МІКРОДОБРИВО

Цинк – физиологическая роль для растений

Цинк является одним из важнейших микроэлементов – он жизненно необходим для растений, но требуется в очень малых количествах. Цинк является одной из наиболее распространенных причины возникновения дефицита микроэлементов в сельскохозяйственных культурах во всем мире и вызывает большие потери в производстве культур и качестве урожая. Применение цинка, когда это необходимо, дает более очевидный отклик, чем любой другой микроэлемент, а недостаток цинка также вызывает более серьезные симптомы, чем другие дефициты микроэлементов.


Физиологическая роль микроэлемента. Цинк (Zn) – микроэлемент, жизненно необходимый для всех живых организмов, в т.ч. и для растений. Его физиологическая роль заключается в активации многих ферментативных реакций, – он является кофактором более 300 ферментов. Цинк участвует в образовании предшественников хлорофилла, входит в состав 40 ферментов, влияет на репродуктивные процессы, метаболизм углеводов, фосфатов и протеинов, образование ауксинов, ДНК, рибосом. Путем участия в поддержании целостности биологических мембран отвечает за устойчивость растений к патогенам. Цинк повышает жаро-, засухо- и морозоустойчивость культур путем стабилизации их дыхания, а также способствует утилизации фосфора.

Цинк связан с гормоном роста, ауксином – низкие уровни ауксина вызывают задержку роста листьев и побегов. Он играет важную роль в образовании и активности хлорофилла, и он участвует в синтезе белка. Цинк также важен для углеводного обмена и играет важную роль в поглощении влаги (растения с нормальным питанием цинка обладают повышенной способностью к засухе).

Симптомы дефицита.

Симптомы дефицита цинка включают:

  • Хлороз – пожелтение листьев; Часто межъязыковые; У некоторых видов наиболее затронуты молодые листья, но в других как старые, так и новые листья являются хлоротическими.
  • Некротические пятна – гибель листовой ткани на участках хлороза.
  • Бронзование листьев – хлоротические области могут стать бронзовыми.
  • Задержка роста растений – может возникать в результате уменьшения скорости роста или уменьшения междоузлия.
  • Карликовые листья – маленькие листья, которые часто проявляют хлороз, некротические пятна или бронзирование.
  • Неправильно сформированные листья – листья часто уже или имеют волнообразные края.

Дефицит цинка считается наиболее распространенным среди микроэлементов у сельскохозяйственных культур в масштабах всего мира. Если учитывать, что около трети населения планеты страдает от недостатка этого элемента в питании, то очень важно создать условия, при которых цинк в продуктах растительного происхождения мог бы восполнять этот дефицит.

При недостатке цинка в почве окраска листьев растений становится желто-зеленой, затем они покрываются бурыми пятнами и отмирают. Молодые листья замедляются в росте, они формируются маленького размера, происходит их деформация: они приобретают асимметричную форму, часто имеют волнообразные края. Кроме того, симптомы дефицита цинка определяют по таким внешним признакам как низкорослость растений по причине задержки верхушечного роста (укорочение высоты междоузлий), хлороз листьев между жилками, появление мелких коричневых пятен на верхних листьях и скручивание их.

Наиболее чувствительны к дефициту цинка такие сельскохозяйственные культуры как кукуруза, рис, лен, картофель, гречиха, свекла, клевер. По сравнению с ними зерновые не столь зависимы от этого микроэлемента. Но, учитывая, что почти половина мировых площадей, занятых зерновыми культурами, имеют недостаточное количество доступного цинка, злаки не могут получить этот микроэлемент в достаточном количестве. В свою очередь, это приводит к потере урожайности.

Дефицит цинка у зерновых

В данном случае (фото) зрелые листья имеют неравномерные коричневые пятна с темно-коричневыми границами.

Недостаток усугубляется на органических почвах. Почвах с высоким уровнем рН. Богатые фосфором почвы. Почвы с большим количеством внесенных фосфорных удобрений. Холодные сырые условия.

