Augiem nepieciešami arī mikroelementi!

15.09.2011

Saskaņā ar mūsdienu pētījumiem, augi sava organisma uzbūvei izmanto 15 elementus: oglekli C, skābekli O, ūdeņradi H, slāpekli N, fosforu P, kāliju K, kalciju Ca, magniju Mg, sēru S, dzelzi Fe, mangānu Mn, cinku Zn, varu Cu, boru B, molibdēnu Mo.

Oglekļa, skābekļa un ūdeņraža piegādi augiem regulē netieši, tikai siltumnīcās oglekļa piegādi regulē tieši. Pārējie divpadsmit elementi iedalīti divās grupās. Šāds iedalījums ir relatīvs, un tam pamatā ir elementu saturs auga orgānos. Makroelementi ir slāpeklis, fosfors, kālijs, kalcijs, magnijs, sērs. Mikroelementi ir dzelzs, mangāns, cinks, varš, bors, molibdēns. Visvairāk augi patērē oglekli, skābekli, ūdeņradi un makroelementus (N, P, K, Ca, Mg, S).

Oglekli augi galvenokārt saņem no atmosfēras un daļēji no augsnes gāzveida fāzes. Skābekli un ūdeņradi iegūst, hloroplastos sašķeļot ūdens molekulas. Pārējo barības elementu avots ir augsne un lapu mēslojums. Bioloģisko funkciju labākai izpratnei barības elementus ieteicams iedalīt grupās pēc to ķīmiskā raksturojuma: nemetāli, sārmzemju metāli un smagie metāli.

Nemetāli	Sārmzemju metāli	Smagie metāli
Ogleklis	Kālijs	Dzelzs
Skābeklis	Magnijs	Mangāns
Ūdeņradis	Kalcijs	Cinks
Slāpeklis		Varš
Sērs		Molibdēns
Fosfors
Bors

No mikroelementiem Fe, Mn, Zn, Cu un Mo ir smagie metāli, bet B ir nemetāls. Ražas lielumu un kvalitāti nosaka minimumā esošais barības elements (J. Lībiga minimuma likums). Augam nav svarīgi, kurš no būtiski svarīgajiem barības elementiem ir deficītā – lielā vai mazā daudzumā nepieciešamais. Barības elementiem visā veģetācijas periodā jābūt sabalansētiem, lai netraucētu augšanu un attīstību.

Pēdējo gadu laikā izpētītas dažādu kultūru prasības pēc mikroelementiem, to fizioloģiskā loma augos, optimālais satura līmenis augsnē un augos, trūkuma un pārbagātības kaitīgā ietekme. Ir izstrādātas tehnoloģijas mikroelementu pievienošanai pie kombinētajiem makroelementu mēsliem, tiek ražoti atsevišķi mikroelementu un kompleksona savienojumi helātu veidā. Rūpnieciski izgatavo arī vairāku mikroelementu helātsavienojumus koncentrētu šķīdumu veidā.

Kādēļ palielinās vajadzība pēc mikroelementiem

Mazattīstītās valstīs ar zemām kultūraugu ražām, kur pietiekamā daudzumā netiek lietoti ne organiskie, ne minerālmēsli, mikroelementu problēma nav tik aktuāla. Tur ražas lielumu un kvalitāti parasti limitē kāda makroelementa deficīts, meliorācijas trūkums vai citi faktori.

Valstīs, kurās ziemas kviešu vidējā raža pārsniedz 70 c/ha, kartupeļu – 350 c/ha, rapšu – 50 c/ha, augi jānodrošina gan ar makroelementiem, gan arī ar mikroelementiem. Grūtības augu apgādē ar mikroelementiem rada arī tas, ka vairākumā gadījumu šiem elementiem nav absolūta trūkuma, bet tie ir relatīvā deficītā.

Relatīvo mikroelementu deficītu rada vai pastiprina pārmērīgs augsnes skābums vai tās pārkaļķošana. Stipri skābās augsnēs augi slikti uzņemmolibdēnu, bet pārbagāti mangānu, dzelzi, cinku. Augsnes pārkaļķošana izsauc dzelzs, mangāna, cinka, vara un bora trūkumu.

Bors

Pārbagāts ūdenī izšķīdis kalcija saturs, ja pHKCl ir 6,2–7,0 un vairāk, veido mazšķīstošu kalcija borātu un izsauc akūtu bora deficītu.

• Augsnes pHKCl≤6,2; tajā daudz ūdeņraža jonu H+, tādēļ borskābes disociācija notiek šādi: H3BO3        H2BO3– + H+, un neveidojas gandrīz nešķīstošais kalcija borāts.

• Augsnes pHKCl>6,5; maz ūdeņraža jonu H+, bet daudz hidroksiljonu – OH–, tādēļ borskābes disociācija notiek citādi.

             H3BO3            HBO3– – + 2H+

             HBO32– + Ca2+            CaHBO3 (nešķīst ūdenī)

Tādējādi grūti nodrošināt augus ar boru, dodot tā saturošu mēslojumu augsnē. Nepieciešama atkārtota piebarošana ar boru arī caur lapām. Boru saturošajos kompleksajos minerālmēslos tas ir viegli šķīstošā formā un ātri izskalojas ar pārbagātiem nokrišņiem. Optimālais bora saturs divdīgļlapju augos ir 30–60 mg/kg lapās, bet viendīgļlapju – 6–12 mg/kg.

Dzelzs

Kopējais dzelzs saturs augsnē svārstās no 0,5 līdz 5,0 procentiem. Tas ir vairāk nekā dažu makroelementu saturs augsnē. Primāra dzelzs deficīta minerālajās augsnēs gandrīz nav, tas sastopams tikai augsto purvu sūnu kūdrā. Ļoti bieži ir relatīvais dzelzsdeficīts. Galvenokārt tas parādās pārkaļķotās vai ar fosforu pārmēslotās minerālaugsnēs, sevišķi sausā laikā augu maksimālās augšanas periodā.

Reducētās dzelzs trūkums rodas arī konkurences dēļ ar kalciju, uzņemot dzelzi saknēs. Augi caur saknēm uzņem tikai reducēto (Fe2+), bet ne oksidēto dzelzi (Fe3+). Konkurence par uzņemšanu saknēs ir ne tikai ar kalciju, bet arī starp dzelzi un varu, mangānu un citiem smagajiem metāliem.

Bikarbonāti (HCO3–)un hidroksiljoni (OH–) ar dzelzi veido ūdenī maz šķīstošo dzelzs hidroksīdu Fe(OH)2. Arī vienpusīgs slāpekļa mēslojums nitrātu formā augsnē veido OH– jonus, paaugstina pH un rada dzelzs relatīvo deficītu.

Augu lapās dzelzs saturs parasti ir 50–300 mg/kg. Deficīta robeža daudzām lauksaimniecības kultūrām ir 80–100 mg/kg. 80% kopējā dzelzs daudzuma lokalizēti hloroplastos. No viena hektāra gada laikā ar ražu tiek iznests vidēji 500–600 g dzelzs.

Mangāns

Tā normālais saturs augu lapās ir 30–100 mg/kg, un tas atbilst 0,1–0,2% pelnos. Deficīta robeža mangānam augos ir 20–25 mg/kg.

Ja augsnes pHKCl ir 4,5–6,0, problēmu ar mangāna uzņemšanu nav. Deficīts augiem var rasties, ja augsnes pHKCl ir virs 6,5. Vispirms veidojas lapu hloroze vidēji vecās un jaunās lapās.

Mangāna pārbagātības toksikoze stipri skābās augsnēs redzama uz vecākām lapām, to kātiem un stublājiem sīku, brūnu plankumu veidā. Pret mangāna toksikozi, kas parasti ir vienlaikus ar alumīnija pārbagātību, skābās augsnēs labākais līdzeklis ir augsnes kaļķošana.

Mangāns pozitīvi ietekmē ziemāju salizturību, karstumizturību un sausumizturību. Mangāna trūkums graudaugiem izraisa pelēko plankumainību. Velēnu karbonātu augsnēs ir problēmas ar mangāna apgādi. Šajās augsnēs viegli uzņemamais divvērtīgais mangāns tiek oksidēts līdz gandrīz nešķīstošai četrvērtīgai formai.

Mangāns reducētais Mn2+, ja pHKCl ir 5,5 (viegli šķīstošs). Mangāns oksidētais Mn4+, ja pHKCl ir 6,5 (gandrīz nešķīstošs).

Kartupeļiem mangāna deficīts izsauc kraupi. Parasti deficīts nav absolūts, bet relatīvs, un to nosaka augsnes aktīvā reakcija. Jau tad, kad pHKCl>6,2, kartupeļu jutīgās šķirnes cieš no mangāna deficīta un saslimst ar kraupi. No viena hektāra ar ražu gada laikā tiek iznests vidēji 300–400 g mangāna.

Varš

Minerālaugsnēs ir maz vara, un tā lielākā daļa saistīta ar karbonātiem. Ar organisko vielu bagātās augsnēs varš galvenokārt savienots ar humīnskābēm. Reti ir gadījumi, kad augsnes šķīdumā ir vairāk par 0,01 mg/l vara. Vara pieejamība augiem strauji samazinās pēc augsnes kaļķošanas. Normāls vara saturs lapās ir 8–12 mg/kg, plašākās robežās 6–15 mg/kg. Ja vara saturs lapās ir zem 4 mg/kg, augā gandrīz apstājas augšanas un attīstības procesi. Ar ražu viena gada laikā no 1 ha tiek iznesti 40–80 g vara. Šā mikroelementa nepietiekamība patlaban ir galvenais faktors, kas ierobežo ziemas kviešu ražu un kvalitāti.

Varš palielina arī augu pretošanās spēju dažādām sēņu ierosinātām slimībām, piemēram, sniega pelējumam. Ziemošana augiem jāsāk ar optimālu vara nodrošinājumu.

Ar varu labi nodrošinātiem augiem pavasarī var iedot vajadzīgo slāpekļa virsmēslojumu, un neradīsies papildu problēmas ar vara deficītu. Arī veģetācijas periodāatkāroti jādod varu saturošs lapu mēslojums.

Vara trūkuma rezultātā veidojas čaugani graudi, daļa vārpu var būt pat bez graudiem vai pustukšas.

Velēnu karbonātu augsnēs vara nepietiekamību veicina arī gandrīz nešķīstošā CuCO3 Cu(OH)2 savienojuma izveidošanās. Optimāls vara saturs kviešu lapās ir 8–12 mg/kg, bet rapsim 6–12 mg/kg.

Cinks

Šā mikroelementa trūkumu augiem veicinabāziska augsnes aktīvā reakcija, fosfora pārbagātība, zems organiskās vielas saturs, kā arī pārmitra un auksta zeme. Cinks ar fosforu veido mazšķīstošus savienojumus. Cinka trūkums graudaugiem samazina cerošanu, veidojas vāji dzinumi, lapas ir pelēkā krāsā. Cinka deficīts samazina auksīnu aktivitāti, salizturību, sausumizturību. Kultūraugiem jāsatur 30 mg/kg cinka.

Starp cinku un varu ir spēcīga konkurence, uzņemot tos augu saknēs. Mazāka ietekme ir mangānam un dzelzij. Cinka deficīta pazīmes redzamas, ja tā saturs lapās ir mazāks par 25 mg/kg. Gada laikā kultūraugi patērē 100–300 g/ha cinka.

Lai augi varētu uzņemt cinku pietiekamā daudzumā, ļoti svarīga ir cinka un fosfora attiecība augsnē. Šai attiecībai jābūt ne lielākai kā 1:300 (Zn:P). Visjutīgākie pret to ir nakteņu dzimtas augi – kartupeļi un tomāti.

Ja augsnē ir fosfora pārbagātība, veidojas grūti šķīstošie cinka fosfāta savienojumi Zn3(PO4)2·3H2O. Cinka trūkums bremzē aminoskābju un olbaltumvielu sintēzi augos. Jaunās lapas veidojas sīkas un hlorotiskas.

Molibdēns

Šā mikroelementa augsnē un arī augos ir ļoti maz. Lapās tā optimālais saturs ir 0,2–0,6 mg/kg, bet prasīgas kultūras satur 0,5–1,2 mg/kg. Ja augi ir ar optimālu vara saturu, pat pie 5 mg/kg lapās vēl neparādās molibdēna pārbagātības pazīmes. Parasti molibdēna pārbagātība izsauc vara trūkumu. Graudaugiem molibdēna vajag maz. Prasīgi pēc tā ir krustzieži un pākšaugi, un visvairāk molibdēna vajag ziedkāpostiem. Gada laikā no viena hektāra augi iznes 10–50 g molibdēna. Molibdēna galvenā nozīme augā ir nitrātu reducēšana.

Mikroelementu vajadzības noteikšana

Svarīgākā mikroelementu deficīta vai pārbagātības noteikšanā ir lapu diagnostika.

Starp ražu un tās kvalitāti un barības elementu saturu augu lapās ir zināmas likumsakarības. Augstai produktivitātei atbilst noteikts barības elementu daudzums lapās, ko sauc par optimālo sastāvu. Faktiski augu lapu ķīmiskais sastāvs parāda visu augšanas faktoru kopiedarbības summāro efektu. Mikroelementu apgādes līmeni vislabāk parāda jaunās lapas, kas tikko beigušas augt un sasniegušas normālu lielumu.

Vajadzīgos mikroelementus pietiekamā daudzumā var iedot caur lapām. Dažādās veģetācijas attīstības fāzēs ir atšķirīgas prasības pēc attiecīgā barības elementa. Tieši ar lapu mēslojumu var iedot vajadzīgo elementu attiecīgajā auga attīstības periodā.

Autors: 'VILNIS NOLLENDORFS, Dr. biol.'