Оптимизация содержания микроэлементов в почве и применение микроудобрений

Критерием степени обеспеченности растений микроэлементами (следовательно, и необходимости внесения микроудобрений) является содержание их в почве. Причем важно не валовое количество микроэлементов в почве, а содержание их в подвижной форме, доступной для растений. Степень подвижности микроэлементов в почве зависит от материнской породы, биологической активности и свойств почвы: реакции среды, карбонатности, гранулометрического и минералогического состава, содержания гумуса, полуторных окислов, применения комплекса агротехнических мероприятий, особенно водной и химической мелиорации почвы, применения органических и минеральных удобрений.

Подвижные формы микроэлементов в почве подразделяются на слабоподвижные, которые определяются в вытяжках сильных кислот; среднеподвижные - в слабых кислотах и щелочах, в кислотнобуферных растворах, легкорастворимые - в водных и углекислотных вытяжках. Важно, чтобы избранная вытяжка при определении подвижной формы того или иного микроэлемента в наибольшей степени соответствовала усвояющей способности конкретного растения и объективно отражала степень нуждаемости данного растения в микроудобрении.

Определяющим критерием оценки пригодности различных вытяжек для суждения об обеспеченности почв микроэлементами является полевой опыт с микроудобрениями, в котором устанавливается соответствие между содержанием в почве подвижных форм микроэлементов и эффективностью микроудобрений.

В нашей стране существует дифференцированный подход к выбору методов определения подвижных микроэлементов в почве в зависимости от типа почвы, свойств и агрохимической характеристики.

  • Для почв дерново-подзолистого типа наиболее широкое распространение нашла система вытяжек, предложенная Я.В. Пейве и Г.Я. Ринькисом. Разработана шкала обеспеченности почв микроэлементами (табл. 5.16).

Таблица 5.16. Характеристика почв по содержанию подвижных форм микроэлементов, мг/кг почвы
Обеспечен-
ность почвы
микро-
элементами
В
в водной
вытяжке
Мо в
оксалатной
вытяжке
Сu
в вытяжке
1 н. КСl
Мn в
вытяжке
0,1 н.
H2SO4
Zn в
вытяжке
1 н. КСl
Со в вытяжке 1 н. HNO3
Очень
бедная
<0,1<0,05<0,3<1<0,2<0,2
Бедная0,1-0,20,05-0,150,3-1,51-100,2-10,2-1
Средняя0,3-0,50,2-0,252-320-502-31,5-3
Богатая0,6-1,00,3-0,54-760-1004-54-5
Очень
богатая
>1,0>0,5>7>100>5>5
  1. При анализе лесных, черноземных, каштановых и других почв, включая карбонатные и засоленные, для определения подвижных форм Мn, Zn, Сu, Со используют групповой экстрагент - ацетатно-аммонийный буферный раствор pH 4,8 (по Крупскому-Александровой); бор определяют в водной вытяжке (при кипячении), молибден - в оксалатной вытяжке (по Григгу).
  2. При анализе карбонатных и засоленных почв (сероземов, бурых, болотно-луговых и др.) для извлечения цинка, меди и кобальта используют 1 н. ацетатно-натриевый буферный раствор с pH 3,5 (по Кругловой); молибден из почвы извлекают оксалатным буферным раствором с pH 3,3 (по Григгу); бор - в водной вытяжке.

По требовательности растений к микроэлементам выделяют три группы (табл. 5.17).

Таблица 5.17. Группировка почв Нечерноземной зоны по обеспеченности растений микроэлементами (экстрагенты по Пейве-Ринькису)
Обес-
печен-
ность
Содержание микроэлементов, мг/кг почвы
Мn (0,1н.
H2SO4)
Сu
(1н. НСl)
Zn
(1н. КСl)
Со (1н.
HNO3)
Мо,
по Григгу
В,
Н2О
Невысокий вынос микроэлементов
Низкая<15<0,5<0,3<0,3<0,05<0,1
Средняя15-300,5-1,50,3-1,50,3-10,05-0,150,1-0,3
Высокая>30>1,5>1,5>1>0,15>0,3
Повышенный вынос микроэлементов
Низкая<45<2<1,5<1<0,2<0,3
Средняя45-702-41,5-31-30,2-0,30,3-0,5
Высокая>70>4>3>3>0,3>0,5
Высокий вынос микроэлементов
Низкая<100<5<3<3<0,3<0,5
Средняя100-1505-73-53-50,3-0,50,5-1
Высокая>150>7>5>5>0,5>1
  • Культуры невысокого выноса микроэлементов и сравнительно высокой усваивающей способности: зерновые хлеба, кукуруза, зернобобовые, картофель.
  • Культуры повышенного выноса микроэлементов с высокой и средней усваивающей способностью: корнеплоды, овощи, травы (бобовые, злаковые, разнотравье), подсолнечник, хлопчатник, сады и виноградники.
  • Культуры большого выноса микроэлементов: все перечисленные выше культуры в условиях высокого агротехнического фона (применение орошения, высоких норм удобрений, использование лучших сортов, своевременная обработка почв и уход за растениями и пр.).