Дефицит цинка на кукурузе визуально проявляется появлением светлых линий вдоль листа, что начинаются у основания листа и расширяются по краям. Сам лист не меняет цвет в области прожилок. Растения низкорослые, потому что междоузлия сокращенные. Цинк относительно неподвижный в растении, поэтому сильный дефицит может привести к появлению так называемого «белого бутона» — новые листья имеют белый цвет. Способствует развитию дефицита цинка высокий рН почвы, низкое количество органического вещества, переувлажненные почвы, высокие дозы фосфорных удобрений, внесенных на почвах, которые имеют незначительное количество цинка

Дефицит цинка на сои

Нехватка цинка (Zn) в сое, хоть и редко, но встречается. Внесение цинка может дать положительные результаты на почвах с низким его содержанием, особенно на участках, которые выравнивались с целью проведения орошения или разрушились в результате эрозии и имеют низкое содержание органического вещества. Если предыдущая зерновая культура не испытывала дефицита в цинке, маловероятно, что соя проявит признаки его дефицита. 

 

Нехватка цинка у подсолнечника

Первые симптомы недостатка цинка начинают проявляться не на молодых, а на старых листьях. Позже, симптомы распространяются и на все растение. Окрас листьев приобретает бронзовый оттенок, а на их поверхности начинают появляться небольшие желтые пятна. Иногда, окрас пятен может быть серо-бурым, бледно-желтым или серо-желтым, а также собственно бронзового оттенка.

Недостаток цинка вызывает неправильную хлоротическую пятнистость, что может распространиться не только на листья, но и на жилки, а также черешки и стебель подсолнечника.

Спустя небольшой промежуток времени пятнистость начинает развиваться в некротические пятна. Пятна со временем засыхают. На молодых листьях также могут наблюдаться хлоротические желтые пятна, либо же они будут полностью желтыми. Они могут принимать вертикально положение, их края будут закручиваться к верху, и кроме того, листья будут очень мелкими.

Дефицит подвижного цинка можно наблюдать на кислых песчаных грунтах, болотных почвах, а также на карбонатных почвах и большинстве черноземов. Площадь таких почв в Украине более 32 миллионов гектар.

Причины и условия возникновения дефицита цинка. Условия, при которых возникает дефицит цинка у растений, включают в себя: общее низкое содержание микроэлемента (или его соединений) в почве; слишком большое или маленькое (торфяные почвы) количество органических веществ в грунте; сильное защелачивание почв, а также карбонатные и произвесткованные грунты; низкая температура почв; их заболоченность; почвы с высоким уровнем фосфора; почвы песчаные или засоленные.

Недостаток цинка часто наблюдается на нейтральных и слабощелочных карбонатных почвах. В кислых грунтах цинк более подвижен и доступен растениям, поэтому дополнительное внесение цинкосодержащих удобрений может быть нецелесообразным. Потребление цинка сильно зависит от фосфатов. Их высокое содержание затрудняет поступление этого микроэлемента в растения. Кроме того, цинк может образовывать хелатные соединения с органическими веществами почвы, поэтому нельзя длительно проводить обогащение грунта большим количеством навоза. Это может стать причиной дефицита цинка у растений. К тому же внесение органики существенно повышает урожайность, что также приводит к значительному выносу микроэлементов из почвы.

 

Избыток цинка

Токсичность цинка вызывает бледно-зеленый хлороз новых листьев. Если токсичность серьезная, светло-коричневые пятна могут появиться между жилками. Старые листья могут хиреть и выглядеть вяло. Все листья более зеленого цвета, чем должны быть. Токсичность цинка в гидропонных системах может быть вызвана загрязнением воды. Известно, что контакт растворов питательных веществ с оцинкованными трубами и фитингами приводит к токсичному действию цинка.

ЦИНК В ПОЧВЕ

По данным Я. В. Пейве (цитировано по Минееву, 2004), почвы по обеспечённости их подвижным цинком делятся на следующие группы (мг/кг почвы):

<0.2 – очень бедные,

0.3 – 1.0 – бедные,

1.1 – 3.0 – среднеобеспеченные,

3.1 – 5.0 – богатые,

>5.1 – очень богатые.

Эта группировка почв ориентировочная и должна уточняться в конкретных почвенно-климатических условиях путём закладки полевых опытов.

Основным источником цинка в почве являются материнские породы. Дополнительными источниками служат атмосферные осадки (пыль и аэрозоли – коллоидные частицы в сухом состоянии или с дождями) и агрохимические средства (удобрение, известкование). Почвы на речных поймах получают микроэлементы из потока воды и оседающих частиц. Все из этих источников могут сильно отличаться по значимости и приводить к тому, что в почвах будут широкие диапазоны содержания микроэлементов. Пространства в почве, в которых сконцентрирован цинк, доступный для корней растений или миграционно-способный, определяются рядом почвенных свойств (Alloway, 2004).

При растворении минералов Zn в процессе выветривания образуется подвижный ион Zn2+, особенно в кислых окислительных средах. Однако Zn легко адсорбируется как минералами, так и органическими компонентами, поэтому в большинстве типов почв наблюдается его аккумуляция в поверхностных горизонтах (рис.) (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

По обобщённым данным А. Кабата-Пендиас и Х. Пендиаса (1989), средние содержания Zn в поверхностных слоях почв различных стран изменяются в пределах 17—125 мг/кг. Эти значения могут рассматриваться как фоновые содержания Zn. Наибольшие средние величины установлены для некоторых аллювиальных почв, солончаков и каштанозёмов, а наиболее низкие — для светлых минеральных и органических почв.

Наибольшее количество цинка обнаруживается  в верхних горизонтах, в нижнем профиле оно уменьшается.

Подвижный цинк в этих почвах в среднем составляет 0,15-0,52 мг/кг и его количество по профилю почв изменяется слабо.

Подвижность цинка и его поступление в растения зависит от кислотности почвы, содержания и подвижности соединений других элементов, интенсивности микробиологических процессов. Содержание подвижных соединений цинка в почвах Украины составляет 0,2-2 мг / кг. Почти у 60% пахотных почв Украины его содержание низкий – в среднем 0,2 мг / кг, а этого недостаточно для формирования высоких урожаев многих сельскохозяйственных культур. Цинковые удобрения эффективны на дерново-подзолистых почвах с содержанием подвижных соединений цинка менее 0,2-1,0 мг / кг, черноземах – 0,5-3,0, сероземах и каштановых почвах – менее 1,5-2,0 мг / кг.

Кислые дерново-подзолистые почвы характеризуются высоким содержанием цинка и почти не требуют применения цинковых удобрений. Чаще всего недостаток цинка для растений оказывается на песчаных слабощелочных или близких к нейтральным и карбонатных почвах, где содержание подвижных форм этого элемента, в связи с осаждением его в виде карбонатов, довольно незначительный, а также на почвах с высоким содержанием извести и фосфатов. На подвижность цинка и усвояемость его растениями влияют высокие нормы фосфорных удобрений и извести, низкие температуры и низкое содержание органических веществ.

Из полевых культур цинковая недостаток зачастую оказывается на кукурузе в виде образования белого проростка или побеление верхушки. Показателем цинкового голодания у бобовых (фасоль, соя) является наличие хлороза на листьях, иногда асимметричный развитие листовой пластинки.

Виды цинковых удобрений и их применение. В качестве цинковых удобрений используются три различных типа химических соединений: неорганические, синтетические хелаты и органические комплексы. Применение синтетических хелатов наиболее эффективно, но для многих культур форма внесения удобрений не играет большой роли. Поэтому в таких случаях используют неорганические соли, что более выгодно экономически. Из неорганических цинкосодержащих соединений широко применяют оксид цинка, карбонат цинка, сульфат цинка (растворимость в воде составляет до 98%), нитрат цинка и хлорид цинка. Наиболее перспективный метод в современной практике – это включение цинка в состав гранул сложных удобрений NP и NPK. Такая технология позволяет получить равномерное распределение микроэлемента в почве. Для повышения количества цинка в почве применяют также свиной навоз и птичий помет, которые содержат достаточное количество этого элемента.

Цинковые удобрения эффективны лишь при содержании подвижного цинка в почве менее 0,2-0,3 мг / кг. Если в почве 0,4-1,5 мг / кг цинка, рекомендуется проводить только предпосевное обработки семян и внекорневой подкормки. Эффективность цинковых удобрений зависит также от чередования культур в севообороте. Так, кукуруза, предшественником которой был свекла сахарная, особенно чувствительна к внесению цинковых удобрений. Действие цинка достаточно эффективна при внесении его на фоне фосфорных удобрений.

Хелатная форма цинка

Цинк может быть ограничивающим фактором для роста растений. Реакция зерновых на внесение цинковых удобрений меняется в зависимости от источника цинка и почвенных физико-химических свойств. Из цинковых удобрений для устранения дефицита цинка главным образом использовались неорганические соли, синтетические хелаты, естественные органические комплексы, и неорганические комплексы. Несколько авторов сообщили о том, что хелаты цинка более эффективны, чем неорганические формы цинка (Prasad B., et al. 1976). В соответствии с Андерсоном эффективность воздействия Zn-ЭДTA и Zn-ДTПA на рост превосходит таковую у ZnSO4 как источника цинка (Anderson W. B. 1972). Андерсон сообщает, что относительная эффективность различных форм цинка сказываются на росте урожая в следующем порядке: Цинк-DTPA > Цинк-EDTA > Цинк-EDDHA > ZnSO4> Цинк-Rayflex (полифлавонид). Рико нашел, что внесение цинк-EDTA и цинк-лигносульфоната привело к большим увеличениям сухой массы урожая кукурузы, по сравнению с неорганическими источниками.

Цинк может быть найден в следующих формах в почвах:

(I) свободные и комплекcные ионы в растворе почвы, (II) специфично и неспецифично адсорбированные катионы, (III), ионы карбонатов почвы и гидроксидов, (IV) в биологических остатках и живых организмах, и (V) в структурной решетке первичных и вторичных полезных минералов (Emmerich, et al. 1982).

Фракции металлов в почвах могут быть классифицированы так: водорастворимая, обменная, легкорастворимая, кислоторастворимая, фиксированная, прочнофиксированная формы цинка. Доступность Zn растениям управляется скорее динамическим равновесием между различными формами, чем общим содержанием катиона в почвах (Elsokkary I. H., et al. 1978). Растениям доступны растворимые формы цинка. Корни растений поглощают Zn2+ (максимально подвижная форма), в том числе и гидратированную форму, а также комплексные ионы и Zn-органические хелаты.

Стабильность химической связи металл – хелата способствует увеличению количества хелатного металла, доступного растениям. Хелаты – единственные вещества в почве, в которых скорость замещения хелатного металла на другие катионы достаточно низкая.

При применении хелатных форм удобрений необходимо учитывать такие факторы, как устойчивость и подвижность комплексов. Среди факторов, которые решительно влияют на подвижность, и экстрагируемость Zn – pH и концентрация CaCO3 (Adriano, 1986).

В известкованных почвах в случае внесения в качестве цинкового удобрения в виде растворимой неорганической соли цинк фиксируется и выщелачивается, если это – устойчивый комплекс. Подвижность тяжелых металлов в почвах может анализироваться использованием почвенных колонок (Emmerich W. E., et al. 1982). Использование этого метода позволяет изучить перемещения и распределения Zn в почве. Сопоставление между гранулированными удобрениями и не гранулированными показывает, что внесение первых улучшает действие Zn- EDTA, уменьшая выщелачивание и увеличивая количество доступного Zn.

