Растения являются сложным организмом, требующим в период своего роста и развития не только определенного количества питательных веществ, но и определенных соотношений между ними. В состав растений входит более 70 химических элементов, 20 из которых относят-ся к необходимым: углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, натрий, железо, марганец, бор, цинк, медь, молибден, кобальт, ванадий, йод и хлор. Еще 12 элементов относятся к условно необходимым: кремний, литий, стронций, кадмий, селен, серебро, свинец, фтор, хром, никель, алюминий и титан. За счет минеральных удобрений в зависимости от почвенных и погодных условий формируется 30-50 % общей урожайности. Остальная урожайность формируется за счет плодородия почвы, почвенных запасов элементов питания и других мер интенсификации растениеводства. В жизни растений действует закон незаменимости факторов роста, а поэтому недостаток одного из элементов приводит к низкой усвояемости других.
Научные исследования и практика применения макро-микроэлементов показывают, что некорневые подкормки растений микроудобрениями целесообразно проводить на посевах, расположенных на почвах I и II групп обеспеченности микроэлементами. Они эффективны и на почвах третьей группы обеспеченности, в первую очередь при интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. За период 2001…2020 гг. содержание микроэле-ментов в почвах республики уменьшилось: B – на 14 %, Cu – на 18 %, Zn – на 24 %. Доля слабо обеспеченных почв (1 гр.) составляет: B – 3 %, Cu – 53,9 %, Zn – 64 %. Это свидетельствует о необходимости применения некорневого питания растений микроэлементами.
Доказано положительное влияние на рост и развитие растений магния и серы. В опытах было установлено положительное действие магния на урожай и качество сельскохозяйственных культур. Оказалось, что внесение магния на дерново-подзолистых почвах (подвижного магния ниже 70 мг/кг почвы) повысило урожай сельскохозяйственных культур на 11,2…29,8 % [1]. Например, при совместном внесении магния и бора значительно увеличился урожай льна и сахарной свёклы. Под влиянием магния значительно изменился химический состав урожая: в надземной части и корнях возрастало содержание магния, а также фосфора. Эффективность магния проявляется в том, что молекула хлорофилла состоит из одного атома магния и четырех атомов азота. Поэтому, если не хватает магния, плохо усваивается азот. Что такое хлорофилл? Это зеленая активная часть листа. И чем он активнее, тем выше коэффициент фотосинтеза, тем выше урожай сельскохозяйственных культур.
В многолетних полевых опытах было установлено, что серные удобрения значительно по-вышают урожайность сельскохозяйственных культур, особенно бобовых, крестоцветных, овощных и сахарной свёклы. Сера входит в состав всех растительных белков. Она необходима для синтеза белков из фиксированного или минерального азота. Применение бора без серы способствовало повышению урожая корнеплодов сахарной свёклы на 19 ц/га, а совместное применение бора и серы – на 39 ц/га [1]. При недостатке серы в растениях накапливается небелковый азот, снижается отзывчивость растений на азотные удобрения. Оптимальное содержание серы в почве при возделывании зерновых культур – 30 кг/га. Поэтому для повыше-ния урожайности культур микроэлементы целесообразно применять на фоне серных удобрений. Магний и сера способствовали повышению в почве нитратного азота, подвижного фосфора, бора, меди и урожайности сельскохозяйственных культур [1].
Положительное влияние на формирование урожайности и качества продукции оказывают также и микроэлементы. Они принимают участие в окислительно-восстановительных процес-сах, углеродном и азотном обмене веществ. Под влиянием микроэлементов увеличивается содержание хлорофилла в листьях, улучшается фотосинтез, усиливается ассимилирующая деятельность всего растения. Многие микроэлементы входят в активные центры ферментов и витаминов. При внесении микроэлементов улучшается сбалансированность минерального питания растений. Так, применение бора и меди улучшает поступление азота в растения. В опытах было установлено, что наибольший эффект медные удобрения дают на минеральных почвах при содержании подвижной меди менее 3 мг/кг и на торфяных – ниже 5 мг/кг почвы [1]. Цинк изменяет проницаемость клеточных мембран для калия и магния. При недостатке меди и молибдена в почве взаимодействие этих микроэлементов является синергическим. В свою очередь, дефицит цинка и молибдена вызывает уменьшение поступления аммонийного азота, недостаток меди и марганца снижает скорость поглощения растениями нитратного азота. Доказано, что бор, медь, цинк, молибден и марганец улучшают передвижение углеводов, особенно сахарозы, из листьев в стебли и репродуктивные органы растений, а бор ускоряет развитие цветков и увеличивает их количество. Следует отметить, что бор необходим растениям в течение всего вегетационного периода.
Свойства почв необходимо учитывать при применении микроэлементов. В кислой среде растворимость и доступность меди, бора, марганца и цинка возрастают, а на слабокислых, нейтральных и слабощелочных почвах – падают, усиливая потребность растений в дополни-тельном внесении этих микроэлементов. При внесении микроэлементов надо учитывать, что рН рабочего раствора положительно влияет на усвоение микроэлементов при соответствующих показателях, (табл. 1).

Подвижность и доступность микроэлементов зависит также от влажности почвы: при влажности почвы ниже 30 % и выше 90 % от полной ее влагоемкости доступность микроэле-ментов значительно снижается.
В результате более интенсивного применения органических удобрений и лучшей обработ-ки в окультуренных почвах усиливается микробиологическая деятельность, повышается скорость биологического круговорота, все большая часть микроэлементов переходит в более растворимые и доступные формы. Среднее потребление элементов питания из основных видов органических удобрений приведено в таблице 2.

В Беларуси по данным Е. А. Кирдун, с 1 т навоза вносится 0,5 г бора, 0,6 г меди, 86,2 г марганца, 0,3 г кобальта, 1,9-5,4 г цинка [1]. Однако надо иметь в виду, что в минеральных удобрениях в подвижной форме находится 50 %, в органических удобрениях – около 25 % микроэлементов от их валового количества.
Примерно половина из потребляемых микроэлементов выносится с зерном. Вынос эле-ментов питания основными культурами, табл. 3.

Микроэлементы, попадающие в почву, постепенно переходят в труднорастворимые фор-мы, связываются глинистыми частицами и гумусовым веществом почвы, вымываются в нижние горизонты почвы. Потери микроэлементов из почвы вследствие их вымывания, г/га в год: Cu – 27.2 г; Mn – 286; Zn – 17.8; Mo – 2.6; Co – 2.8; B – 245 г [1], т. е. потери микроэлементов за счет отчуждения с урожаем и вымывания довольно велики, поэтому при возделывании сельскохо-зяйственных культур необходимо применять микроэлементы при некорневом питании расте-ний. Высокую подвижность макро-микроэлементов в почве подтверждают данные Опытной научной станции по сахарной свёкле, табл. 4.

Как видно из таблицы в горизонт почвы 21-40 вымывается значительное количество эле-ментов питания: макроэлементов – от 60 до 81 % и микроэлементов – от 44 до 110 %, которые при наличии плужной подошвы в почве слабо доступны растениям.
В ряде случаев внесение микроэлементов в почву позволяет создать определенный уровень корневого питания растений в течение вегетации (при возделывании льна с рН более 5,6-6,0 - цинк и бор в почву, а также медные удобрения на торфяно-болотных почвах).
Внесение повышенных доз только макроэлементов (азота, фосфора и калия) сдвигает рав-новесие почвенного раствора в сторону, неблагоприятную для поглощения растениями боль-шинства микроэлементов. Так, при внесении высоких доз фосфорных удобрений уменьша-ется доступность для растений цинка, калийных – магния и бора, азотных – молибдена и меди. Имеют место антагонизм - фосфор – медь, цинк, синергизм - фосфор – молибден. Дефицит цинка, вызванного внесением фосфора, возникает в результате образования нерастворимых фосфатов цинка. Под влиянием цинка резко возрастает урожайность кукуру-зы и усиливается перезимовка озимых зерновых культур.
С интенсификацией земледелия и увеличением доз минеральных удобрений еще в боль-шей мере будет возрастать дефицит микроэлементов для растений, а, следовательно, и потреб-ность в микроэлементах.
Есть почвы, которые плохо обеспечены не только медью, бором, цинком, но и молибде-ном. Например, на торфяных и дерново-глеевых почвах растения часто испытывают недостаток меди и бора, а на дерново-подзолистых почвах наблюдается недостаток молибдена, меди, цинка и некоторых других. В таких случаях совместное внесение двух или трех микроэлементов значительно больше повышают урожай многих культур, чем раздельное. Так, урожай кормовых бобов, гороха и сахарной свёклы при совместном внесении бора и молибдена повысился на 28,9…38 %, а при раздельном применении одного из них – лишь на 9,3…26,5 % [1]. При совместном внесении этих микроэлементов увеличилось в бобовых культурах содержание сырого протеина, фосфора, калия, кальция, бора и молибдена. На легких почвах с низким содержанием цинка, бора и меди совместное внесение этих микроэлементов на фоне (NPK) повысило урожай з/м кукурузы на 42…61 ц/га, а одного из них – лишь на 24…29 ц/га [1].
При применении макро-микроэлементов надо учитывать их взаимодействие, табл. 5.

Усвоение микроэлементов растениями зависит от способа их применения. Так, при внесе-нии в почву 2…4 кг/га меди корнеплоды сахарной свеклы, по данным К. К. Бамберга поглоща-ют лишь 0,5 % внесенного количества меди, а при обработке семян боратом меди усваивается 54 % меди и 93 % бора. Действие 1,12 кг/га цинка при некорневой подкормке равно 13,4 кг/га цинка, внесенного в почву [1]. Поэтому внесение в почву растворимых микроэлементов в хелатной форме недопустимо, так как использование их растениями составляет в среднем от 0,1 до 1,0 % [2]. Кроме того, микроэлементы в почве образуют малорастворимые соединения, как, например, медь – в торфяных, бор, марганец и цинк – в карбонатных, молибден – в кислых почвах. Поэтому водорастворимые формы микроудобрений необходимо применять для инкрустации семян при протравливании и для некорневого питания растений.
Микроэлементы нельзя применять бессистемно. Их следует применять только при удовле-творении потребности сельскохозяйственных культур в макроэлементах с учетом содержания их в почве. Без применения макроэлементов действие микроэлементов незначительно. Для того чтобы рассчитать на практике сколько будет усвоено из почвы, например микроэлемента меди при содержании его в почве 2,0 мг/кг приводим данные табл. 6.

Перерасчет: при глубине рыхления почвы 25 см на супесчаной почве коэффициент пере-расчета равен 3,2. Следовательно, умножив 2,0 х 3,2 = 6,4 кг/га меди, усвоено из почвы будет 0,5 %, или 32 г.
При определении доз микроэлементов для некорневого питания растений необходимо учитывать их оптимальное содержание в почве и все факторы, влияющие на их усвоение и повышение продуктивности растений. Оптимальные параметры содержания в почве некоторых макро-микроэлементов, табл. 7.

В процессе создания урожая растения используют питательные элементы из запасов поч-вы, пожнивных и корневых остатков, из минеральных и органических удобрений.
Таким образом, величину доз микроэлементов определяют, с одной стороны содержанием в почве доступных форм микроэлементов, учитывая ежегодные потери вследствие вымывания и выноса с урожаем, а с другой стороны - потребность культур в отдельных микроэлементах и их поступление с основными удобрениями.
Инкрустация семян макро-микроэлементами обеспечивает растения элементами питания в самом начале роста, вызывая определенную перестройку процессов жизнедеятельности зародыша семян. Раствор для инкрустации семян должен содержать минимум 2-3 микроэлемен-та, при этом общее их количество не должно превышать 1 кг д. в. на 1 т семян [1
При недостаточном содержании того или иного элемента в почве его отсутствие необхо-димо компенсировать соответствующими дозами и видами удобрений. Все большее внимание в последние годы привлекают некорневые подкормки комбинированными микроудобрениями, в состав которых входит до 6 микроэлементов. Эффективность таких подкормок определяется снижением норм расхода микроудобрений и возможностью устранения дефицита микроэлемен-тов в критические фазы роста и развития растений. Сроки внесения зависят от конкретного микроэлемента и цели, которую мы преследуем, однако в молодом возрасте растения очень чувствительны к недостатку микроэлементов. Эту проблему помогут решить многокомпонент-ные препараты серии Др. Грин, которые в своем составе содержат по два макроэлемента и шесть микроэлементов, табл. 8.

Водные растворы элементов питания проникают в лист через его устьица и кутикулу в ви-де ионов в результате адсорбции и диффузии. Поглощение элементов минерального питания происходит чаще всего в ионной форме: азот в виде молекулы карбамида CO(NH2)2, NO3- и NH4+, фосфаты - HPO4- и HPO42- , а калий и другие элементы - K+, Ca2+, Mg2+, которые в водном растворе находятся в свободном состоянии [4]. Первым этапом поглощения ионов из раствора является обменная адсорбция – процесс, протекающий на поглощающей поверхности почти мгновенно. Влажные листья способствуют лучшей проницаемости кутикулы и, следовательно, более высокой адсорбции. Молодые листья поглощают питательные вещества быстрее, чем старые, причем степень адсорбции зависит от значения рН поверхности листьев. Поглощение элементов минерального питания через лист осуществляется растениями в среднем в 6…8 раз быстрее, чем через корни [4]. Поступление же в растения фосфат-ионов происходит через лист в 25 раз быстрее, чем через корни. Степень поглощения листьями различных питательных элементов сильно варьируется. Так, скорость половинной адсорбции карбамида равна 0,5…2 часа; марганца, меди и калия – 10…24 ч; цинка – 1…2 дням; фосфора – 5…10; железа и молибдена – 10…20 дням [1]. Скорость перемещения элементов в растении также различна. Наибольшей скоростью обладают азот, фосфор, калий, а из микроэлементов – марганец, цинк и медь.
Поэтому чтобы получать оптимальные урожаи зерновых культур необходимо рост и раз-витие растений зерновых культур в период вегетации, особенно в стрессовых ситуациях, регулировать некорневым питанием растений.
Из азотных удобрений карбамид повышает пропускную способность устьиц и кутикулы, что усиливает проникновение в растение других элементов питания и пестицидов. Азот в амидной форме из раствора карбамида проникает в клетки растений в 10…20 раз быстрее, чем анионы и катионы минеральных солей и через двое суток преобразуется в протеин. При некорневой подкормке растений коэффициент использования элементов минерального питания повышается в среднем в 3 раза: азота – до 96, Р2О5 – 24 и К2О – 48 % [4].
Примерные рекомендации по эффективному применению некорневого питания растений зерновых культур, табл. 9.

Примечание: **- обработку растений карбамидом рекомендуется проводить в пасмурную погоду при температуре воздуха не выше + 20 ⁰С или ночью до обильной росы практически при всех опрыскиваниях фунгицидами и инсектицидами. Внесение одновременно с карбамидом 5% концентрации сернокислого магния уменьшает опасность ожогов листьев. При приготовлении рабочих растворов с карбамидом необходимо помнить, что 10 кг его на 100 л воды понижают ее температуру на 4,5 ⁰С.
Для повышения продуктивности растений и эффективности микроэлементов при возделы-вании сельскохозяйственных культур без основного внесения фосфорных удобрений для сбалансированного питания растений в фазу их кущения или начала выхода в трубку необходи-мо применять некорневое питание макроэлементами с содержанием фосфора. Эти рекоменда-ции подтверждают данные опыта, табл. 10.

Анализ данных таблицы позволяет сделать вывод, что оптимальное питание фосфором на ранних стадиях развития ячменя имеет определяющее значение, так как фосфор при старении нижних листьев реутилизируется и передвигается в вышерасположенные листья, в которых синтезируются ассимиляты и в фазу колошения начинают поступать в колос для формирования зерна. Самая высокая урожайность ячменя (104 % к контролю) получена в третьем варианте, растения которого в течение 15 дней до конца кущения получали оптимальное фосфорное питание.
Применение азотных удобрений в подкормки, на основе агробиологического контроля по результатам почвенной и растительной диагностики с учетом состояния посевов после перези-мовки (раст./м2), их развития позволяют управлять процессами кущения и редукции, формиро-вать оптимальную структуру и продуктивность растений, значительно повышать качество зерна.
В трехлетних исследованиях на опытном поле БГСХА было проверено влияние азотных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы, (табл. 11).

Из данных опыта вытекает вывод, что дробное внесение азотных удобрений показало высо-кую эффективность. Первое – при возобновлении весенней вегетации пшеницы, второе – в стадию 29-30, третье – в стадию 37-49 в зависимости от влажности почвы и четвертое – в фазу колошения. Получены прибавки зерна пшеницы от 14,1 до 3,0 ц/га, в сумме – 34,1 ц/га.
Практика применения макро-микроэлементов при возделывании зерновых культур, табл. 12 (на основании рекомендаций табл. 9).

Для повышения эффективности фосфорных, азотных и калийных удобрений надо учиты-вать, что единственным видом естественной защиты против понижения растворимости фосфора является механизм его опосредованной связи с органическим веществом почвы, т. е. с гумино-выми кислотами. В почве ион фосфата H2PO4 практически не растворим, и не может обеспечить передвижение фосфора в почвенном профиле. После внесения фосфатов в почву этот ион достаточно быстро вступает в реакцию ионного обмена с соединениями алюминия и железа, в дальнейшем он переходит в нерастворимые и трудноусвояемые растениями фосфиты, особенно на кислых почвах. Однако исследованиями было установлено, что многие органические кислоты – винная, лимонная, малеиновая, малоновая, молочная и щавелевая связывают в кислой среде катионы алюминия и железа, предотвращая переводить фосфат-ионы в труднорастворимые и плохо доступные растениям соединения [3]. Поэтому гуматы при внесении в почву переводят часть фосфатов и калия в легкодоступную форму, повышают их усвоение на 15-23 %, предотвращают часть азота от вымывания, закрепляют его в почве и пролонгируют действие и в результате повышают продуктивность растений на 10-15 % [3]. Рекомендуется при внесении азотного удобрения КАС под зерновые культуры применять совместно Гидрогумат калия в дозе 2,0 л/га.
При проведении химической прополки посевов сельскохозяйственных культур необходи-мо учитывать, что гербициды, сдерживая или прекращая обмен веществ в сорняках, одновре-менно сдерживают на некоторое время рост и развитие культурных растений.
Одной из реакций растений на гербицидный стресс, особенно при применении сульфо-нилмочевинных препаратов, является повышенное образование в клетках растений активных форм кислорода: супероксиданиона, перекиси водорода, гидроксил-радикала и синглетного кислорода [7]. Эти формы образуются и при нормальном метаболизме растений, но длительное и интенсивное воздействие негативных факторов (гербицидного стресса) приводит к их переизбытку. Свободно-радикальное и перекисное окисление, возникающее в клетках растений, вызывает разрушение клеточных мембран, белковой основы ферментов, нарушение синтетиче-ской направленности метаболизма, прекращение синтеза различных необходимых раститель-ным организмам витаминов и антиоксидантов и, как правило, замедление ростовых процессов и нарушение действия фотосинтетически активной радиации. Особенно усугубляется состояние растений при одновременном действии нескольких повреждающих факторов (применение пестицидов в условиях климатического стресса, низкие – высокие температуры воздуха, высокая – низкая влажность почвы, высокая плотность почвы и т. д.). Некоторые авторы оценивают возможные потери урожая различных культур при обработке гербицидами до 30 %.
Регуляторы роста органоминеральной природы и аминокислоты индуцируют иммунитет растений и повышают способность противостоять неблагоприятным факторам среды [8]. Установлена целесообразность совместного применения аминокислотных препаратов с гербицидами при химической прополке растений.
На дерново-подзолистых почвах Беларуси, низко обеспеченных подвижными формами микроэлементов, применение микроудобрений для инкрустации семян и некорневых подкормок растений в период вегетации растений способствует повышению урожайности сельскохозяй-ственных культур и улучшению качества растениеводческой продукции. Жидкие микроудобре-ния, содержащие микроэлементы в хелатной или органической форме, имеют преимущество в сравнении с неорганическими солями, так как усвоение их растениями составляет соответствен-но 90 % вместо 30 % из солей от внесенной дозы.

Агроном-консультант И. А. Шаганов