Что такое хелат бора
Что такое хелатная форма удобрений
Рассмотрим что такое хелаты и хелатирующие агенты металлов, их структура и особенности применения данного типа эффективного водорастворимого удобрения в качестве дополнительной легкоусвояемой подкормки растительным культурам.
Представлят собой современное высокоэффективное комплексное удобрение в форме хелатов (complex chelate fertilizer), или комплексное микроудобрение в хелатной форме. особенности хелатирующих агентов ЕДТА, ДТРА, ЕДДНА могут отличаться. Modern highly effective complex fertilizer in the form of chelates, or complex micronutrient in chelate form. Features of chelating agents EDTA, DTRA, EDNA.
сложные органические соединения хелаты / chelates complexorganic compounds
В дополнение к их организмам, хелаты Это также экономически важно.
Ион металла и хелатирующий агент / Metal ion and chelating agent
Хелатирующий агент молекулы (Molecule chelating agent) может образовывать несколько связей с одним ионом металла. Другими словами, хелатирующий агент представляет собой полудентатный лиганд (semi-dentate ligand).
Пример простого хелатирующего агента является этилендиамин (Этилендиамин (1,2-диаминоэтан) H2NCH2CH2NH2 — органическое соединение класса аминов): NH2 ; CH2 ; CH2 ; NH2 ;
В виде хелатов используют металлы / Metals are used as chelates
Хелаты в такие реакции не вступают, а также не связываются почвой.
В результате, если обычные микроэлементы усваиваются растениями на 30-40%, то микроэлементы в хелатной форме на 90%. Проще говоря хелатная форма- это такая форма макро и микроэлементов, которые организм легко усваивает. Причем хелаты применяются не только в растительном, но и в животном мире при создании витаминов и лекарственных препаратов.
ЕДТА, ДТРА, ЕДДНА хелатирующие агенты / EDTA, DTRA, EDNA chelating agents
В различных удобрениях используются разные хелатирующие агенты / Different chelating agents are used in various fertilizers:
— | Хелатирующий агент | Стабильность при диапазоне рН: | — | Stability at pH range: |
1) | ЕДТА | Стабилен при рН-от 1,5- 6,0 | — | stable at pH from 1.5-6.0 |
2) | ДТРА | Стабилен при рН от 1,5-7,0 | — | stable at pH –1.5–7.0 |
3) | ЕДДНА | Стабилен при рН от 3,0-10 | — | stable at pH from 3.0-10 |
Чем лучше хелатирующий агент, тем он стабильнее в водном растворе (Стабильность хелатов, хелатирующего агента в водном растворе ).
Особенности и свойства хелатных удобрений
Хелатные удобрения активно используются для подкормки разных культур и, несмотря на более высокую стоимость, уже опережают в спросе соответствующие минеральные препараты. При этом многие садоводы и огородники не знают, что это такое и почему хелаты полезнее, чем сульфаты, карбамиды или другие неорганические соли. А ведь хелатирование не только значительно усиливает свойства и количество поглощаемых растением микроэлементов, но и обладает рядом дополнительных преимуществ.
Особенности хелатов
Чтобы понять, что такое хелатная форма удобрений, нужно разобраться, чем она отличается от обычной. Основная разница заключается в том, что хелатные удобрения хоть и являются минеральными, но воспринимаются растениями как органические, что позволяет активным компонентам намного легче проникать через клеточные мембраны.
Процессу хелатирования подвергаются только металлы и преимущественно микроэлементы. Из макроэлементов, необходимых растениям, хелатируется в основном кальций, который в такой форме применяется для гидропоники. Азот, фосфор, сера – это неметаллы, калий и натрий как удобрения хорошо доступны в органической форме.
Для большого урожая: Как применять суперфосфат
По своей сути хелаты – это препараты микроэлементов в виде минерально-органических комплексов со сложной структурой. Помимо основного компонента – металла, в них присутствует так называемый хелатирующий агент, который создает органическую оболочку, не позволяющую основному веществу вступать в химическую реакцию с почвой. К тому же каждое хелатное удобрение в отличие от комплексных минеральных препаратов содержит только один металл (в редких случаях два). А чем сложнее формула, тем выше вероятность вступления элементов в реакцию друг с другом и с почвой. Поэтому микроэлементы в хелатной форме усваиваются растениями практически полностью (на 90%), тогда как те же вещества в составе неорганических солей – только на 20–30%.
Кроме того, хелатирующий агент обеспечивает удержание ионов металла в растворимом состоянии и высвобождает их только после впитывания растением. После попадания в растительные ткани он придает им биологически доступную форму, после чего расщепляется и тоже усваивается.
Среди других плюсов хелатов выделяют:
Минус только один – высокая стоимость по сравнению с обычными минеральными удобрениями.
