Недостаток микроэлементов вызывает ряд болезней растений и нередко приводит к их гибели. Применение соответствующих микроудобрений не только устраняет возможность болезней, но и обеспечивает получение более высокого урожая лучшего качества.
Положительное действие микроэлементов обусловлено тем, что они принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, углеводном и азотном обмене, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды. Под влиянием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшается фотосинтез, усиливается ассимилирующая деятельность всего растения. Многие микроэлементы входят в активные центры ферментов и витаминов.
Микроэлементы способны образовывать комплексы с нуклеиновыми кислотами, влиять на физические свойства, структуру и физиологические функции рибосом. Они влияют на проницаемость клеточных мембран и поступление элементов питания в растения.
Марганец способствует избирательному поглощению ионов из внешней среды; при его исключении содержание ряда микроэлементов повышается. Марганец влияет на передвижение фосфора из стареющих листьев к молодым. Кобальт, по-видимому, участвует в изменении проницаемости плазмалеммы, значительно улучшает поступление в растения азота и других элементов. Молибден улучшает поглощение растениями фосфора за счет участия в метаболизме азота и может значительно увеличивать обеспеченность растений данным элементом. Поступление азота улучшается также при применении меди и бора. Цинк изменяет проницаемость мембран для калия и магния. У цинкодефицитных растений отмечается повышенная концентрация неорганического фосфора. Этот элемент участвует в структурной организации клеток и в регуляции транспорта ионов через клеточные мембраны. Медь влияет на работу К—Na—АТФ-азы, способствует накоплению в растениях органических соединений фосфора. При достаточном обеспечении медью, цинком и бором поступление магния в растения улучшается.
При нарушении питания кукурузы микроэлементами поступление аммонийного и нитратного азота заметно снижалось. Наибольшее снижение поглощения аммонийного азота отмечено при дефиците цинка, молибдена и избытке кобальта и марганца, максимальное уменьшение скорости поглощения нитратного азота — при недостатке меди и марганца. При избытке цинка в питательной смеси также снижалось поглощение аммонийного азота, а при дефиците меди повышалось. Нарушение питания молибденом и цинком увеличивало разницу в поглощении аммонийного и нитратного азота.
В целом при нарушении питания микроэлементами в первую очередь снижается поступление нитратного азота. Аммонийный азот быстрее включается в состав белков. При нарушении питания кобальтом и цинком заметно снижалась скорость включения в состав белков аммонийного азота.
Для правильного применения микроудобрений важно знать потребность растений в микроэлементах (табл. 69).
У бобовых культур, например, содержание молибдена выше, и они аккумулируют в 2—10 раз больше железа, чем злаковые. Бобовые растения в большей степени, чем другие культуры, нуждаются в кобальтовых удобрениях.
Одним из критериев потребности растений в микроэлементах является их содержание в растениях (табл. 70). Обеспеченность растений микроэлементами определяют по уровню содержания их в почве. При этом наиболее важно не общее (валовое) количество в почве отдельных микроэлементов, а наличие подвижных форм, которые в какой-то степени определяют их доступность для растений. Содержание микроэлементов в подвижной форме чаще всего составляет для Си, Мо, Со и Zn 10—15% от их валового содержания в почве, а для В — 2—4%.
Если валовые запасы микроэлементов в почве определяются главным образом их содержанием в материнских породах, то количество микроэлементов в подвижной форме зависит от типа почвы, характера материнских пород и растительности, а также от микробиологической активности почвы.
Влияние отдельных почвенных условий довольно специфично для различных микроэлементов. Так, например, если подкисление существенно увеличивает подвижность большинства микроэлементов (Мп, Си, В, Zn и др.), то доступность растениям молибдена при этом значительно уменьшается.
Б. А. Ягодиным и И. В. Верниченко сделано обобщение литературного материала по обеспеченности почв основных биогеохимических зон подвижными формами микроэлементов, установленной на основании анализа почв и растений, а также в результате полевых и вегетационных опытов (табл. 71).
Необходимо отметить, что при оценке обеспеченности почв усвояемыми формами микроэлементов и разработке на их основе практических рекомендаций следует проявлять известную осторожность, так как имеются доказательства значительных изменений в содержании подвижных фракций микроэлементов в зависимости от времени взятия образца. Эти колебания иногда могут быть столь существенными, что в разные сроки вегетационного периода почва оказывается хорошо и слабо обеспеченной усвояемыми соединениями микроэлементов.
Внесение основных минеральных удобрений изменяет подвижность микроэлементов за счет pH и действует на поглощение микроэлементов в соответствии с явлениями синергизма и антагонизма. Например, внесение фосфора снижает поступление цинка и меди и иногда увеличивает поступление марганца. Внесение магния увеличивает поступление в растения фосфора. Применение органических веществ значительно изменяет адсорбцию всех минеральных элементов. В связи с этим можно ожидать, что наряду с анализом почвы на содержание подвижных микроэлементов более точное решение вопросов обеспеченности ими сельскохозяйственных растений можно получить с помощью самих растений.
Применение микроудобрений в сельском хозяйстве — существенный резерв повышения урожаев культурных растений. В среднем микроудобрения обеспечивают повышение урожайности сельскохозяйственных культур на 10—12% и выше. Использование микроэлементов наиболее эффективно в регионах, почвы которых обеднены тем или иным микроэлементом. Такие почвы достаточно распространены. Так, по данным крупномасштабного агрохимического обследования почв, низкой и средней обеспеченностью подвижным бором характеризуется 37,3%, молибденом—85,5, медью —64,9, цинком —94,0 кобальтом — 86,9, марганцем — 52,5% общей площади пашни.
На основе данных о содержании микроэлементов в почве и растениях определяют дозы микроэлементов, необходимые для внесения. Дозы микроудобрений колеблются в зависимости от почвенно-климатических условий, биологических особенностей культур и других факторов. Ориентировочные дозы микроудобрений для отдельных культур даны в таблице 74.
