Целевое использование борных и цинковых удобрений — опыт в Беларуси

Коллеги из Беларуси поделились опытом использования борных и цинковых удобрений. 

Чтобы добиться эффективности в растениеводстве и снизить затраты, приходится думать не только о макро-, но и о микроудобрениях, современный рынок которых активно развивается. Наряду  с импортом, в Беларуси разрабатываются, регистрируются и производятся отечественные жидкие формы микроудобрений с включением биологически активных компонентов, а также препараты на  основе наночастиц микроэлементов.Популярность жидких форм микроудобрений связана с их лучшей растворимостью и возможностью изготовления состава под конкретную культуру, включая регуляторы роста, гуминовые вещества и аминокислоты. В составе микроудобрений могут входить различные микроэлементы. Сегодня наше внимание направлено на 2 таких важных элемента, как бор и цинк.

Получение стабильных урожаев многих культур (рапса, клевера, люцерны, гороха, люпина, гречихи, корнеплодов сахарной свёклы, картофеля, льноволокна, овощей и плодовых культур) сегодня немыслимо без использования бора. Спрос на цинковые микроудобрения обусловлен их высокой эффективностью при возделывании кукурузы, которая является тест-культурой на обеспеченность почв подвижным цинком. Возделывание льна-долгунца, льна масличного, гречихи и плодовых культур также не обходится без внесения цинка. По расчетам ученых-агрохимиков, общая среднегодовая потребность земледелия Беларуси в боре составляет около 198 т, в цинке — 138 т (Рак М.В., 2010).

Основным источником бора и цинка для культур служит почва, откуда эти микроэлементы поступают в концентрациях, к которым растения эволюционно адаптированы. Однако с конца 1990-х в почвах Беларуси содержание подвижного цинка постепенно снижается из-за недостаточного применения органических удобрений и увеличения посевных площадей кукурузы, которая с 1 тонной зерна выносит в среднем 40 г цинка. В результате в республике 93% пахотных земель характеризуются низким и средним уровнем обеспеченности подвижным цинком, где требуется применение цинксодержащих удобрений. Около 68% пашни и 56% почв улучшенных сенокосов и пастбищ слабо обеспечены цинком (менее 3,0 мг/кг). В настоящее время это отрицательно сказывается на плодородии сельскохозяйственных земель и качестве кормов. Недостаток цинка проявляется у животных при его содержании в корме менее 20 мг/кг сухой массы (Ковальский В.В.). Внесение цинка на кукурузе позволяет иногда получать более высокие урожаи при снижении уровня доз азотных удобрений, что способствует снижению затрат на удобрения.

Ситуация с обеспеченностью сельхозземель республики водорастворимым бором немного лучше. Средневзвешенное содержание водорастворимого бора на 70% пашни находится на среднем уровне обеспеченности (0,3-0,7 мг/кг). При этом 6,5% почв избыточно обеспечены водорастворимым бором (более 1 мг/кг почвы). На таких почвах можно не вносить борные удобрения. Исключение: засуха или снижение обменной кислотности почвы до близкой к нейтральной и нейтральной реакции среды (рН>6,5), т.е. если возникают условия, когда корни не могут поглотить нужное количество бора из запасов почвы.

1. Известкование кислых почв усиливает образование корней, однако приводит к резкому падению концентрации подвижных форм микроэлементов в почве, что в сочетании с растущей потребностью в них из-за быстрого роста растений требует дополнительного внесения борных и цинковых микроудобрений в некорневые подкормки для предотвращения задержки развития культур.

2. Избыток азота. Недостаток цинка у растений может проявляться и при избытке азота, что в итоге сильно тормозит накопление сахара и витамина C. В этом случае применение цинка в листовую подкормку будет способствовать росту отдачи от азотных удобрений.

3. Потребность культур в борных и цинковых микроудобрениях возрастает в условиях отсутствия внесения органических удобрений и при интенсивном использовании азотных и калийных удобрений, приводящих к обеднению почв этими микроэлементами.

4. Участившиеся засухи в критические фазы роста растений способствуют возникновению дефицита доступных форм микроэлементов в почвенном растворе даже при достаточном содержании их запасов в почве.

5. Высокий уровень подвижного фосфора в почвах (более 250 мг/кг) является достаточно распространённой причиной дефицита цинка у культурных растений. Результаты агрохимического обследования сельскохозяйственных земель республики в 2009-2012 гг. показали, что на 22% почв обеспеченность подвижным фосфором была достаточно высокой (251-400 мг/кг), что требовало обязательного применения цинка под отзывчивые культуры. Однако, начиная с 2012 года, объемы внесения фосфорных удобрений на пашне упали с 60 до 15 кг/га (в 4 раза).

Существует несколько причин, по которым фосфор снижает поступление цинка из почвы в растения, и одной из них является пузырчатая древовидная микориза (ПДМ), которая подавляется высокой концентрацией фосфора в почве. Микоризу ещё называют «грибокорнем».

Роль микоризы в усвоении питательных элементов растениями хорошо известна. ПДМ очень эффективно увеличивает адсорбцию всех элементов из почвы, в том числе и фосфора. Однако при высокой концентрации в почве фосфора подавляется развитие самой микоризы, что приводит к снижению поступления других ионов (например, цинка). Большинство культур имеют микоризу (83% двудольных и 79% однодольных), за исключением маревых (свёкла) и крестоцветных (капуста, турнепс). Поэтому после их возделывания в почве будет низкий уровень колонизации микоризы, что может привести к дефициту цинка в последующих культурах, выращиваемых на почвах с низким цинково-фосфорным статусом. Следует также учитывать, что микориза не образуется, если почва слишком богата азотом, сильно сухая или переувлажнена. Низкая колонизация ПДМ может быть следствием не только засухи, но и обильного применения растворимых фосфорных удобрений (Alloway, 2004).

Растения с хорошо развитой корневой системой (злаковые и травы) мало зависимы от наличия ПДМ для усвоения питательных веществ. Однако культуры со слабо развитой корневой системой и малым количеством корневых волосков (большинство овощных культур) могут получать многие питательные вещества посредством микоризы. Например, лён сильно зависит от микоризы в получении из почвы цинка и фосфора.

Некорневая подкормка только спасает растения, когда поглощение питательных элементов через корневую систему затруднено. Это часто происходит ранней весной из-за холодной почвы, когда растения уже прогреваются солнцем, или в случае повреждения корней нематодами и почвенными патогенами. Некорневое внесение повышает способность растений к усвоению питательных веществ из почвы и основных удобрений, оказывает антистрессовое воздействие и снимает кратковременные дефициты в критические периоды роста и развития. При некорневом внесении усвоение идет в 6-8 раз активнее и быстрее, чем через корни.

Если почвы бедны микроэлементами, то даже высокая доза в некорневые подкормки не сможет обеспечить растение, которое поглощает столько, сколько ему нужно на данный момент, не делая запасов. Излишки удобрения смываются в почву. Поэтому при сильном дефиците микроэлемента целесообразно также вносить его и в почву с макроудобрениями, увеличив кратность обработок при минимальном расходе. Важно выдержать правильную концентрацию раствора и не превышать рекомендуемые дозы.

Сегодня белорусский рынок предоставляет большое разнообразие импортируемых и отечественных форм борных и цинковых микроудобрений, их моно-, двух- и поликомпонентных составов. При выборе марки удобрения чаще всего смотрят на цену действующего вещества в микроудобрении и мало внимания уделяют форме соединения и вспомогательным компонентам удобрения. Хотя именно они в конечном итоге могут определять успех применения микроудобрения.

Обоснование выбора состава микроудобрения зависит от конкретных условий: низкого содержания подвижной формы микроэлементов в почве участка и проявлении их дефицита на растениях. Критические уровни содержания также зависят и от свойств почвы. С повышением содержания в почвах глины критический уровень бора и цинка повышается.

При низком содержании в минеральных почвах водорастворимого бора (менее 0,3 мг/кг) и подвижного цинка (менее 3 мг/кг) наиболее обосновано использовать однокомпонентные борные и цинковые микроудобрения. В остальных случаях (более высокое содержание в почве подвижных форм B и Zn, отсутствие у растений симптомов их дефицита) предпочтение следует отдавать двух- и поликомпонентным составам или их сочетанию с моноудобрениями.

Сегодня за рубежом растет популярность минеральных комплексных NPK-удобрений с микроэлементами. В Беларуси также разработаны и выпускаются специальные марки комплексных NPK-удобрений для почв с разным уровнем плодородия, обогащенные бором и цинком.

Ассортимент борных удобрений представлен наиболее широко, поскольку без них невозможно возделывание большинства сельскохозяйственных культур. Рынком предлагаются листовые борные удобрения в 2-х препаративных формах — жидкой и твердой. При производстве борных удобрений чаще всего применяют борную кислоту. Чтобы повысить растворимость, используют её реакцию с моноэтаноламином, а остаток амина в получаемой жидкой форме борного удобрения декларируют в качестве азота. Состав полученной жидкой смеси после реакции с моноэтаноламином не поддается точному определению, поскольку бор не образует истинных хелатов, и это соединение нельзя назвать органической формой бора. В нём бор присутствует в форме бората (ВО3 3-) — единственной форме, которая может быть усвоена растениями.

В состав твердых борных удобрений бор чаще входит в форме полиборатов, а также той же слаборастворимой борной кислоты. Среди дополнительных компонентов борных удобрений следует отметить фитогормоны, амино- и органические кислоты, пептиды, гуматы и др. 

На протяжении длительного времени основным борным удобрением являлась кристаллическая борная кислота (17% бора), которую вносили неглубоко в почву (в дозе 2 кг/га д.в.), обрабатывали ею семена перед посевом и использовали в некорневые подкормки после основательного растворения в теплой воде. В трудных финансовых условиях борная кислота может стать дешевой альтернативой дорогостоящим борным удобрениям.

На результативность борного удобрения оказывает влияние явление антагонизма/синергизма. Так, в случае достаточного обеспечения растений цинком эффективность борных удобрений возрастает, особенно на кукурузе. На рапсе и сахарной свёкле отмечается положительный эффект от взаимодействия бора с калием, так как при дефиците бора калийные удобрения малоэффективны.

При работе с борными удобрениями следует иметь ввиду, что именно для бора характерен очень узкий интервал между дефицитом и фитотоксичностью, поэтому борные моноудобрения нужны не всегда. В листовые подкормки различные производители обычно рекомендуют применять от 100 до 500 г/га бора. С учетом того, что бор в растениях не передвигается и повторно не используется, но востребован на протяжении всего периода вегетации, проводят подкормки несколько раз за сезон, не превышая разовую дозу.

В большинстве цинковых удобрений на рынке цинк находится в виде хелата с ЭДТА, а также в виде глюконата, комплексов LPCA и LSA, связанный с аминокислотами и гуматами. Здесь нужно обращать внимание на количество цинка в удобрении, который связан в виде хелата, комплексоната или другого соединения, а также на константы их устойчивости в процессе приготовления раствора и при попадании на лист под влиянием внешних условий. По стоимости обработок дешевле всего обойдется легкорастворимый в воде сульфат цинка.

Современные интенсивные гибриды кукурузы за вегетацию могут вынести до 250 г/га цинка. Своевременное внесение микроудобрения способно компенсировать значительную часть выноса цинка.

Для повышения эффективности микроэлементов многие производители добавляют в состав удобрений адъюванты, которые обеспечивают лучшее распределение на поверхности листа, позволяя дольше пребывать в жидком состоянии и быстрее проникать через кутикулу. Если микроудобрение вносится самостоятельно (отдельно от средств защиты растений, которые содержат в составе адъюванты), то вопрос прилипателей должен решаться отдельно.

Качество производимых микроудобрений остается на совести производителя, однако выбор их форм и норм расхода с учетом конкретных условий возделывания и вида культуры зависит от уровня компетентности агронома. Следует учитывать не стоимость микроэлемента в препарате, но и его форму и сопутствующие компоненты в удобрении. Вносить следует, когда нужно, а не когда есть возможность. Лучше провести сравнение нескольких марок микроудобрений в условиях конкретного хозяйства, а затем делать окончательные выводы об их эффективности.

1. Программа мероприятий по сохранению и повышению плодородия почв в Республике Беларусь на 2011-2015 гг. / В. Г. Гусаков [и др.]. НАН Беларуси, МСХП РБ. – Минск, 2010.
2. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь / И.М. Богдевич [и др.]. – Минск, 2012.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2018 г., №7).