Значение серы для растений

РОЛЬ СЕРЫ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

Сера является незаменимым компонентом метионина – одной из 8 аминокислот, входящей в структуру белка. Без серы невозможно формирование белковых соединений, являющихся основой жизни на планете.

В агроэкосистемах сера играет еще более важную роль. К ее функциям в растениях относятся:

• повышение коэффициента использования азота;
• синтез серосодержащих аминокислот, а потому и протеинов;
• активация важных энзимов, необходимых для метаболизма энергии и жирных кислот;
• вхождение в структуру белка хлоропласта;
• компонент витамина B1 (важно для зерновых и бобовых культур);
• важная роль в синтезе серосодержащих вторичных метаболитов, таких как ароматические масла и вещества, влияющие на формирование вкуса и аромата, а следовательно, обеспечивают качество определенных культур;
• формирование в самом растении средств защиты против болезней и вредителей (фитоалексинов, глутатиона).

Ввиду вышеперечисленных физиологических и биохимических функций серы для роста и развития агрокультур, сбалансирование режима питания растений серой обеспечивает и агрономические выгоды: повышение содержания масла в масличных культурах и увеличение получения масла с единицы площади; повышение содержания протеина в бобовых и его получение с гектара; улучшение органолептических показателей качества лука и чеснока; экономия азотных удобрений в результате улучшения коэффициента использования азота растениями.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЕРЫ РАСТЕНИЯМИ

Несмотря на важную роль серы в метаболических процессах и формировании будущего урожая сельскохозяйственных культур и его качества, не все культуры одинаково реагируют на ее дефицит. Так, по чувствительности к обеспечению серой культуры делятся на три типа:

• высокочувствительные (соя, подсолнечник, рапс, лук, чеснок) – выносят с урожаем 45–85 кг S/га;
• среднечувствительные (бобовые, сахарная свекла, клевер) – выносят с урожаем 20–40 кг S/га;
• малочувствительные (зерновые культуры и картофель) – выносят с урожаем 10–20 кг S/га.

Таким образом, питание серой следует контролировать прежде всего при выращивании культур, которые высоко и среднечувствительны к ее содержанию.

Дефицит серы оказывает влияние на продуцирование хлорофилла, синтез протеина и другие метаболические процессы. Эти нарушения могут повлечь задержку развития растения и его спелости. Если дефицит наблюдается на этапе развития и функционирования вегетативных органов, это может вызвать потери урожая.

Чаще всего дефицит серы наблюдается на почвах с низким содержанием органического вещества (гумуса), выветренных почвах с высоким содержанием железа и песчаных почвах.

Симптомы дефицита серы в растениях могут быть обнаружены с помощью визуальной идентификации:

• желтый или светло-зеленый цвет всего растения;
• хлороз молодых листьев или некроз верхушек бледно-зеленых листьев;
• нижние листья не имеют некроза.

Инструментальные методы диагностики предполагают определение содержания минеральных форм потенциально доступной формы серы почвы. Однако альтернативным и более точным методом является расчет дефицита серы по соотношению N/S или малат/сульфат в растениях.

Поскольку визуально недостаток серы может быть ошибочно воспринят как недостаток азота, иногда дополнительно вносят азотные удобрения, что, в свою очередь, еще больше изменяет соотношение N/S и приводит к потерям урожая.

Дефицит серы также негативно влияет на устойчивость растений к болезням, засухе и низким температурам.

Существуют три основных пути поступления серы в растения:
1) минеральные соединения серы в почве и минерализация органического вещества (включая пожнивные остатки);
2) из ​​атмосферы – сера образуется при сжигании твердых видов топлива, поступает с атмосферными осадками (дождь, снег) и в незначительных количествах – с воздухом;
3) внесение серосодержащих удобрений.

СЕРА В ПОЧВЕ

Общее содержание серы в почвах довольно пестрое. В регионах с достаточным увлажнением концентрация серы в почвах достигает 0,02–2%, в то время как на торфяниках – около 3,5%. Сера в почве имеет вид органических и неорганических соединений. В зависимости от почвенных условий неорганические формы могут быть представлены элементарной серой или разными видами ее окисленных форм (сульфиды, сульфаты, тиосульфаты и т.п.). Минеральная форма серы составляет всего 10–20% от ее общего содержания в почвах. Легкодоступные формы представлены в виде сульфатов кальция, магния, калия и других анионов. Органическая сера содержится в аминокислотах, белках, полипептидах и других компонентах органического вещества почвы.

Соединения серы, встречающиеся в почвах, могут быть трансформированы несколькими путями. Например, органические соединения подвергаются минерализации в результате микробиологической деятельности и гидролиза. И конечным продуктом этих процессов всегда будут сульфатионы. Однако часть серы может временно фиксироваться микроорганизмами, которые затем включают ее в состав фульво и гуминовых кислот гумуса. При анаэробных условиях сульфатион может быть восстановлен до сульфида водорода, который недоступен для растений.

Сульфат является отрицательно заряженным ионом и потому, подобно нитрату, не адсорбируется почвенными частицами. Он легко промывается в нижние слои грунта или теряется с поверхностным стоком. Утраты могут достигать 50% от внесенной минеральной формы серы.

Риск дефицита серы, таким образом, наблюдается на почве легкого гранулометрического состава (песчаных, серых, дерновоподзолистых), особенно после длительных дождей, а также на почвах плохой структуры, где встречаются уплотнения и другие ограничения нормального роста корня. Использование системы Notill может также быть причиной плохой аэрации и дефицита серы.

Внесение с удобрениями

Следовательно, не все почвы могут обеспечить потребности самых требовательных к сере агрокультур, поэтому необходимо внесение ее в виде минеральных или органических удобрений.

При среднем содержании серы в соломе на уровне 0,1% вспашка послеуборочных остатков способствует поступлению 5–10 кг/га серы (в зависимости от количества соломы), которая будет доступна растениям после разложения соломы. С зеленой массой сидеральных культур поступает около 3 кг серы с каждой тонной вспаханной массы.

Применение навоза и торфа при средних нормах соответственно 30 и 40 т/га обеспечивает дополнительно по меньшей мере 6 и 40 кг/га серы.

Применение гноя и торфа в качестве органических удобрений при средних нормах соответственно 30 и 40 т/га обеспечивает дополнительно по меньшей мере 6 и 40 кг/га серы. Однако следует заметить, что это количество минерализуется не сразу все в первый год. Определенная часть будет доступна для растений постепенно в течение нескольких лет после внесения, что тоже нужно принимать во внимание при планировании удобрения серой.

Для быстрого преодоления дефицита серы наиболее действенны минеральные удобрения, содержащие в своем составе значительно больше серы, чем органические.

ФОРМЫ И ВРЕМЯ ВНЕСЕНИЯ СЕРЫ

В основное удобрение рекомендуется вносить удобрения, где сера высвобождается не сразу, чтобы избежать ее промывки до начала вегетации растений. Обычно это все органические виды удобрений – навоз, торф и сидераты – которые вносят осенью под вспашку или весной (кроме сидератов) на почве легкого гранулометрического состава. Вигор, в котором содержится 90% элементарной серы, тоже следует вносить до начала активной вегетации, чтобы микроорганизмы почвы успели трансформировать ее в легкодоступные минеральные формы.

Удобрения, содержащие азот (сульфат аммония), фосфор (суперфосфат) и калий (калимаг, калимагнезия) или сразу несколько элементов (сульфоаммофос) вносят в соответствии с рекомендациями внесения в определенной почвенно-климатической зоне, но при этом учитывают количество внесенной серы для дальнейшего расчета баланса и планирования подкормок.

Серу также можно вносить во время сева в составе суперфосфата или сульфоаммофоса, тогда она будет доступна в прикорневой зоне с первых дней роста агрокультур.

Для внекорневой подкормки лучше всего подходят кристаллические формы – сульфи, сульфат магния, сульфат аммония, сульфат калия. Они легко растворяются в воде и дают быстрый эффект от внесения серы и сопутствующих элементов питания.

Для фертигации лучшими среди доступного ассортимента являются также водорастворимые варианты – сульфат магния, сульфат аммония, сульфат калия, сульфи. Но обязательно следует проверить возможность смешивания отдельных удобрений между собой. Также важно не допускать смешение серы с кальцием, что приводит к образованию осадка.

Коллоидная сера вносится по рекомендациям для подкисления почв при щелочной среде почвенного раствора или внекорнево как средство защиты растений. Однако в обоих случаях она является опосредованным источником серы для растений.

Поскольку сера является, как уже отмечалось, сопутствующим компонентом многих видов удобрений и препаратов защиты растений, перед ее дополнительным внесением целесообразно из общей потребности отнять уже внесенное количество.

ВЫВОДЫ

Итак, сера является важным макроэлементом для роста и развития растений, который играет важную роль в азотном питании и незаменим для формирования качества многих культур (чеснок, лук, рапс, подсолнечник, картофель и т.п.). Особое внимание требует питание растений серой на песчаных почвах, уплотненных (в том числе при No-till) и периодически подтапливаемых. Внесение серосодержащих удобрений, прежде всего, нужно планировать под высокочувствительные к сере культуры.