Медные удобрения — микроудобрения, обеспечивающие потребность сельскохозяйственных культур в микроэлементе меди.
Медь в жизни растений
В среднем в растениях содержится 0,0002% меди, или 2 мг на 1 кг массы, меняется в зависимости от от видовых особенностей и почвенных условий. С урожаем разных культур выносится 7-27 г меди на 1 га.
В растительной клетке примерно 2/3 меди находится в нерастворимом, связанном состоянии. Наибольшее количество меди сосредоточено в семенах и наиболее жизнеспособных, растущих частях растений. 70 % меди, находящейся в листе, сконцентрировано в хлоропластах. Физиологическая роль меди определяется ее вхождением в состав медьсодержащих белков и ферментов, катализирующих окисление дифенолов и гидроксилирование монофенолов: ортодифенолоксидазы, полифенолоксидазы и тирозиназы.
Таблица. Содержание меди в растениях, выращенных на дерново-подзолистой почве и мощном черноземе (по Каталымову)
| Яровая пшеница: | ||||
| - зерно | ||||
| - солома | ||||
| Овес: | ||||
| - зерно | ||||
| - солома | ||||
| Вика яровая (сено) | ||||
| Картофель: | ||||
| - клубни | ||||
| - ботва | ||||
| Свекла сахарная: | ||||
| - корни | ||||
| - листья | ||||
Хорошо изучен медьсодержащий фермент — цитохромоксидаза. Предполагается, что активный центр цитохромоксидазы входит медь и железо. Почти половина всей меди, содержащейся в листьях находится в медьсодержащем белке — пластоцианине. Недостаток меди отрицательно сказывается на активность медьсодержащих ферментов.
Определенные функции медь выполняет в азотном обмене, входя в состав нитритредуктазы, гипонитритредуктазы и редуктаз оксида азота. Вследствие влияния меди на биосинтез леггемоглобина и активность ферментных систем эти ферменты усиливают процесс связывания молекулярного азота атмосферы и усвоение азота почвы и удобрений.
Имеются сведения об увеличении под действием меди прочности хлорофилл-белкового комплекса, уменьшении разрушения хлорофилла в темноте и о положительном действии на процесс озеленения у всех растений.
В результате инактивирования медьсодержащим ферментом полифенолоксидазой ауксинов медь ингибирует действие на рост высоких доз этих веществ. Медьсодержащий фермент тирозиназа регулирует окисление аминокислоты тирозина до черного пигмента меланин. Отсутствие этого фермента приводит к альбинизму — отсутствию зеленой окраски у растений. Потемнение битых картофелин, яблок и т.д. также вызвано тирозиназой.
Этилен замедляет дифференциацию тканей и ингибирует деление клеток, синтез ДНК, рост растений. Синтез этилена регулируется медьсодержащим ферментом. Снижение содержания в растениях фенольных ингибиторов приводит к вытягиванию стеблей и полеганию растений. Вероятно, за счет регулирования содержания в растениях фенольных ингибиторов роста, медь повышает устойчивость растений к полеганию. Она способствует повышению засухо-, морозо- и жароустойчивости растений.
Дефицит меди приводит к задержке роста, хлорозу, потере тургора и увяданию растений, задержке цветения и гибели урожая. У злаковых культур при острой нехватке меди не развивается колос (белая чума или болезнь обработки), у плодовых — появляется суховершинность.
Содержание меди в почвах
Валовое содержание меди в почвах колеблется в пределах от 0,1 до 150 мг/кг почвы. В пахотном слое в подвижной форме находится преимущественно двухвалентный катион меди в обменно-поглощенном состоянии. Медь входит в состав минералов почвы и органического вещества. Наибольшее количество меди связывается монтмориллонитом и вермикулитом, оксидами железа и марганца, гидроксидами железа и алюминия. С медью могут образовываться устойчивые комплексы гуминовых и фульвокислот, поэтому верховые торфяники, дерново-карбонатные, болотные, заболоченные, песчаные и супесчаные почвы бедны медью. Известкование кислых почв уменьшает доступность меди растениям, так как способствует закреплению в почве. Известь действует как адсорбент меди, а также за счет подщелачивания создает условия для образования устойчивых комплексов с органическими соединениями.
