КРЕМНИЕВЫЕ УДОБРЕНИЯ
КРЕМНИЕВЫЕ УДОБРЕНИЯ
Интерес к кремнию связан с возможностью использования его в качестве экологически чистой альтернативы пестицидам, а также для повышения природной устойчивости растений к погодным стрессам. По словам академика В. И. Вернадского: «без кремния существование живых организмов на нашей планете невозможно».
Кремниевые удобрения изучают более 150 лет. Первый патент на кремниевое удобрение был выдан еще в XIX веке в США. Начиная с 2000 года, производство кремниевых удобрений ежегодно увеличивается на 20~30% в США, Китае, Индии, Бразилии и других странах. Сегодня их используют также в Японии, Южной Корее, Колумбии, Мексике, Австралии. В Японии еще в 1955 году приняли государственное постановление, обязующее вносить кремниевые удобрения под культуру риса.
Кремний Si официально признан Ассоциацией по контролю за удобрениями США необходимым элементом для питания растений. Содержание кремния в доступной для растений форме теперь может указываться при маркировке минеральных удобрений.
Начиная с 1999 года, раз в 3 года проводится Международная конференция Si in Agriculture, где особое внимание уделяют изучению роли и функций кремния в растениях.
Классическая советская агрохимия рассматривала кремний как условно необходимый растениям элемент, не входящий в двадцатку наиболее нужных. Кремнийорганических соединений в природе не существует, а синтетические силоксаны и силиконы инертны, поэтому сложилось мнение, что они не обладают биологической активностью. Только со второй половины XX века, после открытия академиком М. Г. Воронковым (Россия) биологической активности силатранов, биологи и химики узнали о физиологически активных органических соединениях кремния.
Кремний - второй по распространенности элемент земной коры после кислорода, почвы содержат его около 30% по массе, однако почти весь кремний связан в составе нерастворимых минералов. Однако именно в силу своей распространенности он часто недооценен в агрономии, поскольку складывается впечатление, что кремния и так много, зачем дополнительные затраты.
Между тем он является структурообразующим почвенным макроэлементом, недостаток биогеохимически активных форм кремния в агроэкосистеме всегда приводит к снижению почвенного плодородия. Какие факторы снижают доступность кремния в почве? Как ни странно, это наличие песка (песчаные почвы). Хотя песок содержит диоксид кремния, содержание доступной растворимой формы Si очень низкое, к тому же песчаные почвы подвержены вымыванию питательных веществ. Для определенных культур имеет смысл применение кремниевых удобрений на почвах, богатых гумусом и на беспочвенных субстратах в защищенном грунте. Почвы, подверженные выветриванию и выщелачиванию, особенно в условиях высокой влажности, также очень бедны на кремний. Геологически более молодые почвы содержат больше растворимого Si. Кислотность почвы не имеет большого значения для доступности кремния, он хорошо усваивается при диапазоне рН, при котором растет большинство сельскохозяйственных культур.
Тестирование почв на растворимый кремний пока не вошло в практику, однако некоторые лаборатории могут предложить такой анализ (кремний извлекают уксусной кислотой). Проблема в том, что пока не накоплена достаточная база данных по корреляции содержания кремния в почвах и поглощения его растениями.
Кремний _ обычный компонент растений, содержание его в растительных тканях очень различно и зависит от вида растения и концентрации растворимого кремния в почве. Содержание 51 в травах составляет 0,3-1,2 мг/кг сухой массы, клевере - 0,04-1,13, люцерне - 0,1-0,2 мг/кг. Однако некоторые растения (осока, крапива, хвощи) могут накапливать гораздо большее количество кремния. Растения риса содержат до 10% сухой массы в шелухе и до 15% в листьях (на массу золы) http://baidala.kz. Кремний действует как антагонист при поглощении В, Мn и Fе. Злаковые травы и другие однодольные обычно содержат его больше (приблизительно 0,1%), чем двудольные. Однако отдельные виды (хвощи) способны накапливать большие концентрации кремния - до 10% воздушносухой массы.
Дополнительное внесение кремния в исследованиях повышало его концентрацию в листьях тыквы с 700 до 3500 мг/кг, в стеблях кукурузы - с 1300 до 3300 мг/кг, во флаговых листьях пшеницы - с 1530 до 11 750 мг/ кг. Также очень различно содержание кремния в тканях одного растения. Например, полированный рис содержит его 0,5 г/кг, в то время как рисовая шелуха может содержать 230 г/кг (Матыченко, 2008, Heckmann, 2014).
Сельскохозяйственные растения поглощают от 20 до 700 кг/га кремния в год. Важную роль кремний играет при выращивании риса, где при недостатке этого элемента урожайность зерна может снижаться на 50%.