Группировка почв по обеспеченности тех же растений микроэлементами (Мn, Сu, Zn, Со), извлекаемыми из почв групповым экстрагентом - ацетатно-аммонийным буферным раствором с pH 4,8 (по Крупскому-Александровой), приведена в табл. 5.18.

Содержание подвижного марганца в почвах, извлеченного ацетатно-аммонийным буферным раствором с pH 4,8, в среднем в 3-4 раза меньше, чем в вытяжке 0,1 н. H2SO4 (по Пейве-Ринькису); содержание цинка, наоборот, в ацетатно-аммонийной вытяжке в 2-4 раза больше, чем в растворе нейтральной соли (1 н. КСl); меди и кобальта буферным раствором извлекается мало, в среднем в 6-8 раз меньше (при колебаниях от 3 до 15 раз), чем 1 н. раствором НС1 и 1 н. HNO3.

Таблица 5.18. Группировка почв по обеспеченности растений микроэлементами (экстрагент: ацетатно-аммонийный буфер с pH 4,8 по Крупскому-Александровой)
Обеспечен-
ность
Содержание микроэлементов, мг/кг почвы
МnСuZnСо
Невысокий вынос микроэлементов
Низкая<5<0,1<1<0,07
Средняя5-100,1-0,21-20,07-0,15
Высокая>10>0,2>2>0,15
Повышенный вынос микроэлементов
Низкая<10<0,2<2<0,15
Средняя10-200,2-0,52-50,15-0,30
Высокая>20>0,5>5>0,30
Высокий вынос микроэлементов
Низкая<20<0,5<5<0,3
Средняя20-400,5-15-100,3-0,7
Высокая>40>1>10>0,7

Для карбонатных почв Узбекистана (сероземы и др.) рекомендованы следующие величины «предельных чисел» нормального обеспечения хлопчатника подвижными формами микроэлементов (в вытяжке ацетата натрия с pH 3,5):

мг/кг почвы
Марганец80-100
Медь0,4-0,8
Цинк1,5-2,5
Кобальт0,15-0,25
Бор (водорастворимый)0,8-1,2
Молибден (оксалатно-растворимый)0,25-0,35

В табл. 5.19 дана обеспеченность разных почв подвижными микроэлементами.

Таблица 5.19. Градации обеспеченности различных почв подвижными формами микроэлементов, мг/кг почвы
Микро-
элемент
Биогео-
хими-
ческая
зона
Почвенная
вытяжка
Обеспеченность почвы
очень
бедная
беднаясредняябогатаяочень
богатая
Bтаежно-
лесная
водная<0,20,2-0,40,4-0,70,7-1,1>1,1
Сu1 н. HCl<0,90,9-2,12,1-4,04,0-6,6>6,6
Мооксалатная<0,080,08-0,140,14-0,300,30-0,46>0,46
Мn0,1 н. H2SO4<1,01,0-2525-6060-100>100
Со1,0 н. HNO3<0,40,4-1,01,0-2,32,3-5,0>5,0
Zn1,0 н. КСl<0,20,2-0,80,8-2,02,0-4,0>4,0
Bлесо-
степная
и степная
водная<0,20,2-0,40,4-0,80,8-1,2>1,2
Сu1 н. НСl<1,41,4-3,03,0-4,44,4-5,6>5,6
Мооксалатная<0,10,1-0,230,23-0,380,38-0,55>0,55
Мn0,1 н. H2SO4<2525-5555-9090-170>170
Со1,0 н. HNO3<1,01,0-1,81,8-2,92,9-3,6>3,6
Zn1,0 н.КСl<0,150,15-0,30,3-1,01,0-2,0>2,0
Zn, Сu,ацетатно-
аммонийный
буфер
<4,04,0-6,06,0-0,88,8-
Мn, Со
Bсухо-
степная и
пустын-
ная
водная<0,40,4-1,20,4-1,21,2-1,7>4,5
Сu1,0 н. KNO3 +
HNO3 (по
Гюльахмедову)
<1,01,0-1,81,8-2,03,0-7,0>6,0
Мо<0,050,05-0,150,15-0,50,5-12>1,2
Мn<6,66,6-12,012-3030-90>90
Сото же<0,60,8-1,31,3-2,42-4-
Znто же<0,30,3-1,31,3-4,04,0-16,4>16,4

Внесение микроэлементов обеспечивает значительную прибавку урожая важнейших сельскохозяйственных культур (табл. 5.20).

