Значение серы для растений. Сера в почвах и серосодержащие удобрения

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Важность внесения серы для растений. Значение серы для растений


Значение серы для растений - 5 Сентября 2013

Несмотря на очень низкое содержание серы в сухом веществе растений, она является одним из ключевых элементов в синтезе белковых веществ и энергетических процессах в растениях. Наибольшее содержание серы наблюдается в стеблях рапса (0,5% от сухого вещества), наименьшее в семенах озимой пшеницы (соответственно 0,02%).

Сера входит в состав многих белковых веществ в виде аминокислот (цистин, цистеин, метионин), а также, ферментативных комплексных соединений (аневрин (витамин В1), пенициллин, тиамин и др.). Ценности свойств сернистых соединений заключается в возможности образования координационных дисульфосвязей в широком диапазоне энергии связей. На ровне с влиянием координационных связей с участием аминогрупп, данная возможность позволяет образовывать сольватные комплексы с легкой управляемостью структуры и каталитической активности.

Серосодержащие белковые вещества участвуют в синтезе хлорофилла, синтезе масел у крестоцветных растений (особенно, горчица, турнепс, сурепка и пр.). Также, сера входит в состав пролиолитических энзим, влияющих на синтез некоторых небелковых соединений, являющихся аккумуляторами энергии (глюкозиды, глютатион).

При этом, содержание серы в различных частях растений тех или иных видов сильно зависит от генетических факторов развития растения, содержания серы в почве, климата и много другого. Недостаток серы имеет те же симптомы, что и недостаток азота, так как, оба эти элемента расходуются в основном на синтез белковых веществ, в том числе, ферментативных. При этом, количество серного питания растения практически не сказывается на количестве урожая, но, отражается на содержании в плодах витаминов, белковых и липидных веществ, а также других важных соединений.

Растения получают серу почти исключительно из почвы, в виде сульфатных групп. Органические соединения серы растения усваивать не могут, их должны предварительно разрушить микроорганизмы. Большая часть серы в почве (85 – 90%) представлена белковыми веществами и их органическими остатками в составе гумуса. Содержание серы и азота в гумусе всегда находится в примерной пропорции от 1:12 до 1:8. Что указывает на одновременное попадание в почву серы и азота гуминовых веществ под действием микроорганизмов.

Нормальное количество серы в почве должно быть не менее 10-15 кг на гектар. Иначе происходит вырождение микрофлоры, специализирующейся на переработке белковых веществ в минеральные соединения серы и азота. Что приводит к голоданию растений. Некоторые почвы содержат минеральные соединения серы (CaSO4, Al2(SO4)3, Na2SO4 и пр.) в достаточном количестве, до 3,5 граммов на 100 гр. сухой почвы. Такая картина характерна для засушливых южных районов, где редко проходят дожди и много светит солнце. Для северных районов с высоким содержанием чернозема это не характерно.

Растениям требуется сравнительно немного серы, причем, ее усвоение происходит в течении практически всей жизни растения. Поэтому, специальным внесением содержащих серу удобрений занимаются редко.

Сера входит в состав многих комбинированных удобрений, например: суперфосфат, сульфат аммония, азофоска, сульфат калия и др.

www.chemfive.info

Сера. Значение серы для растений. Функции серы — Физиология растений

Территория рекламы

В почве сера находится в органической и неорганической формах. Органическая сера входит в состав растительных и животных остатков. Основные неорганические соединения серы в почве – сульфаты (CaSO4, MgSO4, Na2SO4). В затопляемых почвах сера находится в восстановленной форме в виде FeS, FeS2 или h3S.

Растения поглощают из почвы сульфаты и в очень незначительных количествах серосодержащие аминокислоты. Содержание серы в растениях составляет около 0,2 %. Однако в растениях семейства крестоцветных ее содержание значительно выше. Сера содержится в растениях в двух основных формах - окисленной в виде неорганического сульфата и восстановленной (аминокислоты, глутатион, белки). Процесс восстановления сульфата происходит в хлоропластах.

