Микроудобрения в современном земледелии

МИКРОУДОБРЕНИЯ В СОВРЕМЕННОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ

Профессор .

Эксперименты показывают, что во многих регионах России и Республики Казахстан наблюдается довольно низкий уровень использования основных макроудобрений. Коэффициенты использования азота, фосфора, калия из соответствующих удобрений не превышает 25-40, 8-12 и 35-40%. При этом весьма на низком соответственно уровне остаются и коэффициенты использования этих элементов и из почвенных источников. Аналитические работы показывают, что почвы данных регионов, районов и хозяйств отличаются низким и очень низким уровнем содержания подвижных форм важнейших микроэлементов (молибдена, цинка, меди, бора, марганца). Данное обстоятельство сказывается на величине и качестве получаемой продукции.

Кроме того содержание микроэлементов в кормах, вообще в растениеводческой
продукции остается очень низкой, что диктует необходимость применения специальных пищевых и кормовых добавок в производстве. Между тем, обеспечение потребителей пищевых продуктов и кормов необходимыми микроэлементами было бы более эффективно и малозатратно при регулировании химические составы растений на основе использования соответствующих микроудобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур.

В настоящее время химический элементный состав кормов и пищевых продуктов стал важнейшим показателем их качества. Недостаточный уровень содержания микроэлементов, как и избыток, в организме сопровождается нарушениями регуляции элементного обмена в растениях, что вызывает дисбаланс в обмене веществ и отражается в продуктивности культур.

Имеющиеся исследования кругооборота и баланса элементов питания в земледелии отдельных регионов России и Казахстана показывают, что балансы как макроэлементов, так и микроэлементов складываются со значительным дефицитом. Так в земледелии Республики Татарстан в отдельные годы дефицит в балансе молибдена, кобальта, бора, цинка, марганца и меди достигает до 66-96%%. То есть, если сделать выводы исходя из одного основного закона земледелия, «закона минимума», то нужно говорить о том, что фактор микроэлементов оказался определяющим уровень реализации потенциала возделываемых культур. Проведенные полевые стационарные эксперименты с основными микроэлементами дали убедительные материалы, показывающие перспективность применения микроудобрений в севооборотах на посевах различных сельскохозяйственных культур.

Применение отдельных микроудобрений значительно повышала продуктивность шестипольного севооборота. Так при внесении молибдена, цинка, меди, кобальта продуктивность севооборота возрастала на 16-22%. Если по фону на 1 кг NPK было получено 5,7-7,9 кг условно – протеино–кормовых единиц (УПКЕ), то по вариантам с применением указанных микроудобрений данный показатель достигал 10,0-11,1 кг УПКЕ на 1 кг NPK (, 1990).

Обобщение результатов полевого стационара позволило получить материалы, показывающие существенное повышение коэффициентов использования основных удобрений за ротацию севооборота на вариантах где применяли микроудобрения.

Так по фону NPK коэффициенты использования достигали:

– азот – за I – ю ротацию севооборота 43% и за II – ротацию 36%, то есть в среднем 39%;

– фосфор – за I и II ротацию – 16-17%;

– калий – за I-ю ротацию – 44% и за II-. ротацию – 27% и в среднем – 35%.

Между тем на вариантах с применением бора, молибдена, цинка, кобальта, меди, марганца коэффициенты использования достигали:

– азота 61-64%%;

– фосфора – 22-29%%;

– калия – 51-56%%.

Таким образом, при обоснованном использовании микроудобрений коэффициенты использования азотных, фосфорных и калийных удобрений повысились 1,5 и более раза.

В последующем, при изучении способов применения микроудобрений было установлено, что по технологичности, экономической и агрономической эффективности наилучшее результаты обеспечиваются при использовании хелатных форм источников микроэлементов для инкрустации семян, обработки посадочного материала и путем некорневых подкормок растений в период их вегетации.

Для обработки семян, посадочного материала и некорневых подкормок растений были разработаны и освоены технологии получения хелатных форм соединений основных микроэлементов и налажен выпуск комплексных удобрений содержащих два дефицитных микроэлемента (например: Cu-В; Cu-Zn; Cu-Mo; Mn-B;Zn-B; Fe; Mn-Mo и т. д.). Эти составы получаются на основе органического биологически активного соединения и выпускаются под названием ЖУСС (жидкие - удобрительно - стимулирующие составы). Составы ЖУСС кроме различных сочетаний микроэлементов содержат некоторое количество азота и серы.

К настоящему времени промышленность выпускает пять вариантов составов ЖУСС и по заказу потребителя может изготовить составы (комплексные) удобрения и с другими микроэлементами.

На составы ЖУСС получены патенты, они испытаны во многих регионах России, Республики Казахстан и в условиях других стран.

Ценность и оригинальность данных комплексных микроудобрений заключается в том, что обоснованное применение их обеспечивает сравнительно более мощное развитие корневой системы, площади листьев, увеличивают прочность хлорофилбелкового комплекса, и водоудерживающую способность, засухоустойчивость и морозоустойчивость. Комплексные микроудобрения – ЖУСС влияя на физиологические процессы повышают синтез и активность важнейших ферментов, а также их защитные функции и устойчивость к абиотическим стрессам.

