677

прибавка урожайности зерна яровой пшеницы была на уровне 8%, на кукурузе ещѐ ниже, всего 4,7%, то есть они слабо реагировали на медьсодержащие удобрения.

В опытах Т.А. Кротких с белокочанной капустой на дерново-глееватых почвах совхоза Верхнемуллинский по высокому фону NРК (около 300 кг га) положительного действия меди также не получено. Добавление меди к другим микроэлементам приводило к снижению и их положительного действия. Это связано с тем, что материнские породы почв, расположенных около Перми, богаты медью.

Исследования, проведѐнные в Белоруссии, Кировской и других областях, свидетельствуют о том, что вносить медные удобрения на чернозѐмах, серых лесных, дерновоподзолистых почвах не эффективно. Высокая эффективность отмечается на торфяных, лугово-болотных, дерновоглееватых и других высокогумусных болотных почвах.

Согласно исследованиям [23], почвы Пермской области (в настоящем край) содержат в основном от 1,2 до 5,3 мг/кг усвояемой меди, их можно считать среднеобеспеченными усвояемой медью и ожидать высокой эффективности от медьсодержащих удобрений нельзя, но при определенных условиях они без сомнения могут быть включены в систему применения удобрений:

–это при известковании почв, которое обуславливает снижение содержания усвояемой меди, переводя еѐ в осадок;

–по фону высоких доз основных макроэлементов;

–обязательно на почвах лѐгкого гранулометрического состава, торфяниках и на почвах, расположенных на ландшафтах с близким залеганием грунтовых вод.

281

Роль и содержание цинка в растениях, почвах и применение цинковых микроудобрений

Физиологическая роль цинка. Цинк является необходи-

мым элементом в жизни растений. Он входит в состав ферментов и принимает участие в жизненно важных реакциях, протекающих в клетках растений. Роль цинка в жизни растений связана с наличием его в составе 30 ферментов и более 200 ферментов активирует. Цинк участвует в образовании предшественников хлорофилла – железопорфиринов и протопорфиринов; при его недостатке нарушается в растениях превращение минеральных соединений фосфора до органического, снижается образование АДФ и АТФ кислот, замедляется транспорт фосфора из корней в наземные органы. При недостатке цинка в растениях накапливаются редуцирующие сахара, и уменьшается содержание сахарозы, крахмала, увеличивается количество органических кислот, снижается содержание ауксина, нарушается синтез белка, накапливаются амиды и аминокислоты.

Входит в состав фермента карбогидразы, который расщепляет угольную кислоту на углекислый газ и воду. Цинк усиливает активность каталазы, пероксидазы, липазы, протеазы, инвертазы. Благодаря этим ферментам происходит белковый, липоидный, углеводный, фосфорный и другой обмен.

Цинк способствует образованию витаминов С (аскорбиновая кислота) и РР (никотиновая кислота), тимина, ростовых веществ. Требовательны к цинку кукуруза, лѐн, бобы, соя, фасоль, все плодово-ягодные культуры. При цинковой недостаточности резко снижается деление меристемических клеток и нарушается их растяжимость.

При недостатке цинка растения плохо развиваются и перестают расти. Резко выраженное цинковое голодание

282

приводит к заболеванию растений, особенно плодовых культур, кукурузы, овса. На листьях растений появляются хлоротичные пятна, которые становятся светло-зелѐными, а у некоторых растений – почти белыми. У картофеля на листьях, стержнях листьев, стеблях появляются пятна серо-бурого и бронзового цвета. Ткань на таких участках как бы проваливается, а затем отмирает. Томаты заболевают бурой пятнистостью, образуются мелкие листья, у огурца снижается устойчивость к галловой нематоде.

Внешние признаки недостатка цинка хорошо видны на яблоне, вишне, сливе. На концах молодых побегов видны укороченные междоузлия, листья мелкие и скручивающиеся. Болезнь назвали «розеточность». У плодовых культур при недостатке цинка через несколько лет отмирают ветки и не образуются плоды. При резком голодании медленно проходит образование хлорофилла, листья могут приобретать оранжево-красную окраску. Такое состояние листьев хорошо видно на смородине.

Цинк в растениях. Его содержание в растениях колеблется от десятитысячных до тысячных, а иногда и сотых долей процента на сухое вещество. Цинк является необходимым элементом в жизни растений. Из полевых культур наибольшее содержание цинка в зерновых – от 8,5 до 75 мг/кг и в сухой массе кукурузы – 14-180 мг/кг. Среди овощных культур богат цинком сельдерей, около 12 мг/кг зеленой массы, в петрушке – 4,8-7,76, салате, шпинате – 3-5 мг, столовой свѐкле – 5,0 мг, моркови – 2,65 мг/кг и очень мало в белокочанной капусте до 1,3 мг, огурцах всего 1 мг и томатах в среднем 0,8 мг/кг сырой массы.

Цинк у растений больше содержится в вегетативной массе, меньше – в репродуктивных органах. В клубнях кар-

283

тофеля цинка содержится в 3-4 раза меньше чем в ботве, в листьях томата больше в 2,5 раза чем в плодах.

Вынос цинка с 10 т свежих овощей составляет: капуста – 32, морковь – 48, столовая свѐкла – 74, петрушка – 92, сельдерей – 187, томаты – 38, огурцы – 3,3 г/га.

Много цинка содержит сахарная свѐкла, подсолнечник, овѐс. Овѐс с урожаем зерна 20 ц и 21 ц соломы выносит 145 г, ячмень с урожаем 15 ц зерна и 20 ц соломы выносит 97 г цинка, яблоня – до 1,8 кг, кормовая свѐкла – до 2 кг на гектар. Вынос отдельными культурами может быть до 2,25 кг/га и более.

Цинк в почвах. Валовое содержание цинка в почвах колеблется от 25 до 90 мг/кг почвы. Наибольшее содержание валового цинка найдено в высокогумусных чернозѐмах – до 90 мг/кг. Меньше всего в дерново-подзолистых лѐгкого гранулометрического состава – от 20 до 67 мг/кг (Ягодин Б.А., 2002). Бедны им карбонатные почвы, особенно зафосфаченные, вследствие систематического применения высоких доз фосфорных удобрений. На этих почвах потребность в цинковых удобрениях возникает чаще. Более подвижен и доступен растениям цинк в кислых почвах (табл. 121).

Таблица 121

Содержание подвижного цинка в почвах, мг/кг (Анспок П.И. 1981)

В почвах Пермского края содержание подвижного доступного для растений цинка составляет от 0,2 до 3,5 мг/кг. Отмечается более высокое содержание цинка в коричневобурых глинистых почвах от 0,92 до 2,5 мг/кг и дерновоподзолистых от 0,5 до 3,3 мг/кг (Ламанов А.А., 1967).

284

Б.А. Ягодин и соавторы (2002) указывают, что на подвижность цинка влияет реакция среды и содержание глинистых минералов. При рН < 6 подвижность цинка возрастает, что приводит к его выщелачиванию в нижележащие горизонты почв. По обеспеченности подвижным цинком большую часть почв Пермского края следует отнести к бедным (обменного цинка < 1,0 мг/кг) и около одной четвѐртой – к среднеобеспеченным (1,1-3,0 мг/кг).

Цинксодержащие удобрения. В качестве цинковых удобрений используют сернокислый цинк и различные отходы промышленности (табл. 122).

Сернокислый цинк. Выпускается двух видов: безводный (ZnSO4) с содержанием элемента 45,5% и водный (ZnSO4×7Н2О) с содержанием около 24-25%. По внешнему виду белая кристаллическая соль, хорошо растворима в воде. Используется для внекорневой подкормки и смачивания семян.

Цинкосодержащие молотые шлаки медеплавильных за-

водов содержат 2-7% цинка и небольшие количества других микроэлементов. Применяется при внесении в почву в дозах 0,5-1,5 ц/га. При тонком размоле могут быть использованы для предпосевного опудривания семян в дозах 200-400 г на 1 ц семян.

Цинковые полимикроудобрения – отходы химических заводов цинко-белильного производства, сокращенно ПМУ.

285

ПМУ выпускается различных видов. Наибольшее распространение получило ПМУ номер 7, выпускаемое Ростовским химическим заводом. В состав удобрения входит 19,6-25,0% ZnО, 13,0% CuО, 0,4% МnО, 0,01% В, следы молибдена и других микроэлементов. Пермский лакокрасочный завод также освоил выпуск ПМУ-7 с содержанием цинка 12%, небольшим количеством меди и марганца. Внешне тонкоизмельчѐнный порошок темно-серого цвета с частицами шлака, негигроскопичный, не слѐживается, цинк в усвояемой форме.

Цинк поступает в почву и с другими удобрениями

(табл. 123).

Применение цинкосодержащих удобрений. Недостаток цинка чаще всего проявляется у плодовых и цитрусовых культур на карбонатных почвах с нейтральной и слабощелочной реакцией. Среди полевых культур к недостатку цинка более чувствительны кукуруза, фасоль, соя, картофель и некоторые овощные растения. Многочисленные опыты в Латвии показали высокую эффективность применения цинка под зерновые, лѐн, кукурузу. Урожайность зерна озимой пшеницы и ржи в опытах при внесении цинка увеличивалась на 1,6-2,4 ц/га.

Дозы и способы применения цинковых удобрений приведены в таблице 124.

Полевые и вегетационные опыты кафедры агрохимии Пермского сельскохозяйственного института (ныне акаде-

286

мия), проведѐнные в 1963-1964 гг. с ПМУ-7 Ростовского химического завода и Пермского лакокрасочного завода, показали высокую эффективность цинка на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах. Наиболее отзывчивыми культурами на полимикроудобрения оказались ячмень, пшеница, вико-овѐс и кормовые бобы.

Таблица 124

Дозы и способы применения цинка под основные сельскохозяйственные культуры

на дерново-подзолистых и серых лесных почвах (Агрохимия, 2002)

Сернокислый цинк целесообразнее использовать для обработки семян из расчѐта при смачивании 50-100 г на центнер семян, количество воды 2 л; при некорневых подкормках в фазе перед бутонизацией бобовых, а злаковых в фазе кущения из расчѐта 50-100 г (0,05-0,1% раствор) на гектар.

Эффективность цинковых удобрений. Цинковые удоб-

рения наиболее эффективны на песчаных и супесчаных почвах, карбонатных черноземах, каштановых почвах, серозѐмах, а также на почвах, богатых фосфором, содержащих большое количество медленно разлагающего органического вещества, при возделывании зерновых, овощных, плодовых и ягодных культур.

287

Предпосевная обработка семян цинковыми удобрениями повышает урожайность яровых зерновых на 1,8-2,4 ц/га, кукурузы при возделывании на зелѐную массу – на 38 ц/га, на зерно – 6,8 ц/га (табл. 125).

Таблица 125

Эффективность предпосевной обработки семян цинковыми удобрениями (Агрохимия, 2002)

В овощных культурах цинк повышает содержание сухого вещества и сахаров (табл. 126).

Следует отметить, что потребность в цинковых удобрениях возникает в том случае, если в почву с навозом возвращается только часть растительных остатков. При средней насыщенности севооборота навозом 5-8 т/га полностью удовлетворяется потребность культур в цинке. Применение цинковых удобрений не эффективно.

Таблица 126

Влияние цинка на урожайность ранней капусты и еѐ химический состав (Дерюгин И.П., 1998)

288

Роль и содержание марганца в растениях, почвах и применение марганцевых микроудобрений

Роль марганца в растениях. Основная часть марганца сосредоточена в листьях и хлоропластах. Он активизирует реакции превращения ди- и трикарбоновых кислот, входит в состав около 30 металлоферментных комплексов. Принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, являясь составной частью многих ферментов, таких как гидроксиламинредуктаза; восстанавливающий гидроксиламин до аммиака и ассимиляционный фермент, восстанавливающий диоксид углерода при фотосинтезе; увеличивает содержание сахаров, их отток из листьев в корни, усиливает дыхание. При использовании растениями азота в форме нитратов он действует как восстановитель и, наоборот, при использовании азота аммония – как окислитель. Он активирует действие индомилуксусной кислоты на рост клеток растений.

При исключении марганца из питательной среды накапливаются неорганические соединения основных макроэлементов, нарушается в тканях растений баланс основных макроэлементов. Марганец влияет на передвижение фосфора из стареющих нижних листьев в верхние и репродуктивные органы. При резком недостатке марганца не формируются органы плодоношения у редиса, капусты, томатов, гороха. Он оказывает влияние на углеводный и белковый обмен.

Недостаток марганца могут испытывать сахарная, столовая и кормовая свѐкла, овѐс, горох и некоторые другие культуры на щелочных и известкованных почвах.

Внешним признаком недостатка марганца у растений является хлороз листьев, проявляющийся по-разному: у зерновых – в виде длинных полос на листьях или серой пятни-

289

стости; у картофеля на молодых листьях появляется множество мелких бурых крапинок, число которых со временем увеличивается, у кормовой и столовой свеклы листья приобретают темно-красную с фиолетовым оттенком окраску; у белокочанной капусты частичный хлороз листьев с краев, слабое формирование кочана; у огурцов хлороз выражен в пожелтении листьев, у черешков листьев окраска темная, плети короткие, тонкие, легко ломающиеся; у плодовоягодных культур на листьях появляется серая пятнистость, происходит усыхание молодых веток.

Марганец в растениях. Содержание марганца в растениях варьирует от тысячных до сотых долей процента на сухое вещество. Наибольшее количество марганца в бобовых растениях (клевер, люцерна), листовой капусте, в зерновых; меньше – в овощных растениях. Причем, больше марганца в вегетативной массе и меньше –в репродуктивных органах. В зерне пшеницы его содержание 11-12 мг, соломе – от 60 до 146 мг/кг; в зерне ячменя – 8-40 мг/кг, соломе – 37-90 мг/кг; в клубнях картофеля – 8-12 мг, ботве – 298-325 мг/кг; в корнеплодах столовой свѐклы – 34-77 мг, в листьях – 240-770 мг, в листьях огурца – 40-120, томата – 100-120 мг/кг, в листьях яблони – 20-200 мг/кг, плодах – 1-3 мг/кг сухой массы.

Вынос марганца с удобрениями сельскохозяйственных культур более высокий, чем других микроэлементов (порядка от 40 до 450 г/га, в отдельных случаях до 2-3 кг/га). Зерновые выносят 160-400 г/га, картофель – 300-450, клевер – 300-400, люцерна – 400 г/га, яблоня – до 2,8 кг, столовая свѐкла – до 4 кг, капуста – до 8 и томаты до 12 кг/га. Недостаточным количеством марганца в кормах для животных, по данным П.И. Анспок и соавт. (1981), считается его содержание менее 30 мг/кг, нормальным – 30-60, токсичным – более 60 мг/кг сухой массы.

290