Одна из основных функций серы в белках - это участие SH-группы в образовании ковалентных, водородных и меркаптидных связей, поддерживающих трехмерную структуру белка. Дисульфидные мостики между полипептидными цепями и двумя участками одной цепи (по типу S-S-мостика в молекуле цистеина) стабилизируют молекулу белка. Сера входит в состав важнейших аминокислот - цистеина и метионина, которые могут находиться в растениях в свободной форме или в составе белков. Метионин относится к числу 10 незаменимых аминокислот и благодаря наличию серы и метильной группы обладает уникальными свойствами и входит в состав активных центров многих ферментов. Метиониновые остатки могут придавать молекуле белка гидрофобные свойства, что играет важную роль в стабилизации активной конформации ферментов в солевом окружении. Сера входит в состав многих витаминов и коферментов, таких как биотин, коэнзим А, глутатион, липоевая кислота. В связи с этим сера необходима для многих процессов обмена веществ (например, аэробная фаза дыхания, синтез жиров и так далее). Сера участвует в образовании полиаминов, которые влияют на структуру нуклеиновых кислот и рибосом, регулируют процессы деления клеток. Недостаточное снабжение растений серой тормозит синтез серосодержащих аминокислот и белков, снижает фотосинтез и скорость роста растений, приводит к разрушению хлоропластов. Симптомы дефицита серы - побледнение и пожелтение молодых, а затем и старых листьев.

ifreestore.net

Agro2b – информационно-аналитический портал в сфере сельского хозяйства, торговая площадка, социальная сеть для аграриев

Постоянное поступление серы в растения очень важно для их нормального роста и развития. Сера (S) участвует в ряде важных метаболических процессов в растениях, играет ключевую роль в синтезе белка, входит в состав витаминов Тиамин (B1) и Биотин (H), а так же входит в состав масла масличных культур и специфическое вещество – аллиин.

Эти символы знакомы любому агроному, как азбука – школьнику с первого класса. Но мало знать буквы – нужно уметь складывать их в осмысленные фразы, и применять их при решении конкретных задач.

Нужная как воздух

Полезные свойства серы разнообразны и зависят от тех растений, которые её получают. Поскольку сера – ключевой элемент в формировании аминокислот, от серы зависит интенсивность формирования белков, в том числе специфичных для вида. Например, в зерновых сера влияет на содержание протеина в зерне и его хлебопекарные свойства, а у лекарственных растений – на интенсивность образования биологически активных веществ.

От серы зависит и эффективность усвоения других удобрений. Как маленькая, но незаменимая деталь головоломки, сера дополняет общий комплекс элементов и соединений, нужных для растения: без этого элемента общая картина просто не сложится.

Справка

Сера способствует азотному метаболизму растений и росту сопротивляемости болезням и вредителям. Производители должны особенно тщательно следить за содержанием серы в почве, ведь симптомы "серного" голодания растений легко спутать с голоданием "азотным", а питание серой и азотом у растений тесно связаны. Зачастую многие проблемы, связанные с недостаточным усвоением N-соединений в питании растений, бывают вызваны именно недостатком серы.

В растениеводстве сера помогает снизить объёмы применяемых химикатов. Так, для фермеров, занятых "органическим" земледелием, будет полезна роль серы как натурального фунгицида и особенно акарицида, совмещённого с удобрением – для борьбы с клещами в "органическом" производстве серу заменить просто нечем. В дополнение к этому, сера повышает стойкость растений к воздействию стрессов – опять-таки, ключевой фактор в органическом производстве, где применение химических СЗР недопустимо.

Если вы фермер, производящий для разборчивых городских потребителей "органические" овощи – сера обязательно должна присутствовать в вашем "арсенале".

 

Серой и не пахнет?

Известно, что до 80–90 % серы в почве присутствует в органических формах, а 10–20% – в минеральных. Обычно это сульфаты калия, натрия, кальция и магния. Большое количество серы поступает в почву с атмосферными осадками. В форме органических соединений сера совершает долгий путь в цикле почвообразования и становится доступной растениям при разложении органических веществ и образовании минеральных соединений. Этот процесс называют сульфофиксацией.

Однако при этом во многих регионах мира дефицит серы в почвах проявляется всё острее вследствие непродуманного применения агротехнологий. В результате сера экспортируется вместе с биомассой, а не остаётся в верхних слоях почвы; её содержание в земле падает. Парадоксальным образом улучшение экологической обстановки также мешает восстановлению серы в почвах: в развитых странах, где одним из источников попадания серы в почву были промышленные выбросы, их объём за последние десятилетия значительно снизился.

Справка

По данным агрохимических служб, высоким содержанием серы (более 12 мг/кг) характеризуются менее 10 % пахотных угодий, средним (6,1-12 мг/кг) – до 30% и порядка 60% – это земли с низким (менее 6 мг/кг) содержанием серы.

Cейчас в России порядка 75% пахотных угодий нуждаются в применении серосодержащих удобрений.

По другим данным, уже не менее 89,3 % почв нуждаются в улучшении их состояния по сере.

 

Кому нужнее сера?

В белках содержится 90% серы в растении. Наиболее остро вопрос применения серы стоит для масличных культур – действительно, при нормальном серном питании, масличность подсолнечника возрастает на  4-5%, а урожайность на 1-2 ц/га. Это самые ценные коммерческие культуры – и как раз те, для кого сера важнее всего.

Если вы не хотите терять деньги на съёмах с цены за низкую масличность, уделите внимание подкормке ваших культур серой.

 

А для зерновых сера  – это решение и для урожайности, и для качества зерна. Применение серосодержащих удобрений повышает урожайность озимых зерновых на 5-8 ц/га, а содержание сырой клейковины на 2-3,5%.

В то же время, дефицит серы приводит к снижению эффективности усвоения азота, способствует накоплению нитратов в продукции. Каждая единица серы, недополученная растением, – потенциальная причина потери 15 единиц азота.

Сера помогает росту и деятельности корней, а в результате в надземных органах увеличивается содержание азота и фосфора.

Есть проблема – есть решение

Хорошее лекарство от серного дефицита – сульфоаммофос NP(S) – 20:20 (13.5). Его гранулы хорошо подходят для внесения как под основную обработку, так и для предпосевного и припосевного внесения. Между высоким содержанием фосфора и серы и хорошим развитием растений на ранних стадиях можно смело ставить знак равенства, и производители удобрений не видят недостатков в такой форме внесения удобрений. С одобрением эксперты относятся и к сульфату аммония (AS – 21:24). В сельском хозяйстве чаще используется его гранулированная форма, но сельхозпроизводители охотно закупают и применяют и кристаллическую.

Но самой интересной инновацией последних сезонов в мире удобрений стала карбамидно-аммиачная смесь с содержанием серы (КАС + S – 23:3.6). Это жидкое азотно-серное удобрение с интересом обсуждают эксперты, к нему присматривается рынок. КАС подходит для подкормок на всех стадиях вегетации, при соблюдении рекомендаций производителя. Этот безопасный продукт легко хранить, транспортировать и вносить, с заделкой или без неё.

 

Новый продукт, предлагаемый компанией "Еврохим", начал распространяться по югу России. В конце марта была запущена пилотная установка по производству серосодержащей КАС в г. Усть-Лабинск Краснодарского края. К 1 сентября объём нового продукта, реализованного для испытаний фермерам, готовым идти навстречу новым решениям, достиг 1 100 тонн. Для пилотного проекта цифра внушительная, и производители уверены в успехе и собираются его развивать. Текущие объёмы производства, по их мнению – лишь начало, которое пока даже не позволяет говорить о будущих производственных мощностях. Но растущий интерес фермеров даёт уверенность в том, что направление выбрано верно, и за ним будущее.

"Еврохим", со своей стороны, советует не бояться инвестиций на создание собственной инфраструктуры по хранению КАС с серой.  Те, кто уже понял выгоды КАС-32, и незаменимость серы для растений, сами инвестируют в инфраструктуру, создают собственные станции хранения для жидких удобрений. Но все дистрибьюторы "Еврохима" готовы предложить небольшим фермерским хозяйствам в аренду емкости (еврокубы), которые фермера вернут после внесения КАС+S на поля. Для них это единственное на сегодня бюджетное решение, однако оно позволяет получить и прочувствовать выгоду от применения таких удобрений.

agro2b.ru

Роль серы в развитии растений

сераМесто озимых хлебных злаков в растениеводстве и их роль в обеспечении людей и животных продовольствием трудно переоценить. Украина, имея большие земельные ресурсы, может производить значительно большее количество зерна пшеницы благодаря совершенствованию технологий внесения удобрений. Значение серы как мезоэлемента чрезвычайно важно - она необходима растениям почти в таких количествах, как и фосфор. Общее содержание серы в верхних слоях почвы колеблется в пределах от 0,01-0,02 до 0,2-0,4% (в почве она представлена минеральными и органическими соединениями). Самая распространенная почвенная форма минеральных соединений серы - это сульфаты кальция, натрия, магния; в случае переувлажнения почвы соединения серы становятся недоступными для растений. Главным конечным продуктом бескислородных преобразований серы является сероводород, который придает почве неприятный запах. Часто при отсутствии дальнейших преобразований сероводорода он накапливается в почве в ядовитых для растений количествах. Поэтому важным показателем плодородия почвы является наличие в нем достаточного количества бактерий, которые будут превращать серу в доступную для растений форму.

