Селенсодержащие удобрения — микроудобрения, обеспечивающие увеличение содержания микроэлемента селена, необходимого для человека, в растениеводческой продукции.
Селен в жизни растений
Селен принимает участвует в реакциях образования хлорофилла, синтеза трикарбоновых кислот, в метаболизме длинноцепочных жирных кислот. Присутствие в растительных клетках ферродоксинов, содержащих селен вместо серы, свидетельствует о его участии в процессах фотосинтеза. Оказывает антагонистическое действие на поглощение и транспорт тяжелых металлов, повышает устойчивость к водному стрессу, соле- и засухоустойчивости. Избыток и недостаток селена в питательной среде отрицательно сказываются на росте и развитии растений. При избытке селена отмечается накопление свободных растворимых аминокислот и торможение синтеза белка.
В настоящее время его не относят к необходимым для растений микроэлементам, но он жизненно важен для теплокровных животных. При дефиците возникают как специфические микроэлементозы, так и заболеваний других этиологий. Недостаток селена у человека приводит к развитию кардиомиопатии — болезни Кешана, онкологическим заболеваниям. Среди заболеваний сельскохозяйственных животных — беломышечная дистрофия. Недостаток селена в пище и питьевой воде — патогенный фактор при некротической дегенерации печени, поражении поджелудочной железы и кишечника, экссудативном диатезе. Селен способствует защите организма от химического мутагенеза, инициируемым токсичными дозами тяжелых металлов. При дефиците селена снижается иммунитет и умственное развитие у детей. Установлено влияние селена на обмен йода и активность щитовидной железы.
Суточная потребность человека в селене — 40-220 мкг и зависит от фенотипических особенностей организма, формы поступающего селена, содержания в пище белков, витаминов С и Е, в меньшей степени — от возраста и пола. Дефицит селена в пище носит глобальный характер: согласно многочисленным исследованиям большинство населения испытывают в разной мере нехватку селена в рационе.
Одним из перспективных путей коррекции селенодефицита — получение растениеводческой продукции, обогащенной селеном. При этом растения отличаются неодинаковые способностью накапливать селен. Кроме того, селен неравномерно распределяется по органам растений. Так, стебли и листья пшеницы содержат примерно в 2-3 раза меньше селена, чем зерно и корни. В целом, концентрация селена в растениях колеблется от 10 до 1100 мкг в 1 кг воздушно-сухой массы.
Анализ содержания селена в растениях разных семейств показал, что среднее содержание в большинстве видов составляет не более 100 мкг/кг.
Таблица. Содержание селена в растениях Нечерноземной зоны, мкг/кг сухой массы1Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
| Мятликовые | |||
| Бобовые | |||
| Сельдерейные | |||
| Капустные | |||
| Астровые |
Максимальные концентрации селена приходится на растения семейств бобовые, мятликовые и астровые, наименьшие — семейства сельдерейные.
В странах, где распространены болезни Кешана и Кашина-Бека, например, в Китае, продукты питания обогащают селеном. Другим способом является ввоз в дефицитный по селену регион продуктов, производимых на почвах с высоким содержанием селена. В Скандинавии, почвы которой, прежде всего на севере, содержат мало селена, в последние 20 лет применяют селенсодержащие удобрения для зерновых культур и кормовых трав.
Содержание селена в почвах
В странах Европы и Азии проведено масштабное картирование содержания селена в почвах, водах, растениях, делаются попытки по регулированию содержания селена в пищевых продуктах человека и рационах животных. В России выявлены обширные биогеохимические территории с различной степенью недостатка селена в Нечерноземной зоне, Южном Урале и Забайкалье. Биогеохимическая провинция с избытком селена найдена в Уюгской и Барыкской долинах Тувы.
Агроэкологическое обследование областей Нечерноземной зоны европейской части страны показало его невысокое содержание — 61-729 мкг/кг. Наименьшее количество до 169 мкг/кг характерно для подзолистых и дерново-подзолистых почв, а также почв на песчаных почвообразующих породах. Максимальные концентрации селена — от 521 до 727 мкг/кг — обнаружены в торфянистых, оглеенных, обогащенных оксидами железа и образованных на карбонатных породах почвах. В большинстве случаев почвы содержат до 400 мкг Se/кг почвы, что относится к дефицитному содержанию.
В почве имеются сложные взаимосвязи селена с другими элементами минерального питания растений. Например, внесение кобальта, цинка, никеля усиливает микробиологическое образование летучих соединений селена, бор и марганец не влияет на эти процессы, молибден, ртуть, хром и свинец — ингибирует трансформацию соединений селена в летучие формы.
На протяжении нескольких лет в лаборатории микроэлементов МСХА ведутся исследования по выращиванию сельскохозяйственной продукции, обогащенной селеном. В серии опытов изучено влияние внесенного биселенита натрия на урожай, его качество и содержание в овощных культурах, пшенице, рапса и люпина.
Изучаемые овощные культуры без внесения селена накапливали в небольших количествах — 56-303 мг/кг сухой массы. Внесение биселенита натрия в возрастающих количествах с 25 до 500 мкг Se/кг почвы, приводило к увеличению содержания в растениях укропа в 2,5-15,7 раза, в корнеплодах редиса — в 4 раза, в корнях петрушки — в 2,4-3,8 и в 3,5-10,0 в надземной части. С увеличением дозы биселенита натрия с 50 до 1000 мкг Se/кг почвы содержание в листовом салате выросло в 10 раз, в яровом чесноке — в 3,7-16,0 раз, в зеленой массе люпина желтого — в 3-11 и 6-25 раз в зерне. Некорневая подкормка люпина желтого 0,0005%- и 0,002%-ным раствором биселенита натрия в полевых опытах повышала содержание в зеленой массе в 4-9 раз, в зерне в 4-8 раз.
Таблица. Содержание селена в некоторых сельскохозяйственных культурах при удобрении их биселенитом натрия2Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
Таким образом, в условиях опытов на дерново-подзолистых почвах внесение селена в дозах 25-1000 мкг/кг почвы позволяет без снижения урожайности существенно обогатить сельскохозяйственную продукцию селеном. Из испытываемых культур наиболее выраженным концентратором оказался чеснок.
В качестве селенсодержащих удобрений в мировой практике применяют селенаты и селениты для некорневых подкормок и обработки семян. Наиболее эффективный и применяемый метод — внесение селена в почву вместе с макроудобрениями.
Литература
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.
Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
