Чому мікроелементи?

Тема застосування мікроелементів у сільськогосподарському виробництві не нова. Вчені займаються нею вже не перше століття. Поживні суміші для різних середовищ – Кноппа, Тимірязєва, Прянишникова тощо – тому підтвердження.

Мікроелементи набувають все більшого значення у рослинництві через:

• зростаючі потреби з боку високопродуктивних культур, вирощуваних за інтенсивними технологіями;

• ведення землеробства на ґрунтах із низьким вмістом мікроелементів;

• інтенсивніше використання високоякісних (концентрованих) добрив, які майже не містять мікроелементів;

• скорочення використання органічних добрив;

• виснаження ґрунтових запасів мікроелементів.

Роль мікроелементів у життєдіяльності рослин досить вагома і різнопланова, але насамперед їх дія проявляється у синтезі ферментів та активації біохімічних процесів у рослинах, посиленні стійкості до несприятливих умов та збудників хвороб, покращенні якісних показ­ників урожаю.

У технологіях закритого ґрунту та інтенсивному овочівництві, буряківництві мікроелементи використовують із середини минулого століття, але за останні десять років спостерігається лавиноподібне наростання як інформації (переважно рекламної) стосовно важливості мікроелементів у мінеральному живленні рослин, так і кількості добрив для позакореневого підживлення.

За цей період число зареєст­рованих торгових марок та композицій зростало в арифметичній прогресії. Наслідком є насичення ринку великою кількістю мікродобрив не завжди тієї якості, яка декларується. Тому споживачеві часто буває важко розібратись з усіма особливостями пропонованих добрив, зокрема й з тим, як пов’язати їх із головним засобом виробництва – ґрунтом, оптимальними строками та дозами внесення.

Які мікроелементи?

На ринку безліч композицій, розроблених «із урахуванням біологічних потреб рослин», хоча насправді це поняття не можна вважати повністю правильним. 

Адже основний шлях надходження поживних речовин із ґрунту – кореневий. Вміст макро- і мікроелементів здебільшого визначається генетичними особливостями ґрунтів, а по деяких елементах також і господарською діяльністю людини. При цьому сам ґрунт часто характеризується неоднорідністю складу в межах одного поля, не говорячи про різні властивості ґрунтів у природно-кліматичних зонах та ґрунтових провінціях, що сформовані на кардинально відмінних ґрунтотворних породах.

Все це впливає на показники його родючості, формування і діяльність мікрофлори – джерела доступності елементів живлення. Тому потреби культур у мікроелементах для зони Полісся з ґрунтами легкого гранулометричного складу та органогенного походження будуть іншими, ніж на ґрунтах важкого гранулометричного складу, наприклад, у Лівобережному Лісостепу.

Рекламні матеріали компаній-продавців мікродобрив містять чимало «модних» слів, які не відповідають суті, репрезентують у складі добрив ряд хімічних елементів, роль яких у розвитку рослини чітко не встановлена, відсутні будь-які нормативи, до того ж, в Україні практично немає лабораторії, де б визначили вміст цих елементів у будь-якому об’єкті (ґрунт, рослина, вода тощо).

Доступність для рослин та ступінь засвоєння елементів живлення тісно пов’язані з формою сполук, які входять до складу добрив для позакореневого підживлення. На жаль, значна частина виробників не завжди чітко розуміє ці питання.

За науковою хімічною термінологією виділяють такі форми знаходження іонів металів у рідкому середовищі:

1. Гідратовані іони (розчин солей у воді) – легко вступають у всі можливі хімічні реакції і, як наслідок, до рослини дістається лише незначна їх частка.

2. Комплексні сполуки – іон металу оточений не молекулами води, а іншими молекулами-комплексоутворювачами. Непоганими комплексоутворювачами є органічні сполуки, що містять аміно- (-NH2) чи карбоксильні (-COOH) групи. Рухливість і ступінь засвоєння мікроелементів рослинами з таких комплексів порівняно з гід­ратованими іонами збіль­шуються.

3. Хелати – внутрішньокомплексні сполуки, в яких координаційні зв’язки комплексоутворювача з іоном металу утворюють відносно стабільну циклічну структуру. Термін «хелат» походить від грецького «клішня». Молекула хелатоутворювача оточує метал, утримує мікроелемент всередині хелатного кільця, зберігаючи йогов доступнійдлярослин формі.

Чому хелати?

Ефективність комплексної сполуки чи хелату мікроелемента переважно характеризуєтьсяйого константою стійкості – мірою здатності утримуватиметалу вигляді власне комплексу від конкуруючих реакцій. Для порівняння, константа стійкості цитрату Mg становить 3,2, тоді як Mg, хелатованого EDTA, – 13,6, тобто останній у 1010разів стійкіший.