Таблица 5.20. Влияние микроэлементов на урожайность сельскохозяйственных культур в основных районах их применения
КультураПочвыПрибавка урожая от
микроэлемента,
ц/га
Бор
Сахарная свекла: корни
семена
черноземы выщелоченные
и оподзоленные
20-40
2-3
Лен: соломка
семена
дерново-глеевые и
торфяные
0,6-1,5
0,4-1,0
Молибден
Клевер: сено
семена
дерново-подзолистые и
серые лесные
6-13
0,5-0,8
Капуста, семенадерново-подзолистые суглинистые2,3-2,6
Вико-овсяная смесь, сено6,0-8,5
Медь
Ячмень, зерноторфяно-болотные6,0-15,0
Пшеница, зерно5,0-13,0
Марганец
Сахарная свекла, корничерноземы выщелоченные и оподзоленные10-20
Озимая пшеница, зерно1,5-3,5
Подсолнечник, семена2,3-2,7
Цинк
Кукуруза, зернокарбонатные черноземы, перегнойно-карбонатные5,0-7,0
Пшеница, зерно1,5-2,0

Важно также знать, в каком количестве накапливаются микроэлементы в растениях, сельскохозяйственной продукции и кормах. Например, существуют пороговые концентрации для каждого микроэлемента в растениях, используемых в качестве кормов (табл. 5.21).

Таблица 5.21. Пороговые концентрации химических элементов в кормах для сельскохозяйственных животных
Хими-
ческий
элемент
Содержание элементов в пастбищных растениях, мг/кг сухого вещества, корма
среднеенедостаточное
(нижняя пороговая
концентрация)
оптимальное*избыточное (верхняя
пороговая
концентрация)
I0,18до 0,070,07-1,2>0, 8-2,0 и выше
Со0,32до 0,1-0,250,25-1>1
Мо1,25до 0,20,2-2,5>2,5-3 и выше
Сu6,40до 3-53-12>20-40 и выше
Zn21,00до 20-3020-60>60-100 и выше
Mn73,00до 2020-60>60-70 и выше
* Пределы при нормальной регуляции функций у животных различных видов в различных биологических состояниях

При содержании микроэлементов выше или ниже пороговых концентраций организм теряет способность регулировать процессы обмена веществ, появляются эндемические болезни. В современных условиях ведения сельского хозяйства с интенсивным применением различных средств химизации знание пороговых концентраций микроэлементов в растениях и кормах приобретает особенно актуальное значение.

Дозы и способы применения микроудобрений под основные сельскохозяйственные культуры представлены в табл. 5.22.

