Мікроелементи і мікродобрива

Для вирощування високих і сталих врожаїв мікроелементисільськогосподарських культур поряд з макроелементами (N, P, K, Ca, Mg, S) важливими у живленні рослин є ще 14 елементів. Найбільше значення мають шість елементів – B, Mn, Cu, Zn, Co, Mo. У зв’язку з тим, що їх вміст у грунтах досить малий (0,01 – 0,001% на суху речовину), їх називають мікроелементами, а добрива, які їх містять – мікродобривами. Більшість мікроелементів потрібні для нормального росту і розвитку рослин, оскільки вони виконують важливі фізіологічні функції. Так, мікроелементи входять до складу ферментів, вітамінів, гормонів, інших біологічно активних речовин і мають важливу роль у процесах синтезу білків, вуглеводів, жирів, вітамінів. За оптимального забезпечення рослин мікроелементами пришвидшується їх розвиток і достигання насіння, підвищується стійкість проти хвороб і шкідників, ослаблюється дія зовнішніх несприятливих факторів – посухи, низьких і високих температур повітря і грунту. Крім того, вони захищають рослини від бактеріальних і грибних хвороб (бактеріозу льону, пробкової плямистості яблук, гнилі сердечка буряку, сірої плямистості і пустозернистості злаків, розеткової хвороби плодових, різних хлорозних захворювань), але на відміну від пестецидів це відбувається внаслідок підвищення імунітету рослин. Упродовж усього вегетаційного періоду рослини відчувають потребу в основних мікроелементах. Деякі мікроелементи не реутилізуються, тобто не переміщуються зі старіших органів у молодші. Мікроелементи не можна замінити на інші речовини, а їх нестача обов’язково має бути компенсована. Лише тоді можна отримати якісну продукцію, яка відповідає оптимальному вмісту для певного сорту цукрів, амінокислот, вітамінів.

Рослини можуть використовувати мікроелементи лише у водорозчинній формі (рухомі форми мікроелемента), нерухомі їх форми стають придатними після перебігу складних біохімічних процесів за участю гумінових кислот грунту. У більшості випадків ці процеси відбуваються дуже повільно, в умовах зрошення значна частина рухомих форм мікроелементів може вимиватися.

Більшість мікроелементів є активними каталізаторами, які прискорюють низку біохімічних реакцій. Спільна дія мікроелементів значно посилює їх каталітичну дію. Часто лише їх поєднання може забезпечити нормальний розвиток рослин. Мікроелементи також впливають на утворення біоколоїдів і спрямованість біохімічних процесів. Так, марганець регулює співвідношення дво- і тривалентного заліза в клітинах. Співвідношення залізо : марганець має бути більше за 2. Мідь захищає від руйнування хлорофіл і дає змогу підвищити норми азоту й фософру майже удвічі. Бор і марганець інтенсифікують процес фотосинтезу після підмерзання рослин. Несприятливе співвідношення азоту, фосфору і калію може спричинити хвороби рослин, які лікують використанням мікродобрив.

Порівняно з макроелементами вміст мікроелементів у грунтах невисокий. Так, середній вміст рухомого бору в грунтах України коливається в межах 0,1-2,0 мг/кг, молібдену – 0,03-0,60, цинку 0,2-2,0, марганцю – 25-190 мг/кг. Тому не всі грунти можуть повністю задовльнити потреба рослин у мікроелементах. Основною причиною дефіциту мікроелементів є насамперед їх слабка доступність для рослин. За даними агрохімічних досліджень, більшість грунтів Полісся добре забезпечені марганцем і задовільно міддю, але вони мало містять бору, молібдену, цинку. Грунти Лісостепу багаті на марганець, достатньо забезпечені міддю, задовільно молібденом, слабко бором і цинком. У грунтах з високим вмістом гумусу і важким гранулометричним складом вміст мікроелементів високий. Але тут спостерігається їх нестача в доступній для рослин формі.

Встановлено, що мікроелементи у вигляді неорганічних солей виявляють ефективність лише на кислих грунтах. У грунтах з реакцією близькою до нейтральної їх ефективність знижується у десять разів. У нейтральних і слабколужних грунтах неорганічні солі не можуть утримувати мікроелементи у водорозчинній, тобто у доступній для рослин формі, і їх ефективність наближається до нуля. Це пов’язано з переходом їх у важкорозчинні форми (гідрооксиди, карбонати) і різким припиненням доступності для засвоєння рослинами.

Для рослин застосування мікроелементів ефективніше у формі комплексонатів (хелатів) металів, які мають низку переваг. Так, хелати стійкі на всіх типах грунтів незалежно від їх рівня кислотності.

Гній є істотним джерелом покриття виносу мікроелементів. Проте лише за норми 13,5 т гною на 1 га площі сівозміни за органо-мінеральної системи удобрення майже компенсується їх винос врожаями, за винятком марганцю і бору.

В Україні перші дослідження щодо застосування комплексонатів металів, як мікродобрив, були проведені в шестидесятих роках ХХ ст. Вже тоді академік П.А. Власюк виразив думку про доцільність виробництва комплексних металів, які дають досить місці, але розчинні у воді сполуки мікроелементів. Учений передбачав, що застосування цих речовин дає змогу підвищити також рухомість мікроелементів і самого грунту. За його виразом: комплексонати – це добрива майбутнього.