В растительный организм сера поступает главным образом через корни в виде аниона SO42-. Она также может поглощаться листьями растений в виде SO22- из воздуха. Однако ведущую роль в обеспечении растений серой все же играют сульфат-ионы. Самыми доступными для растений являются сульфаты магния, кальция, калия, а если почвы перенасыщены солями - сульфаты натрия.

Сера незаменима в минеральном питании, поскольку принимает непосредственное участие в метаболизме растений. Она входит в состав белков, незаменимых аминокислот, витаминов, ферментов. Кроме того, этот элемент входит в состав веществ, участвующих в формировании устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. Недостаток серы в растительном организме вызывает различные нарушения, в первую очередь нарушается синтез белков, серосодержащих аминокислот (цистеина, метионина), изменяется окраска листьев из-за недостаточного образования в них хлорофилла. У растений развивается хлороз, подавляется рост стебли, листья приобретают красноватую окраску и отмирают. Проявление дефицита серы похоже на недостаток азота, поскольку эти элементы входят в состав белков. Однако при дефиците азота первыми начинают отмирать старые листья (реутилизацию в молодые органы), а при недостатке серы - молодые листья, так как из старых органов этот элемент не реутилизуеться. В связи с тем, что сера входит в состав белков, ее дефицит в почве влияет на качественные показатели урожая. Известно, что содержание белка и сырой клейковины определяет хлебопекарные свойства пшеничной муки. В посевах зерновых внесения серы стимулирует кущение, по ее действия возрастает количество зерен в колосе и масса 1000 зерен. Внесение серных удобрений под озимую пшеницу увеличивает объем хлеба и его качество.

nanit.ua

Важность внесения серы для растений

Дефицит серы у рапсаРастения используют источники серы в течении всего периода вегетации. Повышение интенсивности усваивания приходится на фазу цветения. Сера усваивается растением в виде сульфатов, которые в затем клетках восстанавливаются в форме SH.

Сера в основном усваивается из почвы в виде сульфатов. Помимо этого, растения могут усваивать серу из аминокислот, которые содержат этот элемент, к примеру цистеин, метионин и другие. Сера также может усваиваться через листья непосредственно из воздуха, поскольку растения имеют способность абсорбировать сернистый газ. Общая потребность серы для рапса составляет 50 – 70 килограмм Sна гектар. Имеет большое значение сера, которая входит в состав белков, которые выполняют функции энзима. Сера создает мостики из дисульфидов, которые являются соединениями между соседними полипептидными цепочками и таким образом укрепляют стабильность молекулы белка. Поэтому аминокислоты, которые содержат в себе серу, выполняют важнейшую роль для стабильности расположения цепочек в пространстве.

 

Связи с сульфгидрильной группой –SHявляются важной для окислительной-восстановительной реакции, которая заключается в окислении (отдачи) или восстановлении (соединении) водорода. Во многих случаях это связано с преобразованием двух групп –SHв дисульфидную группу -S-S- (реакция может также происходит и в обратном направлении). Например, окислительно-восстановительная реакция носителя электронов феродоксина заключаются в создании связей между атомами серы или меду серой и железом (сера и железо входят в состав феродоксина). Этот носитель берет участие в фотосинтезе, с связывании молекулярного азота, в восстановлении нитратов до аммиака. Любое нарушение доступности серы оказывает влияние на реакцию синтеза серных аминокислот и фотосинтеза.

Недостаток серы ведет к ослаблению усвоения азота из почвы и замедление его циркуляции в растении. В таком случае азот не берет участия в белковом обмене, происходит повышение содержания нитратов, которые в высоких концентрациях становятся ядовитыми для растений. Недостаток серы проявляется светло-зеленой окраской растений, начиная от молодых листков на макушке. Наблюдается мраморная окраска листов, заметно их пожелтение между жилками в направлении от края листовых пластин к их центру. Все растение становится бледным, листья деформируются: становится уже, мельче, ломким, зачастую жесткими.

