Азот, фосфор и калий — основные элементы питания сельскохозяйственных культур, называемые агрохимиками макроэлементами из-за высокой потребности растений в их внесении. Эти питательные вещества давно заняли статус «большой тройки» и ассоциируются с базовой системой поддержания жизни культур, которые выращиваются в промышленных масштабах. При этом без должного внимания нередко остается сера — еще один элемент, без которого невозможно полноценное развитие растений. Почему долгие годы сельхозпроизводители не замечали серу, а также какую роль она занимает в повышении урожайности, портал AgroXXI.ru разбирался вместе с начальником управления агрохимического сервиса компании ЕвроХим Марией Визирской.
За последние десятилетия дефицит серы стал одной из наиболее недооцененных, но вместе с тем системных проблем современного земледелия. Если раньше за счет антропогенного фактора этот элемент поступал в почву — главным образом вместе с атмосферными осадками, в которых содержались химические вещества, — то сегодня ситуация выглядит иначе. Благодаря экологическим мерам по снижению выбросов сернистых соединений в атмосферу, количество серы, поступающей с дождями, сократилось в несколько раз: с 20-30 кг/га в середине XX века до 6 кг/га в XXI веке.
Изменения претерпели и сами земледельческие практики. Сократилось внесение органических удобрений, которые служили дополнительным источником серы, уменьшились масштабы гипсования почв. Переход на более концентрированные и очищенные фосфорные удобрения также снизил поступление серы как сопутствующего элемента. По оценкам компании ЕвроХим, до 75% пахотных земель в настоящее время характеризуются пониженным содержанием серы — на уровне 3-7,5 мг/кг почвы, что для ряда сельскохозяйственных культур считается критическим.
«Сера играет особую роль в метаболизме растений. Она входит в состав аминокислот, а значит напрямую влияет на белковый обмен. Мы считаем, что серу можно назвать четвертым макроэлементом наравне с азотом, фосфором и калием. Благодаря сере растения эффективнее усваивают азот. При ее недостатке даже хорошо продуманное азотное питание не работает в полную силу. К сожалению, проблема дефицита серы до сих пор не полностью находится в поле зрения аграрного сообщества», — отметила Мария Визирская.
Сера участвует не только в синтезе белков, но и в образовании ферментов и коферментов, определяющих интенсивность фотосинтеза, дыхания и усвоения питательных веществ. Она входит в состав глутатиона — одного из ключевых антиоксидантов растительной клетки, который защищает ткани от окислительного стресса. Серосодержащие соединения способствуют повышению устойчивости растений к повреждению вредителями, а также климатическим стрессам. Поэтому при дефиците серы урожайность может страдать даже при достаточном уровне других макроэлементов.
На практике нехватка серы проявляется довольно заметно. Молодые листья приобретают бледно-зеленую или желтую окраску — это хлороз, вызванный нарушением синтеза хлорофилла. В отличие от азотного голодания, пожелтение начинается с верхней части растения, так как сера малоподвижна в тканях, и при ее недостатке новые листья испытывают дефицит первыми. Стебли становятся тоньше, рост замедляется, формирование корневой системы ухудшается. Нехватка серы сказывается не только на урожайности, но и на качестве продукции.
«Зерно пшеницы с низким содержанием серы дает муку с плохими хлебопекарными свойствами — тесто становится менее эластичным, плохо удерживает углекислый газ, хлеб не поднимается. В результате получаются плотные, тяжелые буханки неправильной формы. У масличных снижается содержание жира, у бобовых — белка», — рассказала Визирская.
В почве сера присутствует в нескольких формах: сульфатной, элементарной и органически связанной. Однако растения способны усваивать только сульфатную серу. Эта форма растворима в воде и может быть поглощена корнями напрямую. После растворения сульфатная сера становится сразу доступной для растений, участвуя в обменных процессах.
Элементарная сера, напротив, недоступна для усвоения. Чтобы стать питательной она должна пройти процесс окисления под действием микроорганизмов — в первую очередь бактерий рода Thiobacillus. Эти микроорганизмы используют серу как источник энергии, превращая ее в сульфаты. Только после этого сера становится доступной для сельскохозяйственных культур. Весь процесс зависит от температуры, влажности и аэрации почвы. В теплых и хорошо аэрируемых условиях окисление идет быстрее, в холодных и переувлажненных — замедляется.
Таким образом, формы серы в удобрениях напрямую влияют на скорость и эффективность питания растений. Сульфатная сера обеспечивает быстрое действие и подходит для культур с коротким вегетационным периодом, элементарная — действует медленнее, но обеспечивает пролонгированный эффект.
Опыт компании ЕвроХим и ведущих российских хозяйств показывает, что учет серы в системе минерального питания позволяет повысить устойчивость урожаев к климатическим стрессам — засухам, заморозкам, резким перепадам температуры. Сера повышает плотность тканей, укрепляет клеточные стенки и делает растения более выносливыми.
«Сера постепенно перестает быть второстепенным элементом. По нашим данным, использование удобрений, содержащих серу, повышает урожайность зерновых на 5-10%, рапса — на 15-25%. Разумеется, о дефиците такого важного элемента стоит говорить как можно чаще, чтобы аграрии по всей стране понимали всю важность серных подкормок. В ноябре на эту тему мы планируем провести большой семинар для аграриев», — добавила эксперт.
Эффект от внесения серы в почву особенно хорошо заметен на масличных культурах и тех, в которых значение имеет содержание белка: пшеница, ячмень, рапс, соя и другие. Для них стабильное поступление серы — залог не только урожайности, но и соблюдения стандартов качества. Поэтому включение в систему питания серы — не просто технологическое решение, а элемент стратегического управления производственными рисками.