Нертус Цинк, ж

 

Предпосевная обработка семян. Замачивание семян в цинкосодержащем растворе улучшает их прорастание, последующий рост и развитие растений, а также повышает урожайность. Рекомендуется для выращивания культур в почвах со средним дефицитом цинка. Для грунтов, бедных этим микроэлементом, такая обработка семян не будет иметь должного эффекта. Чаще всего для предпосевной обработки используют сульфат цинка (0,2 – 2,0 кг/т) или цинковые полимикроудобрения (до 4 кг/т).

Внесение цинковых удобрений в почву. Целесообразно применение цинкосодержащих удобрений в случае, если количество подвижных форм цинка в грунте не превышает 3 мг/кг (для минеральных почв) или 10 мг/кг (для торфяных почв). При основном внесении удобрения должны заделываться в почву для повышения доступности микроэлемента, поскольку цинк в почве малоподвижен. Необходимо также, чтобы водорастворимость удобрений была не менее 40 – 50%. Разовое внесение в почву 20 – 30 кг/га сульфата цинка позволяет обеспечить потребность растений в этом микроэлементе в течение 4 – 5 лет. Но количество удобрений и периодичность их внесения зависят во многом от типа грунта. Например, карбонатные почвы требуют более высоких норм расхода и сокращения сроков периодичности внесения.

Очень эффективен метод точечного внесения цинкосодержащих удобрений непосредственно в прикорневую зону, т.н. ленточный или припосевной способ. В этом случае для однолетних культур вносят ежегодно по 1 – 2 кг/га цинка, а для синтетических хелатов эта норма составляет 0,5 – 2,2 кг/га.

Внекорневые подкормки. Цинк, внесенный в почву, оказывает более существенное влияние на урожайность культур. Но для быстрого устранения симптомов дефицита этого микроэлемента применяют внекорневые подкормки. С этой целью используют 0,05 – 0,1% раствор сульфата цинка. Если корневая система культуры располагается в более глубоких слоях почвы, следует учитывать малоподвижность цинка в растении и дополнять внекорневую подкормку листовой. В этом случае при опрыскивании растения к раствору сульфата цинка добавляют карбамид, благодаря чему улучшается поступление цинка в растение. Во время вегетационного периода рекомендуется повторно проводить такие подкормки и опрыскивание.

Для большинства культур внекорневую подкормку проводят в период бутонизации – начала цветения. Для злаковых культур при внекорневых подкормках используют сернокислый цинк (содержание микроэлемента 22%), норма расхода составляет 150 – 200 г/га посевов. Плодовые культуры опрыскивают весной по распустившимся листьям (200 – 500 г cульфата цинка на 100 л воды) с добавлением 0,2 – 0,5 кг гашеной извести для нейтрализации кислотности и предотвращения возникновения ожога листьев. Для овощных культур внекорневые подкормки проводят с использованием хелатных форм и сульфатом цинка. Практическое применение хелатов цинка доказало их трех – пятикратное преимущество над его неорганическими солями. При наличии визуальных признаков дефицита цинка требуется внести не менее трети от уровня сезонного потребления этого элемента культурой.

Источники:

http://agrostory.com/agronomists/mikroelementy-tsink/?sphrase_id=1024295

http://biofile.ru/bio/34897.html

https://floragrowing.com/ru/encyclopedia/mikroelement-cink

http://agrohimija24.ru/mikroelementy/2040-podvizhnost-cinka-v-pochve.html

http://biofile.ru/bio/33702.html

 

data-matched-content-ui-type="image_sidebyside" data-matched-content-rows-num="2" data-matched-content-columns-num="1" data-ad-format="autorelaxed">

Метки: ,