Бор: головне – не «переборщити»

Бор: головне – не «переборщити»

Якщо поставити запитання, який мікроелемент в препаратах для позакореневого підживлення є найпопулярнішим, то більшість відповість словом з трьох букв. Це – «бор».

Бор накопичується в листках в бутонах і квітках (пилку, зав’язі, тичинках) рослин. У листі він концентрується в листових пластинах, при цьому в паренхімі і судинно-волокнистих пучках його практично немає. У стеблах рослин вміст бору мінімальний, в тканинах кореня його менше, ніж в листі, але більше, ніж у стеблі. Бор практично не піддається реутилізації. Розчинені у воді сполуки бору потрапляють  в рослинну тканину вегетативного органу і залишаються там назавжди. Тому рослини не можуть їх повторно використовувати. При постійному надходженні бору чергова порція цього елементу продовжує накопичуватися в тих органах (старому листі, наприклад), де бору і так багато. Якщо на початку вегетації рослини отримували достатнє борне живлення, а потім надходження бору припинилося, листки нижнього ярусу матимуть ознаки борного «передозу», а молоде листя верхівки – дефіциту.

Культура	Дефіцит	Норма	Надлишок
Кукурудза (Листки обгортки качана) - поява ниток	0-5 ppm	6-25 ppm	26+ ppm
Сорго цвітіння	0-5 ppm	6-25 ppm	26+ ppm
Люцерна - бутонізація	0-30 ppm	31-80 ppm	81+ ppm
Соя - перед формуванням бобів	0-20 ppm	21-55 ppm	56+ ppm
Пшениця, овес, ячмінь - перед колосінням	0-5 ppm	6-25 ppm	26+ ppm
Картопля - перед цвітінням	0-9 ppm	10-40 ppm	41+ ppm
Томати - перед цвітінням	0-30 ppm	31-90 ppm	91+ ppm
Цукровий буряк - черешки листя	0-29 ppm	30-50 ppm	51+ ppm

Низька мобільність бору посилює його токсичність при надлишку ( «входить, але не рухається») і дефіцит – при перебоях з постачанням цим елементом ( «куди попало, там і залишилося»).

Що стосується польових культур, то для їх нормального росту потрібне постійне надходження бору протягом вегетації. Це можливо при достатній вологості грунту і достатній кількості бору в орному шарі грунту. Якщо перша або друга умова не дотримується, то неминуче виникнення дефіциту. Його наслідки залежать від фази розвитку та особливостей культури.

Перші ознаки недостатку бору проявляються в верхній частині пагонів і на молодому листі. Типовими є пожовтіння і відмирання точок росту.

Рослина, яка втратила «голови» і, відповідно, апікального домінування(Апікальне домінування — пригнічення верхньою брунькою росту бічних бруньок. Фізіологічно процес здійснюється за допомогою фітогормонів, основним з яких є гетероауксин (або індолилоцтова кислота, ІОК). Клітини апікальної меристеми виділяють ІОК, який по флоемі досягає бічних бруньок і пригнічує поділ клітин у них.) продовжує спроби рости і розвиватися. З пазух листя розвиваються бічні пагони, рослина посилено кущиться. Але нові пагони незабаром зупиняються в рості і на них проявляються всі симптоми захворювання головного стебла.

Репродуктивні органи при нестачі бору розвиваються погано. Рослини формують мало квітів або не формують їх взагалі, зав’язі обсипаються. Бор бере участь в рості пилкової трубки і в заплідненні, тому його нестача порушує ці процеси.

Дефіцит бору погіршує вуглеводний обмін рослин, викликаючи у них щось на зразок цукрового діабету. Вуглеводи з листя трохи перекачуються в кореневу систему і не перетворюються на крохмал. Це порушує енергетичний обмін і, як наслідок, знижує інтенсивність фотосинтезу, перешкоджає нормальному надходженню вологи і елементів живлення, зменшує синтез фітогормонів. В результаті росту і розвитоку рослин уповільнюються, зменшується їх стійкість до посухи, заморозків і інших несприятливих факторів.

Борна кислота – природне джерело бору

Основним джерелом бору для живлення рослин є борна кислота, яка в ґрунтовому розчині перебуває у вигляді недисоційованих молекул і характеризується досить низькою розчинністю та біодоступністю. У концентрованих розчинах (більше 0,025 М) борна кислота утворює поліборати і відповідні аніони B3O3 (OH) 4, (B4O5 (OH) 4) 2-, B2O (OH) 5.

Аніони H2BO-3 і B4O72- з’являються в грунтовому розчині при рН вище 7.

Рослини поглинають бор в вигляді не іонів, а цілих молекул борної кислоти. Це є унікальною особливістю цього елемента.

Розчинність борної кислоти у воді зростає при підвищенні температури. При 0°C розчинність борної кислоти за масою становить 2,6%, при 20°C – 4,8%, при 25°C – 5,7% і при 50°C – 10,35%. Тому в теплу пору року борна кислота більш мобільна, ніж в холодну.

Міграція бору в грунті залежить від його вологості і від напрямку руху ґрунтової вологи. В жаркому сухому кліматі інтенсивне випаровування вологи, яка містить сполуки бору, створює підвищену концентрацію цього елемента в поверхневому шарі грунту. Тому грунти пустель, напівпустель і посушливих степів часто містять небезпечно високу для більшості с/г культур кількість бору. Справитися з цією проблемою, до речі, набагато складніше, ніж з дефіцитом зазначеного елемента.

Дефіцит бору виникає через  зв’язування грунтом або через промивання вологою за межі кореневого шару. Бор легко промивається в нижні горизонти грунтів легкого механічного складу. Борна кислота відноситься до слабких кислот. Аніони бору добре утримуються глинами  і органічною речовиною.

У кислих і нейтральних грунтах бор адсорбується (Адсорбція (від лат. ad — на, при і лат. sorbeo — поглинаю) — вибіркове поглинання речовини з газового чи рідкого середовища поверхневим шаром твердого тіла (адсорбенту) чи рідини. Компонент, що поглинається, який вміщується в суцільному середовищі (газі, рідині), називають адсорбтивом, а той що вміщується в адсорбенті — адсорбатом. Наприклад, активоване вугілля адсорбує гази. Це явище треба відрізняти від абсорбції. Обернений до адсорбції процес називається десорбцією) кисневими і гідроксильними радикалами на поверхні алюмосилікатів і включається в їх міжшарові або структурні позиції.

Слаблужні грунти міцно утримують бор. Підвищення рН більше 7,5 суттєво зменшує доступність цього елемента. Тому вапнування кислих  ґрунтів іноді провокує дефіцит бору.

Крім того, в грунтовому розчині бор утворює метаборат натрію.

На поглинання рослинами бору впливають тип ґрунту (текстура, pH, вміст органічної речовини), його вологість і концентрація цього елемента в грунті або грунтових водах. І, звичайно ж, фізіологічні, анатомічні та біохімічні особливості рослини.

Ще одним наслідком дефіциту бору є інтенсивний розвиток захворювань. Озима пшениця, наприклад, при недостатньому забезпеченні бором, сильно уражається іржею. Картопля уражається паршею, а цукрові буряки – гниллю сердечка.

Причиною дефіциту бору може бути як недостатній вміст доступних для рослин сполук елемента в грунті, так і вплив інших факторів. Ці обставини необхідно знати і розуміти, для того щоб своєчасно компенсувати або попереджати їх виникнення.

Поглинання і транспірація

Бор (у вигляді борної кислоти) може поглинатися корінням трьома різними способами. Найвідоміший і найбільш вивчений спосіб засвоєння бору рослинами – пасивна дифузія борної кислоти через мембрани клітин по ліпідному біослою.

Проникність мембран для борної кислоти, розрахована теоретично і визначена експериментально, підтверджує достатню ефективність такого способу постачання рослин при достатньому або надмірному вмісті бору в грунті.

Але пропускної здатності мембран недостатньо при низькій концентрації бору в грунтовій волозі. Тому деякі види рослин використовують альтернативні способи постачання. Наприклад, полегшену дифузію через білкові «містки» в клітинних мембранах. При гострому дефіциті бору можливе надходження борної кислоти проти градієнта концентрації (Градієнт концентрації (англ. concentration gradient) — векторна фізична величина, що характеризує величину і напрям найбільшої зміни концентрації певної речовини в середовищі. Градієнт концентрації завжди направлений в сторону збільшення концентрацієї речовини.Градієнт концентрації може бути причиною перенесення речовин, наприклад дифузії. Дифузія здійснюється у напрямі, протилежному до вектора градієнта концентрації.) зі значними витратами енергії через спеціальні транспортні системи.

Розчинені в грунтовій волозі сполуки бору всмоктуються кореневою системою і рухаються по ксилемі в стебло і листя. Це енергетично вигідно, так як рослина не витрачає ресурси на «здобич» і «доставку» бору. З іншого боку, це небезпечно. Рослина не може зупинити надходження зайвого бору і компенсувати дефіцит цього елемента. Таким чином, страждає від його надлишку або нестачі.

Надходження бору в рослини залежить від трьох чинників. По-перше, від концентрації водорозчинних сполук бору в кореневмісному шарі. По-друге, від вмісту в грунті доступної вологи. І, по-третє, від інтенсивності транспірації.

Транспірація залежить як від погодних умов, так і від активності рослини. «Прикрутити» транспірацию можуть хвороби, шкідники, «гербіцидна яма» (гальмівна дія внесених гербіцидів) або дисбаланс мінерального живлення, а також підвищена вологість повітря або, навпаки, жорстка посуха. Тобто умови, при яких рослина або не може, або не хоче «потіти», прокачувати через себе вологу. Припинення або зменшення транспіраціі призводить до зменшення надходження бору. Якщо подібне відбувається в критичні періоди росту і розвитку рослини, можливе виникнення гострого дефіциту цього мікроелемента.

Надлишкова транспірация при високому вмісті сполук бору в грунтовому розчині має прямо протилежний ефект. Тобто, викликає накопичення зайвого бору. Діапазон між оптимальною і токсичною концентрацією бору дуже невеликий. Кількість бору, від якого рослині «погано», всього лише в три рази вище норми, при якій рослині «добре». Більшості культурних рослин досить кілька десятків грамів бору на гектар. Борофільним видам (рапсу, соняшнику, люцерниі) – кілька сотень грамів. Тому наднормативні кілограм або два бору, засвоєні рослинами, можуть виявитися явно надмірними. Листя отруєних бором рослин жовтіє і опадає. Симптоми отруєння чітко проявляються на нижніх листках, які набувають обпаленого вигляду, їхні краї відмирають (крайовий некроз). Ріст рослин зупиняється.

Реакція рослин на надлишок і недостачу бору обумовлена ​​їх борофільністю або борофобністю. Для зернових культур вміст елемента в грунті 0,7-8,8 мг / кг є верхньою допустимою межею. А люцерна і буряк без ускладнень переносять концентрацію бору в грунті 25 мг / кг. Але не можна стверджувати, що висока потреба в борі автоматично гарантує високу стійкість до надмірних нормам цього елемента. Бобові культури, наприклад, гостро реагують і на недолік, і на «передозування» бору.

Два підходи до борного живлення

Діапазон між оптимальною і токсичною нормами бору невеликий, а ризик зниження врожайності як при дефіциті, так і при надлишку цього елемента значний. Тому існують два підходи до забезпечення рослин бором.

Перший підхід – внесення борних добрив в грунт. У цього методу є істотні переваги. Перш за все, простота і швидкість. Наприклад, в гранульовані добрива NPK додають бор для внесення під основний обробіток грунту або під передпосівну культивацію. При цьому гарантована присутність доступних для рослин сполук бору в грунті дозволяє розраховувати на безперебійне постачання цим елементом протягом вегетації.

Випускаються спеціальні добрива, в яких крім бору містяться інші елементи живлення. Наприклад, додавання до суперфосфату в процесі грануляції розчину борної кислоти дозволяє не витрачати час і зусилля на внесення спеціальних боровмісних добрив. Боровмісні добрива використовують при вирощуванні соняшнику і сої на бідних бором грунтах з нормою внесення при посіві (або передпосівної культивації) 100-120 кг/га.

Очевидні недоліки внесення боровмісних добрив в грунт – висока чутливість до режиму зволоження і можливість промивання / зв’язування бору в грунті. Наприклад, рясні опади можуть легко і швидко вимити бор за межі кореневого шару.

А багатий органікою глинистий грунт може вчепитися в бор, міцно адсорбуючи значну частину внесеного елемента. Лужна реакція грунту також може істотно зменшити ефективність внесеного добрива.

Оптимальні умови для внесення борних добрив в грунт – правильний механічний склад грунту, рН не вище 7, рівномірне зволоження. Якщо ці умови не дотримуються, то результати можуть виявитися набагато скромнішими за очікувані.

Якщо грунтово-кліматичні умови не гарантують високого ефекту від ґрунтового внесення борних добрив, можна використовувати інший підхід. Наприклад, «нагодувати» рослини бором НЕ через кореневу систему, а через листя. Для цього використовують буру, борну кислоту і комплексні сполуки бору (коламін-бор, він же бор-моноетаноламін).

Культура	Джерело бору	Норма д.р. кг/га	Час	Спосіб внесення	Приріст врожаю	Публікація
Ярий ріпак	Борат натрію	0,6	Вихід стрілки	По листу	+39%	Myers et al. 1983
Ярий ріпак	Борна кислота	2,0	Посів	Грунт	Від +4 до +52%	Stangoulis et al. 2000
Люцерна на насіння	Октоборат натрію	0,4-1,1	після першого скосу	По листу	+37%	Dordas, 2006
Люцерна	Тетраборат натрію	3-4	Протягом вегетації	Грунт	+46 до +62%	Haby et al. 1996
Соя	Октоборат натрію	0,25-1,0	Від стадії V2 до R2	По листу	Від 0 до +130%	Ross et al. 2006

Для таких культур, як соняшник і рапс, позакореневе підживлення бором давно стало  обов’язковим елементом технології.

Діюча речовина	Препаративна форма	Вміст бору, %	рН розчину
Бор-моноетаноламін	рідина, суспензія	11 (150 г/л)	7,5-9,0
Динатрій октаборат	кристали, гранули	17,5-20,97	7,7-8,5
Поліборат	мілкі кристали	17,0	5,0-5,5
Борна кислота	мілкі кристали	17,3	5,2

Позакореневе підживлення бором часто намагаються поєднати з внесенням інших добрив або пестицидів. Але не все, що можна змішувати, варто використвувати. Борні добрива впливають на рН робочого розчину, підлужують (бор-монотетаноламін, бура) або підкислюють його (поліборати і борна кислота). Так як всі піретроїди, неонікотиноїди і ФОС-інсектициди швидко розпадаються в лужному середовищі, не варто вносити їх в «коктейлі» з коламін (моноетаноламіном) бору. Те ж саме справедливо і для більшості фунгіцидів.Для чутливих до високого рН пестицидів кращими напарниками в баковій суміші будуть препарати полібората і … борна кислота. Вона слабка, але все ж кислота. Рекомендована норма внесення – від 100 до 150 г в 100-150 л води. Гострий дефіцит бору такою нормою не знімеш, але для м’якого коригування борного живлення цієї норми цілком достатньо. Позакореневі підживлення хороші тим, що дають можливість підкоригувати борне живлення рослин протягом вегетації, використовуючи відносно невеликі норми борних добрив. Терміни та норми, а також технологія внесення є ключовими факторами успіху. Наслідки запізнення або «передозування» бору можуть виявитися дуже неприємними.

Як  застосовувати бор, не роблячи листової діагностики?

Проаналізувавши періоди підвищеної чутливості соняшнику до дефіциту тих чи інших елементів, можна сказати, що для успішної закладки і формування його врожаю бор потрібно вносити мінімум двічі за вегетацію.

Перше – внесення бору в фазі чотирьох-п’яти пар листя у культури, в нормі 120-150 г / га (0,8-1,0 л / га препарату в залежності від концентрації бору) разом з сульфатом магнію 2 кг / га і карбамідом 4 , 0-5,0 кг / га з витратою 250 л води.

Друге внесення – у фазі зірочки: застосувати монопрепарат з бором в нормі 150-200 г / га (0,8-1,0 л / га препарату в залежності від концентрації бору) разом з сульфатом магнію 2 кг / га і карбамідом 5,0 кг / га з витратою 250 л води.

Висновок

Отже порада така: після збирання попередника внесіть біодеструктор і зробіть аналіз грунту, потім «нагодуйте» грунт, а він винагодує рослини і забезпечить збалансоване живлення. А для визначення дефіциту мікро та макро елементів під час вегетації, робіть листову діагностику. І пам’ятайте грунт це шлунок рослин!!!