Под растение, которое страдает от недостатка серы следует внести комплексное хелатное микроудобрение NanitPremium. Из-за недостатка этого элемента растение медленнее растет и слабее цветет. Наблюдается побелее цветков рапса. Рапс выпускает стручки, но в них значительно меньше семян, порой они могут и отсутствовать вовсе.

nanit.ua

Сера для растений | AGROELEMENT

Сера (S) входит в состав многих веществ, играющих важную роль в жизнедеятельности растений и определяющих их продуктивность. Она содержится в таких незаменимых соединениях, как аминокислоты (метионин, цистин, цистеин), и в отдельных промежуточных соединениях, принимающих участие в их синтезе. Сера входит в состав протеолитических энзим и каталитических соединений (аневрин – витамин В1, тиамин, пенициллин и др.). Синтез некоторых азотистых небелковых соединений (гликозиды, глутатион) происходит под влиянием серы. При этом глутатион играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах.

Большая роль серы установлена в синтезе масел у крестоцветных растений (горчица, сурепка и др.), а также в синтезе хлорофилла. При ее недостатке тормозится фотосинтез и возникает явление хлороза листьев.

Количество серы в растениях многих видов сравнительно небольшое и колеблется от 0,50 (в стеблях рапса) до 0,02% (в зерне озимой пшеницы). Однако возможны значительные колебания по содержанию серы в одних и тех же растениях. Это связано как с генетическими факторами, так и с уровнем питания растений серой. Вынос серы из почвы с урожаем также у различных культур неодинаков.

Многочисленные микроорганизмы способны использовать разнообразные соединения серы, а корни высших растений — только серу в виде SO4. Листья усваивают также из атмосферы окислительную серу SO2.

Содержание серы в почвах сильно колеблется и в зависимости от их типа может составлять от 2 до 3500 мг на 100 г почвы. Сера в почве находится преимущественно в органической форме и только 10-15% — в форме SO4. Характерно, что гумус имеет отношение N : S почти постоянное – от 8 : 1 до 12 : 1. В среднем количество серы в почве, обеспечивающее нормальное питание растений, должно составлять не менее – 10-15 кг/га, иначе обнаруживается серная недостаточность. Недостаток серы в почве отображается прежде всего на активности микроорганиизмов – метаболизаторов серы в образовании гумуса.

Положительное влияние серы часто остается незамеченным, так как воздействует она главным образом не на величину урожая, а на его качество. Кроме того, внешнее проявление серного голодания растений обычно маскируется почти полным сходством с признаками недостатка азотной пищи.

Ранее при разработке системы применения удобрений, как правило, вопросы питания серой не были ведущими. С переходом на концентрированные удобрения, в составе которых серы меньше, встает вопрос об обеспечении серными удобрениями сельскохозяйственных культур в районах, где может проявиться серная недостаточность.

agroelement.com

Все о растениях и цветах!

Сера – широко распространенный в природе элемент, который имеет важное значение для функционирования как растительных, так и животных организмов. Она аккумулируется в вулканически активных областях, и в мире имеются крупные месторождения элементарной серы. До сравнительно недавнего времени серным сырьем служили вулканическая сера и пирит (Fe2S). В 20-м веке­­­­­Г. Фраш разработал способ добычи серы путем плавления ее подземных залежей, что расширило использование серы в сельском хозяйстве и промышленнос­ти.

Углеводородные полезные ископаемые содержат серу, поскольку сера входила в состав органических соединений, из которых сформировались данные ископаемые. Серу извлекают в качестве побочного продукта из таких ископаемых видов топлива, как нефть, газ, битуминозные пески и уголь. Очистка ископаемых видов топлива от серы снижает выбросы серы в атмосферу при их сжигании. В настоящее время элементарная сера получается при переработке и очистке нефти и газа. Сера поставляется на мировой рынок в твердом или расплавленном виде.

Сера – важный продукт для химической промышленности, особенно в форме серной кислоты. Промышленность по производству фосфорных удоб­рений – крупнейший потребитель серы. Мировые поставки и цены на серу тесно связаны с рынком фосфорных удобрений.

Сера в почве. Органические соединения серы

В почве сера в основном находится в составе органических соединений, представленных растительными остатками и гумусом (до 98% от валового содержания серы в почве). Существует целый ряд комплексных органических соединений серы (например, сульфатэфиры и соединения с C-S-связями), однако корни растений не могут поглощать серу в данной форме. Сера становится доступной растениям только в сульфатной форме – в процессе минерализации органических соединений, протекающем с участием микроорганизмов.