Нами получены материалы раскрывающие физиолого-биохимических механизмов устойчивости и увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур при использовании для некорневых подкормок одного из вариантов ЖУСС – ЖУСС-2 (Cu-Mo содержащий состав) (, и др., 2005 г.).

Действие ЖУСС-2 на растение приводит к достоверному снижению дыхания корней яровой пшеницы. Выделение кислорода уменьшилась на 18%, что, однако не сопровождается нарушением ионного гомеостаза. Наблюдалось снижение утечки эндогенного калия, что показывает стабилизацию функционирования клеточных мембран корней.

Изменение проницаемости клеточных мембран связано перекисным окислением липидов (ПОЛ). В результате образуются альдегиды, в частности молоновый диальдегид (МДА). На вариантах с применением ЖУСС-2 наблюдалось существенное снижение содержания молонового диальдегида (МДА), что в свою очередь связано с нейтрализацией активных форм кислорода (АФК) используемым препаратом, который проявляет свойства антиоксиданта и антимутагенный эффект. Применение содержащих различные микроэлементы ЖУСС значительно отражается на обмене веществ, активизируется ферментные комплексы, защитные механизмы и повышается иммунитет растений (, и др., 2005 г.; , , 2007 г.).

Полученные нами аналитические материалы показывают, что недостаточная обеспеченность растений отдельными, из числа наиболее важнейших микроэлементов питания стало фактором, определяющим высоту и качество урожая и эффективности применения других удобрений. Например, при возделывании сельскохозяйственных культур в условиях почв очень бедных по содержанию подвижных форм меди и молибдена, получение возможно высоких урожаев без учета данных факторов не представляется возможным.

В целом проведенные исследования показали полифункциональное действие препаратов ЖУСС на растение. Они проявляют стимулирующий и защитные эффекты и обеспечивают определенный уровень оптимизации питания для формирования высоких и качественных урожаев сельскохозяйственных культур.

Полевые наблюдения проведенные в условиях Ставропольского края, Самарской области показали высокую эффективность применения ЖУСС полифункциональных хелатных микроудобрений на посевах различных культур.

Например, на полевых опытах и др. с озимыми культурами (пшеницей, тритикале, ячменем) наблюдалось повышение всхожести и фотосинтетического потенциала, снижение пораженности корневыми гнилями, распространение и развитие мозаики озимой пшеницы и более высокий уровень перезимовки растений.

Урожайность озимой пшеницы повысилась по вариантам с применением ЖУСС-1, ЖУСС-2 и ЖУСС-3на 3-7 ц/га. Наиболее высокие прибавки зерна получены при использовании ЖУСС-2 и ЖУСС-3.

В условиях Аулиекольского района Кустанойской области в 2007 году при инкрустации семян пшеницы препаратом ЖУСС прибавка составила от 3,6 ц/га до 5 ц/га, а некорневая подкормка из расчета 2 литра ЖУСС на 1 га, проведенная в фазе кущения – выхода в трубку обеспечила повышение урожайности на 3-4 ц/га. Отзывчивость рапса на некорневую подкормку из расчета 1-2 л/га борсодержащего ЖУССа в фазу бутонизации - начала цветения обеспечило повышение сбора семян на 4-6 ц/га.

Производственные испытания проведенные в Республики Туркменистан в условиях орошения на сероземных почвах инкрустации семян ЖУСС – 1, ЖУСС – 2 позволило получить дополнительный урожай зерна в количестве от 13,2 до 14,7ц/га, при урожаи на контроле 42,4 ц/га. А применение ЖУСС – 3 для инкрустации семян хлопчатника сорта «Иолотан – 7» повысило урожай хлопчатника на 16 % (на 6,3 ц/га при урожаи на контроле 39,5 ц/га).

Обработка посевов сахарной свеклы перед смыканием рядков из расчета 2 л/га ЖУСС – 1 (медь+бор) позволило формировать урожай корнеплодов в количестве 45,4 т/га, при урожаях на контроле 33,1 т/га.

Затраты на инкрустацию семян и обработку посадочного материала не высокие – 50-120 рублей на гектарную норму, а при некорневых подкормках – 240-300 рублей на гектар. На каждый затраченный рубль при применении составов ЖУСС обеспечивается получение 3-14 рублей чистого дохода. Это еще без учета той экономии которая обеспечивается за счет снижения затрат на ядохимикаты.

Исследования показали, что составы ЖУСС являются источниками не только дефицитных микроэлементов для растений, но и проявляют защитный и стимулирующий эффекты, то есть они полифункциональны.

Расширение использования полифункциональных, содержащих дефицитных микроэлементов, удобрительно защитно-стимулирующих составов ЖУСС обеспечивает оптимизацию питания растений и позволяет существенно повысить агрономическую и экологическую эффективность земледелия регионов и республик СНГ и становятся весьма актуальной государственной задачей.

При определенных условиях, Республика Татарстан могла бы обеспечить многие регионы необходимым количеством полифункциональных составов, содержащих микроэлементы в требуемых сочетаниях.

Литература

1.  «Микро-, макроудобрения в интенсивном земледелии». – Казань: Таткнигоиздат, 1989, -126 с.

2.  О механизме действия хелатных форм микроудобрений на клетки яровой пшеницы при некорневой обработке / , , // Вестник РАСХН, №3, 2005 г.