МИКРОЭЛЕМЕНТЫ И УРОЖАЙ РАСТЕНИЙ

Растения выработали защитные барьеры против избыточного поступления токсических соединений в организм (рис. 89). Корни являются главным аккумулятором токсического микроэлемента, задерживающим его проникновение в стебель. Стебель содержит меньше этого элемента и ограничивает его поступление в генеративные органы. Поэтому семена всегда содержат меньше токсического элемента, чем корни, шейка, стебли.

Урожаи сельскохозяйственных культур выносят значительные количества микроэлементов из почв. Так, примерные подсчеты показывают, что урожай кормовых растений в год выносит с гектара: Си 50—100 г, Мо 4— 10, В 120-150, Мп 300-700, Zn 200-300 г. Считается, что в районах подзолистых и серых лесных почв кормовые растения и животные испытывают дефицит Си, Мл, Со, Zn, который необходимо восполнять микроудобрениями или добавками в комбикорма.

Вынос микроэлементов урожаями зерновых по размерам не меньше, чем с кормовыми (табл. 65). Цифры, приведенные в этой таблице, даны в расчете на 10 ц. Урожаи зерновых ныне достигли 25-30—50 ц/га. Соответственно для высоких урожаев, порядка 40—50 ц/га, вынос будет в 4—5 раз выше, чем показано в табл. 65. Для получения урожаев зерна порядка 100— 125 ц/га потребности в микроэлементах удвоятся или утроятся. Сошлемся здесь на опыт Японии (цит. по: Fink, 1982). Для получения урожая риса 130 ц/га в почву было внесено навоза около 20 т/га, азота 200, калия 200, фосфора 50, Si, Mg, Мп около 200 кг/га. Отметим, что навоз — это удобрение, содержащее различные микроэлементы.

Серые лесные почвы и черноземы Русской равнины более двух столетий используются без удобрений. Эти почвы от природы богаты различными микроэлементами. Но запасы подвижных форм микроэлементов (связанных с гумусом, обменно-поглощенных, растворимых) вследствие длитель-

Рис. 89. Модельная схема защитной реакции растений против токсических микроэлементов

Барьеры: 1 — корни, корневая шейка; 2 — стебель, ветви, кора; 3 — семена

ного изъятия с урожаем должны были истощиться. Необходимость в микроудобрениях особенно вырастает теперь, когда созданы новые высокоурожайные сорта растений и когда минеральные удобрения (азот, фосфор, калий) и интенсивная агротехника позволяют повышать урожаи до 75- 100 ц/га. Опытные станции Украины, Белоруссии, РСФСР, Молдавии уже подтвердили высокую эффективность микроудобрений как добавок к основным минеральным удобрениям. Промышленность СССР уже производит микроудобрения (В, Си, Со), а также основные минеральные удобрения, обогащенные Си, Zn, Со, Мп, В.

Низкая эффективность азотных и фосфорных удобрений наблюдается при недостатке в почвах меди (Fink, 1982) или бора и цинка. Внесением микроудобрений можно удвоить эффективность минеральных удобрений, особенно при возделывании новых, высокоурожайных, но требовательных

Таблица 66. Удобрительное значение микроэлементе

Таблица 67.

сортов пшениц, свеклы, подсолнечника, кукурузы (табл. 66). Навоз содержит практически все необходимые микроэлементы, поэтому его внесение дополнительно к минеральным удобрениям обязательно. Однако навоз может быть загрязнен различными токсинами или болезнетворными организмами, что необходимо контролировать. Использование микроудобрений требует от специалистов и производственников значительного повышения научной обоснованности, точности и культуры работ.

Содержание микроэлементов крайне варьирует не только в разных зонах и типах почв. Водоразделы, долины, склоны, поймы, балки, возвышенности, низины резко различаются по этим показателям. Нужны детальные карты и точные аналитические данные. Неправильное применение микроудобрений может быть столь же опасным, как и основных удобрений, известкования и гипсования почв.

Положение с микроэлементами осложняется распространением антропогенных аномалий: повышенных концентраций рассеянных элементов от

выбросов, стоков, отходов, небрежности предприятий, транспорта, хозяйства. Могут быть такие случаи, когда микроудобрения просто не нужны или опасны при наличии той или иной биогеохимической аномалии.

Особое внимание должно быть обращено на химический состав воды кислых дождей. Обычными спутниками кислых дождей, кроме серы и азота, являются мышьяк, медь, цинк. Кислые дожди способствуют потере кальция, магния, селена и появлению токсической ртути, алюминия и других соединений (табл. 68). На таких территориях положительный эффект от обычных удобрений и от микроудобрений (если этих веществ нет в дождевой воде) может быть получен только после известкования почв. К сожалению, чаще известкование кислых почв не производится, а микроудобрения и навоз не вносятся. Этим и объясняется нередкая низкая эффективность макроудобрений.

Азотные и фосфорные удобрения, известкование и гипсование почв существенно меняют реакцию среды, повышают урожаи биомассы и вынос

микроэлементов, что может создавать дефицит некоторых из них (Си, Se, Со). Это особенно касается урожая зерна пшеницы, которая содержит много микроэлементов.

Строго говоря, наступило время, когда сохранение здоровья, обеспечение нормального питания людей, повышение плодородия почв требует регулярной информации о содержании рассеянных элементов в экологической среде и составления крупномасштабных биогеохимических карт обитаемых территорий. Обзорные ландшафтно-геохимические карты и карты содержания микроэлементов в почвах СССР уже составлялись факультетом почвоведения МГУ.

В США, Англии, Скандинавии, Австралии для отдельных регионов составлялись схематические карты геохимии микроэлементов с указанием их дефицита или избытка. Но требуется большее: создание регулярной детальной информации и картограмм для оперативных нужд городов, сельского хозяйства, санитарии.