Значение серы в жизнедеятельности растений (часть 2)
Чистая элементарная сера — слишком дорогой продукт, чтобы использовать ее как удобрение в большом количестве. Однако в тех районах, где встречаются месторождения серы, недостаточно высокопроцентные для использования в промышленности серные породы могут служить удобрениями. На Украине в качестве серных удобрений можно использовать известково-серные отходы, содержащие 75—80% извести и 2,2—4,2% и более элементарной серы (Хоменко, 1962).
В последние годы разработан ряд усовершенствований в использовании различных соединений серы в качестве удобрений. Этими соединениями являются: 1) полисульфид аммония (темная, красно-бурая до черного цвета жидкость), обычно содержащий около 20% азота и 40% серы; 2) полисульфид кальция; 3) тиосульфат аммония (красноватая жидкость), сходный со многими жидкими удобрениями и содержащий 12% азота и 26% серы; 4) раствор серы с жидким аммиаком; 5) сульфат аммония; 5) сплавы фосфоритов с серой; 7) азотнокислый аммоний, покрытый гипсом; 8) суперфосфат, содержащий 7,8—13,3% серы; 9) гипс. Последний в большинстве случаев так же или даже более эффективен, чем все другие источники, и, кроме того, не подкисляет почву, как сульфаты железа, алюминия или аммония. С биологической точки зрения гипс — лучшая форма серных удобрений. Хорошими удобрениями являются также сульфат калия, сульфат калия-магния и сульфат магния, которые к тому же обогащают почву калием или магнием.
Гипс (водный сульфат кальция) — обычно минерал белого цвета, хотя иногда бывает окрашен примесями, например полутораокислами железа; широко применяется в качестве удобрения уже свыше 150 лет. Гипс является нейтральной солью кальция; примерно такое же химическое соединение образуется при производстве суперфосфата, когда к фосфоритной муке добавляют серную кислоту. Гипс слабо растворяется в воде и плохо разлагается в почве, однако он более растворим, чем известняк, и является наиболее растворимым соединением кальция.
Практическое значение гипса как дополнительного компонента ко всем удобрениям состоит в нейтрализации токсичности свободного аммиака, образующегося в почве при разложении органического вещества. Иногда гипс (из расчета 50 кг на 1 т) используют для улучшения хранения навоза. При наличии гипса нестойкий карбонат аммония, накапливающийся в навозных буртах в качестве конечного продукта в процессе аммонификации, превращается в сульфат аммония. Сторонники гипсования навоза очень часто сводят влияние гипса к мобилизации питательных веществ.
Сера, содержащаяся в гипсе (и входящая в другие соединения), действует как косвенное удобрение. Поэтому, если почва имеет щелочную реакцию, внесение серы частично нейтрализует щелочность. На почвах, характеризующихся нейтральной и слабокислой реакцией, но содержащих фосфор в виде труднорастворимых фосфатов кальция, сера может повысить усвояемость последних для растений.
С этой точки зрения вызывают интерес результаты исследований, проведенных с соей и ячменем на Белоцерковской опытной станции (Добротворская, 1932). Совместное внесение азотных удобрений с серой, а также фосфорно-азотных с серой по сравнению с применением одних азотных удобрений, способствовало значительному повышению урожая зерна и соломы. По мнению К.М. Добротворской, такое увеличение урожая следует отнести за счет мобилизации фосфорной кислоты как из почвы, так и из трудно-растворимых форм фосфорных удобрений. Сера в данном случае способствовала растворению фосфатов почвы и переводу их в доступную для растений форму.
По данным ряда авторов (Jordon и др., 1957, 1958), у зерновых культур часто появляются признаки серной недостаточности при использовании высоких доз, не содержащих серы азотных удобрений; в то же время при совместном внесении с серой азот давал большие прибавки урожая. Злаковые травы и зерновые культуры хорошо отзывались на внесение серы по фону высоких доз азота и слабо или совершенно не реагировали на нее при низких дозах азота.
В США проводились опыты по компостированию фосфатов с землей и серой, при этом образованию суперфосфата как будто бы помогали бактерии. Кроме фосфора сера по мере окисления способствует переходу в раствор калия, кальция, магния и железа. Поскольку серобактерии способны создавать очень кислую среду без ущерба для своей деятельности, то при избытке серы могут наблюдаться и вредные влияния. Увеличение кислотности при внесении большого количества серы подавляет нитрификацию в почве, что вызывает в свою очередь накопление аммиака.
В литературе имеются указания на существование зависимости между поглощением серы растениями и наличием ее в почве. Моррисон (Morrison, 1962) в опытах с использованием S35 показал, что при недостатке серы в питательной среде скорость ее поступления в растения повышается, а при значительных запасах в почве наблюдается более слабое поступление серы. В исследованиях В.Ф. Мойсейченко (1963), проведенных с однолетними сеянцами яблони, накопление S35 усиливалось под влиянием микроэлементов марганца, бора и молибдена. И.Е. Рогалев (1964), изучая поглощение S35 яровой пшеницей и томатами, показал, что наличие в питательном растворе нитрат-ионов усиливает, а ионов хлора угнетает поглощение серы из сульфата натрия. При недостатке в питательной среде калия поступление серы в растения хлопчатника не изменялось (Белоусов и др., 1961).
Н.И. Шевякова и другие (1964) в опытах с конскими бобами обнаружили, что при избытке хлористого натрия поглощение S35 растениями тормозится. Исследования А.Д. Хоменко (1962) показали, что известковосерные отходы, внесенные на кислых почвах, увеличивают количество белка и серы в растениях кукурузы, а у клевера способствуют нарастанию надземной массы и повышению содержания белка и серы.
Внесение серы на фоне минеральных удобрений, не содержащих этого элемента, увеличивало урожай хлопчатника, табака и кормовых трав (Jordan, 1964). В опытах, проведенных в Новой Зеландии (Walker, 1964), урожай сена клевера без внесения серы составил 7,2 ц/га, а под влиянием гипса (5,6 кг серы на 1 га) — 16,8 ц/га, той же дозы серного цвета — 9,1 ц/га. В опытах Коик (Coic и др., 1962) при недостатке серы у ячменя повышалось содержание калия, магния, азота и особенно фосфора в соломе и зерне. Внесение серы вызывало уменьшение хлора в соломе и увеличение его содержания в зерне. В опытах с ячменем и пшеницей (Coic, 1963) сильный недостаток серы в период созревания вызывал снижение интенсивности фотосинтеза, продуктивности и особенно качества зерна.
