Сера - один из самых важных элементов в питании растений


Сера – один из самых важных элементов минерального питания растений, без которого их жизнь невозможна. Как и азот, она входит в состав всех белков растений, являясь незаменимым компонентом ряда аминокислот – цистеина, цистина, метионина. Сера является одним из составляющих витаминов, ферментов и т.д. Дисульфидные группы содержатся в эфирном масле чеснока. Слезоточивое действие лука обусловлено полисульфидами. В эфирных маслах многих растений семейства крестоцветных (капустных) также содержатся соединения серы – роданиды. Сера играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах, активизации ферментов, синтезе белка, синтезе хлорофилла. Также она участвует в ассимиляции растениями нитратов, замедляет их накопление в клубнях картофеля и в других культурах.  

Сельскохозяйственные культуры содержат разное количество серы в сухом веществе и, соответственно, разную потребность в этом элементе. Обусловлено это как биологическими особенностями разных видов растений, так и фазами их развития, содержанием серы в почве и в атмосферном воздухе. Вынос серы многими культурными растениями лишь немного меньше выноса фосфора, а у капустных даже превосходит его. Так, с тонной люцернового сена из почвы выносится 3,6 кг серы, с таким же количеством зерна овса – 2,35 кг, зеленой массы кукурузы – 1,85 кг, корнеплодов сахарной свеклы – 2,4 кг, зерна гороха – 2,25 кг, клеверного сена – 2,15 кг, белокочанной капусты – 11,2 кг. Больше всего серы усваивают растения из семейства крестоцветных (капустных), особенно, разные виды капусты, брюква, рапс, а также из семейства лилейных (лук, чеснок), маревых (разные виды свеклы), зонтичных (укроп), сложноцветных (астровых) (подсолнечник), бобовых (люцерна, клевер, горох, соя), пасленовых (картофель, томат). А вот у зерновых потребность в сере сравнительно невелика. В разных органах одного растения содержание серы также неодинаково: обычно больше всего ее содержится в семенах и листьях, меньше всего – в стебле и корнях.  

Источники серы. Растения усваивают серу из почвы при помощи корневой системы в виде ионов SO42-. Основным источником поступления серы в почву, находящуюся в сельскохозяйственном обороте, являются органические и минеральные удобрения. Так, с тонной органических удобрений (перегной, компост) в почву вносится 0,5 кг серы, с тонной сульфата аммония – 240 кг, сульфата калия – 180 кг, суперфосфата – 130 кг серы. Незначительное количество серы поступает в почву с семенами и посадочным материалом. Важным источником обогащения почвы этим элементом является сера, содержащаяся в атмосфере. Основная часть серы адсорбируется почвой непосредственно из атмосферы в виде S02, а незначительное количество поступает с атмосферными осадками. Причем, важная роль тут принадлежит осадкам в виде снега. Сравнительно небольшое количество серы попадает в почву с поливными водами при применении орошения.

Значительная часть этого элемента может поступать в растения через листья в форме окисленной серы. Около половины серы, попадающей в атмосферу, имеет антропогенное происхождение. Основное ее количество в атмосфере находится в форме сернистого газа SO3, который вдвое тяжелее воздуха и поэтому не переносится на большие расстояния. В связи с этим, он концентрируется в районах размещения промышленных предприятий. Тут концентрация этого газа может быть в 2 – 3 раза выше, чем в сельской местности. Приблизительно 50% серы поступает в атмосферу в результате биологического преобразования ее соединений в почве и воде. Ведущую роль в этом процессе играют микроорганизмы.

Для большинства растений оптимальное содержание SO3 в атмосфере составляет 0,20 мг на кубометр воздуха. Критическим для разных культур является такое содержание этого газа в воздухе: клевер – 0,20 – 0,25 мг/м3, зерновые, зернобобовые, земляника – 0,25 – 0,3 мг/м3, свекла, рапс, капуста – 0,3 – 0,4 мг/м3. В целом, растения способны треть своих потребностей в сере удовлетворять за счет поступления этого элемента из атмосферы.

Содержание серы в почве. В почве различают такие формы серы: валовая (общая), минеральная, резервная, подвижная легкодоступная. Общее содержание серы в разных почвах колеблется от 20 мг до 35 г на 1 кг почвы.

На минеральную форму серы в почве приходится 10 – 20% ее валового содержания. Она представлена сульфатами и сульфидами кальция, магния и одновалентных катионов. Подвижная легкодоступная для растений сера находится в форме сульфатов одновалентных катионов. Концентрация S – SO42- в верхнем горизонте почв колеблется от 0,5 до 20 мг/л почвенного раствора. Для нормального роста и развития растений необходима концентрация больше 3 – 5 мг S – SO42-  на литр. Сульфидные соединения серы встречаются только в глубоких слоях почвы, в которые не поступает кислород.

Запасы минеральной серы в почвах разные. Они составляют от 100 кг/га в малогумусных подзолистых песчаных почвах и желтоземах до 500 кг/га в торфяниках и черноземах. Наименее обеспечено серой большинство серых лесных, подзолистых и дерново-подзолистых почв. Самые маленькие ресурсы серы имеются в легких грунтах гранулометрического состава. Вместе с тем, низкое содержание доступной для растений серы отмечается в некоторых типах черноземов.

Сульфатная сера в почве достаточно мобильна, поэтому может поступать в растения с грунтовыми водами, а также перемещаться вниз по почвенному профилю и загрязнять грунтовые и природные воды. В зависимости от почвенно-климатических условий, растительного покрова, норм и форм внесения удобрений, потери серы вследствие вымывания достигают 15 – 80 кг/га, или почти 50% от ее поступления с минеральными удобрениями и атмосферными осадками.

Резервная сера – это разница между валовой и минеральной серой. В почве она представлена органическими формами. Ее накопление связано с жизнедеятельностью растений и почвенной биоты. Доступность органической серы для растений зависит от скорости преобразования ее в сульфатную форму. Минерализация содержащих серу соединений происходит одновременно с аммонификацией. Этот процесс называется сульфофикацией. Почвы с низким содержанием органических веществ больше нуждаются в сульфатных удобрениях, чем высокогумусные.  

Круговорот серы в почве происходит с участием разных групп микроорганизмов – аэробных, анаэробных, хемотрофных, автотрофных, настоящих бактерий и архебактерий. Трансформация органических и минеральных соединений серы в почве обусловлена процессами минерализации, иммобилизации, окисления и восстановления.

Органические соединения серы минерализуются микроорганизмами с образованием H2S. В анаэробных условиях сероводород является конечным продуктом преобразования серы, который придает почве неприятный запах. При отсутствии условий для дальнейшего преобразования, этот газ может накапливаться в количестве, токсичном для растений. Если анаэробные условия сменяются аэробными, H2S окисляется, и в почве может появиться элементарная сера. В дальнейшем, при наличии кислорода, она окисляется микроорганизмами до SO42-  – основного источника серы для питания растений.

Симптомы недостатка серы. При недостатке серы задерживается синтез белков в растениях, накапливается азот в небелковой форме или в форме нитратов.

По внешним признакам дефицит серы похож на азотное голодание, поскольку похожа роль серы и азота в метаболизме растений. Это следует иметь ввиду, определяя по внешним признакам дефицит в том или ином элементе. Если при дефиците серы ошибочно повысить норму азотных удобрений, это не исправит положения, а наоборот приведет к снижению урожая и ухудшению его качества. 

При недостатке серы растения прекращают рост и развитие, их листья становятся светло-желтыми и даже белыми с красноватым оттенком, уменьшается их устойчивость к заболеваниям, засухе и низким температурам.

Сера с трудом реутилизируется в растении, то есть, обратное передвижение ее из старых листьев в молодые очень незначительно, поэтому недостаток серы в первую очередь проявляется на молодых листьях и точках роста (они приобретают светло-зеленую окраску). Это – один из признаков, отличающих дефицит серы от азотного голодания: при недостатке азота первыми от хлороза страдают старые листья.

Есть внешние различия в реакции на дефицит серы и у разных видов растений. Так, у подсолнечника образуются мелкие корзинки, цветение вовсе может не наступить. Томат формирует деревянистые и твердые стебли с малым диаметром. У капустных растений листья выглядят длинными и узкими. У бобовых культур снижается жизнедеятельность клубеньковых бактерий и синтез хлорофилла.

Применение серных удобрений. Постоянное поступление серы в растения очень важно для их нормального роста и развития. Существует большое количество качественных водорастворимых и медленнодействующих серосодержащих удобрений, которые при оптимальных дозах, сроках и способах внесения способны удовлетворить потребности растений в этом элементе.

Интенсификация сельскохозяйственного производства требует применения серных удобрений практически на всех посевных площадях. Вынесение серы с урожаями сельскохозяйственных культур без соответствующего возмещения за счет дополнительного удобрения постепенно ведет к истощению почвенных запасов этого элемента. Корректировка дефицита серы обычно решается достаточно легко внесением соответствующих доз удобрений, однако, лучше такие ситуации предотвращать. Применение серосодержащих удобрений может не требоваться на почвах с высокими запасами органического вещества, однако отзывчивость сельскохозяйственных культур на систематическое внесение серосодержащих удобрений наблюдается на многих типах почв.

Чем выше доза удобрений и урожай, тем выше потребность растений в сере. Особенно это касается азотных удобрений. Поэтому положительное действие серных удобрений наиболее эффективно при повышенных нормах азота.

Растительная диагностика – наиболее объективный метод, позволяющий определить потребность растений в сере. При применении серных удобрений следует учитывать содержание серы в растениях и соотношение N : S в протеине. Оптимальное соотношение для питания большинства растений составляет 17 – 18,5:1.  Критическое содержание серы в зерне пшеницы составляет 0,17%, в клубнях картофеля – 0,11%, в листьях клевера – 0,11 – 0,32% в сухом веществе. Критическое соотношение N : S в зерне пшеницы – 14,8:1, клевера – 15,0 – 18,5:1. Очень высокое отношение азота к сере указывает на дефицит серы в растениях. При увеличении доз азота без внесения серы это может привести к резкому снижению урожая зерна, причем общее накопление биомассы при этом не снижается. При повышении снабжения растений сульфатами улучшается качество биомассы за счет обогащения ее азотом, железом, кальцием и серой.

Серные удобрения следует вносить во время основной обработки почвы или перед посевом сельскохозяйственных культур, а на лугах и пастбищах – поверхностно. Для большинства культур норма внесения серы на почвах легкого гранулометрического состава – 50 – 60 кг/га, среднего и тяжелого суглинистого – 60 – 90 кг/га. Под культуры, чувствительные к содержанию серы, ее норму увеличивают на 10 – 15%. При рядковом внесении доза сокращается вдвое. Для некорневых подкормок доза составляет 1,2 – 1,7 кг/га. В первую очередь, серные удобрения вносят под капустные (капуста, рапс), бобовые (соя, горох, вика) культуры, корнеплоды, картофель, кукурузу.

На почвах с низким содержанием доступной серы при внесении минеральных удобрений на 1 часть серы должно приходиться 5 – 7 частей азота. На почвах, бедных на фосфор и серу, соотношение между ними в удобрении должно быть 3:1.

Серные удобрения могут обеспечивать значительные прибавки урожая и повышение содержания белка, если их вносить под интенсивные сорта пшеницы на высоких фонах NPK. Прибавка урожая пшеницы озимой может достигать 1,7 – 4 ц/га, увеличение содержания белка в ее зерне – на 1 – 2%. Для других культур прирост урожая при внесении серных удобрений составляет: ячменя озимого – 1 – 3 ц/га, ячменя ярового – 2 – 3 ц/га, ржи озимой – 1,5 – 3 ц/га, клеверного сена – 15 ц/га, клубней картофеля – 30 ц/га.

ТД" СоюзАгроКонсалтинг" предлагает широкий ассортимент удобрений, СЗР, биопрепаратов, посевной материал подсолнечника, кукурузы, сорго, кормовых трав! Звоните по указанным на сайте контактам!

04.12.2019

Задать вопрос

Задайте нам вопрос, используя форму ниже. Наши менеджеры обязательно свяжутся с Вами и ответят на все вопросы

© 2018 СоюзАгроКонсалтинг
Разработка сайта INTOP GROUP