Макро-, мезо-, мікроелементи: джерела, взаємодія, потреби рослин

За оцінками різних дослідників, харчування рослин необхідно від 68 до 84 елементів періодичної системи Д. І. Менделєєва. Роль далеко не всіх їх вивчена докладно. Тим не менш, загальновизнано, що певна частина знайдених у рослинах та грунті елементів є абсолютно необхідною для нормального росту та розвитку рослин, отримання добрих урожаїв.

Всі елементи, що беруть участь у мінеральному харчуванні рослин, прийнято класифікувати залежно від їхнього вмісту в рослинах та ґрунті. Зазвичай їх поділяють на макроелементи та мікроелементи. За цією класифікацією, елементи, вміст яких у перерахунку на суху речовину становить від сотих часток відсотка до кількох десятків відсотків, є макроелементами. Ті елементи, зміст не перевищує тисячних часток відсотка, відносять до мікроелементів.

Нині цю класифікацію доповнено. Частина елементів зараз відносять до мезоелементів, тобто по суті вони утворюють групу, проміжну між макро-і мікроелементами. Крім того, іноді виділяють ультрамікроелементи. Це ті елементи, зміст яких у рослинах мізерно мало, а фізіологічна роль та вплив практично не вивчені.

Якщо дотримуватися уточненої класифікації, то до макроелементів належать азот, фосфор і калій, до мезоелементів – сірка, кальцій, магній, до мікроелементів – бор, молібден, цинк, мідь, кобальт, марганець, барій, кремній, хлор, натрій, титан , ванадій, залізо, нікель, селен, літій, йод, алюміній.

Наведена класифікація, як будь-яка інша, досить умовна, і ті чи інші елементи у роботах різних авторів часом потрапляють у різні групи. Крім того, у тканинах деяких видів рослин окремі мікроелементи містяться в кількостях, характерних для макроелементів. Проте, для практичних цілей, тобто. організації мінерального харчування рослин у господарських умовах, ця класифікація досить зручна і дозволяє адекватно оцінити роль тих чи інших елементів у отриманні врожаю, правильно підібрати методи поповнення їх нестачі у ґрунті.

Макроелементи та мезоелементи необхідні рослині у досить великих кількостях, тому що є «будівельним матеріалом», в першу чергу, для білків. Мікроелементи входять до складу ферментів, вітамінів тощо. Нормальний розвиток та функціонування як окремих клітин, так і всього рослинного організму неможливе без оптимального забезпечення елементами всіх цих груп.

Відсутність чи нестача будь-якого з елементів, необхідних для зростання та розмноження, викликає цілком певні симптоми голодування. Однак, надходячи в підвищених дозах, як макро, так і мікроелементи стають токсичними для рослин і людей і тварин, що їх вживають.

Поживні речовини при кореневому харчуванні рослини одержують із ґрунту. Основним джерелом надходження мікроелементів у ґрунт є материнські ґрунтоутворюючі породи. При цьому ґрунти дуже різняться за вмістом мікроелементів. Так було в моренних лісоподібних суглинках вміст кобальту, хрому, стронцію в 2 – 2,5 разу більше, а нікелю, ванадія, титану, барію, бору, марганцю – в 3 – 4 рази більше, ніж у пісках. Торф'яно-болотні ґрунти бідні на мікроелементи.При цьому вміст мікроелементів у ґрунті збільшується в міру накопичення в ньому органічних речовин. Тобто, при внесенні гною, компосту та інших органічних добрив грунт збагачується не тільки макро-, а й мікроелементами.

Розчинність мікроелементів у ґрунтах має велике значення для їх біологічної доступності та здатності до переміщення. Тяжкі ґрунти (як лужні, так і нейтральні) добре утримують мікроелементи і тому повільно поставляють їх рослинам, що може призводити до нестачі деяких елементів. Легкі ґрунти, навпаки, можуть бути джерелом легкодоступних мікроелементів, але при цьому їх запас швидше виснажується. Тому в оцінці забезпеченості грунтів мікроелементами важливо враховувати як їх валовий зміст, а й наявність рухливих форм. Причому різниця між цими двома значеннями може бути дуже суттєвою. Наприклад, бір у рухомій формі становить лише 2 – 4% від валового вмісту цього мікроелемента, мідь, молібден, кобальт, цинк – 10 – 15%.

Забезпеченість ґрунту мікроелементами змінюється протягом вегетаційного періоду, а також залежить від інтенсивності опадів, випаровування вологи із ґрунту тощо. Залежно від цих факторів концентрації мікроелементів у ґрунтових розчинах можуть змінюватися більш ніж у 10 разів. Це необхідно враховувати під час проведення аналізів ґрунту. При цьому концентрації макроелементів, хоча також залежать від згаданих факторів, меншою мірою змінюються.

