,5—2% отходы марганцово-рудной промышленности — марганцевые шламы, содержащие от 9 до 15% марганца в труднорастворимых формах. Марганцевые шламы можно вносить перед посевом под зяблевую вспашку или перепашку зяби (3—4 ц на 1 га), в почву при подкормках (0,5—1 ц на 1 га). Марганизированный суперфосфат используют в основном для припосевного внесения в рядки. Сернокислый марганец является растворимой солью и применяется для предпосевной обработки (намачивания или опудривания) семян (50—100 г на 1 ц семян) и для некорневой подкормки (0,05%-ный раствор соли при расходе 300—500 л на 1 га).

Медные удобрения.

Особенно бедны медью освоенные низинные торфяники и заболоченные почвы с нейтральной или щелочной реакцией, а также дерново-глеевые почвы. Применение медных удобрений на этих почвах — непременное условие получения высоких урожаев. Зерновые культуры на торфяниках без медных удобрений дают ничтожные урожаи зерна — 2—3 ц с 1 га, а при их внесении урожайность повышается до 20—25 ц с 1 га.

Хорошо отзываются на медь также лен, конопля, сахарная свекла, подсолнечник, горчица, горох, тимофеевка, менее отзывчивы кормовая и столовая свекла, турнепс, морковь. Медные удобрения положительно влияют и на качество продукции: увеличивается содержание белка в зерне, сахара в корнеплодах, витамина С в плодах и овощах. Наиболее устойчивы к недостатку меди картофель, а также капуста и рожь.

Сводная таблица специализированных медных микроудобрений
НазваниеNP2O5K2OCu
Квантум - Хелат цинка10106,5

Применение медных удобрений

В качестве медных удобрений главным образом применяют отходы серно-кислотной промышленности — пиритные огарки, содержащие 0,25—0,6% меди, а также медный купорос CuSО4·5Н2О, содержащий 23—25% меди. Пиритные огарки вносят раз в 4—5 лет с осени под зяблевую вспашку (0,8—1,5 кг Cu на 1 га) или весной, не позднее чем за 10—15 дней до посева. Медный купорос может применяться для некорневой подкормки и для предпосевного намачивания семян. Для подкормки растворяют 250—500 г медного купороса в 300—500 л воды. Расход соли для предпосевной обработки 50—100 г на 3 ц семян. На торфяных почвах эффективно применение медно-калийных удобрений (57% К2О и 1 % Cu в водорастворимой форме).

Цинковые удобрения.

Недостаток цинка чаще всего проявляется у плодовых и цитрусовых на карбонатных почвах с нейтральной и слабощелочной реакцией. В этом случае у деревьев слабо закладываются плодовые почки, на концах ветвей образуются побеги с укороченными междоузлиями и мелкими листьями («розеточность»), плоды бывают уродливые и мелкие. Среди полевых культур к недостатку цинка чувствительны кукуруза, фасоль, соя, картофель и некоторые овощные растения. Валовое содержание цинка в почвах колеблется от 25 до 65 мг на 1 кг почвы. Более подвижен и доступен растениям цинк в кислых почвах. Бедны им карбонатные почвы, особенно зафосфаченные, вследствие систематического применения высоких норм фосфорных удобрений. На этих почвах чаще возникает потребность в цинковых удобрениях.

Применение цинковых удобрений

В качестве цинковых удобрений применяют сульфат цинка (ZnSО4·7Н2О), содержащий 21—23% Zn, цинко-суперфосфат, содержащий 0,1% Zn в водорастворимой форме и отходы промышленности, в частности шлаки медеплавильных заводов, содержащие 2—7% Zn, последние чаще всего вносят в почву в дозе 0,5—1,5 ц на 1 га. ZnSО4 применяют для некорневой подкормки (200—400 л 0,01—0,02%-ного раствора на 1 га) и предпосевной обработки семян (6—8 л 0,05—0,1%-ного раствора на 1 ц семян). Обогащенный цинком суперфосфат вносят в почву при посеве и в основное удобрение.

Сводная таблица специализированных цинковых микроудобрений
НазваниеNP2O5K2OZn
Квантум - Хелат меди794

Потребность в микроудобрениях.

Потребность различных сельскохозяйственных культур в отдельных микроэлементах на разных почвах неодинакова. Хорошо окультуренные систематически удобряемые навозом почвы обычно содержат достаточное количество подвижных форм микроэлементов и поэтому не требуют внесения микроудобрений

При недостатке в почвах доступных форм бора, марганца, меди, молибдена, а в определенных условиях также кобальта, цинка, йода, ванадия и других микроэлементов наблюдаются специфические заболевания культур, они дают низкий и неполноценный по качеству урожай. В этом случае применение соответствующих микроудобрений устраняет заболевание растений и значительно повышает урожай и качество растениеводческой продукции. Под действием микроэлементов у многих растений повышается сахаристость, увеличивается содержание крахмала или белка, витаминов и жиров. Возрастает также устойчивость растений к засухе, высоким и низким температурам, снижается их поражаемость вредителями и болезнями. Значение микроэлементов выходит далеко за пределы растениеводства, поскольку с недостатком микроэлементов часто связаны многие заболевания животных и людей.

Недостаток в почве отдельных микроэлементов можно обнаружить при появлении специфических признаков во внешнем виде растений. Однако в практике сельского хозяйства чаще приходится встречаться с менее острым недостатком микроэлементов, когда четких внешних признаков не наблюдается, но рост, развитие растений угнетаются и они дают низкие урожаи. Потребность в применении микроудобрений может быть определена по результатам химического анализа почв на содержание доступных для растений форм микроэлементов.

С наибольшей точностью о необходимости внесения микроудобрений в конкретных почвенно-климатических условиях можно судить по результатам полевых опытов. Более высокая эффективность применения микроудобрений, как правило, наблюдается при хорошей обеспеченности растений основными элементами питания — азотом, фосфором и калием. В то же время внесение необходимых микроэлементов значительно повышает действие азотных, фосфорных и калийных удобрений. При внесении микроэлементов обеспечивается лучшее использование растениями питательных элементов из почвы и минеральных удобрений.

Потребности сельского хозяйства в микроудобрениях будут покрываться в будущем в значительной мере за счет производства обогащенных микроэлементами основных форм односторонних и комплексных минеральных макроудобрений. Экономическая оценка показывает их высокую эффективность.

Дифференцированное, с учетом обеспеченности почв и потребности культур, применение микроудобрений должно стать неотъемлемым звеном химизации сельского хозяйства, позволяющим увеличить производство высококачественной растениеводческой и животноводческой продукции.

      Использованная литература
  • Агрохимия. - 2-е изд., перераб. и доп. под ред. Смирнов П.М., Муравин Э.А.
  • Обзор рынка микроудобрений // Гончаренко Е., Кордин А., Кутолей Д.