20. Значення мікроелементів і мікродобрив

Основне значення мікроелементів полягає у підвищенні ак­тивності ферментів, які каталізують біохімічні процеси. До мікроелементів належать В, Мn, Сu, Zn, Со, Мо, Fе та ін., вміст яких у рослинах і ґрунтах становить не більше тисячної частки процента в перерахунку на суху речовину. Нестача мікроеле­ментів у ґрунті зумовлює зниження врожаю, його якості, пошкод­ження рослин шкідниками та ураження хворобами. Роль мікро­елементів у живленні рослин не обмежується активізацією ферментів. Вони здатні утворювати комплекси з нуклеїновими кислотами та іншими сполуками, впливають на фізичні власти­вості, структуру і фізіологічні функції клітини, стан і розвиток кореневої системи, формування репродуктивних органів, що врешті-решт сприяє підвищенню врожаю та його якості.

Бор до складу ферментів не входить, однак бере участь у первинних етапах поглинання фосфору бобовими культурами, стимулює утворення хлорофілу і сахарози, РНК та ДНК, посилює гідролітичну активність ферменту інвертази і переміщення цукрів з листя до коренеплодів цукрових буряків. Достатня кількість бору у ґрунті сприяє росту бульб картоплі і накопиченню в них крох­малю. Бор потрібний для рослин протягом вегетації, особливо в період запилення та дозрівання насіння. При нестачі бору пору­шуються процеси поділу, росту і диференціації клітин, у рослин льону відмирають точки росту. Недостатнє живлення рослин бором призводить до зниження інтенсивності фотосинтезу, ви­никнення серцевинної і сухої гнилі коренеплодів цукрових буряків, побуріння і загнивання суцвіть капусти, збільшення зараження картоплі паршою.

Манган. Головна роль мангану виявляється у фотосинтезі. Він бере участь в окислювально-відновних процесах і диханні, азот­ному, ауксиновому та нуклеїновому обмінах, гліколізі. Достатнє манганцеве живлення посилює нагромадження сахарози у цук­рових буряках, підвищує вміст у шишках хмелю гірких речовин, алкалоїдів та ефірних масел, каротину. Нестача мангану призво­дить до зниження вмісту білка, вітаміну С, порушення структури мембрани, розвитку хлорозу, сірої плямистості злаків, плямистості, жовтухи цукрових буряків. Середній вміст мангану в рослинах досягає 1 мг/кг.

Молібден входить до складу ферментів нітратредуктази і нітрогенази, бере участь у перенесенні електронів під час віднов­лення нітратів і фіксації молекулярного азоту атмосфери. Без молібдену не утворюються бульбочкові бактерії. Застосування молібдену сприяє нагромадженню білкових сполук у рослинах, особливо в бобових. Нестача молібдену зумовлює накопичення в продукції рослинництва нітратів. При використанні молібдену підвищується коефіцієнт засвоєння азоту добрив рослинами, зменшуються його втрати внаслідок вимивання і денітрифікації.

На внесення молібдену, особливо на ґрунтах з кислою реак­цією добре реагують бобові культури, капуста, коренеплоди, овочеві культури. Вміст молібдену понад 1 мг/кг сільськогоспо­дарської продукції шкідливий для людини і тварин.

Цинк входить до складу ферменту карбоангідрази, малатде-гідрогенази, лужної фосфатази та інших ферментів, бере участь в окислювально-відновних реакціях дихання, нуклеїновому та ауксиновому обмінах, регулює синтез АТФ. Надходження у над­земну частину рослин фосфору тісно пов'язане з наявністю цин­ку в них, особливо в кореневій системі. Цинк бере участь у мета­болізмі стимуляторів та інгібіторів росту, нуклеїнових кислот, білків. Він необхідний для утворення ауксинів, підвищує стійкість рослин проти посухи, високих і низьких температур, грибних та бактеріальних захворювань.

