Физиологическая роль бора и молибдена в жизни растений.

Бор. Среднее содержание бора в растениях 0,0001 %, или 1 мг на 1 кг массы. Наиболее нуждаются в боре двудольные растения. Обнару­жено значительное содержание этого элемента в цветках, особен­но в рыльцах и столбиках. В растительных клетках большая часть бора находится в клеточных стенках. Бор усиливает рост пыльце­вых трубок, прорастание пыльцы, увеличивает количество цветков и плодов. Без бора нарушается процесс созревания семян. Он сни­жает активность окислительных ферментов, оказывает влияние на синтез и передвижение стимуляторов роста.

Бор необходим растениям в течение всей жизни. Он не может реутилизироваться в растениях, поэтому при его недостатке осо­бенно страдают молодые растущие органы. Возникают заболева­ние и отмирание точек роста.

В растениях бор улучшает углеводный обмен, влияет на белко­вый и нуклеиновый обмен. При его недостатке нарушаются син­тез, превращение и передвижение углеводов, формирование реп­родуктивных органов, оплодотворение и плодоношение.

Считается, что основная физиологическая роль бора заключа­ется в участии в обмене ауксинов и фенольных соединений. Регу­лирование количества ауксинов и фенолов, по-видимому, являет­ся основной физиологической функцией бора. Бор не входит в со­став ферментов, но активирует ауксиноксидазу и β-глюкозидазу.

При недостатке бора растения поражаются сухой гнилью (кор­неплоды), коричневой гнилью (цветная капуста), дуплистостью (турнепс и брюква), бактериозом, желтеют (люцерна), усыхают их верхушки (табак), нарушается оплодотворение у льна, отмирает точка роста у подсолнечника.

Особенно чувствительны к недостатку бора подсолнечник, лю­церна, кормовые корнеплоды, лен, рис, кормовая капуста, овощ­ные культуры, сахарная свекла.

Высокие дозы бора вызывают у растений токсикоз, при этом бор в первую очередь накапливается в листьях. Избыток бора вы­зывает своеобразный ожог нижних листьев, появляется краевой некроз, листья желтеют, отмирают и опадают.

Различные сельскохозяйственные культуры неодинаково реа­гируют на повышенное содержание бора в почве. Так, зерновые культуры страдают от избытка уже при содержании подвижного бора 0,7—8,8 мг/кг почвы, а люцерна и свекла могут переносить концентрацию бора в почве свыше 25 мг/кг почвы. Содержание бора в подвижной форме свыше 30 мг/кг почвы является причи­ной тяжелых заболеваний растений и животных.

Порог токсичности бора определяется не только его содержа­нием, но и количеством и соотношением других элементов пита­ния. Хорошая обеспеченность растений кальцием и фосфором по­вышает их требовательность к обеспеченности бором.

Особенно большую роль играет бор в условиях известкования кислых подзолистых почв, так как известкование уменьшает дос­тупность бора, закрепляет его в почве и задерживает поступление в растения. Внесение бора на известкованных почвах полностью устраняет заболевание корнеплодов гнилью сердечка и картофеля паршой.

На внесение борных микроудобрений положительно отзывают­ся клевер, люцерна, картофель, гречиха, кукуруза, зерновые бобо­вые, виноград, яблоня и др.

Бором бедны дерново-подзолистые, дерново-глеевые, заболо­ченные почвы легкого гранулометрического состава. В почвах тундры валовое содержание бора 1—2 мг/кг, подвижного — до 0,1 мг/кг, в дерново-подзолистых почвах — соответственно 2—5 и 0,04—0,60 мг/кг.

Внесение бора целесообразно, если содержание подвижных форм в почве Нечерноземной зоны менее 0,2—0,5 мг/кг почвы, в Черноземной — 0,30—0,65.

В качестве борных удобрений в сельском хозяйстве используют в основном боросуперфосфат и бормагниевые удобрения:

Боросуперфосфат в первую очередь применяют в районах свек­лосеяния и льноводства.

