Цинк и его потребность у растений

05.12.2019

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. 

Симптомы дефицита. 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. 

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. 

Среднее содержание цинка в грунтах – 50 мг/кг. Оно может колебаться в пределах от 10 мг/кг до 570 мг/кг, но в почвенном растворе этот показатель не превышает 270 мг/кг. Концентрация микроэлемента в растениях составляет 1 – 80 мг/кг сухой массы. Например, яблоки содержат 1,2 мг цинка, а листья салата – до 73 мг/кг. Вынос цинка с урожаем полевых культур составляет 0,06 – 2,25 кг/га, а зерновых – от 0,06 до 0,3 кг/га.  

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. 

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.