Агрохимикаты
Содержание:
- Физические и химические свойства
- Содержание в природе
- В магматических породах
- Содержание бора в различных типах почв
- Подвижный бор
- Дерново-подзолистые почвы
- Серые лесные почвы
- Черноземы
- Каштановые и светло-каштановые почвы
- Солончаки и солонцы
- Красноземы
- Песчаные и супесчаные почвы
- Роль в растении
- Биохимические функции
- В клетке
- Недостаток (дефицит) бора в растениях
- Первые
- Вторичные
- Симптомы дефицита бора
- Избыток бора
- Общие симптомы избытка бора
- Огурец
- Томат
- Содержание бора в различных соединениях
- Способы применения
- Борную кислоту
- Борный суперфосфат
- Борфосфорное удобрение
- Бормагниевое удобрение
- Борнадоталитовое удобрение
- Суперфосфат с бором
- Эффект от применения борсодержащих удобрений
- Лен-долгунец и конопля
- Сахарная свекла
- Клевер и люцерна
- Зернобобовые
- Кукуруза и подсолнечник
- Картофель
- Кормовые корнеплоды
- Овощные культуры
- Плодово-ягодные культуры
- Зерновые злаки
Бор известен человечеству уже более 200 лет, однако, на первый взгляд, в нем нет ничего особенного: ни фантастической истории открытия, ни загадочных легенд о нем, ни выдающихся свойств. Борная кислота – самая слабая из всех кислот, роль бора в организме человека и животных не так велика, как у других элементов, и даже название этого неметалла не связано ни с каким интересным фактом – оно просто дублирует слово, которым арабы обозначали буру, минерал, используемый для получения бора. Тем не менее, бор только на первый взгляд не заслуживает внимания. У него тоже есть, чем «похвастаться»: он светится в темноте, его сплавы с углеродом и кремнием почти так же тверды, как и алмаз, а еще он является компонентом ракетного топлива.
Физические и химические свойства
Бор является элементом III группы главной подгруппы периодической системы Д.И. Менделеева; атомный номер 5, атомная масса 10,811; природный бор состоит из двух стабильных изотопов: В10 (около 19 %) и В11 (около 81 %).
Кристаллический бор имеет серовато-черный цвет, чистый бор бесцветен; по твердости занимает второе место после алмаза.
Искусственно получены радиоактивные изотопы бора с очень малым периодом полураспада.
В земной коре содержится 5*10-3 % бора.
Металлические свойства у всех элементов этой подгруппы выражены слабее, чем у бора, преобладают неметаллические свойства. По ряду характеристик бор сходен с кремнием. Способен участвовать в реакциях комплексообразования.
Содержание в природе
В природе встречается в составе буры или борной кислоты, а также борных руд:
- Ашаритовой
- Борацитовой
- Гидроборацитовой
- Датолитовой
- Турмалиновой и др.
Бор не встречается в природе в свободном состоянии.
Относится к числу рассеянных микроэлементов и в небольших количествах встречается почти повсеместно. Содержится во всех почвах, горных породах, воде морей, рек, озер, и входит в состав растительных и животных организмов. Изверженные горные породы гораздо беднее бором (0,001 % B2O3) по сравнению с осадочными (0,05 – 0,1% B2O3). Значительное количество этого элемента содержится в золе морских водорослей (0,05 – 1% B2O3), каменного угля (0,1 – 0,1%), а также в морской воде (0,46 %).
Содержание и распределение бора в почвах и растениях зависят от многих химических и физических свойств почв, в частности, от механического состава, содержания и качества гумуса, реакции среды.
| Содержание бора в поверхностном слое почв стран СНГ и их усвояемая часть, согласно данным: | ||
| Почвы | Сухая почва (мг/кг) | Вытяжка H2O (мг/кг) |
| 1,5-6,6 | 0,8-0,38 | |
| Черноземы | 4-12 | 0,38-1,58 |
| Каштановые | 100-200 | 0,3-0,9 |
| Бурые | н.д. | 0,38-0.9 |
| Сероземы | 1,5-6,6 | 0,22-0,62 |
В магматических породах
содержание бора возрастает с увеличением их кислотности. Образует ряд минералов, в основном гидроксидов и силикатов, из которых в почвах более широко представлены минералы группы турмалина. В процессе химического выветривания образует анионы BO2-, B4O72-, BO33-, H2BO3-, B(OH)4-. Может сорбироваться глинами, органическим веществом и полуторными оксидами, с последними соединяется наиболее сильно.Распределение валового бора по профилю почвы тесно связано с гранулометрическим составом ее генетических горизонтов. Как правило, содержание бора выше в горизонтах с большей долей тяжелых гранулометрических фракций. Значительная часть бора связана с органическим веществом почвы.