Растения испытывают дефицит меди, а почвы считаются бедными, при содержании в почвах Нечерноземной зоны — менее 1,5-2,0 мг, в Черноземной зоне — менее 2,0-5,0 мг на 1 кг почвы.
Потребность в медных удобрения преимущественно отмечается в Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском районах России.
Медные удобрения эффективны на торфяных, легких песчаных и дерново-глеевых почвах. На осушенных торфяниках даже при внесении полного минерального удобрения полноценный урожай зерновых и других культур возможно получить только при внесении меди. Согласно опытам, внесение медных удобрений на торфоболотных и легких супесчаных почвах увеличивает урожайность зерновых культур на 0,2-0,5 т/га.
Подвижность меди в почве возрастает при подкислении реакции почвенного раствора, уменьшении содержания органического вещества и глинистой фракции. Закреплению меди способствуют высокое содержание органических веществ и карбонатов, щелочная реакция и тонкий гранулометрический состав почвы, с большой долей ила.
На медные удобрения хорошо отзываются пшеница, овес, ячмень, травы, лен, конопля, корнеплоды, луговой клевер, просо, подсолнечник, горчица, сахарная и кормовая свекла, кормовые бобы, горох, овощные и плодово-ягодные культуры. Потребность в меди увеличивается в условиях внесения высоких доз азотных удобрений. От недостатка меди в почве страдают горох, вика, люпин, конопля, лен, свекла, овощи, плодовые насаждения.
Применение медных удобрений
Потребность сельского хозяйства в медных удобрениях удовлетворяется преимущественно за счет медного купороса (сульфата меди), медно-калийных удобрений и медьсодержащих отходов промышленности.
Таблица. Ассортимент медных удобрений[1]
| Медный купорос (сульфат меди) | ||
| Порошок, содержащий медь | ||
| Пиритные (колчеданные) огарки | ||
Сернокислая медь, или пентагидрат сульфата меди, медный купорос (CuSO4⋅5H2O) — кристаллическая соль голубовато-синего цвета, содержит 25,4% меди, хорошо растворима в воде.
Пиритные огарки — медные удобрения местного значения, содержащие 0,2-0,7% меди, отход промышленности при производстве серной кислоты. В их состав входят примеси железа, марганца, кобальта, цинка, молибдена. Недостатком пиритных огарков является наличие мышьяка, свинца и других тяжелых металлов, поэтому их применение требует систематического контроля за потенциальным загрязнением почвы, растений и сельскохозяйственной продукции. Вносят один раз в 4-5 лет в дозе 500-600 кг/га осенью под зяблевую вспашку или весной под предпосевную культивацию.
В качестве медных удобрений используются шлаки цинкоэлектролитных и медеплавильных заводов, содержащих 0,2-0,5% меди. Также — низкопроцентные окисленные медные руды с содержанием примерно 0,9%.
Предпосевную обработку семян проводят опрыскиванием 0,1-0,2% раствором сульфата меди или опудриванием. Расход раствора при опрыскивании — 6-8 л на 100 кг семян. Для опудривания 100 кг семян применяют 50-200 г хорошо просушенного и размолотого медного купороса. Опудривание совмещают с протравливанием. Опыливание медным купоросом удобно для льна, семена которого при намачивании ослизняются. Для некорневых подкормок норма расход 200-300 г на 1 га посевов, или раствором 0,02-0,05%. При наземном опрыскивании пропашных культур — 300-400 л/га, при авиаподкормках — 100 л/га.
Для внесения в почву используют пиритные огарки, медьсодержащие шлаки, низкопроцентные окисленные медные руды. Пиритные огарки и шлаки вносят в количестве 5-6 ц/га один раз в 4-5 лет, низкопроцентные окисленные медные руды — 2-3 ц/га. Удобрения заделывают плугом при вспашке зяби, или культиватором.
В условиях дефицита меди в почве медные удобрения дают прибавки урожая: яровой пшеницы — на 0,2-0,5 т/га, ячменя — на 0,2-0,3 т/га, овса — на 0,4-0,6 т/га, зеленой массы кукурузы — на 2,1 т/га, початков — на 9-13%. Медные удобрения улучшают качество продукции: увеличивается содержание белка в зерне злаковых культур, витаминов в овощах, фруктах и ягодах, улучшается качество волокна льна и конопли.
Литература
Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
