Основные микроэлементы потребляются растениями в очень малых количествах, измеряемых тысячными и даже стотысячными долями процента, но незаменимы для их развития. Каждый из перечисленных микроэлементов играет собственную роль, но в ряде случаев они могут заменять друг друга.
- Бор лечит некоторые болезни, увеличивает количество завязей, предотвращая их опадание, усиливает развитие репродуктивных органов, повышает количество витаминов в плодах, способствует лучшему развитию проводящих сосудов, влияет на деятельность ряда ферментов. Бор повышает урожай сахарной свеклы, содержание сахара в корнях, урожай гороха, кормовых бобов; урожай льняного волокна, льносемян, качество волокна.
- Марганец незаменим в процессах фотосинтеза, образовании аскорбиновой кислоты; входит в состав многих ферментов, повышает урожай сахарной свеклы и ее сахаристость.
- Медь активизирует синтез белка, обеспечивает засухо- и морозоустойчивость растений; сопротивляемость грибным и вирусным заболеваниям, входит в состав ряда ферментов. В целом положительно влияет на белковый и углеводный обмен растений.
- Цинк входит в состав многих ферментов, участвующих в процессах оплодотворения, дыхания, синтеза белков и углеводов.
- Молибден важен в процессах усвоения азота из воздуха, входит в состав фермента, участвующего в восстановлении нитратного азота до аммонийного, стимулирует работу азотфиксирующих бактерий, как клубеньковых, так и свободно живущих. Повышает урожай зерно гороха и бобов, вики, кормового люпина, клеверного и лугового сена, положительно влияет на урожай цветной капусты.
- Кобальт необходим для жизнедеятельности клубеньковых бактерий. Требуется для бобовых культур, которые нуждаются в кобальте в процессе азотфиксации.
Внесение органических удобрений очень важно на почвах с низким содержанием микроэлементов. Это торфяные, дерново-подзолистые, легкие по механическому составу почвы и почвы с низким содержанием гумуса. На этих полях опрыскивание растений гуматом надо сочетать с внесением гуматов в почву. От содержания гумуса и pH почвы зависит подвижность микроэлементов, а содержание бора и меди зависит еще и от увлажнения почвы.
Гуминовые соединения способны усиливать защитные функции растительного организма. Защитное действие гуматов с наибольшей силой проявляется в экстремальных условиях (высокая или низкая температура, засуха или переувлажнение, недостаточное количество света и кислорода в почве, накопление ядохимикатов). Есть факты выживания растений кукурузы, картофеля в условиях низкой температуры (до -12 градусов С).
Гуматы ослабляют или полностью нейтрализуют токсическое и мутагенное действие пестицидов.
Под влиянием гуматов растения лучше переносят избыточные дозы удобрений, особенно азотных и повышенные дозы пестицидов.
Спектр сельскохозяйственный культур, на которых отмечено повышение выхода продукции после обработки гуматом включает зерновые, картофель, кукурузу, овощи, подсолнечник, сахарную свеклу, плодово-ягодные культуры, виноград, цитрусовые , цветочно-декоративные растения.
Благоприятно влияют гуматы не только на количественные показатели роста, но и на качество растительной продукции. Под их влиянием в растениях возрастает содержание витамина С, каротина, рибофлавина, неоцина. В зависимости от культуры прирост составляет от 25 до100%. Увеличивается также содержание белка, крахмала, нуклеиновых кислот, сахаров, что благоприятно сказывается на качестве сельхозпродукции.
Роль микроэлементов в питание растений.
Изучение минерального питания растительных организмов включает в себя знакомство и с микроэлементами.
Химические элементы, которые, входя в состав организмов растений, принимают участие в процессах обмена веществ и обладают выраженной биологической ролью, получили название биогенных элементов. К числу биоэлементов относятся: азот, водород, железо, йод, калий, кальций, кислород, кобальт, кремний, магний, марганец, медь, молибден, натрий, сера, стронций, углерод, фосфор, фтор, хлор, цинк.
Помимо общего благоприятного влияния на процессы роста и развития, установлено специфическое воздействие ряда микроэлементов на важнейшие физиологические процессы — например, фотосинтез у растений.
Влияние основных микроэлементов на растения
Кобальт.
Внесение 300 г сернокислого кобальта на 1 га значительно повышает урожай винограда: вес ягод увеличивается на 35%, сахаристость — на 14%, кислотность снижается на 10%. Известкование почв снижает усвояемость растениями кобальта. Так же влияет избыток марганца и железа в почвах; наоборот, фосфор усиливает поступление кобальта в растения.Марганец.
Среднее содержание марганца в растениях равно 0,001 %. Марганец служит катализатором процессов дыхания растений, принимает участие в процессе фотосинтеза. Исходя из высокого окислительно-восстановителыюго потенциала марганца можно думать, что марганец играет такую же роль для растительных клеток, как железо — для животных.
Благотворное влияние марганца на рост и развитие растений очевидно; так, И. В. Мичурин подметил, что у гибридных сеянцев миндаля под влиянием марганца срок первого плодоношения ускоряется на 6 лет. Этот факт явился первым описанным в литературе случаем замечательного ускорения роста и созревания растений под влиянием микроэлементов.
При
недостатке марганца в почвах (низком содержании либо неблагоприятных
условиях для усвоения его растениями) возникают заболевания растений,
характеризующиеся в общем появлением на листьях растений хлоротичных
пятен, которые в дальнейшем переходят в очаги некроза (отмирания).
Обычно при этом заболевании происходит задержка роста растений и их
гибель. У различных видов растений заболевание марганцевой
недостаточностью имеет свои специфические проявления и получило
соответственные названия.
Встречается также серая пятнистость клубники и другие заболевания.
Избыток марганца, так же как и его недостаток, неблагоприятно сказывается на растениях.
Медь.
Медь необходима для жизнедеятельности растительных организмов. Почти вся медь листьев сосредоточена в хлоропластах и тесно связана с процессами фотосинтеза; она участвует в синтезе таких сложных органических соединений, как антоциан, железопорфирины и хлорофилл; медь стабилизирует хлорофилл, предохраняет его от разрушения.
Медь входит в качестве структурного компонента в состав соединения с белком (медьпротеида, содержащего 0,3% меди), образуя окислительный фермент полифенолоксидазу. Этот фермент впервые был обнаружен в клубнях картофеля, шампиньонах, а в дальнейшем в составе большинства распространенных растений.
Медь способствует синтезу в растениях железосодержащих ферментов, в частности пероксидазы.
Установлено положительное влияние меди на синтез белков в растениях и благодаря этому — на водоудерживающую способность растительных тканей. Напротив, при недостатке меди гидрофильность коллоидов тканей уменьшается.
Очевидно, вследствие этого медь в виде удобрений имеет значение для придания растениям засухо- и морозоустойчивости, а также, возможно, устойчивости к бактериальным заболеваниям.
Болезни недостаточности меди у растений:
- экзантема, или суховершинность плодовых деревьев. Поражает цитрусовые , а также яблони, груши, сливы и маслины. У цитрусовых листья достигают больших размеров, молодые побеги изгибаются, на них развиваются вздутия, затем трещины. Пораженные побеги теряют листья и высыхают. Крона деревьев приобретает кустовидную форму. Плоды мелкие с бурыми пятнами и бородавками. Листья имеют сначала ярко-зеленый цвет, а в дальнейшем появляется пятнистость и хлороз.
У яблонь заболевание проявляется в отмирании верхушек побегов — наступает увядание и свертывание листьев. Края листьев становятся как бы обожженными. У персиков наступает гибель побегов, ухудшается цветение и завязывание плодов; на листьях появляются крупные хлоротичные пятна.
Цинк.
Цинк является составным компонентом фермента карбоангидразы. Входя в состав карбоангидразы, цинк влияет на важнейшую фотохимическую реакцию «темновой» утилизации углекислого газа растениями и на процесс выделения СО2, т. е. на процесс дыхания растений. Растения, развивающиеся в условиях недостаточности цинка, бедны хлорофиллом; напротив, листья, богатые хлорофиллом, содержат максимальные количества цинка. В зеленых листьях цинк, возможно, связан с порфиринами.
Под влиянием цинка происходит увеличение содержания витамина С, каротина, углеводов и белков в ряде видов растений, цинк усиливает рост корневой системы и положительно сказывается на морозоустойчивости, а также жаро-, засухо- и солеустойчивости растений. Соединения цинка имеют большое значение для процессов плодоношения.
Горох, сорго и бобы в водных культурах не дают семян при концентрации цинка в среде 0,005 мг на 1 л и ниже. С повышением концентрации цинка в питательной смеси соответственно число семян увеличивается.
БОР.
Бор ускоряет ряд процессов в растении,
особенно положительно влияет на прорастание пыльцы и рост пыльцевых
трубок в цветках. Недостаток его чаще сказывается на карбонатных,
заболоченных, а также произвесткованных почвах, особенно в засушливые
годы. Дефицит бора усугубляется при внесении азотных удобрений в избыточном количестве и извести.
Борное голодание сопровождается нарушением углеводного и белкового
обмена, вследствие чего в тканях накапливаются сахара и аммиачный
азот. Это выражается в отмирании верхушечных почек и мелких корешков,
осыпании завязи, изменении окраски листьев в красную или и бронзовую, в
появлении пятен на плодах.
Недостаток бора растения могут испытывать при
низком содержании его в почве, а также вследствие способности
переходить в труднодоступные для растений соединения.
У малины при недостатке
бора листья удлиненные, тонкие, с глубокими вырезами, при слабой
недостаточности изогнутые, с неровной поверхностью, закручены. Земляника отличается низкорослостью, листья имеют чашевидную форму, сморщенные и коричневые по краям. Усы и корни растут плохо.
Как недостаток, так и избыток бора вредны для растений. Избыток
проявляется в задержке роста растения и появлении по краям старых
листьев сначала желтой каемки, затем эти ткани отмирают, края
закручиваются вверх или вниз. Листья приобретают куполообразную форму, а
потом засыхают и опадают. Урожайность растений низкая. Особенно
чувствительны к избытку бора картофель и огурцы..
Птичий помет также богат микроэлементами: в 100 г сухого вещества содержится
марганца 15—38 мг, цинка — 12— 39, кобальта 1-1,3, меди — 1 —1,3, — 0,5,
железа — 367—900 мг.
Значительная часть элементов питания в помете (азота около 50 %,
фосфора — 4 и калия — 60 %) находится в водорастворимой форме.
Добавление воды в помет заметно снижает его удобрительную ценность. Поэтому сейчас все стали больше переходить на органику.