В результате деятельнос­ти микроорганизмов в почве постоянно протекают процессы трансформации серы – превращения между органичес­кими и неорганическими соединениями серы. Сульфатная форма серы образуется в качестве побочного продукта в процессе минерализации органического вещест­ва почвы, протекающем с участием мик­роорганизмов. Процесс иммобилизации представляет собой включение сульфатной формы серы в микробную биомассу почвы. Наиболее простым способом для определения того, протекает ли в почве чистая (нетто) минерализация или чистая иммобилизация серы, служит анализ соотношения углерода к сере. Процесс высвобождения серы – перехода в сульфатную форму в основном протекает при соотношении C:S в органическом веществе менее, чем 200:1; а иммобилизация серы обычно происходит в тех случаях, когда соотношение C:S превышает 400:1. Определить направленность процессов мобилизации-иммобилизации серы в почве гораздо сложнее, если соотношение C:S находится в диапазоне между вышеуказанными значениями.

Процесс минерализации органического вещества почвы и высвобождения серы чаще всего протекает слишком медленно для того, чтобы удовлетворить потребности высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур в сере. Возникающий недостаток серы должен устраняться за счет внесения органических или минеральных удобрений, содержащих серу.

Неорганические соединения серы

Только небольшая часть от валового содержания серы в почве находится в неорганической форме. Сульфатная сера – наиболее распространенная форма среди неорганических соединений серы в поч­ве. Сульфаты входят в состав почвенного раствора, удерживаются поверхностью минеральных частиц почвы, а также находятся в составе таких минералов, как гипс. В затопляемых и слабодренированных поч­вах могут образовываться минералы группы сульфидов (например, пирит). Большинство сульфатов хорошо растворимо в воде и передвигается с током почвенной влаги. Они слабо удерживаются (адсорбируются) глинистыми и другими почвенными минералами, особенно при низких значениях pH почвенного раствора. Адсорбированные почвой сульфаты представляют собой важный резерв серы для питания растений, особенно в нижних горизонтах почвенного профиля (глубже 30 см), имеющих кислую реакцию среды. Спе­цифическая адсорбция сульфат-ионов характерна для некоторых типов почв, особенно имеющих высокое содержание свободных оксидов и гидроксидов железа и алюминия. Неспецифическая адсорбция сульфат-ионов почвой ослабляется при известковании и внесении фосфорных удобрений.

Вымывание сульфатов из почвы

Потери серы из почвы в основном происходят за счет вымывания сульфат-ионов из корнеобитаемой зоны при выпадении большого количества осадков и при орошении. Размеры потерь серы от вымывания зависят от почвенно-климатических условий – ежегодные потери обычно составляют от 5 до 60 кг S/га(4-54 фунтов/акр). По сравнению с незасеянной поч­вой под хорошо развитыми посевами сельскохозяйственных культур вымывание сульфат-ионов, как правило, идет менее интенсивно. Для снижения потерь азота из почвы, связанных с вымыванием нитратов, обычно выращиваются почвопокровные культуры. Возделывание таких культур также помогает снизить и риск вымывания серы, поскольку она поглощается из почвы растениями и затем возвращается с растительными остатками.

Газообразные потери серы из почвы

В анаэробных условиях сульфаты восстанавливаются почвенными бактериями до целого ряда соединений, которые по большей части не могут поглощаться растениями. Указанные соединения включают сероуглерод, карбонилсульфид, диметилдисульфид, метилмеркаптан и сероводород – летучий газ. Обычно образуются сульфиды двухвалентного железа – минералы группы пирита.

Сера в атмосфере

Диоксид серы (SO2) входит в группу газов, обладающих высокой химической активностью. Они выделяются в атмосферу при сгорании ископаемых видов топлива. Выбросы SO2 регулируются правительственными постановлениями, поскольку загрязнение атмосферы диоксидом серы приводит к повреждению органов дыхания и вызывает кислотные осадки. Бóльшая часть серы, содержащейся в ископаемых видах топлива (особенно в форме сероводорода), удаляется до их сжигания. Это основной источник получения элементарной серы.

Экологические аспекты

Содержание сульфат-ионов в питьевой воде не регулируется правительственными постановлениями, однако, согласно рекомендациям Агентства по охране окружающей среды США, данный показатель не должен превышать 250 мг/л из-за ухудшения вкуса и запаха питьевой воды при более высоких концентрациях сульфат-ионов. Содержание сероводорода в воде из артезианских скважин в количестве лишь нескольких мг/л ухудшает вкус и запах воды. Концентрация сульфат-ионов в природных поверхностных водах редко служит лимитирующим фактором, ограничивающим развитие водных организмов. В данном случае возможно косвенное влияние1.