Таблица 5.22. Дозы и способы применения различных микроудобрений для основных сельскохозяйственных культур
МикроудобренияКультурыДозыСпособ
применения
Борный суперфосфат (В
- 0,2%, Р2О5 - 20%)
сахарная свекла, кормовые корнеплоды, зернобобовые, гречиха, лен2-3 ц/гав почву
1-1,5 ц/гав рядки
Бормагниевое удобрение
(В - 22%, MgO - 14%)
20 кг/гав почву
Борная кислота
(В-17%)
семенники многолетних трав
и овощных культур
500 г /ганекорневая подкормка
плодовые и ягодные
насаждения
400-800 г /га в
400-800 л воды
некорневая
подкормка
Молибденизирован-
ный суперфосфат
(Мо-0,1%, Р2О5-20%)
зернобобовые50 кг/гав рядки
Молибденовокислый
аммоний (Мо - 52%)
горох, вика, соя и другие
крупносемянные
25-50 г/ц семян
в 2 л воды
опрыскивание
семян
клевер, люцерна500-800 г/ц
семян в 3-5 л
воды
опрыскивание
семян
горох, кормовые бобы, вика,
клевер, люцерна
200 г /ганекорневая
подкормка
плодовые, ягодные и
виноградные насаждения
100-200 г/ганекорневая
подкормка
Сернокислая
медь
(Сu-25,4%)
пшеница, ячмень, конопля,
сахарная свекла, кормовые
бобы, горох
50-100 г/ц
семян
опудривание
семян
200-300
г/га
некорневая
подкормка
плодовые, ягодные и
виноградные насаждения
300-600 г/ганекорневая я
подкормка
Марганизированный
суперфосфат (Мn - 1-2%,
Р2О5-20%)
сахарная свекла, зерновые,
кукуруза, овощные,
масличные
2-3 ц/гав почву
0,5-1 ц/гав рядки
Сернокислый
марганец
(Мn - 22,8%)
пшеница, кукуруза, горох,
сахарная свекла и другие
культуры
200 г/ганекорневая
подкормка
плодовые, ягодные и
виноградные
насаждения
60-100 г/ганекорневая
подкормка
Сернокислый
цинк
(Zn-22%)
зерновые, горох, кукуруза
сахарная свекла,
подсолнечник
100 г/ганекорневая
подкормка
плодовые, ягодные и
виноградные насаждения
1-2 кг /ганекорневая
подкормка
ПМУ-7 (окиси цинка
19,6%, силикатного
цинка - 17,4% и
другие микроэлементы)
кукуруза400 г на 1 ц
семян
опудривание
семян

Для условий Северо-Кавказского региона разработаны и рекомендуются дозы микроудобрений под полевые культуры в зависимости от способов их внесения и содержания микроэлементов в почве (Подколзин, Демкин, Бурлай, 2002) (табл. 5.23).

Таблица 5.23. Дозы и способы внесения микроудобрений под полевые культуры в зависимости от содержания микроэлементов в почве
КультураСодержание в
почве, мг/кг
Дозы и способы внесения, кг/га д.в.
до
посева
в
рядки
некорне-
вая под-
кормка
пред-
посевная
обработка
семян
Марганец
Пшеница<10
10-20
>20
3,0
2,5
-
1,5
1,0
-
0,05
0,04
-
0,03
0,03
-
Ячмень<10
10-20
>20
3,0
2,5
-
1,5
10
-
0,05
0,04
-
0,03
0,03
-
Кукуруза<10
10-20
>20
3,0
2,5
-
1,5
1,0
-
0,05
0,04
-
0,008
0,008
-
Сахарная свекла<10
10-20
>20
3,0
2,5
-
1,5
1,0
-
0,05
0,04
-
0,005
0,005
-
Подсолнечник<10
10-20
>20
3,0
2,5
-
1,5
1,0
-
0,05
0,04
-
0,001
0,001
-
Люцерна<10
10-20
>20
3,0
2,5
-
1,5
1,0
-
0,05
0,04
-
-
-
-
Цинк
Пшеница<2
2,1-5,0
>5,0
3,0
2,5
-
-
-
-
0,02
0,01
-
0,02
0,02
-
Ячмень<2
2,1-5,0
>5,0
3,0
2,5
-
-
-
-
0,02
0,01
-
0,02
0,02
-
Кукуруза<2
2,1-5,0
>5,0
3,0
2,5
-
-
-
-
0,04
0,03
-
0,03
0,03
-
Сахарная свекла<2
2,1-5,0
>5,0
3,0
2,5
-
-
-
-
0,04
0,03
-
0,03
0,03
-
Подсолнечник<2
2,1-5,0
>5,0
3,0
2,5
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Люцерна<2
2,1-5,0
>5,0
3,0
2,5
-
-
-
-
-
-
-
0,01
0,01
-
Бор
Горох<0,33
0,34-0,7
>0,7
0,5
0,4
-
0,15
0,1
-
0,12
0,10
-
0,012
0,012
-
Люцерна<0,33
0,34-0,7
>0,7
0,5
0,3
-
0,15
0,10
-
0,12
0,10
-
0,001
0,001
-
Свекла<0,33
0,34-0,7
>0,7
0,5
0,3
-
0,15
0,10
-
0,12
0,08
-
-
-
-
Молибден
Горох<0,10
0,11-0,22
>0,22
-
-
-
0,05
0,04
-
0,10
0,05
-
0,037
0,037
-
Люцерна<0,10
0,11-0,22
>0,22
-
-
-
-
-
-
0,10
0,05
-
0,010
0,010
-
Свекла<0,10
0,11-0,22
>0,22
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Медь
Пшеница<0,20
0,21-0,50
>0,51
1,00
0,80
-
-
-
-
0,075
0,05
-
0,062
0,062
-
Ячмень<0,20
0,21-0,50
>0,51
1,00
0,80
-
-
-
-
0,075
0,05
-
0,062
0,062
-
Свекла<0,20
0,21-0,50
>0,51
1,00
0,80
-
-
-
-
0,075
0,05
-
0,004
0,004
-
Кобальт
Свекла<0,15
0,16-0,30
>0,30
-
-
-
-
-
-
0,15
0,10
-
-
-
-
Ячмень<0,15
0,16-0,30
>0,30
-
-
-
-
-
-
0,15
0,10
-
-
-
-
Люцерна<0,15
0,16-0,30
>0,30
-
-
-
-
-
-
0,20
0,10
-
-
-
-