Содержание бора в различных типах почв
Усвояемые формы бора в почве представлены в большинстве случаев борной кислотой и ее растворимыми солями. Борная кислота, как образующаяся в самой почве, так и вносимая с удобрениями, является весьма подвижным соединением, фиксируется слабо и может вымываться осадками. Поэтому почвы в районах с большим увлажнением бедны подвижными формами бора.
| Потребность с/х культур в боре и симптомы их недостатка, согласно данным: | ||
| Культура | П | Симптомы недостатка |
| Общие симптомы | Неправильное развитие апексных точек роста Замедленное развитие пыльцы Уменьшение количества завязей Неправильное развитие плода Растрескивание стеблей с внутренним некрозом (делает растения восприимчивыми к заболеваниям) | |
| Зерновые - низкая, средняя потребность | ||
| Зернобобовые | ||
| Бобы | С | |
| Люпин | В | |
| Масличные | ||
| Озимый рапс | В | |
| Яровой рапс | В | |
| Горчица | С | |
| Лен | С | Отмирание верхушечных стеблей (до цветения) Карликовость растений |
| Овощные | ||
| Капуста цветная | В | |
| Огурец | С | Укороченные междоузлия Карликовость Осыпание цветков и завязей Ломкость побегов Образование и отмирание боковых побегов Недоразвитие корневой системы Утолщения на концах корешков Оранжевая окраска корней |
| Морковь | С | |
| Редис | С | Отмирание молодых листьев Появление на сердечке малых деформированных листьев; Увядание старых листьев, их обожженный вид Загнивание корней с образованием сначала закрытого, а затем открытого дупла |
| Редька | С | То же |
| Томат | С | Почернение точек роста стебля Кустистый вид растения из-за роста новых листьев в нижней части стебля Ломкость черешков молодых листьев Потемнение плодов + образуются бурые пятна (участки отмерших тканей) Плоды уродливой формы Уменьшение в размерах листьев и черешков Ослабление корневой системы |
| Капуста белокочанная | В | |
| Капуста цветная | В | Потемнение и почернение соцветий Образование дупла в стебле с почерневшими краями |
| Пропашные | ||
| Картофель | С | Задержка роста Укорачивание междоузлий Пожелтение листьев Ломкость черешков Антрацитовая окраска Отмирание точек роста корней Появление мелких клубней с трещинами Покоричневение и сосудистые кольца в пяточной части клубней. |
| Свекла сахарная, кормовая, столовая | В | Отмирание молодых листьев Появление малых деформированных листьев на сердечке; Увядание старых листьев, их обожженный вид Загнивание корней с образованием сначала закрытого, а затем закрытого дупла |
| Брюква | В | То же |
| Турнепс | В | То же |
| Кормовые | ||
| Клевер луговой | С | |
| Люцерна | В | Пожелтение (хлороз) верхушек стеблей Отмирание верхушек стеблей Низкий урожай семян |
| Люпин | В | |
| Кукуруза на силос и зеленую массу | С | |
| Плодовые | ||
| Яблоня | В | Хлороз листьев Сморщивание листьев (иногда они бывают ненормально толстые и хрупкие) Появление мелких, растрескавшихся плодов Частичное отмирание плодов |
| Груша | В | То же |
| Ягодные | ||
| Малина | С | Изменение листовых пластинок: Листья тонкие, удлиненные, с глубокими вырезами Листья изогнутые, с неровной поверхностью, нечеткой зубчатостью и свернуты вниз |
| Земляника | С | Низкорослость Чашевидность листьев, их деформация и коричневая окраска по краям |
Подвижный бор
. Большой интерес представляет не столько общее содержание бора, сколько усвояемые (водорастворимые) соединения, которые составляют обычно 3-10 % общего его количества.Известкование почвы уменьшает доступность бора для растений. Причина его слабой подвижности заключается в том, что органические соединения бора в присутствии извести становятся более стойкими и менее доступными для растений.