Перенесення розчинених елементів у грунті може відбуватися двома шляхами: через грунтовий розчин (дифузія) і разом з грунтовим розчином, що рухається (вимивання). Залежно від клімату цей процес має свої особливості.Так, у прохолодному вологому кліматі вимивання мікроелементів вниз за профілем ґрунту проявляється сильніше, ніж їх накопичення. А в теплому сухому кліматі найбільш характерно висхідний рух мікроелементів.

Стан та доступність мікроелементів у ґрунті залежить від його кислотності. Так, цинк, марганець, мідь, залізо, кобальт, бор легко вилуговуються в кислих ґрунтах. Але якщо pH ґрунту піднімається вище 7, ці елементи утворюють досить стійкі сполуки. Молібден і селен, навпаки, мобілізуються в лужних ґрунтах, а в кислих стають практично нерозчинними.

Рівень вмісту елементів також пов'язаний із біологічною активністю ґрунтів. Низька концентрація мікроелементів стимулює збільшення бактерій у ґрунті, а підвищений їх вміст негативно впливає на ґрунтову мікробіоту. Причому найбільш токсичні мікроелементи для бактерій, що фіксують вільний азот. У біомасі мікроорганізмів мікроелементи можуть накопичуватися в таких великих концентраціях, що це впливає на рівень їхнього вмісту в ґрунті в цілому. При цьому пов'язані мікроорганізмами мікроелементи стають менш доступними для рослин. Також менш доступні для рослин елементи, фіксовані на оксидах, тоді як адсорбовані на глинистих мінералах найбільш доступні.

Загалом, у ґрунтах більше половини загального вмісту мікроелементів утримується органічною речовиною. Наприклад, на торфовищах у рослин нерідко виявляються симптоми дефіциту цинку, міді, молібдену, марганцю. Причина цього – сильне утримання цих елементів нерозчинними гуміновими кислотами.

Ступінь поглинання рослинами мікроелементів та інтенсивність їх зростання значною мірою залежить від наявності у ґрунті макроелементів – азоту, фосфору та калію. Так, підвищення рівня азотного харчування збільшує надходження до рослин фосфору, калію, кальцію, магнію, міді, марганцю та цинку. Але за надлишку азоту спостерігається зворотна закономірність. Надлишкові дози фосфору знижують надходження в рослину міді, заліза та марганцю. У присутності фосфатів зменшується поглинання цинку рослинами. Калій може знижувати надходження кальцію та магнію.

Мікроелементи, своєю чергою, впливають надходження у рослини макроелементів. Так, надходження азоту в рослини знижується при дефіциті заліза, марганцю та цинку. Позитивно впливають на поглинання азоту молібден та кобальт. Поглинання рослинами фосфору збільшується за наявності міді, цинку, кальцію та молібдену, але зменшується під впливом магнію та заліза. Надходження до рослин калію знижується під впливом міді, марганцю, нікелю, цинку, молібдену, заліза та бору, а зростає за наявності хлору.

Описані явища антагонізму і синергізму іонів дуже залежить від інших чинників – температури, виду рослин, реакції середовища, концентрації поживних речовин.

Інтенсивність поглинання поживних речовин рослинами також залежить від температури навколишнього середовища. Оптимальною для цього температура + 25 - + 30 °С. Якщо температура піднімається вище + 35 ° С або падає нижче + 10 - + 12 ° С, поглинання поживних речовин рослинами уповільнюється, а потім і зовсім припиняється до сприятливих умов.

Загальновідомий факт - на одному і тому ж грунті, при однаковому вмісті в ньому макро-і мікроелементів рослини різних видів почуваються по-різному. Пов'язано це з їх різними потребами в елементах живлення. Причому, ці потреби різняться навіть у ті чи інші періоди розвитку однієї й тієї ж рослини. Наприклад, для живлення проростка набагато важливіший резерв мікроелементів у насінні, ніж їх вміст у ґрунті. Але для всіх рослин та періодів їх розвитку є справедливим правило незамінності елементів, згідно з яким жоден з поживних елементів не може бути замінений іншим. Тому за браку будь-якого макро- чи мікроелемента немає сенсу намагатися збільшити врожай з допомогою внесення інших елементів. Звідси слід, що з успішного поповнення браку поживних речовин потрібно точно знати, яких саме елементів недостатньо.

Особливо чутливі до нестачі чи надлишку поживних елементів молоді рослини. У той же час є елементи, які більш необхідні рослинам саме на перших етапах розвитку. Наприклад, це стосується фосфору. У фазі активного зростання спочатку рослини більше потребують азоту, але з часом відбувається збільшення потреби калію. У період утворення бутонів та цвітіння особливо важливі фосфор та азот, а також бор.

Різні види сільськогосподарських культур досить сильно різняться за чутливістю до дефіциту мікроелементів (див. таблицю).

Для практичних цілей також важливим є показник виносу поживних речовин із урожаєм.Відносний вміст елементів мінерального харчування в основній та побічній продукції різних сільськогосподарських культур визначається, насамперед, їх видовими особливостями, а також від сорту та умов вирощування. Зокрема, капуста, картопля, цукрові буряки, соняшник, кормові коренеплоди для створення вищого врожаю споживають набагато більше поживних речовин, ніж зернові. Винесення поживних речовин із ґрунту зростає зі збільшенням урожаю. Проте витрати поживних речовин на одиницю продукції при цьому зменшуються.

Всі ці особливості слід враховувати, розробляючи стратегію і поточні плани забезпечення рослин у певному господарстві поживними елементами. У той же час необхідно пам'ятати і про те, що врожай призначений споживачам. А кінцеві споживачі сільськогосподарської продукції – люди. І, наприклад, нестача мікроелементів у плодах рослин може негативно впливати на здоров'я споживачів, як і надлишок тих чи інших речовин.

Поділитись у соцмережах:

Значення мікроелементів для рослин

У блогах компаній розміщується інформація виробників товарів для саду та городу, агрофірм, розплідників рослин та спеціалізованих інтернет-магазинів. Ці матеріали можуть містити рекламу товарів чи послуг.

Сказати про те, що рослинам цілком вистачить лише основних елементів – калію, фосфору та азоту, рівноцінно твердженню, що людина легко обійдеться виключно білками, жирами та вуглеводами. Будь-яка рослина потребує інших речовин, перелік яких широкий. Але через те, що вони потрібні в найменших дозах, їх називають мікроелементами.Проте роль таких елементів у житті рослин не можна недооцінювати.

Які бувають мікроелементи?

Жоден процес рослин не обходиться без того чи іншого мікроелемента. Навіть повноцінне засвоєння азоту, фосфору або калію не проходить без їхньої участі. У агрономії, за рівнем впливу рослини, такі речовини ділять на:

• Основні
• Корисні
• Важливі для окремих видів рослин
• Зі спірною чи невивченою цінністю

Треба сказати, що наука не стоїть дома, і роль тих чи інших мікроелементів постійно переосмислюється. В результаті досліджень з'ясовується важливе значення для рослин нових і нових речовин. Але перелік основних мікроелементів, тобто тих, без яких рослини не можуть повноцінно завершити життєвий цикл, довгий час залишається практично незмінним. До них відносять:

Останнім часом вчені стали виділяти ще одну групу - мезоелементи, тобто ті речовини, яких рослинам потрібно більше, ніж мікроелементів, але значно менше, ніж макроелементів. До цієї категорії відносять, зокрема, кальцій, магній та сірку.

На що впливають мікроелементи?

Ми розглянемо лише кілька найважливіших мікроелементів, тому що для охоплення всіх речовин знадобиться ціла наукова робота. Так, наприклад, марганець:

• Підвищує врожайність
• Прискорює розвиток рослин
• Підсилює стресостійкість
• Впливає на фотосинтез

Залізо бере участь у процесах фотосинтезу, клітинного дихання, виробленні ферментів, азотному та сірчаному обміні. Бор бере участь у транспорті цукрів, розподілі клітин та формуванні їх стінок, посилює фотосинтез, активізує ферментативну діяльність.

Мідь присутня при перебігу окислювально-відновних процесів, а також:

• Підвищує стійкість до хвороб, посухи та низьких температур.
• Впливає на вміст крохмалю, цукру, білка в насінні, бульбах та плодах
• Активізує азотний обмін

Цинк – найважливіший мікроелемент розробки практично всіх ферментів. Він також підвищує стресостійкість рослин, бере участь у фосфорному обміні, сприяє репродуктивним функціям.

Кальцій – це мезоелемент, який є найважливішою складовою для будівництва клітинних стін. Крім того, він посилює активність ферментів та загальний обмін речовин.

Кальцій – це мезоелемент, який є найважливішою складовою для будівництва клітинних стінок. Крім того, він посилює активність ферментів та загальний обмін речовин

До чого призводить брак мікроелементів?

