что такое микроэлементы для растений
Микроэлементы
Статья из разделов: Словарь
Содержание:
Микроэлементы принимают самое активное участие во многих жизненных процессах, происходящих в растениях на молекулярном уровне. Путем воздействия на ферментную систему либо в непосредственной связи с биополимерами растений они стимулируют или ингибируют протекание физиологических процессов в тканях.
Элементы
Для корректировки содержания микроэлементов в почве практикуют некорневые подкормки в течение вегетации, предпосевную обработку семян и посадочного материала, а также внесение в почву необходимых веществ в виде удобрений.
Физические и химические свойства
Микроэлементы различны по своим физическим и химическим свойствам. Среди них встречаются металлы (цинк, медь, марганец, кобальт, ванадий, молибден), неметаллы (бор), галогены (йод).
Классификация микроэлементов
Химические элементы подразделяются на необходимые для растений и полезные им.
Необходимые
Однако существует ряд условностей в использовании данного термина. Дело в том, что сложности с его применением возникают уже при сравнении необходимости того или иного элемента для жизни высших и низших растений и, тем более, животных и человека. Так, например, не доказана необходимость бора для некоторых грибов, спорна необходимость наличия кобальта для осуществления физиологических функций целого ряда растений. К бесспорно необходимым элементам относят марганец, цинк, медь, молибден, бор, хлор, никель.
Полезные
В настоящее время жизненно необходимыми для растений считаются только около десяти микроэлементов, еще несколько – необходимыми узкому кругу видов. Для остальных элементов известно, что они могут оказывать стимулирующее действие на растения, но их функции не установлены.
| Некоторые физические и химические свойства микроэлементов, согласно данным: | |||||
| Микроэлемент | Атомный номер | Атомная масса | Группа | Cвойства | Т. кип, |
°C
Содержание микроэлементов в природе
Микроэлементы содержатся в небольших количествах практически повсеместно: в горных породах, почве, растениях и, естественно, в организме человека и животных.
Бор. В небольших количествах в составе различных соединений можно встретить во всех почвах, воде, в составе растительных и животных организмов.
Йод. Образует мало самостоятельных минералов, но присутствует во многих в виде изоморфных примесей.
Марганец. Один из наиболее распространенных в литосфере элементов. Преобладает в почвообразующих породах.
Кобальт. Содержание в литосфере незначительно. Присутствует в растениях, при этом, бобовые культуры богаче кобальтом, чем злаковые.
Медь. В земной коре – 0,01 %. Встречается в свободном состоянии в виде самородков, иногда очень значительных размеров.
Цинк. Широко распространен в природе. В породах цинк содержится в виде простого сульфида, а также замещает магний в силикатах.
Ванадий. Относится к рассеянным элементам и в свободном виде в природе не встречается.
Молибден. Связан с гранитными и другими кислыми магматическими породами. Содержание его в этих породах колеблется в пределах 1–2 мг/кг.
Факторы, определяющие концентрацию микроэлементов в почвах
Содержание микроэлементов в почвах зависит от многих факторов и подчинено ряду закономерностей:
Микроэлементы необходимые для питания и роста растений
Недостаток получения микроэлементов растениями отрицательно влияет на их здоровье, декоративный вид растений и урожайность плодовых культур, что в свою очередь провоцирует различные заболевания растений и значительно замедляет рост.
Микроэлементы – это химические вещества, необходимые для корректного протекания жизненно важных процессов в живых организмах. Микроэлементы содержатся в растениях в очень малых количествах (как правило, менее 0,001%), но несмотря на минимальное содержание они крайне необходимы для развития и роста растений.
Для корректировки содержания микроэлементов в почве используют некорневые подкормки в течение вегетации, обработку семян до посадки, а также внесение в почву необходимых веществ в виде комплексных удобрений.
Внесение микроэлементов, во время полива и опрыскивания растений, как совместно с удобрениями, так и отдельно от них, позволяет решать ряд проблем роста и развития растений:
Хлороз растений и диагностика состояния растений
Какие же микроэлементы необходимы растениям для полноценного роста красивых и здоровых растений?
Цинк (Zn)
Во всех, без исключения, растениях микроэлемент цинк входит в состав ферментов, которые участвуют в важнейших процессах: дыхании, белковом и углеводном обмене, отвечает за образование важной аминокислоты триптофана, повышает содержание фитогормонов, влияющих на накопление зеленой массы растений. Цинк необходим для нормального развития, он повышает устойчивость к засухе и заморозкам.
При недостатках цинка у растений нарушается развитие и процесс деления клеток – образуются узкие и закрученные в спираль листья, ткань между жилками обесцвечивается.
Медь (Cu)
Медь обеспечивает устойчивость ко всем неблагоприятным факторам развития растений. Медь усиливает интенсивность дыхания, способствует накоплению азота, а также участвует в процессе образования хлорофилла, углеводов и белков.
При недостатке в питании растения меди у них наблюдаются задержки в росте и цветении, развивается хлороз, потеря тургора и увядание. При остром дефиците меди белеют кончики листьев и высыхает верхушка, растения могут полностью потерять возможность размножения.
Железо (Fe)
Во всех растениях железо входит в состав ферментов, активно участвует в синтезе хлорофилла, процессах дыхания, фиксации азота, реакциях обмена веществ. Накапливаясь в растениях, железо с пищей попадает в организм человека и животных.
При дефиците микроэлемента железа у растений развивается хлороз, из-за нарушения образования хлорофилла, а листья теряют зеленую окраску, затем белеют и преждевременно опадают.
Азот (N)
Дефицит азота замедляет рост, ослабляется интенсивность цветения плодовых и ягодных растений, сокращается вегетационный период, уменьшается содержание белка и снижается урожай у плодовых растений.
Бор (В)
Бор играет важнейшую роль в формировании цветков, завязей и полноценных плодов, значительно увеличивает процент завязывания плодов. Бор участвует в делении клеток и синтезе белков и является необходимым компонентом клеточной оболочки.
При недостатке бора наблюдаются дефекты проводящей системы, камбия и других тканей, пожелтение, деформация и отмирание (некроз) листьев, особенно на верхушках побегов, покраснение жилок листьев, опадание завязей и преждевременное опадание листьев.
Марганец (Mn)
Марганец в растении активирует более 35 ферментов, участвует в фотосинтезе и синтезе витаминов С, В, Е, способствует увеличению содержания сахаров и их оттоку из листьев, ускоряет рост растений и созревание семян.
В растениях, при дефиците микроэлемента марганца, снижается синтез важнейших органических веществ, уменьшается содержание хлорофилла и наблюдается точечный хлороз листьев: между жилками появляются мелкие желтые пятна, а сами жилки остаются зелеными, затем пораженные участки отмирают.
Молибден (Мо)
В растении молибден играет большую роль в азотном обмене и синтезе белковых веществ, способствует усвоению азота, растворенного в воде, фиксации азота, активно участвует в синтезе целого ряда веществ. Под влиянием молибдена в растениях увеличивается содержание углеводов, хлорофилла, аскорбиновой кислоты и каротина, белковых веществ и повышается интенсивность фотосинтеза.
В растениях, при дефиците молибдена, накапливается значительное количество нитратов, появляются пятна на средних и старых по возрасту листьях, а их края закручиваются вверх, мелкие жилки теряют зеленую окраску, между жилками листочков образуются ярко-желтые пятна.
Кобальт (Со)
В растениях кобальт отвечает за активную симбиотическую азотфиксацию, увеличивает общее содержание жидкости в растениях, особенно в засушливые периоды. Участвует в образовании витамина В12, в связи с чем корма для животных и растительная пища человека должна содержать кобальт.
Дефицит кобальта провоцирует ухудшение симбиотической азотфиксации клубеньковыми бактериями, что, в конечном счете, приводит к недостаточному обогащению почвы азотистыми соединениями.
Магний (Mg)
Недостаток магния снижает содержание хлорофилла в зеленых частях растений, и способствует развитию хлороза между жилками листа (сами жилки остаются зелеными). При остром дефиците микроэлемента происходит полное отмирание листьев, начиная с краев: при этом они скручиваются и постепенно опадают.
Хлороз растений и диагностика состояния растений
Комплексные подкормки микроэлементами и поддержание баланса основных микроэлементов позволит ускорить рост, сохранить высокие декоративные качества и здоровье домашних растений.
Микроэлементы, необходимые для развития растений.
Они не встраиваются в структуру тканей растений, иными словами, не создают «тело» и «массу».
Входящие в состав многих ферментов и витаминов, эти элементы выполняют функции биологических ускорителей и регуляторов сложных биохимических процессов. При их дефиците или избытке в почве у овощей, плодовых деревьев, кустарников и цветов нарушается обмен веществ, возникают различные заболевания. Поэтому роль микроэлементов нельзя недооценивать.
Признаки минерального голодания
Семеро важных
Молибден играет важную роль в азотном обмене и непосредственно влияет на урожайность. У растений, испытывающих его дефицит, на листьях появляются светлые пятна, возможно отмирание почек, плоды и клубни растрескиваются. Источник соединений молибдена – молибденовокислый аммоний.
Медь активизирует образование белков и витаминов группы В. Этого элемента очень мало в песчаных и торфянистых почвах. Его недостаток проявляется в устойчивом увядании верхних листьев, даже при хорошем обеспечении влагой, вплоть до их опадания.
Как не мешать друг другу
На окультуренных почвах необходимо учитывать и «фосфорный фактор»: внесенные в почву фосфорные удобрения (суперфосфаты) способствуют образованию нерастворимых соединений железа, цинка и меди, отчего усвоение этих элементов затрудняется.
Садовнику-непрофессионалу нелегко усвоить все эти биохимические тонкости, еще более сложно — учитывать их и контролировать. Поэтому лучше использовать так называемые хелатные (органические) соединения микроэлементов (вместо их солей).
И еще раз.
Накопление элементов растениями
Зная, какой элемент будет в первую очередь извлечен тем или иным растением из почвы, можно примерно рассчитать баланс питания каждого из них.
Внесение микроэлементов
Впрочем, все это относится исключительно к микроэлементам в виде солей. Хелатные соединения усваиваются растениями независимо от кислотности почвы, поэтому могут быть использованы и для корневой, и для внекорневой подкормки.
Советы специалиста по проведению листовых подкормок
По листу или под корень?
— Мария Михайловна, многие считают, что через лист растение вообще не усваивает элементы питания.
— Основное питание поступает через корень. Именно он поставляет из почвы около 95 % необходимых растениям элементов питания. И именно в них — залог стабильных и высоких урожаев.
— Могут ли листовые подкормки заменить корневые?
— Нет, они всего лишь их дополнение. Повторюсь, корневое питание — основное и первостепенное, листовое — хотя и потрясающий, но все же вспомогательный инструмент, который приходит на помощь тогда, когда с питанием через корень возникают проблемы или когда нужно получить определенный физиологический эффект. Ведь поглощение питательных веществ через листья происходит гораздо быстрее, чем через корни.
Поэтому первое, что нужно сделать, чтобы обеспечить себе урожай, — грамотно спланировать систему применения почвенных удобрений и только после этого перейти к листовым подкормкам. Их совокупность — гарантия стабильно высоких урожаев и отменного качества продукции.
Через лист растение намного активнее усваивает питание в определенные фенофазы развития, предъявляя повышенные требования к тем или иным элементам. Своего рода адресная помощь. Микро- и макроэлементы сразу будут встраиваться в растение, не теряя времени на транспортировку из корня по стеблю в листья или плоды. Поэтому листовое питание предпочтительнее, особенно когда надо быстро устранить дефицит того или иного микроэлемента.
Так что кормите по листу, но не забывайте о корнях!
— Правда ли, что микроэлементы через лист усваиваются не так эффективно, как через корень?
— Микроэлементы — важный, но, скорее всего, дополнительный способ питания растений. В первую очередь культурам должно хватать макроэлементов — азота, фосфора, калия… Очень важны и агротехника, система защиты, подбор сортов.
Взять хотя бы фосфор. Если посмотреть на весь период развития растений, то он крайне необходим в самом начале. Но ранней весной температура очень низкая, и этот микроэлемент не может усвоиться, даже если и внесен в почву. Листовые же подкормки фосфоросодержащими удобрениями вполне могут снять стресс, вызванный его дефицитом. Но через лист может усвоиться до 100 г на 1 сотку.
Фосфор не усваивается из почвы при температуре менее плюс 10 градусов. Труднодоступен и при рН почвы выше 7 и ниже 5,5, не поступает в растение при нехватке влаги и высокой концентрации солей азота, кальция, магния, железа, марганца, цинка.
— А что можете сказать по азоту и другим элементам питания?
— Дефицит азота легко восполняется через корень. Но ионы азота — основная составляющая баковых смесей, которые помогают активно усваиваться другим элементам питания. Еще в 60-х годах прошлого века было доказано, что именно в баковых смесях микроэлементы работают лучше, если роль проводника берет на себя азот. Амидный азот не только сам замечательно усваивается листовой поверхностью, но и улучшает усвоение через лист фосфора, серы, железа, магния и марганца.
Внесение азота по листу сработает и как стресс-защита. Особенно если серьезно испортилась погода.
Когда мы говорим о калийном питании, то здесь уместно вспомнить о завершении вегетации, когда растение активно формирует плоды. Безусловно, корневое питание в это время также пойдет на пользу. Калий же, внесенный по листу, сработает как стимулятор, повысив на 10—12 % устойчивость культур к засухе и листовым болезням.
Утолщается и стенка клетки. Также более равномерно распределяются по плодам органические кислоты и сахара. При почвенном питании калий труднодоступен при избытке азота, кальция, магния, натрия.
Магний в листовых подкормках необходим во время активного вегетативного роста, созревания плодов и осенью, во время подготовки растений к зимовке. Он более эффективен при внесении через лист, поскольку в почве блокирует усвоение фосфора и нитратсодержащих удобрений, одновременно с которыми обычно вносится.
Сера повышает устойчивость к заболеваниям, положительно влияет на развитие корневой системы. При дефиците бора мельчают и деформируются листья и плоды. Причина тому — нарушение процесса опыления.
Недостаток кальция вызывает типичный загиб и «ожог» края листа у клубники, горькую ямчатость у яблок, ухудшение опыления, снижение сроков хранения.
Дефицит железа чаще всего проявляется весной на молодых посадках, в том числе и на землянике. Так, любимая многими клубника потребляет около 80 г железа на тонну ягод, что в 40 раз больше, чем виноград. Этот же элемент регулирует образование хлорофилла и участвует в синтезе белка.
— До сих пор существует миф о том, что поглощение основных макроэлементов — азота, фосфора и калия — происходит исключительно через корневую систему. Так ли это?
— На самом деле через лист растения могут усваивать до 10 % необходимого им для питания азота (причем все три его формы), фосфора и калия. Лист — это рабочий орган для борьбы с дефицитом элементов питания. Разница только в скорости усвоения.
Усвоение калия требует уже более длительного времени — 35 % за трое суток, а на фосфор могут потребоваться дни. Например, магний усваивается за 5—10 часов, а бор, цинк, марганец, медь — от 2 до 5 дней.
На скорость усвоения оказывают влияние не только особенности элемента питания, но и физиологические особенности растений.
— Важно ли соблюдать нормы внесения удобрений. Многие считают, что чем больше, тем лучше.
— Нет, это далеко не так. Особенно если это азот. Повышенное его внесение через лист может вообще спровоцировать ожоги.
— Какими микроэлементами лучше работать — много- или однокомпонентными препаратами?
— Все зависит от выноса элементов питания той или иной культурой. Если потребление азота, фосфора, калия, серы, кальция и магния исчисляется в килограммах на тонну готовой продукции, то марганца, цинка, железа, меди, бора, молибдена, натрия и хлора — уже в граммах на тонну продукции.
Если нет какого-то четко выраженного дефицита, то лучше использовать комплексные препараты, в которых все микро- и макроэлементы представлены в небольших количествах.
Некоторые питательные вещества, применяемые в качестве внекорневых подкормок, положительно взаимодействуют с другими элементами. Наблюдается так называемый синергетический эффект, пользуясь которым можно добиться более высокого результата. Например, в полевых опытах было установлено, что однократное внесение серы в качестве внекорневой подкормки не увеличивало урожайность зерна, но при применении в комбинации с азотом, фосфором и калием результат был намного лучше.
— Можно ли по листу четко определить, какого элемента не хватает растению?
— Что лучше использовать: сульфаты или хелаты?
— До 1970-х годов на рынке внекорневых микроудобрений преобладали продукты на основе простых солей, в частности сульфатов. В 1980-е годы уже появились хелаты и различные на их основе комплексы.
Хелаты, конечно, предпочтительнее. Они более толерантны к кислотности. И растворимость у них лучше, чем у сульфатов. Да и усваиваются они полнее и быстрее. При этом хелаты лучше совместимы с различными компонентами баковой смеси и не снижают эффективность средств защиты растений.
Минус сульфата еще и в том, что уже через 15 минут после приготовления раствора они выпадают в осадок. Мало того, что он останется в опрыскивателе, так нерастворенные соли не доходят до растений. Хуже сульфаты растворяются и в щелочных составах.
Хелатные же растворы в этом отношении более стабильны и даже при различной кислотности воды сохраняют свои свойства и не выпадают в осадок более 5 часов.
Да и при обработке хелаты более равномерно покрывают поверхность листа, дополнительно увеличивая растекаемость и прилипание капли. Чем лучше стекание, тем больше точек соприкосновения. Значит, и питание будет усваиваться максимально полно. Соответственно, и эффективность его выше.
— Каждая фаза развития той или иной культуры требует специального набора макро- и микроэлементов. Как правильно проводить листовые подкормки, к примеру, на землянике?
— На ранних стадиях клубника больше всего нуждается в фосфоре для роста и развития корневой системы и листового аппарата. NPK — 13-40-13 + микроэлементы. Если же полив капельный, то 0,1–0,3 % раствор (10—30 г удобрений на 10 л воды). Азот же ускоряет рост и образование новых тканей растений.
Для активного роста и цветения нужна уже несколько иная формула: NPK — 18-18-18, а также магний и другие микроэлементы — кальций, марганец, цинк. Растение в это время активно накапливает вегетативную массу, и магний ему очень нужен. Иначе снижение роста и появление хлороза.
Во время бутонизации и в начале цветения показаны бор и кальций. Эти микроэлементы — синергисты, поддерживающие и усиливающие действие друг друга. Их желательно вносить вместе: из расчета на 10—50 г «Нитрата кальция» и 5 г «Борной кислоты» на 1 сотку. Такая обработка улучшает опыление и деление клеток. Бор удерживает кальций, который, в свою очередь, укрепляет стенки клеток. При внесении под корень кальций по растению распространяется хуже, чем по листу.
В начале плодоношения листовая подкормка уже несколько иная: NPK — 3–11–38 плюс магний и микроэлементы. Сейчас — ставка на калий, который нужен для накопления сахаров, и магний. Азота же в этот период надо совсем немного, иначе ухудшатся транспортабельность и хранение ягод.
После сбора урожая формула листовой подкормки снова меняется: NPK — 3–11–38 плюс кальций, магний, бор и цинк. Калий нужен для хорошей перезимовки и повышения энергетики плодовых почек. Достаточно 1–2 подкормок по 40—60 г на 1 сотку.
— Многие увлекаются баковыми смесями. Как одни элементы совместимы с другими?
— Применение сложных баковых смесей, с одной стороны, — эффективный инструмент, позволяющий за один проход опрыскивателя сделать сразу несколько важных дел. С другой стороны, если в растворе 4–5 и более различных препаратов, то могут возникать непредвиденные сложности. И выявить их причину не так просто.
Поэтому, прежде чем приступить к обработкам, необходимо провести два важных теста. Первый — совместимость препаратов. Смешайте в небольшой емкости все, чем вы хотите поработать, в нужной пропорции и оставьте эту смесь на сутки. Понятно, что в опрыскивателе раствор вряд ли будет находиться более 4—8 часов, но так вы будете на 100 % уверены, что после смешения ничего не расслаивается и не выпадает в осадок. Второй тест — на восприимчивость растений к полученной смеси: не повредит ли?
Решив работать с баковой смесью, растворяйте все препараты по отдельности. Готовьте так называемые маточные растворы. И только потом заливайте их в бак опрыскивателя, иначе возможна плохая растворимость. Так, проблемы могут возникнуть при попытке смешать порошковые биопрепараты, гуматы и минеральные удобрения на основе простых солей. Когда же мы из них приготовим маточные растворы, то они без затруднений растворятся даже в прохладной воде.
И еще: если готовите маточный раствор, то его концентрация не должна быть более 10 %: 1 кг удобрения в 10 л воды.
Конечно, кроме самого вещества и температуры воды, на растворимость удобрений и качество обработок влияют и другие факторы.
— Стоит ли гербициды вносить в листовые подкормки?
— Вопрос спорный, и мнения делятся на два противоположных лагеря. Аргумент «за» — листовые подкормки помогают культурным растениям лучше пережить воздействие пестицида, снижая до минимума стресс.
Аргумент «против» — листовые подкормки точно так же действуют и на сорняк, снижая эффективность гербицида. Поэтому, если сорное и культурное растения относятся к одной и той же группе, эти препараты смешивать точно не стоит: не сработает ни то ни другое. Во всех остальных случаях можно.
— Как правильно проводить листовые подкормки, чтобы не было ожогов?
— При какой температуре листовые подкормки наиболее эффективны?
— Когда воздух прогреется до плюс 10 градусов. В этот момент почва еще холодная и лист — единственная возможность подачи питания.
Листовые подкормки надо проводить раз в 7—10 дней. И лучше днем, когда открыты устьица. Но чтобы не было ожогов, ранним утром (до 9:00 ч.) или ближе к вечеру (после 18:00 ч.). Тогда внесенные удобрения усвоятся наиболее полно. Часто спрашивают об обработках по листу ночью. Но ведь устьица у растений в это время закрыты, значит, и эффект будет нулевым.
Нельзя проводить листовые обработки в жаркую погоду и при сильном ветре. Водные растворы могут вызвать на листе не только химический, но и солнечный ожог. Идеальны температура воздуха плюс 21 градус, относительная влажность более 70 %, скорость ветра менее 8 км/ч. Также при внекорневых подкормках очень важно учитывать биологические особенности и физиологическое состояние растений. А еще погоду. Осадки в течение 24—48 часов могут снизить эффективность обработок, поскольку не все вещества сразу всасываются растительной тканью.
— Есть мнение, что водорастворимые удобрения для листовых подкормок не подходят, поскольку плохо растворяются.
— Как на эффективность листовых подкормок влияет кислотность воды?
— Напрямую! Она должна быть слабокислой — рН 5,5–6,5, что предотвращает выпадение осадка в опрыскивателе и ускоряет усвоение элементов питания. Если рН воды 7,5, то все обработки бесполезны. В большинстве случаев вода 6,5–7,5, поэтому ее надо обязательно слегка подкислять для лучшего усвоения микроэлементов.