Дерново-подзолистые почвы
бедны бором, несмотря на то, что они несколько богаче почв северной тундры. Отмечено более высокое содержание бора в верхних горизонтах А и отчасти В, по сравнению с материнской породой.Серые лесные почвы
несколько богаче бором, чем дерново-подзолистые, особенно в горизонте А.Черноземы
значительно богаче бором, чем серые лесные и дерново-подзолистые, а также почвы тундр. Наиболее богат горизонт А.Каштановые и светло-каштановые почвы
несколько богаче бором в сравнении с черноземами, причем характер распределения по горизонтам был примерно такой же: материнская порода гораздо беднее бором, чем верхние горизонты.Солончаки и солонцы
из района распространения каштановых почв (придонские и прикумские степи) наиболее богаты этим элементом. Однако распределение по горизонтам у этих почв иное: здесь горизонт А несколько менее им насыщен, чем залегающие ниже горизонты; наибольшее количество бора содержится в горизонте В и отчасти С.Красноземы
отличаются малым содержанием бора, что определяется бедностью их материнских пород, которые являются изверженными (в данном случае андезиты и базальты).Песчаные и супесчаные почвы
мало насыщены бором.Роль в растении
Биохимические функции
Бор является одним из наиболее важных микроэлементов растений, хотя не требуется животным и грибам. В растениях бор может находиться в свободной форме и в виде комплексов с органическими соединениями. Мембранный транспорт бора может осуществляться пассивной диффузией, с помощью аквапоринов (NIPs), а также активным путем – анионными обменниками (BORs).
Бор по своей физиологической роли отличается от других микрокомпонентов питания: анионы бора не были идентифицированы в качестве компонента какого-либо специфического энзима. Он не относится ни к структурным компонентам, ни к активаторам ферментов.
Функции бора связаны со следующими основными процессами:
- Метаболизм углеводов и перенос сахаров через мембраны
- Синтез нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и фитогормонов
- Образование стенок клеток
- Развитие тканей (предполагается его участие в качестве агента переноса)
- Регуляция роста
- Дыхание
Физиологические функции бора в растении изучены не до конца.
В клетке
большая часть бора представлена комплексными соединениями с полисахаридами клеточной стенки. До 60 – 80% бора клеточных стенок связано с пектиновым полисахаридом – ромногалактуронаном ІІ. Считают, что бораты сшивают мономеры рамногалактуронана II в димеры, что необходимо в процессе роста растяжением растительной клетки.Предполагают, что ряд физиологических эффектов, вызываемых бором, может быть связан с регулированием в клеточных компартментах содержания ионизированного кальция. Бор является хорошим комплексообразователем и так же, как и кальций, легко образует координационные связи с веществами, имеющими соседние ОН-группы в цис-положении. Следовательно, существует возможность прямой конкуренции между бором и кальцием за места связывания на полимерах клеточной стенки.
Недостаток (дефицит) бора в растениях
Недостаток бора обычно проявляется у растений на почвах с высокими значениями pH, на известкованных, карбонатных, а также на почвах, утяжеленных гранулометрическим составом.
Бор не может реутилизироваться, и поэтому типичным симптомом его дефицита является отмирание конусов нарастания и подавление роста корней.
Первые
симптомы дефицита бора состоят в изменениях структуры клеточных стенок. Они утолщаются, в их составе увеличивается содержание пектиновой субстанции. Кроме того, повышается проницаемость плазматических мембран. Типичный признак недостатка бора – аккумуляция фенолов, в том числе индолилуксусной кислоты.Вторичные
. К наиболее типичным признакам недостатка бора относится подавление точек роста у растений, главным образом, у Двудольных. Эти нарушения сопровождаются изменениями в дифференцировке тканей. В корнях растений подавление роста растяжением сопровождается изменениями направления клеточных делений: с нормального продольного на радиальное. Происходит пролиферация камбиальных клеток, нарушается дифференцировка клеток ксилемы.Симптомы дефицита бора
начинают проявляться у злаков при содержании этого элемента 5-10 мг/кг, у большинства двудольных – при уменьшении его концентрации до 20-70 мг/кг сухой массы.При недостатке бора нарушается формирование генеративных органов растений, подавляется рост почек и молодых листьев.
