Роль та особливості застосування залізних добрив у землеробстві

Чому рослинам не вистачає заліза і як помітити дефіцит

Попри те, що залізо входить до числа найпоширеніших елементів земної кори, рослини часто відчувають його дефіцит. Загальні запаси елемента в ґрунті великі, але більша їх частина знаходиться в недоступній формі. Особливо часто з цією проблемою стикаються господарства на карбонатних і перевапнованих ґрунтах, де залізо міцно фіксується.

• Загальний вміст заліза в ґрунтах — 1–5%
• Вміст у червоноземах — 10–11%
• Вміст у легких піщаних ґрунтах — близько 1%
• Кларк заліза в рослинах — 0,02% сухої маси
• Господарське винесення з урожаєм — 1–10 кг/га

Доступність рухомого заліза прямо залежить від кислотності ґрунтового розчину. При підлужуванні середовища розчинність падає: іони Fe³⁺ осаджуються у формі гідроокису або гідрату вже при pH > 2,4, тоді як іони Fe²⁺ залишаються рухомими майже до нейтральних значень. Відповідно, при підвищенні кислотності ґрунту доступність заліза зростає.

На рухливість елемента також впливає окисно-відновний потенціал (Eh) і ступінь аерації. При інтенсивній аерації та зростанні Eh до 700–750 мВ залізо швидко окислюється і закріплюється в ґрунті. Навпаки, при падінні Eh до 200–250 мВ в умовах перезволоження сполуки заліза відновлюються і вимиваються з орного шару. На рисових чеках такі втрати досягають критичних величин, погіршуючи ємність обміну і руйнуючи мікроструктуру ґрунту, через що при висиханні він перетворюється на щільний моноліт.

Найбільш чутливі до нестачі заліза багаторічні плодові культури — яблуня, груша, слива, персик, цитрусові, а також малина і виноград. Серед польових і овочевих культур дефіцит проявляється слабше, але до нього також сприйнятливі рис, овес, кукурудза, люпин, картопля, капуста і томати. Основним ознакою голодування є хлороз: при слабкому дефіциті листя блідне, при середньому розвивається міжжилковий хлороз, а при гострому — сильний хлороз молодого листя.

Асортимент залізних добрив та особливості застосування

Для заповнення дефіциту застосовують чисті водорозчинні солі, фрити (скло, що містить залізо) і хелатні сполуки (комплексонати). Рослини здатні поглинати залізо коренями у вигляді катіонів Fe²⁺, Fe³⁺ і в складі хелатів, а також засвоювати елемент при листових обробках. Для забезпечення посівів підходять як прості солі, так і сучасні комплексні форми.

Серед водорозчинних солей у практиці використовують сульфат заліза (залізний купорос) FeSO₄∙7H₂O, хлорид заліза (II) FeCl₂∙4H₂O, хлорид заліза (III) FeCl₃∙6H₂O, гіпофосфіт заліза (III) Fe(H₂PO₂)₃, йодид заліза (II) FeI₂, нітрат заліза (III) Fe(NO₃)₃∙9H₂O і ортофосфат заліза (III) FePO₄∙2H₂O. Найбільш ефективним і доступним із цієї групи визнано залізний купорос. Він містить 47–53% сірчанокислої закису заліза і виробляється з відходів металургійної промисловості — травильних розчинів. Зовні препарат є сірим дрібно- або крупнокристалічним порошком, на якому допускається наявність нальоту білого, жовтого або бурого кольору.

Фрити — це склоподібні силікатні сполуки, що отримуються методом спікання і швидкого охолодження, які служать джерелом поступового живлення рослин. Залізо міститься в них у водонеразчинній, але засвоюваній формі і розчиняється в 2%-ній лимонній кислоті. Ґрунтом ці добрива не поглинаються, а їх засвоюваність зростає на кислих ґрунтах у порівнянні з нейтральними та лужними. Для застосування тонко розмелені фрити вносять у ґрунт спільно з органічними та мінеральними добривами при основному обробітку або локально під час сівби.

Застосування фрит особливо перспективне в зрошуваному землеробстві та рисівництві, де водорозчинні добрива швидко вимиваються фільтраційними та скидними водами. При вирощуванні рису фрити вносять безпосередньо в ґрунт. Середня доза внесення становить від 25 до 50 кг д.р. заліза на гектар (Fe25–50) залежно від вимогливості культури та забезпеченості конкретного поля.

Хелати являють собою водорозчинні комплексні сполуки заліза з органічними речовинами, які слабо поглинаються ґрунтом і легко засвоюються рослинами. Як основу для комплексів застосовують амінополіоцтові кислоти. Найбільш перспективними для землеробства визнані комплекси заліза з діетилентріамінпентаоцтовою (Fe-ДТПА), етилендіамінтетраоцтовою (Fe-ЕДТА) та поліетиленполіамінполіоцтовою (Fe-ПППУ) кислотами. Ці препарати містять 7–10 % заліза і поставляються у вигляді темно-коричневих розчинів без запаху з питомою масою 1,4 г/см³.

У промисловому виробництві Fe-ДТПА одержують шляхом взаємодії залізного купоросу з діетилентріаміном. Процес починається із завантаження хлорацетату натрію при температурі 45 °C, після чого додають діетилентріамін і 40%-й луг. Реакцію ведуть так, щоб температура суміші не перевищувала 60 °C, а рН перебував у межах 9–11. Потім у суміш поступово вводять сульфат заліза, охолоджують її до 18–20 °C і фільтрують, отримуючи готовий до відправлення розчин із концентрацією Fe-ДТПА 13–15 %.

Високу ефективність у системах малооб'ємної гідропоніки та при некореневих обробках показують добрива сімейства ДП–ДЛ. Вони містять залізо в хелатній формі ДТПА і повністю позбавлені фітотоксичності. Відсотковий вміст діючої речовини у препаратах цієї серії різниться залежно від марки.

Способи та особливості застосування залізних добрив

• Доза фрит під рис — Fe 25–50 кг/га
• Концентрація для обробки насіння — 0,5–1 %
• Концентрація для некореневих підживлень — 0,1–0,5 %
• Витрата на одне плодове дерево — 5–12 л
• Норма на гідропоніці — 0,1–0,5 кг/м³

Водорозчинні солі та хелати заліза підходять для внесення в ґрунт, обробки насіння та некореневих обробок. При внесенні в ґрунт у твердому вигляді або в розчинах залізо швидко переходить у недоступний для рослин стан. Обробка посівного матеріалу набагато ефективніша, для неї використовують 0,5–1%-ві водні розчини солей заліза. Для усунення гострого дефіциту застосовують некореневі підживлення 0,1–0,5%-вими водними розчинами, при цьому хелати діють на листковий апарат м'якше за солі й гарантують прибавку врожаю.

При проведенні кореневого підживлення важливо забезпечити високу вологість ґрунту шляхом поливу або мульчування, щоб хелат проник до кореневої системи. Витрата робочого розчину на одне плодове дерево становить від 5 до 12 літрів залежно від віку насаджень. При використанні препаратів сімейства ДП–ДЛ норми та строки обробок встановлюють суворо за рекомендаціями виробника. На гідропоніці норми внесення залізних добрив становлять від 0,1 до 0,5 кг/м³.