Железо
Железо – один из наиболее распространенных в природе металлов, но именно его нехватка чаще всего наблюдается на грядках и в саду. Это обусловлено тем, что молекулы содержащегося в почве вида железа плохо усваиваются корневой системой из-за малой подвижности. В хелатной форме этот недостаток устраняется.
Область применения такого микроудобрения включает:
Марганец
Хелат марганца обеспечивает получение следующих результатов:
Марганец способствует окислению аммиака, поэтому азотистые подкормки не будут максимально эффективными при дефиците этого металла. В целом, марганец для растений настолько же важен, как железо для человека.
Польза, которую несет хелат меди для растений, и его применение в качестве подкормок обусловлено тем, что этот микроэлемент способен значительно ускорить развитие, повысить урожайность и улучшить качество продукции. Медь оказывает влияние практически на все жизненно важные процессы в растительных тканях:
Хелат меди хорошо сочетается с фунгицидными, инсектицидными и гербицидными препаратами, но не подлежит смешиванию с высококонцентрированными кислотами. Медьсодержащие микроудобрения не рекомендуется вносить в период цветения.
Хелат цинка необходим для растений в начале и на протяжении всей жизни, но наиболее важным его применение становится во время плодоношения. Нехватка этого металла значительно ухудшает количество и качество листьев, побегов, а особенно плодов.
Основные функции цинка заключаются в следующем:
Дефицит цинка относится к самым распространенным нехваткам микроэлементов у сельскохозяйственных культур. Бороться с ним надо в первую очередь, поскольку это существенно влияет на урожайность. Также нужно учитывать, что внешние проявления нехватки этого металла становятся заметными только при серьезном развитии проблемы, когда потери урожая будут достигать уже 20% и более. Поэтому крайне важно вовремя восполнять количество цинка в почве. Наиболее чувствительны к его нехватке кукуруза, картофель, гречиха и свекла.
Нехватка цинка у кукурузы
Недостаточное количество бора в почве приводит к таким серьезным заболеваниям, как сердцевинная гниль свеклы, брюквы и цветной капусты, усыхание верхушек льна, пожелтение люцерны, гномониоз листвы абрикос, опробковение кожицы плодов яблони. Своевременное внесение хелатных препаратов этого микроэлемента способствует не только предотвращению, но и лечению указанных болезней.
Кроме повышения устойчивости к заболеваниям, хелат бора обеспечивает получение еще ряда положительных результатов:
Бор нормализует водный режим в тканях, что особенно важно в засушливые периоды. При достаточном поступлении этого металла улучшается состояние органов размножения – увеличивается число цветков, улучшается их опыление, повышается количество завязей и плодов.
Наиболее нуждаются в достаточном количестве бора такие культуры, как сахарная свекла, рапс, подсолнечник, виноград. Также он требуется овощам и плодовым деревьям.
Молибден
Основная роль молибдена заключается в активизации ферментов, которые отвечают за преобразование нитратов в аммиак, что предотвращает накопление этих вредных веществ в растительных тканях. Также применение хелата молибдена оказывает еще ряд положительных действий:
При использовании вместе с ядохимикатами хелат молибдена способствует уменьшению числа обработок фунгицидами и позволяет бороться с вредителями с помощью биоинсектицидов.
Кобальт
Количество кобальта, которое необходимо для нормального развития растений, очень невелико, а его жизненная необходимость не доказана. Однако хелат кобальта оказывает положительное влияние на объем и качество урожая, выращиваемого на слишком закисленных или чрезмерно щелочных почвах.
Кобальт скапливается в пыльце, способствуя ее прорастанию, а также ускоряет общий рост и развитие листьев.
Как выбрать
Комплекс микроэлементов в хелатной форме должен подбираться в соответствии с потребностями конкретной культуры и составом почвы. Использовать его нужно для предотвращения или устранения дефицита того или иного вещества. Нехватка определенного металла имеет специфические проявления, которые приведены в таблице.
Недостающий микроэлемент | Признаки |
Бор | Ссыхание и отпадание почек, образование трещин на побегах, измельчание и потемнение плодов |
Железо | Появление желтизны на листве, измельчание цветков, образование сухих кончиков на ветках |
Кобальт | Медленное развитие, скрученные листья, преждевременный листопад |
Марганец | Ухудшение развития, осветление листьев, появление на них сероватых пятен |
Медь | Нарушение формы отдельных частей (листьев, цветков, семян), отсутствие семяобразования, торможение роста |
Молибден | Деформированные скрученные листья, белесая пятнистость и перфорация на них при отсутствии вредителей, опадение цветков |
Цинк | Слабость корневой системы, появление нехарактерных по форме и окраске плодов, заболевание хлорозом |
Чтобы подобрать микроудобрение по типу почвы, нужно смотреть маркировку на упаковке. Она означает стабильность препарата при определенной кислотности (уровне рН):
Вносят хелаты несколькими способами:
В любом случае нужно учитывать, что внесение хелатов не исключает применение органики и обычных минеральных комплексов. Они призваны устранять только нехватку конкретных микроэлементов, поэтому не смогут обеспечить полноценное питание.
Хелатные удобрения продаются в жидком и порошкообразном виде. Первый вариант предпочтительней, так как проще в использовании. Главное – строго следовать инструкции, не забывая о высокой биологической активности этих средств.
Хелатные удобрения своими руками. Секреты больших и стабильных урожаев
Добрый день, дорогие друзья, садоводы и огородники! Приветствую вас в нашем сообществе «Дачные истории».
Урожай зависит от питания, которые получают растения. Это понятно каждому. Плодородная почва с большим содержание гумуса дает щедрые урожаи любых культур. Разные почвы имеют разный состав, узнать его точно можно только при почвенном анализе. Без него приходится ориентироваться по состоянию растений.
Часть 1. О питании растений
Зачем растениям микроэлементы. Даже на самых богатых почвах часто встречается нехватка различных элементов питания. Нехватка элементов сказывается на общем состоянии растения. Его развитие идет не так активно, как могло бы. Растение надолго «замирает» между фазами роста. После сбора первой волны урожая помидоров, сладкого перца, огурцов и других культур, необходимо поддержать растения, чтобы им хватило сил на вторую волну.
Например частые хлорозы, которые проявляются на листьях в середине лета, говорят о недостатке железа или магния. Оба элемента участвуют в фотосинтезе. Их нехватка сказывается на ослаблении роста растения. К тому же недостаток железа способствует накоплению нитратов в плодах. При нехватке бора растения хуже завязывают плоды, и цветы просто опадают.
Почему не хватает микроэлементов. Ситуация с микроэлементами может быть подобной ситуации с фосфором. В почве может быть полный набор питательных веществ, но в недоступной для растений форме. Микроэлементы поступают в почву с навозом и древесной золой. Комплексные минеральные удобрения часто бывают обогащены микроэлементами, о чем указано на упаковке. Но железо, медь, магний, цинк, кальций быстро инактивируются в почве.
Как вносить микроэлементы. Вносить микроэлементы можно двумя способами: под корень и по листу. Под корень вносят сульфаты: сульфат железа (железный купорос), сульфат меди (медный купорос), сульфат цинка, сульфат магния, сульфат марганца, борную кислоту и др. Минус такой подкормки в том, что сульфаты усваиваются очень медленно.
Для скорой помощи при проявлении недостатка какого-то микроэлемента применяют их хелатные формы. Препараты с хелатными формами микроэлементов вносят по листу. Небольшой расход при внекорневых обработках компенсирует достаточно высокую стоимость препаратов.
Часть 2. Применение хелатов
Что такое хелаты? Поскольку среди садоводов-огородников не так много людей с химическим образованием, большинство не интересуется составом препаратов, а читает лишь инструкцию по применению. Между тем в качестве хелатирующего агента, как правило, применяют химически синтезированную кислоту ЭДТА. Ее свойство по связыванию ионов металлов используют не только в растениеводстве, ЭДТА добавляют в продукты для увеличения срока годности, в шампуни и гели для душа и пр.
В небольших дозах вред от ЕДТА не проявляется, однако это вещество накапливается в плодах, и попадает в организм в неконтролируемых объемах. Большая часть этих соединений выводится из организма естественным путем, но та, что остается, оказывает цитотоксичное действие, т.е. угнетает работу клеток.
Частое применение препаратов, в состав которых входит ЭДТА, угнетает почвенную микрофлору, загрязняет грунтовые воды. Поскольку производитель не всегда указывает на упаковке хелатирующий агент, можно лишь догадываться, что вместе с железом или магнием мы распыляем вредное вещество.
Как приготовить хелаты самостоятельно. Гораздо безопаснее производить хелатные формы элементов из сульфатов. Это очень просто. При этом стоимость конечного препарата будет в разы меньше. Ведь сульфаты продаются большими упаковками. За 25 рублей можно купить 200 г железного купороса (сульфата железа, железа сернокислого) или 5-10 г хелата железа. Согласитесь, экономия значительная.
Для того, чтобы сульфаты превратить в хелаты, нужна любая кислота, например, лимонная.
Часть 3. Как активировать микроэлементы в почве
Лимонная кислота. Если вы уверены в том, что вносили в почву все необходимые микроэлементы весной при заправке грядок, то достаточно просто мобилизовать их. Перевести фосфор и металлы в доступные формы поможет лимонная кислота. Достаточно развести 1 ст.л. лимонной кислоты на 10 л воды и пролить почву, чтобы вещества перешли в хелатные формы.
Бактерии. Конечно, еще более полезно заселить в почву силикатные и фосфатмобилизующие бактерии, а также бактерии псевдомонады. В процессе жизнедеятельности они синтезируют пиовердин. Это вещество обладает хелатирующим эффектом. Так что внесение в почву этих препаратов открывает доступ ко всем микроэлементам и фосфатам, которые уже есть в почве.
Эти бактерии не только переводят фосфор и металлы в доступные для растений формы, но стимулируют рост растений за счет выделения фитогормонов и аминокислот. Антибиотические вещества, которые выделяют бактерии, увеличивают сопротивляемость растений к различным болезням.
Препараты «Фосфатовит» и «Калийвит» содержат силикатные и фосфатмобилизующие бактерии. Препараты «Планриз», «Псевдобактерин», «Елена», белорусские препараты «Аидис», «Флорис» содержат живые бактерии псевдомонады. Бактерии псевдомонады не образуют спор, в отличие от сенной палочки. Поэтому препараты имеют очень краткий срок годности, не более 3 месяцев.
В полевых испытаниях применение «Мальтамина» показало значительное увеличение урожая картофеля, томатов, огурцов, столовых корнеплодов, капусты и других овощных культур. При этом содержание сухих веществ в плодах повышается, а значит, вкус плодов становится более насыщенным и ярким. При этом содержание нитратов в плодах уменьшается. Применяют «Мальтамин» три раза за сезон в виде корневых или внекорневых подкормок. Достаточно 1 ч. л. препарата на 10 л воды.
Лекарственное средство «Глицин» является источником аминокислот, которые не только улучшают работу головного мозга, но и стимулируют рост растений. Достаточно 5 таблеток глицина на 10 л воды, чтобы дать растениям хороший толчок к росту.
Аминокислоты обладают некоторым хелатирующим эффектом. Поэтому пролив почвы препаратами с аминокислотами высвобождает те микроэлементы, которые в ней находятся.
Гуматы. Подобное действие оказывают и гуматы. Внесение гуминовых препаратов с поливом активизирует почвенную микрофлору и мобилизует фосфаты и металлы.
Танины. Танины, которые находятся в чае, тоже оказывают хелатирующий эффект. Достаточно прокипятить 1 ч. л. чая (или 1 пакетик) в 1 л воды, после чего довести объем до 10 л воды. И поливать им наши растения
Все эти вещества: лимонную кислоту, аминокислоты, гуматы, танины можно использовать при приготовлении хелатов в домашних условиях.
Малы, но влиятельны: зачем растениям микроэлементы
Растения почти на 90% состоят из воды, сухое вещество занимает около 10%, из которых 9% — это углерод, водород, кислород и азот. Около 1% составляют питательные макро- и микроэлементы, которые обеспечивают нормальное функционирование культур. На каждый макроэлемент (N, P, K, Ca, Mg, S и др.) приходится от 0,01% и более, микроэлемент (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo и др.) – менее 0,001%. О роли этой малой, но важной части каждого растения рассказывает агроном-консультант компании ТЕХНОНИКОЛЬ, кандидат с.-х. наук Александра Старцева.
Микроэлементы входят в состав ферментов и витаминов и необходимы для всех жизненно важных процессов в растениях, несмотря на то что их концентрация в питательном растворе очень невелика (менее 1 мг/л каждого микроэлемента). Слишком высокое содержание микроэлементов приводит к токсичности, особенно опасно большое количество марганца, алюминия, бора и меди. Наиболее чувствительны к переизбытку микроэлементов огурцы.
Дефицит микроэлементов проявляется в основном на молодых побегах, так как они не способны к реутилизации (повторному использованию). И только нехватка молибдена видна на старых листьях.
Недостаток одного из микроэлементов может возникнуть из-за антагонизма между элементами, когда питательный раствор не сбалансирован. Так, излишнее содержание марганца снижает усвоение железа, а избыток меди ухудшает поглощение марганца и железа. Повышенная концентрация цинка препятствует всасыванию меди, марганца, железа и молибдена. Большие количества алюминия задерживают поступление никеля.
В основном признаки дефицита микроэлементов проявляются из-за сложности их усвоения, несмотря на то что питательный раствор приготовлен верно. Так, например, снижение температуры субстрата тормозит поглощение не только макро-, но и микроэлементов. Чаще всего проблемы возникают с питанием растений железом, марганцем и бором.
Прежде чем корректировать состав питательного раствора или увеличивать дозу микроэлементов, необходимо проверить рН корневой зоны. При уровне рН более 6,5 ед. в нем образуются нерастворимые соединения микроэлементов, которые не способны в таком виде усваиваться растениями. При рН менее 5,5 ед. затрудняется поглощение молибдена, а дальнейшее подкисление раствора усиливает растворимость железа, алюминия и марганца. Это может привести к отравлению. Однако такая опасность существует только при выращивании на почве, где минералогический и химический состав довольно разнообразен. Если использовать субстраты из каменной ваты, эти риски значительно сокращаются. Так, субстраты SPELAND производят из габбро-базальта с добавлением доломита, и они имеют постоянный минералогический состав, который контролирует лаборатория завода. Каменная вата SPELAND химически и биологически инертна, она не имеет емкости катионного обмена, что создает более предсказуемые условия для питания растений. В ней легко поддерживать оптимальный диапазон рН, который составляет от 5,5 до 6,5 ед.
Наличие тяжелых металлов также может мешать поглощению микроэлементов. Так, кадмий снижает поступление железа и марганца. При этом некоторые микроэлементы (молибден, цинк, марганец) являются тяжелыми металлами, но в небольших количествах жизненно необходимы. При выращивании гидропонным способом опасность отравления растений тяжелыми металлами минимальна. В этом случае корни располагаются в основном в питательном растворе, тогда как субстрат служит лишь основой для их закрепления. Таким образом, на одно растение приходится около 250 г каменной ваты, тогда как при выращивании на почве основная масса корней одного растения располагается минимум в 10 кг субстрата.
Рассмотрим более подробно роль каждого микроэлемента в жизни сельхозкультур.
Медь необходима для нормального прохождения процессов фотосинтеза, углеводного и белкового обмена. При наличии меди улучшается поглощение азота, она входит в состав хлоропластов, препятствует разрушению хлорофилла, присутствует в ферментах и некоторых аминокислотах, положительно влияет на вкус и цвет плодов, участвует в формировании семян, ускоряет развитие растений и рост корней, а также повышает их иммунитет, защищая от болезней. Медь является компонентом многих фунгицидов.
Содержание меди в питательном растворе очень мало – около 0,05-0,06 мг/л для томатов и огурцов. И может колебаться от 0,01 до 0,1 мг/л в питательных растворах для других культур. Медь вводят в раствор в виде медного купороса или хелата меди.
Визуальные симптомы недостатка меди проявляются на молодых листьях сначала в виде межжилкового хлороза, затем в этих местах и на краях листьев появляются некротичные пятна. Листья приобретают легкую морщинистость, новые листья мельчают, становятся сине-зелеными, матовыми, вялыми, иногда полностью увядают. Кончики молодых листьев белеют и теряют цвет. Старые листья скручиваются. Междоузлия сокращаются, возникает низкорослость, рост новых побегов прекращается, точка роста может отмереть. Цветки бледнеют. Как цветки, так и завязи иногда опадают. Повышается склонность плодов к растрескиванию.
Предельно допустимое содержание меди в поливной воде – 1,0 мг/л, так как в более высокой концентрации этот элемент токсичен. Это приводит к сжиганию корневых кончиков, а в результате – к избыточному росту боковых корней. Излишки меди в питательном растворе препятствует поглощению железа, молибдена и цинка – на новых листьях могут проявиться признаки дефицита железа, а старые листья покрываются коричневыми пятнами и затем отмирают, рост культуры приостанавливается.
Следует избегать контакта питательного раствора с медными и латунными изделиями – это часто является причиной повышения концентрации меди в растворе до токсичного уровня.
Растения чувствительны к нехватке меди в фазах рассады и интенсивного роста. Помимо отклонения рН дефицит меди может усилить избыточное содержание азота, калия, фосфора или цинка в питательном растворе.
При плохом усвоении меди рекомендуется внести в раствор хелаты меди вместо сульфатов, а при выраженном недостатке – провести листовую подкормку медьсодержащими удобрениями.
Цинк повышает устойчивость растений к засухе. Он входит в состав более 30 ферментов, участвует в синтезе белков, крахмала, хлорофилла и триптофана, из которого образуются гормоны роста (ауксин).
Нехватка цинка вызывает более серьезные симптомы, чем дефицит остальных микроэлементов, поскольку без цинка происходит разрушение сахаров: снижается уровень сахарозы и крахмала. При недостаточном количестве цинка приостанавливается синтез белков, разрушаются аминокислоты, повышается концентрация органических кислот, а содержание ауксинов падает.
Симптомы нехватки цинка проявляются в пожелтении старых листьев, которые затем бронзовеют, вплоть до некроза, но жилки остаются зелеными. Молодые листья становятся мельче, выглядят мятыми с волнообразными краями, закрученными вверх. Рост растений затормаживается, междоузлия укорачиваются, цветки и завязи опадают, в результате снижается урожайность.
Цинк и железо являются антагонистами, поэтому при повышенном содержании цинка норму железа можно увеличить до 2-2,5 мг/л. При избытке фосфора цинк образует с ним нерастворимые соединения. Недостаток цинка возникает как из-за неоптимального уровня рН субстрата, так и из-за излишка фосфора или кальция в питательном растворе.
При нехватке этого микроэлемента необходимо оптимизировать условия его поглощения и провести внекорневую подкормку хелатными формами удобрения или 0,1-0,2% раствором сульфата цинка.
Избыток цинка оказывает токсичное действие на растения. Все листья зеленеют, на молодых появляется бледно-зеленый хлороз. При более сильном отравлении между жилками проступают коричневые пятна, их поверхность становится бугристой, старые листья вянут.
В поливной воде для малообъемного выращивания содержание цинка не должно превышать 0,5 мг/л. Необходимо избегать контакта питательного раствора с оцинкованными поверхностями.
МАРГАНЕЦ
Марганец поддерживает процессы фотосинтеза и дыхания, углеводный и белковый обмен. Он повышает иммунитет растений, участвует в синтезе хлорофилла, уменьшает его распад, ускоряет развитие культур, созревание семян, улучшает качество и вкус плодов, а также способствует усвоению нитратного азота.
При использовании малообъемной технологии марганец добавляют в питательный раствор в количестве 0,55 мг/л, иногда до 0,8 мг/л.
Нехватка марганца проявляется на средних по возрасту листьях в виде хлороза, похожего на мраморность. В этом случае, в отличие от недостатка железа, жилки листьев остаются зелеными даже при сильном дефиците. Первые признаки отсутствия марганца напоминают повреждения от паутинного клеща. Более серьезные нарушения вызывают бурые некротические пятна на листьях, цветки недостаточно развиты, плоды не завязываются из-за проблем с пыльцой, репродуктивные органы засыхают, буреют и опадают.
Марганец обладает свойством окислять железо, поэтому при составлении питательного раствора нужно обращать внимание на соотношение этих элементов. Правильная пропорция – Мn:Fe = 1:2-5. Слишком большое количество марганца затруднит усвоение железа.
Причинами дефицита марганца могут быть повышенный уровень рН субстрата, его переувлажнение или несбалансированный питательный раствор: избыток калия, кальция, магния, фосфора, железа, меди и цинка ухудшает всасывание марганца. При высокой концентрации кальция легкодоступный двухвалентный марганец превращается в двуокись марганца, которая трудно усваивается растениями.
При первых признаках недостатка марганца проводят опрыскивание хелатом Mn или 0,1% раствором сульфата марганца. Нехватку марганца сложнее восполнить, чем железа – не исключено, что потребуется несколько обработок с перерывом 5-7 дней.
Избыток марганца может наблюдаться при содержании его в питательном растворе в количестве 4 мг/л. Особенно чувствительны к этому томаты в начальной фазе развития. Излишняя концентрация марганца приводит к недостатку железа, кальция и магния, поскольку эти элементы являются антагонистами.
МОЛИБДЕН
Молибден регулирует процесс транспортировки питательных веществ к точке роста, участвует в фотосинтезе (включен в состав хлоропластов, способствует образованию хлорофилла), а также углеводном и белковом обмене. Он влияет на обмен фосфора, повышает содержание витаминов и сахаров в плодах, ускоряет восстановление нитратов, таким образом ограничивая их накопление в овощной продукции. Этот микроэлемент содействует появлению клубеньков у бобовых, которые фиксируют атмосферный азот (концентрация молибдена в бобовых больше, чем в остальных растениях), входит в состав ферментов, помогая развитию культур и созреванию семян.
Для томатов и огурцов оптимальное содержание молибдена в питательном растворе составляет 0,05 мг/л. Вносят молибден в виде хелата или молибденовокислого аммония (NH4)2MoO4.
Недостаток молибдена сначала проявляется на нижних листьях: они начинают куполиться, их края желтеют и закручиваются внутрь, могут возникать коричневые крапинки, но жилки остаются зелеными. При длительной нехватке молибдена старые листья утолщаются, а молодые плохо развиваются и имеют неправильную форму. Хлоропласты постепенно разрушаются, фотосинтез замедляется, растения накапливают нитраты, поскольку сокращен азотный обмен и синтез белков. Культуры становятся чувствительны к снижению температуры. Бобовые хуже фиксируют азот. Происходит укорачивание междоузлий, рост замедляется, цветение задерживается, пыльца образуется слабо, цветки отмирают. Урожайность падает.
Дефицит молибдена может возникать из-за слишком низкого или слишком высокого уровня рН (менее 5,5 ед. и более 6,5 ед.), тогда его признаки могут проявляться вместе с симптомами недостатка фосфора. Если снижение рН раствора не помогло восстановить количество молибдена, необходимо приготовить новый раствор и заменить им раствор в мате. Усвоение молибдена ухудшается также из-за повышенного содержания сульфатов, марганца и меди в вытяжке из субстрата.
Внекорневые подкормки проводят раствором молибденита аммония 0,05-0,1%.
В поливной воде концентрация молибдена не должна превышать 0,25 мг/л. В случае его избытка в питательном растворе сокращается поступление меди в растения и возникает дефицит этого элемента.
Бор улучшает рост корней, принимает участие в развитии пыльцы, формировании завязи, оплодотворении растений и созревании семян, передвижении углеводов, а также в процессах роста молодых частей. Он активирует синтез хлорофилла и уменьшает его распад, повышает иммунитет и способствует лучшему сопротивлению бактериальным и вирусным заболеваниям.
Метаболизм кальция в растении связан с бором, поэтому признаки его недостатка напоминают нехватку кальция. Дефицит бора заметен на молодых листьях и точках роста – могут отмирать верхушки, опадать цветки и завязи, трескаться плоды, молодые листья становятся светло-зелеными, скручиваются в трубочку, а жилки приобретают темно-зеленый цвет. Ограниченное количество этого элемента вызывает нарушение синтеза углеводов, а также негативно отражается на формировании репродуктивных органов. Молодые побеги становятся хрупкими, корневая система не развивается, а потом буреет. У растений укорачиваются междоузлия, появляется карликовость.
Оптимальное содержание бора в питательном растворе составляет 0,33 мг/л, а при выращивании томата может достигать 1 мг/л в фазу интенсивного плодоношения, когда потребность в этом элементе возрастает.
При внекорневых подкормках используют 0,05-0,06% раствор борной кислоты, 0,1% раствор Boraks или Borvit.
Причинами затрудненного усвоения бора помимо неоптимальной рН часто бывают повышенные дозы кальциевых удобрений, так как кальций с бором образует нерастворимые соединения. Также мешает поглощению бора избыточное содержание азота, фосфора и калия в питательном растворе или в мате. Низкая влажность субстрата тоже ограничивает поступление бора в растения.
В исходной воде объем бора не должен составлять более 0,3 мг/л. Чтобы препятствовать токсичному воздействию повышенного уровня бора, можно уменьшить его доступность для растений. Для этого нужно поддерживать реакцию среды в более щелочном диапазоне (не ниже 6,0 ед.), а также увеличить дозы кальция в питательном растворе. Порог токсичности бора будет определяться не только его содержанием, но и количеством и соотношением других элементов питания в растворе или в мате.
Токсичность бора видна на старых листьях: они желтеют, потом на них появляются некротические пятна, которые постепенно увеличиваются в размерах, края и кончики листьев начинают засыхать и в последствии опадают. Огурец в рассадном периоде наиболее чувствителен к отравлению бором.
ЖЕЛЕЗО
Железо входит в состав ферментов, от которых зависят процессы фотосинтеза, дыхания и обмена веществ. Этот элемент влияет на фиксацию азота и синтез белка, принимает участие в восстановлении сульфатов и нитритов, а также в создании хлорофилла.
Усвоение железа зависит от его формы: двухвалентное железо является легкодоступным, а его окисленная форма – трехвалентное железо – почти не всасывается. Для поглощения трехвалентного железа растения тратят много энергии: сначала они выделяют ион Н+, чтобы растворить окисленное железо, а затем связывают его своими корневыми выделениями.
Железо, которое изначально уже присутствует в поливной воде, не учитывают при составлении питательного раствора, так как оно находится в недоступной растениям форме. Но его количество в воде не должно превышать 1,0 мг/л, иначе капельницы будут забиваться. Если вода содержит железо, то водоподготовка включает аэрирование и фильтрацию через песчано-гравийный фильтр.
В питательный раствор железо добавляют в виде хелата – металлоорганического комплекса, который предотвращает окисление микроэлемента. Хелатирующие агенты различаются по их стабильности в различных диапазонах рН. Наиболее подходящий хелат для гидропонной технологии – Fe-DTPA (11%), он эффективен в диапазоне рН от 1,5 до 7 ед. Хелат EDTA- Fe (13%), более дешевый и менее стабильный, работает при pH до 6,0. Поэтому его лучше использовать при проведении внекорневых подкормок, но обязательно предварительно подкислить воду для его разведения до рН=5,5-6,0.
Более дорогие хелаты (Fe-HEEDTA работает до 9,0 ед. рН и Fe-EDDHA – до 10,0 ед. рН) остаются стабильными в более широком диапазоне рН. Обычно их используют для быстрого устранения дефицита железа в щелочных средах. Внекорневую подкормку проводят раствором с концентрацией 0,1-0,2 г/л, полив под корень – 0,1-0,5 г/л. Также 20-30% Fe-DTPA в питательном растворе можно заменить на Fe-EDDHA в начале выращивания растений, когда дренаж еще небольшой и в корневой зоне слабо обновляется питательный раствор. Применения Fe-EDDHA будет эффективно при повышенных температурах и значительной жесткости исходной воды.
Хелаты железа в питательном растворе более длительное время остаются стабильными, если другие микроэлементы также вносятся в виде хелатов. Сульфаты способны выбивать железо из органического комплекса, поэтому дозу вносимого Fe-DTPA придется увеличить в 2 раза. Таким образом, выгоднее использовать хелаты цинка, меди и марганца в форме EDTA, чем сульфаты этих микроэлементов.
В качестве хелатирующего агента в бак Б чаще добавляют ОЭДФ (хелатон). Он не содержит питательных веществ, но хорошо растворяет сульфат калия, препятствует осаждению кальция и железа. При разрушении хелатов железа он перехватывает металл и не дает ему выпасть в осадок. ОЭДФ работает в диапазоне рН от 2,0 до 7,0 ед. Доза внесения – 400 грамм на 1 куб. м питательного раствора.
Хелаты вносят в бак А, так как в этом баке обычно оптимальная кислотность и отсутствуют сульфаты, разрушающие металлорганические комплексы. рН баков А и Б должен быть около 5,0 ед. – не ниже 3,5 ед. (хелаты разрушаются) и не выше 6,0 ед. (удобрения растворяются не полностью, может образовываться осадок). рН в баках А и Б проверяют только лакмусовой бумагой, так как рН-метр очень чувствителен и легко ломается в агрессивных средах. Убедившись, что уровень рН оптимален, хелаты добавляют в бак А в последнюю очередь.
Хелаты должны быть защищены от воздействия высокой температуры (более 40 о С) и УФ-излучения (яркое солнце), иначе они разрушатся. Поэтому для питательных растворов используют непрозрачные баки с закрывающимися крышками. Это позволяет хранить раствор несколько недель без потери качества.
Признаки дефицита железа чаще всего обнаруживаются в начальный период выращивания, когда идет слабое поглощение питательных веществ, что усугубляется в пасмурную погоду. При недостаточном освещении возможно их проявление и в период интенсивного роста и плодоношения. Нехватка железа становится заметна из-за неоптимального уровня рН, повышенной влажности субстрата, накопления солей (особенно высокого содержания азота, кальция, магния, калия, фосфора, марганца, молибдена, цинка, меди, никеля, кобальта и хрома).
При повышенной концентрации цинка необходимо увеличить дозу железа до 2-2,5 мг/л. Правильное соотношение железа и марганца в среднем составляет 2-5:1.
При недостатке железа на молодых листьях появляется хлороз: на первых стадиях жилки остаются зелеными, лист покрывается тонкой зеленой сеткой, затем жилки желтеют, лист белеет. Некроз проявляется только на заключительном этапе. При дефиците железа рост замедляется, междоузлия укорачиваются, стебли истончаются, корни укорачиваются и буреют. Цветки приобретают странную форму, иногда опадают, а плоды становятся мелкими, урожай снижается. При длительной нехватке железа растения погибают.
При выращивании томатов, огурцов и перцев на минеральной вате уровень железа в питательном растворе составляет 0,8-1,0 мг/л. Розы требуют повышенного содержания железа (1,5 мг/л).
Избыток железа может оказывать токсичный эффект – повреждаются липиды, белки и ДНК. Обычно это происходит при слишком низкой кислотности. При чересчур высокой влажности субстрата недостаток кислорода способствует преобразованию Fe2+ в Fe3+. В результате количество железа достигает токсичного уровня и отравляет корневую систему. Излишек железа иногда проявляется как дефицит фосфора или марганца, так как ухудшает их усвоение. При чрезмерном поступлении железа листья приобретают темно-зеленый оттенок.
При малообъемном методе выращивания нужно постоянно контролировать рН питательного раствора и мата, агрохимический состав вытяжки из субстрата, следить за количеством дренажа и его рН. Это можно сделать, используя каменную вату SPELAND, – она обладает достаточной влагоемкостью, что обеспечивает растения водой, питательными веществами и кислородом на протяжении всего цикла выращивания. В ней легко регулировать условия питания культур и быстро реагировать на их потребности. В результате растения формируют здоровую и мощную корневую систему, которая помогает получать все необходимые макро- и микроэлементы. Все это дает прибавку урожая до 50% по сравнению с традиционной технологией выращивания на почве.