При остром дефиците терминальные почки отмирают. Междоузлия становятся укороченными, растения приобретают признаки кустистости и «розеточности». У листьев появляется межжилковый хлороз. Типичные признаки недостатка бора – опадение почек и цветков, торможение формирования плодов.
Наиболее чувствительны к недостатку бора свекла, лен, цветная капуста, брюква, турнепс, яблоня, груша.
Избыток бора
Высокие дозы бора вызывают у растений токсикоз, задержку роста, при этом, бор в первую очередь накапливается в листовых пластинках. Избыток бора вызывает своеобразный ожог нижних листьев, появляется краевой некроз, листья желтеют, отмирают и опадают. Также они могут закручиваться вверх или вниз, приобретать куполообразную форму.
Различные сельскохозяйственные культуры неодинаково реагируют на повышенное содержание бора в почве. Содержание бора в подвижной форме свыше 30 мг/кг является причиной тяжелых заболеваний растений и животных.
Порог токсичности бора определяется не только его содержанием, но и количеством, соотношением других элементов питания. Хорошая обеспеченность растений кальцием и фосфором повышает их требовательность к обеспеченности этим элементом.
Общие симптомы избытка бора
:- Задержка роста
- Краевой некроз
- Закрученность листьев
- Пожелтение листьев
- Отмирание листьев
- Снижение урожая
Огурец
:- Лимонно-желтая окраска листьев
- Некротизированные пятна между жилками
Томат
:- Светло-коричневые пятна по краям старых листьев
- Концентрические кольца вокруг пятен
- Усыхание чашелистиков, утрата ими зеленой окраски.
| Содержание бора в удобрениях, %, согласно данным: | |
| Удобрение | Содержание, % |
| Гранулированный боросуперфосфат | 19,5-19,8 |
| Двойной боросуперфосфат | 41,5 |
| Борная кислота | 17,2-17,4 |
| Бормагниевое удобрение | 13 (2,3) |
| Борнадатолитовое удобрение | 2 |
| Борацитовая мука | 13 |
| Бура | 11,3 |
| Суперфосфат простой гранулированный с бором | 0,2 |
| Суперфосфат двойной гранулированный с бором | 0,4 |
| Содержание, мг/кг | |
| Навоз на соломе | 20,1-21,3 |
| Торф (низинный, переходный, верховой) | 5,8-12,3 |
| Зола навоза | 67,7 |
| Зола торфа | 36,6 |
| Зола дров | 202,8-476 |
Содержание бора в различных соединениях
Соединения бора получают из боросиликатных руд, главным образом, из датолитовых и данбуритовых. После извлечения цветных металлов можно использовать турмалиновые руды. Вследствие колебаний минералогического состава содержание B2O3 в боратовых рудах изменяется в широких пределах – от 1 до 27%. Практически весь ассортимент борсодержащих удобрений производится с использованием борной кислоты.
Способы применения
Борные удобрения могут быть использованы для предпосевной обработки семян, внесения в почву и некорневых подкормок растений.
Борную кислоту
применяют для некорневых подкормок, обработки семян, а также в качестве компонента, содержащего бор в составе сложных и смешанных удобрений.Борный суперфосфат
используется для внесения в почву перед посевом или в рядки. Выпускается в виде простого суперфосфата и двойного суперфосфата.Борфосфорное удобрение
используется для предпосевного внесения в почву.Бормагниевое удобрение
применяют для некорневых подкормок, обработки семян и внесения в почву.Борнадоталитовое удобрение
используют самостоятельно или в составе сухих тукосмесей для внесения в почву.Суперфосфат с бором
(Боросуперфосфат) применяют в районах свеклосеяния и льноводства путем основного внесения и внесения в рядки.Эффект от применения борсодержащих удобрений
Лен-долгунец и конопля
. Борные удобрения значительно повышают урожай и улучшают качество льна. Внесение бора под лен на известкованной почве резко увеличивает урожайность семян и волокна, заметно повышается качество и выход последнего.Борные удобрения оказывают большое влияние не только на известкованных, но и на не известкованных: дерново-подзолистых, дерново-глеевых, торфяных и других почвах, причем особенно отчетливо это сказывается на почвах с низким содержанием бора.