Явний дефіцит деяких мікроелементів видно, як то кажуть, неозброєним поглядом чи виявляється порівнянням отриманих результатів у кількох сезонах. Наприклад:

• Залізо – яскраво виражений хлороз листових пластин, пригнічений стан, низька якість урожаю, у важких випадках навіть його повна відсутність та загибель рослин
• Бор - загибель точок росту, неякісне запліднення квіток, пожовтіння листя, масове опадіння зав'язей
• Мідь - зниження тургору верхівок пагонів, уповільнення росту, деформація листових пластин, поява на них плям з нетиповим забарвленням
• Цинк – освітлення листя до жовто-зеленого забарвлення з подальшим їх відмиранням, зменшення площі листових пластин та утворення у них нетипових форм, суттєве скорочення висоти кущів та довжини річного приросту пагонів
• Кальцій - Частіша поразка шкідниками та хворобами, вилягання рослин, зниження розміру плодів та їх лежкості, різке падіння смакових якостей
• Марганець - розвиток плямистості листя (від жовтої до бурої), суттєве падіння врожайності багатьох культур

Чи є мікроелементи у ґрунті?

Звичайно, багато речовин присутні і в грунті, а також потрапляють до неї з тими ж популярними органічними добривами. Однак при інтенсивному землеробстві їх запас неухильно скорочується, що у багатьох випадках призводить до майже повної відсутності окремих мікроелементів. Ситуація посилюється тим, що деякі типи ґрунту – глини чи піски, кислі чи лужні спочатку бідні на деякі речовини.

Крім того, багато мікроелементів знаходяться у ґрунті у складних сполуках, які погано засвоюються рослинами. І хоча вони там є, рослини все одно відчувають дефіцит. Тому мікроелементи доводиться регулярно вносити, щоб отримати добрий урожай чи зовнішній вигляд у декоративних рослин.

Коли потрібно вносити мікроелементи?

Хоча багато мікроелементів необхідні рослинам протягом усього сезону, є певні періоди, коли вони потрібні їм найбільше.

Початок вегетації та поява перших паростків – цинк, залізо, марганець

Активне зростання зеленої маси – марганець, бор, мідь, цинк, залізо, кальцій

Початок цвітіння та поява зав'язей – бір, залізо

Активне плодоношення - марганець, мідь, бор, кальцій

Підготовка до зимівлі – кальцій, цинк, мідь

Які добрива використовувати для підживлення?

Як ми вже говорили, в першу чергу мікроелементи у добривах повинні бути в легкодоступній для рослин формі. І найефективнішою з них є хелатна.Хелати – це сполуки металів з органічними кислотами, які забезпечують їх транспорт у тканини рослин. Такий тип добрив має кілька переваг:

• Висока засвоюваність (до 90-95 %)
• Швидкістю проникнення в рослини
• Інертністю по відношенню до інших хімічних сполук у ґрунті
• Безпекою для кореневої системи та надземної частини рослин

«Буйські добрива» випускають цілу лінійку засобів для підживлення рослин мікроелементами у такій формі – хелати цинку, міді, марганцю, кальцію, заліза.

Хелат кальцію Хелат цинку Хелат заліза

Ці добрива можна застосовувати і симптоматично, при виявленні ознак мікроелементного голодування, а також, що правильніше, використовувати їх для профілактичного сезонного підживлення. Тоді багатьох негативних наслідків можна буде уникнути, оскільки будь-який дефіцит вже погано впливає на розвиток рослин та їх врожайність, і навіть екстрене втручання далеко не завжди усуває небажані симптоми.

«Буйські добрива» мають ще один вид комплексного легкозасвоюваного добрива – метаборат калію. Калій метаборат ефективний для бобових, овочевих та плодово-ягідних культур. На відміну від борної кислоти, дуже добре розчиняється у холодній воді. Так при температурі 200 С в 100 мл води розчиняється 70 г. І це великий плюс щодо борної кислоти. Це ефективний засіб для підживлення рослин у період бутонізації та цвітіння для профілактики дефіциту бору. Його можна вносити як під корінь, і по листу.

Що робити, якщо не вдається точно визначити нестачу мікроелементів?

Насправді достовірно визначити, якого конкретно мікроелемента не вистачає, не завжди виходить.Часто симптоми подібні, а реакція на нестачу речовин проявляється у різних видів рослин по-різному. Звичайно, можна і потрібно вносити всі добрива з мікроелементами у хелатній формі з профілактичною метою. А можна взяти комплексне добриво, до якого вже входять усі речовини в оптимальній пропорції.

"Буйські добрива" випускають і такий засіб - мікроелементний комплекс "Аквамікс". У ньому є всі найважливіші мікроелементи – залізо, цинк, марганець, мідь, кальцій, молібден та бор. Добриво добре розчиняється у воді, тому підходить для позакореневого підживлення, а завдяки оптимальній формі мікроелементів відмінно засвоюється рослинами. Підгодовувати «Акваміксом» можна протягом усього сезону та будь-які культури.

При плануванні підживлення та внесенні добрив не нехтуйте мікроелементами. Це невід'ємна частина живлення рослин, що впливає практично на всі важливі процеси у їхньому житті. Тільки так ви отримаєте здорові посадки та високий урожай.

Читайте більше на цю тему: