Кальций и магний в питании растений. Известковые удобрения

Читать часть 1: ←Зачем известкуют почвы

Кальций в питании растений

Влияние повышенной кислотности почвы зависит не только от особенностей растений, но и от состава и концентрации других катионов в почвенном растворе, от общего содержания питательных веществ и других свойств почвы. При недостатке кальция, как питательного элемента для растений, задерживается рост листьев. На них появляются светло-желтые пятна (хлоротичность), затем листья отмирают, а ранее образовавшиеся (при прежнем оптимальном питании кальцием) листья остаются нормальными.

В отличие от магния старые листья больше содержат кальция, чем молодые, так как он не может повторно использоваться в растениях. По мере старения листьев количество кальция в них увеличивается. Поэтому весь кальций, который поступает в почву, возвращается вместе с опавшими листьями, ботвой или с навозом. Кальций усиливает обмен веществ в растениях, играет важную роль в передвижении углеводов, оказывает влияние на превращение азотистых веществ, ускоряет распад запасных белков семени при их прорастании. Кроме того, он имеет существенное значение для построения нормальных клеточных оболочек и для установления благоприятного кислотно-щелочного равновесия в растениях.

Кальций в растениях находится в форме солей пектиновой кислоты, сульфата, карбоната, фосфата и щавелевокислого кальция. Значительная часть его в растениях (от 20 до 65%) растворима в воде, а остальное количество может быть извлечено из листьев при обработке слабыми кислотами. Он поступает в растения в течение всего периода активного роста. При наличии в растворе нитратного азота проникновение его в растения усиливается, а в присутствии аммиачного азота, вследствие антагонизма между катионами Са2+ и NH4+, снижается.

Мешают поступлению кальция ионы водорода и другие катионы при высокой концентрации их в почвенном растворе. Различные растения резко отличаются по размерам потребления этого элемента. При высоких урожаях сельскохозяйственные культуры выносят его в следующих количествах (в граммах СаО на 1 м²): зерновые — 2-4, бобовые — 4-6; картофель, люпин, кукуруза, свекла — 6-12; бобовые многолетние травы — 12-25; капуста — 30-50. Больше всего кальция потребляют капуста, люцерна и клевер. Эти культуры характеризуются также очень высокой чувствительностью и к повышенной кислотности почвы.

Однако потребность растений в кальции и отношение их к кислотности почвы не всегда совпадает. Так, все зерновые хлеба усваивают мало кальция, но резко отличаются по чувствительности к кислой реакции — рожь и овес хорошо переносят ее, а ячмень и пшеница — плохо. Картофель и люпин не чувствительны к высокой кислотности, но потребляют сравнительно много кальция. В отличие от магния кальций содержится меньше в семенах и значительно больше в листьях и стеблях. Поэтому большая часть кальция, взятого растениями из почвы, не отчуждается, а через корма и подстилку попадает в навоз и с ним возвращается на дачные участки.

Убыль кальция из почвы происходит не столько вследствие выноса его с урожаями, сколько в результате выщелачивания. Потери этого элемента из почвы сильно возрастают при её подкислении. Ежегодно вымывается 10-50 г СаО с 1 м². Через пять лет к моменту повторного известкования, учитывая и ежегодный вынос кальция растениями (20-50 г/м²), извести, внесённой в дозе 400-600 г/м², в почве практически не остаётся. На бедных кальцием кислых песчаных и супесчаных почвах при возделывании капусты, люцерны, клевера, плодово-ягодных культур может возникнуть потребность в его внесении не только для нейтрализации кислотности, но и для улучшения питания их этим элементом.

Магний в питании растений

Он играет важную роль в жизни растений. Он входит в состав молекулы хлорофилла и принимает непосредственное участие в фотосинтезе. Однако в хлорофилле находится меньшая часть этого элемента, около 10% от общего содержания его в растениях.

Магний входит также в состав пектиновых веществ и фитина, который накапливается преимущественно в семенах. При недостатке магния содержание хлорофилла в зеленых частях растения уменьшается. Листья, прежде всего нижние, становятся пятнистыми, "мраморовидными", между жилками бледнеют, а вдоль жилок ещё сохраняется зеленая окраска (частичный хлороз). Затем листья постепенно желтеют, скручиваются с краев и преждевременно опадают. В итоге замедляется развитие растений и ухудшается их рост.

Магний вместе с фосфором содержатся главным образом в растущих частях и семенах растений. В отличие от кальция он более подвижен и может повторно использоваться в растениях. Из старых листьев магний передвигается в молодые, а после цветения происходит отток его из листьев в семена, где он и концентрируется в зародыше. В семенах магния больше, а в листьях меньше, чем кальция. Недостаток магния резче сказывается на урожае семян, корней и клубней, чем соломы или ботвы. Этот элемент играет важную роль в различных жизненных процессах, он участвует в передвижении фосфора в растениях, активирует некоторые ферменты (например, фосфатазу), ускоряет образование углеводов, влияет на окислительно-восстановительные процессы в тканях растений.

Хорошее обеспечение растений магнием способствует усилению в них восстановительных процессов и приводит к большему накоплению восстановленных органических соединений — эфирных масел, жиров и др. При недостатке магния, наоборот, усиливаются окислительные процессы, возрастает активность фермента пероксидазы, снижается содержание сахара и аскорбиновой кислоты.

Потребность отдельных растений в магнии различна. При высоких урожаях они потребляют от 1 до 7 г MgO с 1 м². Наибольшее количество магния поглощают картофель, свекла, зернобобовые культуры и бобовые травы. Поэтому они наиболее чувствительны к недостатку этого элемента. Многие культуры на кислых почвах (бобовые, капустные, лук, чеснок) испытывают недостаток магния и кальция, как элементов питания, больше всего из-за антагонизма с водородом, алюминием, марганцем и железом, которых в кислых почвах очень много. В почвах магния меньше, чем кальция. Особенно бедны им сильно оподзоленные кислые почвы легкого механического состава. На таких почвах внесение известковых удобрений, содержащих магний, значительно повышает урожай.

Известковые удобрения

Регулярное известкование почв дачного участка, в среднем один раз в пять лет, одним из нижеперечисленных удобрений обеспечивает коренное улучшение кислых почв, повышает их плодородие и улучшает питание растений.

Известняковая и доломитовая мука
Получаются при размоле и дроблении известняков и доломитов. Быстрота взаимодействия с почвой и эффективность молотого известняка и доломита в сильной степени зависят от степени размола. Частицы крупнее 1 мм плохо растворяются и очень слабо уменьшают кислотность почвы. Чем тоньше размол, тем лучше они перемешиваются с почвой, скорее и полнее растворяются, быстрее действуют и тем выше их эффективность.

Жженая и гашеная известь
При обжиге твердых известняков карбонаты кальция и магния теряют углекислоту и превращаются в окись кальция или окись магния СаО и MgO. При взаимодействии их с водой образуется гидроокись кальция или магния, то есть так называемая гашеная известь — "пушонка". Это тонкий рассыпающийся порошок Са(ОН)2 и Mg(OH)2. Гасить жженую известь можно непосредственно в поле, присыпая ее влажной землей.

Пушонка
Наиболее быстродействующее известковое удобрение, особенно ценное для глинистых почв. Она значительно лучше растворяется в воде (примерно в 100 раз), чем углекислая известь, но гидроокись магния Mg(OH)2 в воде почти нерастворима. В первый год после внесения эффективность гашеной извести выше по сравнению с углекислой известью. Нa второй год разница в их действии в значительной степени сглаживается, а в последующие годы действие их выравнивается. По способности нейтрализовать кислотность почвы 1 тонна Са(ОН)2 равна 1,35 тонны СаСО3.

Известковые туфы (ключевая известь)
Обычно содержат 90-98% СаСОз, и незначительное количество минеральных и органических примесей. Месторождения их чаще всего встречаются в притеррасных поймах, в местах выхода ключей. По внешнему виду известковые туфы — рыхлая, пористая, легко рассыпающаяся масса серого цвета, в отдельных случаях окрашенная примесью гидроокиси железа и органического вещества в темные, бурые и ржавые цвета различной интенсивности.

Гажа (озерная известь)
Содержит 80-95% СаСО3, залежи ее приурочены к местам высохших замкнутых водоемов, в которые в прошлом поступала вода, богатая кальцием. Озерная известь имеет мелкозернистое сложение, легко рассыпается и размельчается, преимущественно на частицы менее 0,25 мм. Влагоемкость ее небольшая, она не мажется и сохраняет хорошую сыпучесть.

Мергель

Содержит от 25 до 50% СаСО3, некоторое количество MgCO3 и других примесей. Представляет породу, в которой углекислый кальций находится в смеси с глиной, а часто с глиной и песком.

Торфотуфы
Это низинный торф, богатый известью. Содержит СаСО3 от 10-15 до 50-70%. Ценное торфо-известковое удобрение, наиболее пригодное для известкования кислых почв, бедных органическим веществом и расположенных вблизи мест залегания торфотуфов.

Природная доломитовая мука
Содержит 95% СаСО3 и MgCO3. Это сыпучая масса тонкого механического состава, на 98-99% состоит из частиц меньше 0,25 мм, иногда в ней попадаются куски твердой породы, которые перед внесением необходимо отсеивать. Это очень ценное известковое удобрение, так как кроме кальция в нем содержится и магний.

Сланцевая зола
Получается при сжигании горючих сланцев на промышленных предприятиях и электростанциях, содержит 30-48% СаО и 1,5-3,8 MgO и обладает значительной нейтрализующей способностью. Кроме того, в нее входят калий, натрий, сера, фосфор, некоторые микроэлементы. Этим обусловливается высокая эффективность сланцевой золы. Большая часть кальция и магния в ней находится в форме силикатов, менее растворимых, чем карбонаты, поэтому она по сравнению с карбонатом кальция снижает кислотность почвы несколько слабее и медленнее. Однако это не уменьшает ее ценности, а для некоторых культур (льна, картофеля и др.) является благоприятным свойством.

Читать часть 3: Одиннадцать условий применения известковых удобрений →

Г. Васяев, доцент,
главный специалист СЗНМЦ Россельхозакадемии,
О. Васяева, садовод-любитель