Сахарная свекла
очень чувствительна к почвенной кислотности, на кислых почвах дает низкие урожаи с плохим качеством продукции. Поэтому известкование кислых почв является обязательным агротехническим приемом при выращивании сахарной свеклы. При известковании резко повышается потребность в борных удобрениях, применение которых может дать прибавку урожая 20 %. Борные удобрения повышают как урожайность, так и содержание сахара, азота, калия, кальция в свекле, изменяют содержание фосфора. Применение борных удобрений значительно снижает заболевание сердцевинной гнилью.
Клевер и люцерна
. Отмечено повышение урожая семян клевера и люцерны при известковании кислых почв. Внесение борных удобрений в почву и некорневая подкормка бором на дерново-подзолистых и дерново-глеевых слабокислых почвах (после известкования) не только повысили урожай семян, но и значительно улучшили их качество. При этом у данных растений бор влияет главным образом на развитие генеративных органов.Зернобобовые
. Бор играет большую роль в синтезе углеводов, необходим для установления симбиоза между клубеньковыми бактериями и растениями, поэтому зернобобовые культуры положительно реагируют на борсодержащие удобрения.Некорневая подкормка менее эффективна, нежели внесение в почву. Существуют данные, что опыливание семян бурой повышает урожайность зерна кормовых бобов на 15,4 %, увеличивает количество сырого протеина на 15,5 %, повышает общее количество жира в зерне.
Кукуруза и подсолнечник
. Наиболее эффективно внесение борных удобрений в почву, а также предпосевная обработка семян и некорневая подкормка. Наилучшие результаты достигаются на фоне NPK. Отзывчивые почвы: дерновоподзолистые супесчаные, песчаные и торфянистые. Бор способствует не только повышению урожайности зеленой массы кукурузы, но и образованию початков.Подсолнечник чувствителен к недостатку бора, лучшие результаты дают обработка семян и внесение в период цветения и образования корзинок.
Картофель
. Борные удобрения положительно влияют как на увеличение урожая, так и на содержание крахмала в клубнях. Клубни вдвое реже поражаются паршой.Отзывчив картофель на слабокислых дерново-подзолистых супесчаных и песчаных, а также на осушенных торфянистых почвах. Дерново-подзолистые и суглинистые почвы меньше отзываются на внесение бора.
Кормовые корнеплоды
развивают большую массу и поэтому требуют для развития относительно большое количество бора. При отсутствии известкования на дерново-подзолистых почвах они дают низкий урожай. Известкование почвы дает лучший эффект при применении бора, повышается урожайность и сахаристость, предотвращаются сердцевинные гнили у свеклы и потемнения сердцевины у турнепса и брюквы.Овощные культуры
отзываются на внесение бора повышением урожая семян (количество и масса), улучшением качества продукции, увеличением содержания витаминов, сахаристостью. Улучшается их всхожесть. Особенно велика роль бора на орошаемых черноземах и темно-каштановых почвах.Удобрения используют путем внесения в почву, некорневых подкормок и обработки семян опудриванием или намачиванием. В защищенном грунте эффективно сочетание обработки семян и трехкратных некорневых подкормок в течение вегетационного периода.
Плодово-ягодные культуры
положительно реагируют на внесение бора, особенно яблоня, груша, вишня, смородина и земляника. Повышается урожай на 9-35,6 %, увеличивается содержание сахара и витамина C в плодах.Зерновые злаки
: овес, ячмень и пшеница реагируют лишь на предпосевную обработку семян при возделывании их на дерново-подзолистых почвах со слабокислой реакцией, а также на торфяных почвах.(c) Справочник AgroXXI