Сера – элемент питания растений

Отчуждение серы с урожаями сельскохозяйст­венных культур без соответствующего возмещения за счет внесения удобрений постепенно ведет к истощению почвенных запасов серы. Применение серосодержащих удобрений может не требоваться на поч­вах с высокими запасами органического вещест­ва, однако отзывчивость сельскохозяйственных культур на систематическое внесение серосодержащих удобрений наблюдается на многих типах почв.

Листовая и почвенная диагностика

Для определения обеспеченности почвы доступной для растений серой разработан целый блок аналитических методов. В ряде регионов мира поч­венная диагностика оказалась более успешной, в остальных случаях – менее успешной. Определение степени доступности почвенной серы растениям час­тично зависит от оценки скорости минерализации органического вещества почвы, поэтому применение методов почвенной диагностики имело разный успех. Отзывчивость растений на применение серосодержащих удобрений чаще всего наблюдается на почвах легкого гранулометрического состава с низким содержанием гумуса. Тем не менее, отзывчивость растений на внесение серы выявлена во многих регионах мира. Сульфат-ионы имеют сравнительно высокую подвижность в почве и могут аккумулироваться за пределами верхнего горизонта почвы (глубже 30 см).Глубина отбора почвенных образцов должна соответствовать глубине проникновения корневой сис­темы растений для того, чтобы учесть содержание подвижных форм серы за пределами поверхностного горизонта почвы. Включение более глубоких слоев, особенно для почв легкого гранулометричес­кого состава, зачастую повышает объективность оценки обеспеченности почвы подвижными формами серы.

Растительная диагностика – надежный способ для определения нуждаемости растений в сере. Выбор частей растений для анализа, а также сроки отбора растительных образцов зависят от конкретной сельскохозяйственной культуры, но, как правило, анализируются молодые части растений в период максимальной потребности растений в сере. Необходимо принимать во внимание, что при дифференциации почвенного профиля по содержанию по­движных форм серы, сера из более глубоких слоев почвы становится доступной растениям при достижении корневой системой данной глубины.

Источники серы для питания растений

Если результаты почвенно-растительной диагностики свидетельствуют о недостатке серы, применяются серосодержащие удобрения. Существует большое количество хороших серосодержащих удоб­рений, которые используются для удовлетворения потребностей растений в сере.

Элементарная сера (99% S).

Элементарная сера нерастворима в воде. Необходимо окисление элементарной серы микроорганизмами до доступной растениям сульфатной формы. Скорость процесса окисления в основном зависит от тонины помола элементарной серы и почвенно-климатических условий. Удельная поверхность молотой серы обратно пропорциональна размеру частиц. Из-за большей удельной поверхности мелкие частицы окисляются почвенными бактериями быстрее, чем крупные. Однако на практике трудно добиться равномерного внесения тонкодисперсной элементарной серы, поэтому использование такого удобрения непрактично. К тому же,серная пыль пожароопасна и может раздражать респираторную систему. С увеличением площади поверхности удобрения, контактирующей с почвой, повышается скорость превращения элементарной серы в сульфат-ион, поэтому перемешивание элементарной серы с поч­вой в целом предпочтительнее ленточного способа внесения. Элементарная сера окисляется различными поч­венными микроорганизмами, включая тионовых бактерий из рода Thiobacillus (Acidithiobacillus). Процесс окисления серы идет значительно быстрее при оптимальных условиях для роста микроорганизмов, включая температуру, влажность, величину pH и аэра­цию почвы. При низкой температуре и влажнос­ти почвы процесс окисления серы идет медленнее.

2S° + 3O2 + 2h3O → 2h3SO4 (элементарная сера серная кислота)

Из-за образующейся серной кислоты элементарная сера используется для кислования щелочных почв, а также для подкисления воды. Считается, что 1 т элементарной серы нейтрализует приблизительно 3 т известняка. Элементарная сера в течение долгого времени также использовалась и в качестве фунгицида.

Смесь элементарной серы с бентонитом (90% S). Расплав элементарной серы смешивается с бентонитом (примерно 10%) для получения пеллет или приплюснутых гранул. При контакте с почвенной влагой бентонит набухает, и пеллеты разрываются на большое количество мелких фрагментов с очень большой площадью поверхности соприкосновения с почвой. В смеси элементарной серы и бентонита добавляются также различные микроэлементы (включая Zn, Fe и Mn), доступность которых растениям повышается за счет подкисления почвы в процессе окисления элементарной серы.