Существенное значение микроэлементы имеют в защищенном грунте. Наиболее важны - бор, молибден, медь, марганец, цинк, кобальт. Способы применения: допосевное внесение в грунт, предпосевная обработка семян и некорневые подкормки. Рекомендуемые примерные дозы микроудобрений под овощные культуры представлены в табл. 5.24. На 1 ц семян расходуется 2-3 л соответствующего раствора. Полив рассады - 10 л на раму. Замачивание семян - до 24 ч при отношении веса семян к раствору 1:2. Некорневые подкормки проводят из расчета 300 л на 1 га.

Таблица 5.24. Дозы микроудобрений под овощные культуры в защищенном грунте
УдобренияВнесено в грунт
удобрения, кг/га
Намачи-
вание семян
Некорневая
подкормка
Полив
рассады
общее
количество
в расчете
на элемент
концентрация раствора, %
Бормагниевые431---
Борная кислота61 (один раз
в 3-5 лет)
0,02-0,040,02-0,050,005-0,03
Сернокислая медь1230,005-0,030,01-0,050,005-0,03
Сернокислый
марганец
10-1230,02-0,20,05-0,20,01
Молибденовокислый
аммоний
0,4-0,60,2-0,30,01-0,080,03-0,050,02
Сернокислый цинк6-820,02-0,050,020,005
Сернокислый кобальт0,9-1,40,3-0,5-0,02-

Эффективное использование микроудобрений связано с решением комплекса задач.

  • Знание требований культур к микроэлементам, содержания их в почве в доступной для растений форме. Оптимизация питания растений должна проводиться сбалансировано по макро- и микроэлементам. Только в этом случае можно реализовать возможности по потенциальной продуктивности сельскохозяйственных культур.
  • Дальнейшее совершенствование ассортимента микроудобрений.
  • Усиление агрохимического и санитарного контроля за применением в качестве удобрения отходов различных отраслей промышленности, часто содержащих не только биогенные, но и токсические элементы и соединения.
  • Усиление исследований формирования качества продукции при сбалансированном питании растений макро- и микроэлементами. Роль микроэлементов в формировании отдельных показателей качества. Не следует допускать содержания микробиогенных и токсических элементов выше ПДК. Необходимо также учитывать требования санитарии, гигиены, зоотехнии.
  • Расширение теоретических исследований по трансформации и реутилизации, сбалансированной оптимизации метаболизма органических соединений в растениях, характеризующих качество продукции. Важно знать роль микроэлементов в работе ферментных систем, регулирующих эти процессы.

В настоящее время развитие производства промышленных микроудобрений идет по двум путям: производство односторонних микроудобрений, представленных техническими солями, а также хелатами и фриттами; производство комплексных и односторонних макроудобрений, содержащих микроэлементы.

Односторонние микроудобрения можно применять под культуры с острой недостаточностью одного какого-либо микроэлемента, особенно при выявлении этой недостаточности в период вегетации. Недостатком их является трудность применения в малых дозах, особенно при внесении в почву, когда очень сложно добиться равномерного распределения по поверхности поля. Односторонние микроудобрения в значительной степени используются в виде хелатов, широко используются фритты, особенно при внесении бора, при этом исключаются нежелательные высокие концентрации бора под чувствительные культуры.

Макроудобрения с микроэлементами сокращают затраты на внесение, имеют меньшую опасность токсического воздействия в случае внесения избыточных доз удобрений, уменьшают загрязнение окружающей среды токсично действующими микроэлементами.

Для листовых подкормок используются преимущественно чистые соли сульфатов марганца, цинка, железа и др.

Поделиться:

Дополнительные материалы по теме: