РОЗДІЛ 6. МІКРОЕЛЕМЕНТИ І МІКРОДОБРИВА

Чим більше вчені пізнають будову компонентів біосфери, тим стає зрозумілішим, що немає елементів просто "корисних" і "шкідливих". Для кожного з них є певний діапазон концентрацій, за межами якого корисний елемент перетворюється на шкідливий (отруйний). Багато також залежить і від форм їх знаходження в кожному конкретному випадку, тому віднесення того чи іншого елемента до групи токсичних є досить умовним, яке відображає лише високу вірогідність прояву його негативної дії на організм рослин, тварин і людини. Причини підвищеного інтересу до мікроелементів криються у їх величезному значенні як у живій речовині планети, так і в геологічних процесах, що відбуваються в різних геосферах планети (В. П. Кирилюк, 2006).

Нестача чи надлишок хімічних елементів у гірських породах, ґрунтах, природних водах відображається на нормальному розвитку біоценозів, викликає ендемічні захворювання рослин, тварин і людини. Захворювання, спричинювані токсичною дією речовин, які потрапили в організм дуже малих кількостях, відомі з античних часів (наприклад, меркуріалізм – отруєння ртуттю, сатурнізм – отруєння свинцем).

Усі патологічні процеси, спричинені дефіцитом, надлишком чи дисбалансом мікроелементів в організмі отримали назву мікроелементозів. У медицині з'явився навіть новий напрям – мікроелементологія, яка вивчає збалансованість забезпечення організму людини мікроелементами.

6.1. Значення мікроелементів для рослин

6.2. Види мікродобрив

6.2.1. Бор і борні добрива

Із ґрунтового розчину бор рослинами поглинається лише у формі іонів ВО33-. Достатня забезпеченість рослин бором підвищує інтенсивність фотосинтезу, поліпшує вуглеводний і білковий обміни, активує діяльність ферментів, позитивно впливає на процеси поділу клітин. Під впливом бору поліпшуються синтез і переміщення вуглеводів, зокрема цукрів, із листків до органів плодоношення і коренів. Найбільше бору міститься в квітках. Вміст бору в рослинах становить 1–20 мг/кг сухої речовини. Він відіграє важливу роль у процесах запліднення. За відсутності бору в поживному середовищі пилок рослин погано або й зовсім не проростає.

Бор має важливе значення у поділі клітин, синтезі білків і є необхідним компонентом клітинної оболонки. Він сприяє кращому використанню кальцію в процесі обміну речовин у рослинах, хоча останній знаходиться в ґрунті в достатній кількості. Поглинання бору рослинами збільшується за підвищення вмісту калію в ґрунті. Високочутливі до нестачі бору кукурудза, соняшник, буряк, люпин, багаторічні трави, помідор, культури з родини Капустяних, плодові культури; середньочутливі – горох, соя, льон, гречка, морква, салат; малочутливі – жито, пшениця, ячмінь, овес, рис, картопля. У разі застосування борних добрив на бідних на бор ґрунтах урожай сільськогосподарських культур підвищується на 10–20 %. Крім того, продукція збагачується на цукор, крохмаль, вітаміни, знижується захворюваність рослин.

Сільськогосподарські культури засвоюють бор у значних кількостях – від 30 до 300 г/га. Найбільше бору міститься в капусті, шпинаті, яблуках і цитрусах. У рослинах бор зі старих органів у молоді не переміщується. Тому ознаки борного голодування в них насамперед виявляються у посвітлінні листків біля черешків, закручуванні верхніх молодих листків, відмиранні точок росту, пагонів і коріння, деформації й опаданні квіток. Старі листки грубіють і тверднуть. За нестачі бору в поживному середовищі порушується анатомічна будова рослин, наприклад, спостерігається слабкий розвиток ксилеми, роздробленість флоеми, основної паренхіми, дегенерація камбію. Коренева система розвивається слабко. Бор потрібний для рослин упродовж усієї вегетації. В різних культур борне голодування виявляється неоднаково, але можна навести низку спільних ознак, які характерні для більшості рослин. Спочатку призупиняються ріст кореня і стебла, потім виявляється хлороз верхівкової точки росту, а пізніше за сильного борного голодування настає повне її відмирання. Із пазух листків розвиваються бічні пагони, рослини посилено кущаться, але нові пагони також швидко припиняють ріст і знову повторюються всі ознаки захворювання головного стебла. Особливо сильно потерпають від нестачі бору репродуктивні органи рослин. При цьому хвора рослина може зовсім не утворювати квіток або їх утворюється дуже мало, багато пустоцвіту, зав'язь обпадає. Наприклад, у буряку молоді листки буріють, точки росту відмирають і загнивають. Цю хворобу називають гниллю сердечка. В картоплі верхівки стебел відмирають або закручуються, тому її кущі здаються густими, бульби формуються дрібні, мають потріскану поверхню і буруваті всередині. Нестача бору в льону посилює розвиток бактеріозу. Люцерна, конюшина, овочеві культури та кормові коренеплоди різко знижують насінну продуктивність. Особливо чутливі до нестачі бору рослини родини Капустяних, льон, буряк, конюшина. Так, у капусти цвітної побуріють головки або вони зовсім не розвиваються, стебло стає порожнистим, у селери коренеплід буріє і втрачає смакові якості. Надмірна кількість борних добрив може чинити негативний вплив на рослини. Особливо чутливі до підвищених норм цього елемента огірок, горох, люпин, суниця, вишня, виноград, лимон. Отруєння рослин бором виявляється в побронзовінні нижніх листків, часто лише країв листкової пластинки. За більшої концентрації бору листки буріють і передчасно обпадають, рослина всихає. Дефіцит, оптимальний вміст і надлишок бору в листках рослин становить відповідно 3–30, 30–50 і 50–200 мг/кг сухої речовини. Шкідливий його вплив можна зменшити проведенням вапнування. Бор у рослинах не реутилізується, тому його засвоєння з ґрунту необхідне упродовж усього вегетаційного періоду.

За незначної нестачі бору рослини довго цвітуть, погано зав'язується насіння, знижується врожай. Водночас надлишок бору в ґрунті спричинює токсикоз рослин, старі листки по краях скручуються, відмирають і обпадають, черешки стають рожевими, іноді червоніють. Рослини в'януть, квітки формуються дрібними та блідими. Особливо чутливі до передозування борних добрив зернові культури. За вмісту в ґрунті бору 30 мг/кг хворіють не лише рослини, а й тварини.

Валовий вміст бору в ґрунті коливається від 2 до 200 мг/кг, з яких менш як 5 % є доступним для рослин.

Бор у ґрунті знаходиться в органічній (10–25 %) та мінеральній (75–90 %) формах. У ГРУНТОВОМУ РОЗЧИНІ ВІН МІСТИТЬСЯ У формі борної КИСЛОТИ Н3ВО3. Вважають, що забезпеченість рослин бором низька, якщо його вміст у водній витяжці становить 0,3 мг/кг ґрунту, середня – 0,3-0,5, висока – понад 0,5 мг/кг. Розчинність бору залежить від реакції середовища і підвищується після його підкислення. Чинником, що впливає на доступність бору, є також рівень мікробіологічних процесів у ґрунті. Мікроорганізми ґрунту мінералізують органічні речовини і збільшують у ґрунтах кількість іонів BO33-. Тому багаті на мікрофлору чорноземи добре забезпечені доступним бором.

У ґрунтах України вміст рухомого бору зменшується з півдня на північ та зі сходу на захід. Грунти легкого гранулометричного складу характеризуються низьким вмістом бору. Найефективніші борні добрива на ґрунтах, де вміст його рухомих форм становить менш як 0,5 мг/кг, на бідних гумусом (<2 %), легкого гранулометричного складу, кислих, нейтральних і слабколужних, за високого рівня забезпечення рослин основними елементами живлення. Забезпеченість рослин бором залежить від погодних умов. У посушливі роки його доступність для рослин зменшується внаслідок фіксації іонів ВО33- між шарами кристалічної гратки глинистих мінералів, а в районах з достатнім зволоженням, у вологі роки та на зрошуваних землях бор інтенсивно вимивається, зокрема на кислих ґрунтах. Тому вносити бор про запас неможливо. Дефіцит його також спостерігається в разі застосування високих норм азотних і калійних добрив і на перевапнованих Грунтах. Причиною є порушення балансу в ґрунтовому розчині між іонами кальцію і бору. Збільшення концентрації кальцію зашкоджує надходженню бору в рослину. При вапнуванні також стійкішими стають борорганічні сполуки і тому менш доступними для рослин. На рухливість бору в ґрунті і засвоюваність його рослинами впливають високі норми фосфорних добрив і вапна, низька температура, низький вміст органічних речовин. Особливо реагують на борні добрива буряк, люцерна і конюшина (насінні посіви), овочеві культури, льон, соняшник, коноплі, ефіроолійні та зернові культури.

Як борні добрива можна використовувати хімічно чисті сполуки (борну кислоту Н3ВО3, буру Na2B4O7 • 10Н2О), сирі боратові руди (борацити, гідроборацити), відходи хімічної промисловості, а також боровмісні односторонні й комплексні добрива. Крім того, бор міститься у місцевих добривах. Наприклад, в 1 кг деревного попелу – 200–700 мг В, в 1 кг сухої речовини гною і торфу – близько 40 мг. Невелика кількість бору (4–8 мг/кг) є в сирих калійних солях.

Борна кислота Н3ВO3 – це дрібнокристалічний порошок білого кольору, що містить 17,1–17,3 % бору. Використовують її для оброблення насіння (200–500 г/т) у вигляді 0,05-0,1%-го розчину та для позакореневого підживлення рослин (400–600 г/га), а також як борний компонент комплексних добрив.

Бороплюс – рідке добриво, що містить 11 % бору. Бор, що міститься в органічній формі (сполука з етаноламіном), високоефективний як для позакореневого підживлення, так і краплинного зрошення.

Боромагнієве добриво містить 2,3 % бору і 14 % магнію. Це порошок білого або сірого кольору, негігроскопічний. Добувають під час виробництва борної кислоти. Бор у добриві міститься у водорозчинній формі, тому його використовують для оброблення насіння (10–20 кг/т), позакореневого підживлення (20-25 кг/га) та передпосівного внесення (20–50 кг/га). Боромагнієве добриво доцільно застосовувати на ґрунтах легкого гранулометричного складу, де особливо ефективно виявляється дія магнію.

Борнодатолітове добриво містить 1,5-2,0 % бору. Це негігроскопічний порошок світло-сірого кольору. Добувають його внаслідок розкладання сірчаною кислотою природних боратів – датолітових руд, в яких бор знаходиться в нерозчинній формі. При цьому використовується така сама апаратура, як і під час виробництва суперфосфату. Борнодатолітове добриво застосовують аналогічно іншим водорозчинним сполукам бору.

Боровмісний порошок – механічна суміш технічного тальку і борної кислоти (14–16 %). Застосовують для передпосівного оброблення насіння, г/кг: капусти – 1; огірка, багаторічних трав, баштанних культур – 2; льону, помідора – 3; буряку – 5.