Внаслідок недостатнього живлення рослин цинком затри­мується їх ріст. У яблунь, абрикос, слив, вишень розвивається дрібне листя і розеточність, у кукурудзи — хлороз листя. Чутливі до нестачі цинку також цукрові буряки, конюшина, хміль, гречка.

Мідь бере участь у перенесенні електронів в окислювально-відновних реакціях при окисленні багатьох сполук, у процесі фотосинтезу, в азотному; ауксиновому та нуклеїновому обмінах. При взаємодії з амінокислотами, білками та іншими біополі ме­рами і утворює стабільні комплекси.

Мідь входить до складу таких ферментів, як поліфенолокси-Даза, тірозиназа, ортодифенолоксидаза. Найбільша потреба рослин у міді спостерігається на торф'яних і дерново-підзолис­тих ґрунтах. Добре реагують на мідь льон, конюшина, кормові буряки, горох, овочеві, трави. Середній вміст міді в рослинах становить 0,2 мг/кг маси.

Головним джерелом надходження мікроелементів у ґрунт є материнська порода. Біогенна акумуляція мікроелементів у ґрун­тах визначає їх роль як основного джерела живлення рослин.

У процесі формування ґрунтів, їх використання та окультурен­ня відбувається перерозподіл мікроелементів по генетичних го­ризонтах. Внаслідок застосування засобів хімізації, відходів про­мисловості значно збільшується вміст мікроелементів у ґрунті, особливо у верхньому його шарі. Значна кількість мікроелементів надходить у ґрунт з вулканічним пилом, морськими бризками, метеоритним і космічним пилом, внаслідок антропогенної діяль­ності і техногенних викидів.

Для вирощування сільськогосподарських культур і життєдіяль­ності людини мають значення бор, мідь, манган, цинк, молібден, залізо, хром, йод, свинець, кадмій, радіонукліди стронцію, це­зію, кобальту. Крім виносу урожаєм, значна частина мікроеле­ментів піддається водній, вітровій та біогенній міграції. Велика роль у перетворенні мікроелементів з малодоступних для рос­лин форм, мобілізації мікроелементів, що входять до складу міне­ралів, належить мікроорганізмам і продуктам їх життєдіяльності. Мікроелементи разом з макроелементами беруть участь у всіх складних процесах біологічного кругообігу речовин.

Для живлення рослин і планування застосування мікроеле­ментів має значення не валовий їх вміст у ґрунті, а вміст рухомих форм. У паспорті поля зазначають низький, середній або висо­кий вміст рухомих форм мікроелементів і використовують ці дані при визначенні норм і способів застосування мікродобрив. Так, дерново-підзолисті, сірі опідзолені ґрунти Полісся характеризу­ються низьким вмістом рухомих форм молібдену (0,15-0,20 мг/кг ґрунту), бору (0,19-0,34), міді (0,39-0,94 мг/кг). Манганом і цин­ком рослини середньо- і високозабезпечені. Ґрунти Лісостепу характеризуються середнім рівнем забезпечення рослин бором (0,56-1,08 мг/кг ґрунту), міддю (1,92-3,80), манганом (68-133), низьким і середнім рівнем забезпечення молібденом (0,14-0,60 мг/кг). Чорноземи звичайні і південні, каштанові, темно-кашта­нові характеризуються високим рівнем забезпечення рослин бором (0,88-3,34 мг/кг ґрунту), манганом (112-180), середнім — молібденом (0,22-0,40), низьким — цинком (0,08-0,34 мг/кг ґрунту) (Л. П. Головіна, А. Я. Гетманець).

Найбільший вміст нікелю (25-50 мг/кг ґрунту) встановлено в Житомирській, Київській, Черкаській, Сумській, Херсонській, До­нецькій і Луганській областях. Вміст мікроелементів в ґрунтах крім природного фактору у значній мірі обумовлений техногенними викидами. Техногенне навантаження часто сприяє накопиченню мікроелементів у ґрунтах.