Цікаві дані були узагальнені організацією IFA (International Fertilizer Industry Association) (fertilizer.org). Так, вони доводять, що найкращими хелатуючими властивостями за стійкістю та безпечністю володіє синтетичний хелатоутворювач EDTA (етилендиамінтетраоцтова кислота).

Часто природними хелатами називають сполуки з лимонною кислотою, гуматами, лігносульфонатами тощо, але переконливих даних про формування ними саме хелатних структур немає. До того ж, хімічна структура таких складних органічних комплексів буває не визначена і може значно варіюватися залежно від процесів, які використовуються при їх виготовленні.

Твердження, що органічні комплекси ефективніші, ніж неорганічні джерела не були незалежно підтверджені. Наукові дослідження довели, що справжні хелати EDTA можуть бути від 3 до 5 разів ефективніші, ніж органічні комплекси. Ступінь засвоєння мікроелементів при цьому сягає понад 80 %, порівняно з 20-40 % – для органо-мінеральних комплексів.

Ще одне важливе питання, це вміст мікроелементів у хелатованому вигляді. Для кожного мікроелемента існує межа хелатування. Для хелатоутворювача EDTA максимально можливий вміст мікроелементів такий (у вагових відсотках): Ca (CaO)  3 (4,2)%,
Cu  7,5 %, Mn  5 %, Zn  6,6 %, Fe 4,7 %, Mg (MgO)  2,5(4,2)%.

Крім того, важливим фактором є ступінь хелатування. В деяких випадках, для здешевлення, хелатують не 100 % мікроелемента, а, наприклад, 80 %.

У такому разі вміст мікроелемента в добриві буде більший, ніж викладено вище, але рівень засвоєння нехелатованої частини мікроелемента буде значно нижчим.

Загалом, можна зробити висновок: хелатні форми мікроелементів мають істотно вищу ефективність порівняно з іншими формами, але, звичайно, зростає і вартість. У більшості випадків економічно вигідним є використання саме хелатованої EDTA форми мікроелементів, на відміну від інших форм мікроелементів, хоча і меншої вартості, але значно нижчої ефективності. Альтернативи EDTA існують. Наразі використовують різні хелатоутворювачі (IDS, EDDS, MGDA, GLDA та інші), але проблеми стійкості, меншого ступеня хелатування і, головне, вищої вартості цих сполук досі не вирішені.

Мікродобрива «Еколайн» – спільна розробка іспанських, польських та українських вчених

Компанія «Екоорганік» (eco­­or­ganic.com.ua) з 2015 року виводить на ринок власну лінійку якісних мікродобрив під загальною назвою «Еколайн», розроблену в співдружності з європейськими партнерами.

Мікродобрива «Еколайн» випу­скаються у рідкому вигляді, то­му готові до використання. Система контролю якості забез­печує гарантований хімічний склад, заявлений виробником. Відсутність хлоридів у мік­родобривах дає можливість використовувати їх при вирощуванні овочевих та ягідних культур.

Мікродобрива «Еколайн» містять елементи мінерального живлення, причому метали – кальцій, магній, ферум, манґан, цинк, купрум, кобальт – 100 % хелатовані ЕДТА ЕДТА з максимально можливою концентрацією. Хелатна форма мікроелементів не призводить до випадання в осад елементів під час взаємодії між собою та агрохімікатами. Тому мікродобрива лінійки «Еколайн» у більшості випадків можна застосовувати в суміші з іншими добривами й засобами захисту рослин, що зводить до мінімуму вартість операції внесення.

Мікродобрива із вмістом одного мікроелемента рекомендуються для підживлення культур, які реагують на його нестачу проявом фізіологічних хвороб (гниль сердечка, пустоколосиця тощо). Комплексні композиції із вмістом макро- та мікроелементів рекомендуємо використовувати для підживлення окремих культур («Кукурудзяний», «Буряковий», «Плодовий») або групи культур («Зерновий», «Бобовий»).

Родзинкою цієї лінійки вважаємо «Еколайн Картопляний». Його застосування не обмежується однією лише картоплею. Вміст фосфору у формі фосфіту, який суттєво пригнічує розвиток збудників грибкових хвороб рослин, дозволяє використовувати мікродобриво як профілактичний засіб та для посилення дії фунгіцидів. Рекомендується для підживлення широкого спектра культур: зернових технічних, овочевих, плодових, винограду.

Олександр Ступенко, кандидат сільськогосподарських наук, с. н. с.

Сергій Смик, кандидат хімічних наук, доцент НУБІП

Читайте також:

МІКРОДОБРИВА: ФАХОВА ДУМКА