Гипс (16-18% S). Сульфат кальция (CaSO4•2h3O) слаборастворим в воде (0.2 г/л). В результате его медленного растворения сульфат-ионы переходят в поч­венный раствор и в дальнейшем поглощаются растениями. Кроме того, гипс используется в качестве источника кальция при недостаточной обеспеченности почв данным элементом питания, а также для химической мелиорации солонцовых почв.

Простой суперфосфат (11-12% S). Данное удоб­рение получается при взаимодействии серной кислоты с фосфатной рудой. При этом получается смесь дигидрофосфата кальция и гипса. Использование данного удобрения снизилось, так как экономически выгоднее транспортировать и вносить в почву более концентрированные формы фосфорных удобрений.

Сульфат аммония (24% S). Сульфат аммония [(Nh5)2SO4] – часто используемое удобрение, которое служит источником как азота, так и серы. Это, главным образом, побочный продукт различных промышленных производств, хотя иногда сульфат аммония получают за счет химической реакции между аммиаком и серной кислотой. Сульфат аммония хорошо растворим в воде, и часто используется при производстве жидких комплексных удобрений. Подкисление почвы, наблюдаемое при применении (Nh5)2SO4, происходит, главным образом, в результате процесса нитрификации – окисления аммонийного азота до нитратной формы, а не за счет сульфат-ионов.

Сульфат калия (17-18% S). Данное удобрение [K2SO4] используется достаточно часто. Сульфат калия может извлекаться непосредственно из природных рассолов. Также его получают посредством химических реакций с участием различных солей и кислот2. Сульфат калия хорошо растворим в воде. Это хороший источник сульфатной серы для растений.

Калимагнезия (лангбейнит) (20-22% S). Лангбейнит (K2SO4•2MgSO4) извлекается из соляных месторождений. Это хорошо растворимое в воде удобрение, которое служит источником сразу трех важнейших элементов питания растений.

Сульфонитрат аммония (6-14% S). Данное соединение получается при нейтрализации азотной и серной кислот газообразным аммиаком. Содержание серы может варьировать в зависимости от получаемых в результате данной химической реакции продуктов. Совсем недавно стало выпускаться новое гранулированное удобрение, получаемое из плава нитрата и сульфата аммония (14% S).

Обогащенные серой удобрения. Некоторые виды удобрений (например, аммофос и диаммофос) иногда обогащаются смесью тонкодисперсной элементарной серы и сульфатных солей для получения продуктов, содержащих серу как в доступной растениям форме, так и обладающих пролонгированным действием. Подкисление почвы в зоне контакта с частицами элементарной серы повышает растворимость соединений фосфора и цинка в почве.

Тиосульфаты (10-26% S). Тиосульфатные формы удобрений – это прозрачные жидкости, содержащие серу в виде S2O32-. Их часто смешивают с другими жидкими удобрениями. В достаточно прогретой поч­ве тиосульфат-ион переходит в сульфат-ион в течение одной-двух недель.

Сульфаты магния (14-22% S). Сульфаты магния представлены двумя минералами –кизеритом (MgSO4•h3O) и эпсомитом (MgSO4•7h3O). Эти со­единения хорошо растворимы в воде, и содержат серу в доступной растениям сульфатной форме.

Навоз и компосты. Содержание серы в навозе и компостах зависит от вида сельскохозяйственных животных, типов кормов, а также способов содержания животных. Содержание серы в навозе и компостах обычно находится в диапазоне от 0.3 до 1.0% в расчете на абсолютно сухое вещество. В процессе минерализации происходит превращение органичес­ких серосодержащих соединений в доступную растениям сульфатную форму.

Выбор наиболее подходящей формы серосодержащих удобрений зависит от физико-химических свойств почвы – величины pH, содержания гумуса, а также от размера потерь серы за счет вымывания. Необходимо учитывать и потребность растений в других элементах питания, которые могут входить в состав серосодержащих удобрений. Выбор той или иной формы серосодержащих удобрений также зависит от того, требуется ли в конкретные сроки внесение серы в непосредственно доступной растениям форме или нет.

Д-р Миккелсен – Региональный директор МИПР по Западу Северной Америки, г. Мерсед, штат Калифорния, США; e-mail: [email protected].

Д-р Нортон – Региональный директор МИПР по Австралии и Новой Зеландии, г. Хоршам, Австралия; e-mail: [email protected].

Перевод с английского и примечания: В.В. Носов.

prilesie.net


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта