мідьМідь

Брак міді у рослин викликає в’янення, хлороз листя, втрату тургору, зниження активності синтезуючих процесів (затримка стеблування, слабке утворення насіння), веде до нагромадження розчинних вуглеводів, амінокислот та інших продуктів розпаду складних органічних речовин. При відсутності міді гинуть навіть сходи, хоча вона й необхідна у невеликих кількостях. Мідь входить до складу ферментів, за участю яких відбуваються окисно-відновні реакції дихання. Вона сприяє значному збільшенню вмісту білків, крохмалю, жирів. Також мідь позитивно впливає на морозостійкість і посухостійкість рослин, на стійкість до ураження грибковими та бактеріальними захворюваннями. При великому дефіциті міді у рослин гальмується ріст і порушується утворення репродуктивних і запасаючих органів. Ефективність цього елементу проявляється, перш за все, на торф’яно-болотних і заболочених ґрунтах.

Ґрунт. Для сільського господарства важливий не тільки загальний вміст міді в ґрунті, а й його форма і рівень доступності для рослин.

Вміст водорозчинних сполук зазвичай малий і складає менше 1% від загальної їх кількості. У ґрунтовому розчині мідь знаходиться в зв’язаному органічними і мінеральними колоїдами стані у вигляді важкорозчинних солей і гідратів окису міді, металоорганічних комплексів і як складова частина деяких мінералів. Вміст міді в ґрунтах тісно пов’язаний з її гранулометричним складом, кількістю органічної речовини і сумою вбирних основ. Чим важчий гранулометричний склад ґрунту і більше вбирних основ, тим вищий вміст міді. У важких за гранулометричним складом ґрунтах міді більше, ніж у легких, а при зростанні ступеня опідзолення, кількість міді і її рухомість зменшується.

Крім водорозчинних сполук, так само легко засвоюються обмінно-сорбовані сполуки міді.Мідь поглинається органічними і мінеральними колоїдами і глинистими мінералами ґрунтів. Вміст доступної для рослин міді в ґрунтах коливається від 1,1 до 7,8 мг/г.

Рівень забезпеченості ґрунтів міддю для культур з різним рівнем виносу показано на картосхемах:

Вміст Міді у ґрунті мг/кг для культур невисокого виносу (зернові, зернобобові, кукурудза, картопля)

 
Мідь у живленні рослин

Вміст Міді у ґрунті мг/кг для культур підвищеного виносу (соняшник, коренеплоди, овочі)

Мідь у живленні рослин

Вміст Міді у ґрунті мг/кг для культур високого виносу (високоврожайні сорти та гібриди культур першої та другої групи)

Купрум в живленні рослин

Поглинання і рух в рослинах. Вміст міді в рослинах або в її органах залежить від культури та умов її вирощування. Так, при вирощуванні на різних ґрунтах, кількість Cu в одного і того ж виду рослин може коливатися від 2-х до 8-ми разів. Як правило найбільше міді знаходиться в листках та насінні, менше – в коренях і зовсім мало в стеблах. Якщо розподіл міді в листі відносно рівномірний, то у кореневій системі – залежить від запасу міді в ґрунті. Слід пам’ятати, що мідь в рослинах не реутилізуєтся.

Концентрації Сu в соках ксилеми і флоеми корелюють з концентраціями амінокислот. Рухомість Сu в рослинних тканинах дуже залежить від рівня її надходження, досягаючи максимуму при оптимальному рівні. Переміщення Сu між різними частинами рослини грає головну роль в її утилізації. Тканини кореня здатні утримувати Сu від транспорту в пагони як в умовах його дефіциту, так і надлишку. Однак Сu має меншу рухомість в рослинах у порівнянні з іншими елементами. Більша його частка залишається в тканинах коренів і листя, поки вони не відімруть, і тільки малі кількості можуть переміститися в молоді органи. Внаслідок цього саме з молодих органів рослини зазвичай розвиваються симптоми дефіциту міді.

Біохімічні функції. Форми знаходження і поведінка міді в рослинах:

  • Сu відіграє значну роль в деяких фізіологічних процесах – фотосинтезі, диханні, перерозподілі вуглеводів, відновленні і фіксації азоту, метаболізмі протеїнів і клітинних стінок;
  • Сu контролює утворення ДНК і РНК, тому його дефіцит помітно гальмує репродукування рослин (зменшує утворення зерен, призводить до стерильності спор);
  • Сu входить у склад ензимів, які мають життєво важливі функції для метаболізму;
  • Сu впливає на проникність судин ксилеми для води і таким чином контролює баланс вологи.
  • Сu є невід’ємною складовою в комплексних сполуках з низькомолекулярними органічними речовинами і протеїнами.
  • Сu впливає на процеси, що визначають стійкість до хвороб.

Стійкість рослин до грибкових хвороб залежить від оптимального надходження міді. З іншого боку, рослини з підвищеною концентрацією Сu мають й підвищену чутливість до збудників ряду хвороб. Це явище демонструє, що Сu грає непряму роль щодо стійкості рослин до хвороб.

За біохімічними властивостями і функціями мідь здатна утворювати як стабільні комплекси, так і змінювати валентність з двовалентної на одновалентну. Одновалентна мідьнестабільна, на відміну від двовалентної. Питання про те, в якій формі – Cu (II) або Cu (III) мідь поглинається рослинами, в наш час залишається відкритим. До 99% міді в рослинах міститься у вигляді комплексних форм, а концентрація вільних одно- і двовалентних іонів гранично низька. Для міді характерна середня мобільність у флоемі й більша спорідненість з амінокислотами, ніж з органічними кислотами.

Активація ферментів. Більшість функцій міді в рослинах пов’язана з її безпосередньою участю в ферментативних окислювально-відновних реакціях. Існує декілька найважливішихCu-ферментів (пластоцианін, цитохлоромоксидаза, поліфенолоксидаза, супероксиддисмудаза, аскорбатоксидаза, діаміноксидаза).

Найважливіше практичне застосування міді пов’язане з проблемами її дефіциту і токсичності. Брак міді позначається на фізіологічних процесах, а отже, і на продуктивності рослин. Однак, в більшості процесів, на які впливає дефіцит Сu, її недостатність проявляється побічно. Цим пояснюються труднощі, що виникають при оцінці потреб у міді і її доступності для рослин.

Хоча явище браку міді дуже поширене і вже давно відоме, його діагностика та методи корекції вимагають досліджень. Для діагностики застосовувалися різні методи, як-от спостереження за симптомами, що проявляються в рослинах, ґрунтові та біохімічні тести і проби. Однак, якщо такі методи застосовуються окремо, виявлені результати є обмеженими, і специфіка ґрунтів, яку виявили б у разі застосування універсальних тестів, залишається не визначеною. Для точнішої оцінки необхідності внесення мідьвмісних добрив треба розглядати результати тканинних тестів разом з іншою супутньою інформацією (польовими спостереженнями, ґрунтовими аналізами і т.д.).

Для характерного виду рослин рівень дефіциту Сu є різним. Однак, узагальнені дані показують, що вміст Сu нижчий від 2 мг/кг є несприятливим для більшості рослин. Граничні концентрації міді в ґрунтах, за різними методиками, дуже відрізняються, і використовувати їх з метою визначення дефіциту Сu для різних сільськогосподарських культур не варто.

Засвоєння Сu рослинами мізерно мале в порівнянні з його вмістом у ґрунті. В середньому зернові культури витягують з ґрунту приблизно 20-30 г Сu на 1 га, а лісова рослинність – близько 40 г на 1 га за рік. При порівнянні кількості внесеної в ґрунт міді з кількістю, що відходить з сільськогосподарською продукцією та вимивається водою, видно, що «виснаження ґрунтових резервуарів» не може бути поясненням появи дефіциту Сu за короткий проміжок часу. Внесення Сu в ґрунт має довготривалий ефект, і навіть через 10 років після внесення мідьвмісних добрив його концентрація в може залишатися підвищеною. Неодноразове внесення Сu в ґрунт може привести до токсичної його концентрацій для деяких культур.

Взаємодія з іншими елементами. Для оптимального розвитку рослини необхідний не тільки задовільний рівень активності міді в клітинах, але і відповідне співвідношення хімічних елементів. Через важливу роль, яку відіграє мідь в ензимах, і її змінну валентність, інші іони, що володіють такою ж, як Сu спорідненістю до протеїнів і інших сполук, можуть проявляти антагоністичну дію. У багатьох випадках встановлено складні взаємодії Сu з іншими елементами в рослинних тканинах. Це спостерігається також в середовищі, де знаходяться корені, і особливо – в процесах поглинання та руху.

Часто спостерігається взаємодія Сu і Zn. Механізм поглинання цих металів один і той же, і кожен з них може внаслідок взаємної конкуренції інгібувати поглинання іншого кореневою системою.

Антагонізм Сu і Fe проявляється як Сu-індуцирований хлороз. Високий рівень Сu в рослині знижує вміст Fe в хлоропластах. Fe зі свого боку послаблює поглинання Сu з ґрунтових розчинів, особливо в торф’янистих ґрунтах. Оптимальне співвідношення Сu і Fe залежить від видів рослин. Токсична дія Сu може бути знижена при внесенні Fe.

Взаємодія Сu Мо тісно пов’язана з метаболічним циклом азоту. Сu заважає участі Мо в ензиматичному відновленні NOз. Взаємний антагонізм, що існує між цими елементами, дуже залежить від виду рослин і типу азотного живлення. Сu загострює дефіцит молібдену в рослин, особливо у тих, що споживають азот у вигляді NOз, адже заважає ензиматичному відновленню NOзза участю Мо. Одні рослини досить чутливі до дефіциту Мо, якщо вони ростуть на ґрунтах з високим вмістом Сu, а у інших дефіцит Сu посилюється при внесенні Мо в ґрунт.

Взаємодія Сu Cd при надходженні цих елементів в кореневу систему буває як антагоністичною, так і синергетичною. Синергізм може бути вторинним ефектом пошкодження мембран, що викликано незбалансованим співвідношенням цих елементів. Взаємодія Сu Se проявляється головним чином в пригніченні засвоєння Сu при високому вмісті Se. Про взаємодію Сu Mn в процесах поглинання їх рослинами можна говорити як про синергетичну, так і антагоністичну взаємодію залежно від умов і рівнів концентрацій. Синергізм СuAl спостерігається в тих же умовах, що і для Сu Mn. Антагонізм СuAl веде до ослаблення надходження Сu в кореневу систему при токсичних рівнях вмісту Al, особливо в кислих ґрунтах.

Взаємодія Сu і Cr може проявлятися як в рослинних тканинах, так кореневмісному горизонті. Антагоністичні реакції пов’язані зі змінною валентністю хрому. Найбільше в живленні рослин взаємодіють Сu і N. Концентрації цих двох елементів дуже корелюють в паростках великої кількості видів, що пов’язано з утворенням міцних комплексів Сu з протеїнами. З іншого боку, у рослин з високими вмістом азоту внаслідок швидкого росту легко виявляються симптоми дефіциту Сu.

Антагонізм між Сu і P2O5 існує в кореневій системі, оскільки фосфати мають високу здатність до адсорбції Сu. Високий рівень вмісту фосфатів у ґрунтах також знижує абсорбцію Сu мікоризою. Надлишок міді, навпаки, інгібує активність фосфатази, внаслідок чого зменшується доступність P2O5 до рослин.

Взаємодія Сu з Са дуже складна і може змінюватися залежно від pH середовища. Найпоширеніша причина, яка веде до дефіциту Сu в ґрунтах з лужним середовищем або якщо вони містять вільний CaCOз, – це схильність карбонатів до осадження Сu. Для відновлення заражених міддю ґрунтів найчастіше застосовується вапнування. Часті випадки зниження вмісту Сu в рослинах, які отримують посилене живлення, нерідко пов’язані з ефектом вторинного розведення Сu внаслідок підвищеної швидкості росту рослин.

Як бачимо, для нормального розвитку рослин необхідний суворий контроль за рівнем забезпечення безперебійного мідного живлення, яке залежить від pH ґрунтового розчину, температурного, водного режимів. З огляду на позитивний вплив міді на морозостійкість і посухостійкість рослин, на стійкість до ураження грибковими та бактеріальними захворюваннями, рослини вимагають додаткового внесення мідьвмісних добрив. Проте варто зауважити, що не всі препарати можна використовувати в Україні, існує спеціальний перелік дозволених до використання добрив.

Замовити зворотній дзвінок

Ваше Ім'я та Прізвище

Номер телефону

Що Вас зацікавило?