Лекция
Сера (S) - это макроэлемент, который имеет важное значение в питании растений. Вот основные аспекты его значения:
Компонент аминокислот и белков: Сера является ключевым компонентом аминокислот, таких как цистеин и метионин, которые в свою очередь являются строительными блоками белков. Белки играют важную роль в структуре и функционировании клеток растений.
Важный для ферментов: Сера присутствует в составе многих ферментов, включая те, которые участвуют в обмене веществ и регулируют множество биохимических процессов в растениях.
Формирование живых тканей: Сера входит в состав живых тканей растений, таких как кора, листья, стебли и корни. Она необходима для роста, развития и поддержания этих тканей.
Синтез фитогормонов: Сера участвует в процессах синтеза фитогормонов, таких как ауксины и цитокины, которые регулируют рост и развитие растений, включая цветение, плодоношение и образование корней.
Защита от стрессов: Сера помогает растениям устойчиво реагировать на стрессовые условия, такие как засуха и атаки вредителей. Она участвует в синтезе соединений, таких как глюкозинолаты, которые могут служить защитой от насекомых и болезней.
Недостаток серы в почве или недостаточное ее усвоение растением может привести к различным проблемам, включая желтизну листьев (как и в случае недостатка азота), ограниченный рост и недостаточное развитие растений.
Недостаток и избыток серы
Сера входит в состав всех белков, содержится в таких аминокислотах, как цистин, метионин, в растительных маслах (горчичном, чесночном и др.), в витаминах (тиамине и биотине). Она является составным элементом и некоторых антибиотиков, в частности пенициллина. Сера имеет большое значение в окислительно-восстановительных процессах, происходящих в растениях, в активировании энзимов, в белковом обмене. Она способствует фиксации азота из атмосферы, усиливая образование клубеньков у бобовых растений. Ббльшая часть соединений серы в растениях находится в BOCстановленной форме. С органическим веществом она может быть связана дисульфидной (—S—S-) группой или сульфогидрильной (—SH). Эти группы играют важную роль в окислительно-восстановительных реакциях. Например, сульфогидрильная группа при окислении теряет водород и превращается в дисульфидную группу. Источником питания растений серой являются в OCHOBHOM СОЛИ серной кислоты. Частично сера в виде сернистого газа (SO,) может поглощаться листьями из воздуха. Окисленная форма серы — исходный продукт для синтеза белков.
Она же является и конечным продуктом при их распаде. В молодых растущих органах растений, где преобладают синтетические процессы, сера находится главным образом в восстановленной форме. По мере старения растений, когда начинают преобладать процессы гидролиза над синтезом, возрастает количество окисленной формы соединений серы. При недостатке серы задерживается синтез белков, так как затрудняется синтез аминокислот, содержащих этот элемент. В связи с этим проявление признаков недостаточности серы сходно с признаками азотного голодания. Развитие растений замедляется, уменьшается размер листьев, удлиняются стебли, листья и черешки становятся деревянистыми. При серном голодании листья не отмирают, хотя окраска их становится бледной. Потребность в сере различных растений неодинакова. Больше всего ее содержится в бобовых растениях, подсолнечнике, горчице, капусте и в других культурах семейства крестоцветных. Содержание серы (в пересчете Ha SO;) в растениях выражается следующими величинами (в % к воздушно-сухому веществу): в зерне озимой пшеницы — 0,02, гороха — 0,08, в клубнях картофеля — 0,06, в соломе пшеницы — 0,11, гороха — 0,27, ботве картофеля — 0,13. В хорошем урожае зерновых хлебов и картофеля серы содержится 10-15 кг из расчета на 1 га, бобовых трав и сахарной свеклы — 20 - 30, турнепса и капусты — 45 - 75 кг. О выносе серы с урожаями сельскохозяйственных культур можно судить также по данным табл. 4.16.
В соломе хлебных злаков серы содержится в 5 раз больше, чем в зерне. По количеству потребления сельскохозяйственными культурами сера приближается к фосфору. В почве содержится около 0,1% SOs. Большим содержанием серы отличаются торфяные почвы, солонцы и солончаки, a на супесчаных и песчаных почвах Нечерноземной зоны серы часто бывает недостаточно. Обычно больше серы содержится на тех почвах, которые имеют больше гумуса, так как 80-90% этого элемента находится в органическом веществе и лишь 10 - 20% — в виде сульфатов кальция, магния, калия и натрия. Поэтому в верхнем пахотном слое серы больше. Сульфаты — главный источник серы для питания растений. Количество их в почве колеблется, а динамика содержания напоминает динамику содержания нитратов. Источником пополнения серы в почве являются органические и минеральные удобрения. Например, при внесении 36 т навоза в почву поступает около 36 кг SO; при BHeceнии 60 кг Р,О; в форме простого суперфосфата — 100, 40 кг азота в форме сернокислого аммония — 120 кг $О,. Источником серы являются также сульфаты калия, применяемые как удобрения, а также калийные соли, содержащие сульфаты калия, магния, натрия. Использование в городах и на промышленных предприятиях каменного угля (в меньшей степени нефти) в качестве топлива приводит к значительному поступлению серы в почву через атмосферу. В Скандинавии с осадками ежегодно поступает около 3,4 кг серы на 1 ra, в Западной Европе — 13,5, в США в штате Мичиган — 9-13, a в штате Индиана (промышленный район) — 142 кг в год.
4.16. Вынос серы с урожаями культур
Убыль же серы из почвы происходит не только в связи © BHIHOCOM ее с урожаем сельскохозяйственных культур, но и в результате вышщелачивания в грунтовые воды, так как анионы серной кислоты слабо поглощаются почвами. По данным американских исследователей, с дренажными водами с 1 га ежегодно вымывается до 50 кг серы. Однако эта цифра может колебаться в значительных пределах в зависимости от количества атмосферных осадков, гранулометрического состава почвы и других факторов. Потери серы вследствие вымывания значительны, так как сульфаты, как и нитраты, подвижны в почве. Полагают, что 40-60 кг серы выносится с осадками, просачивающимися в почву, особенно зимой. Вынос серы с урожаем в среднем для севооборота составляет 25-30 кг/га в год, если солома возвращается в почву, и 40-45 кг, если она удаляется с поля. Следовательно, количество серы, ежегодно теряемое почвой, составляет 60-110 кг/га в зависимости от урожая культур и интенсивности вымывания. Схематично процессы трансформации и миграции серы в почве представлены на рис. 4.10.
Рис. 4.10. Трансформация и миграция серы в почве
Высокая отзывчивость на серосодержащие удобрения наблюдается обычно в районах, удаленных от морских берегов, или там, где происходит интенсивное вымывание и нет промышленных объектов. Во многих случаях при внесении серосодержащих удобрений отмечаются прибавки урожая бобовых и хлопчатника, а также зерновых культур.
Чтобы обеспечить растения серой, можно применять удобрения, содержащие серу, к почве. Также важно следить за балансом макроэлементов в почве, чтобы растения могли эффективно усваивать серу и другие необходимые элементы для своего здоровья и роста.
Комментарии
Оставить комментарий
Агрохимия и биохимия
Термины: Агрохимия и биохимия