Боросуперфосфат, содержащий 0,2 % В, применяют под сахар­ную свеклу, кормовые корнеплоды, зерновые бобовые, гречиху, подсолнечник, огурец, овощи, плодово-ягодные. При основном внесении используют дозу 200—300 кг/га, а в рядки при посеве -100—150 кг/га. Под лен, огурец, овощи, плодово-ягодные вносят 150 кг/га, а под лен еще и в рядки — 50 кг/га.

Бормагниевое удобрение (2,2 % В) применяют под сахарную свеклу, кормовые корнеплоды, зерновые бобовые, гречиху и лен, в почву в смеси с другими удобрениями вносят в дозе 20 кг/га.

Борная кислота (17 % В) используется для некорневых подкор­мок в дозе 500—600 г/га под семенники многолетних трав и овощ­ных культур, для плодово-ягодных — 700—800 г/га и предпосев­ной обработки семян различных сельскохозяйственных расте­ний — в дозе 100 г борной кислоты на 100 кг семян (табл. 76).

Молибден. Наибольшее количество молибдена в растениях отмечено у бобовых. В семенах бобовых трав может содержаться от 0,5 до 20,0 мг Мо на 1 кг сухой массы, а в злаках — от 0,2 до 1,0 мг на 1 кг сухой массы. Содержание молибдена в растениях может колебаться в пределах 0,1—300 мг на 1 кг сухой массы; повышенное содержание бывает при несбалансированном пи­тании.

Молибден необходим растениям в меньших количествах, чем бор, марганец, цинк и медь. Он локализуется в молодых растущих органах. Листья содержат его больше, чем стебли и корни. Много молибдена в хлоропластах.

В растениях молибден входит в состав фермента нитратредук-тазы и является необходимым компонентом цепи редукции нит­ратов, участвуя в восстановлении нитратов до нитритов. Молиб­ден можно назвать микроэлементом азотного обмена растений, так-как он входит также и в состав нитрогеназы — фермента, осу­ществляющего в процессе биологической фиксации азота связы­вание азота атмосферы. Участие молибдена в фиксации молеку­лярного азота атмосферы объясняет его особое значение для роста и развития бобовых культур.

При недостатке молибдена в питательной среде в растениях на­рушается азотный обмен, в тканях накапливается большое коли­чество нитратов. В организме животных и человека при избыточ­ном потреблении нитратов происходит образование канцероген­ных соединений — нитрозаминов.

Молибден участвует в ряде физиологических процессов у рас­тений—биосинтезе нуклеиновых кислот, фотосинтезе, дыхании, синтезе пигментов, витаминов и т. д. По-видимому, речь идет о его косвенном, хотя и достаточно сильном, влиянии через метабо­лическую систему на эти процессы.

Специфическая роль молибдена в процессе азотфиксации обусловливает улучшение азотного питания бобовых культур при внесении молибденовых удобрений и повышает эффектив­ность применяемых под них фосфорно-калийных удобрений. При этом наряду с ростом урожая повышается содержание бел­ка.

Чувствительны к недостатку доступных форм молибдена, часто наблюдаемому на кислых почвах, люцерна, клевер, горох, бобы, вика, капуста, салат, шпинат и другие растения. Внешние призна­ки умеренного дефицита молибдена у бобовых растений сходны с симптомами азотного голодания. При более резком дефиците мо­либдена резко тормозится рост растений, не развиваются клубень­ки на корнях, растения приобретают бледно-зеленую окраску, ли­стовые пластинки деформируются и листья преждевременно от­мирают.

Высокие дозы молибдена весьма токсичны для растений. Зна­чительное содержание молибдена — 1 мг на 1 кг сухой массы — в сельскохозяйственной продукции вредно для здоровья животных и человека.

На внесение молибденовых удобрений отзывчивы люцерна, клевер, соя, кормовые бобы, вика, цветная капуста, корнеплоды, рапс, кормовая капуста, овощные культуры.

Содержание валового молибдена в почве колеблется от 0,20 до 2,40 мг, а подвижных форм — от 0,10 до 0,27 мг на 1кг почвы. Обычно в пахотном горизонте почв количество подвижных форм молибдена от валового содержания составляет 8—17 %. Наиболее бедны молибденом почвы легкого гранулометрического состава с низким содержанием гумуса. Наименьшее содержание подвижно­го молибдена отмечено в дерново-подзолистых, песчаных почвах (0,05 мг/кг). Более высокое содержание валовых и подвижных форм молибдена в черноземных почвах указывает на его биологи­ческую аккумуляцию.

Обычно молибден содержится в почве в окисленной форме в виде молибдатов кальция и других металлов. В кислых почвах (рН < 5,5) молибден образует плохо растворимые соединения с алюминием, железом, марганцем, а в щелочных — хорошо раство­римое соединение молибдата натрия.

Количество водорастворимых форм молибдена увеличивается при снижении кислотности почвенного раствора. Поглощение молибдена растениями при известковании повышается, но при рН 7,5—8,0 начинает снижаться вследствие увеличения количе­ства карбонатов в почве.

Молибденовая недостаточность может проявляться на дерно­во-подзолистых, серых лесных почвах, осушенных кислых торфя­никах и черноземных почвах.

Улучшение азотного питания растений под влиянием молибде­на, в свою очередь, способствует большему использованию куль­турами других элементов минерального питания, в том числе фос­фора и калия, из почвы и удобрений. Применение молибдена на почвах с недостаточным его содержанием обеспечивает наряду с ростом урожая более полное включение поступившего в растения азота в состав белка. Кроме того, оно ограничивает опасность на­копления в продукции, особенно в овощах и пастбищном корме, нитратов в количествах, токсичных для человека и животных, при использовании высоких доз азотных удобрений и на органоген­ных почвах с интенсивной минерализацией азота. Все это обус­ловливает целесообразность совместного применения молибдена с азотными односторонними и комплексными удобрениями под небобовые культуры, требовательные к молибдену, а также под бобовые совместно с фосфорно-калийными удобрениями на по­чвах с относительным недостатком этого элемента.

Эффективно применение молибдена под бобовые культуры на кислых почвах. Вследствие усиления симбиотической азотфикса-ции бобовыми под действием молибдена улучшается снабжение растений азотом, повышаются урожай и содержание в нем белка. Высокая эффективность молибденовых удобрений при достаточ­ном уровне обеспеченности другими элементами питания дости­гается при содержании молибдена в почвах Нечерноземной зоны менее 0,15 мг, в Черноземной — менее 0,15—0,30 мг на 1 кг. При­менение молибденовых удобрений на бобово-злаковых сенокосах и пастбищах повышает количество бобовых растений в травостое, содержание белка в корме и общую продуктивность угодий.

Ассортимент молибденовых удобрений достаточно широк (табл. 85). Однако промышленность в основном в качестве молиб­деновых удобрений поставляет молибденовокислый аммоний. В ряде регионов в качестве молибденовых удобрений используют отходы электроламповой промышленности.

Из способов применения молибденовых удобрений наиболее эффективна и экономически выгодна предпосевная обработка се­мян. Для обработки 100 кг крупных семян расход молибдата аммо­ния или молибдата аммония-натрия составляет 25—50 г, а на 100 кг семян клевера или люцерны — 500—800 г (табл. 86).

Некорневые подкормки проводят из расчета 200 г молибдено-вокислого аммония на 1 га посева, для долголетних культурных пастбищ — 200—600 г на 1 га посева.

Перспективной формой удобрений является молибденизиро-ванный суперфосфат, предназначенный для внесения в рядки в дозе 50 кг/га (или 50—100 г/га молибдена).