CC BY
71
ОБЗОР
УДК 631.811.6 DOI: 10.24412/1029-2551-2021-6-014
РОЛЬ МАГНИЯ В СИСТЕМЕ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ
1Н.И. Аканова, д.б.н., 2А.В. Козлова, к.с.-х.н., 1М.Т. Мухина, к.б.н.
1 Всероссийский НИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, e-mail: [email protected], [email protected] 2ООО «Русское Горно-химическое Общество», e-mail: [email protected]
Статья посвящена обзору основных физиологических функций магния в растительном организме, а также роли этого элемента в питании сельскохозяйственных культур. Рассмотрены причины магниевого голодания растений и влияние на продуктивность культур различных видов магниевых удобрений, произведенных из природных магнийсодержащих пород и минералов.
Ключевые слова: магний, урожайность, магниевых удобрений, эффективность, природные магнийсодержащие породы и минералы, магнезит, брусит, серпентинит.
MAGNESIUM ROLE IN PLANT NUTRITION SYSTEM
Dr.Sci. N.I. Akanova, 2Ph.D. A.V. Kozlova, lPh.D. M.T. Mukhina
lD.N. PryanishnikovInstitute of Agrochemistry, e-mail: n [email protected], [email protected] 2«Russian Mining Chemical Company» LLC, e-mail: [email protected]
The article is devoted to an overview of the main physiological functions of magnesium in the plant organism, as well as the role of this element in the nutrition of agricultural crops. The reasons for magnesium starvation of plants and the effect on the productivity of crops of various types of magnesium fertilizers produced from natural magnesium-containing parent rocks and minerals are considered.
Keywords: magnesium, yield, magnesium fertilizers, efficiency, natural magnesium-containing parent rocks and minerals, magnesite, brucite, serpentinite.
Основная задача АПК Российской Федерации -наращивание производства сельскохозяйственной продукции в объемах, обеспечивающих продовольственную безопасность страны. Еще одна не менее важная задача - увеличение количества экспортируемой продукции растениеводства. Развитие сельскохозяйственного производства, повышение его продуктивности неразрывно связаны с интенсификацией отрасли, одним из важнейших условий которой является применение рациональных систем удобрения, обеспечивающих как прирост урожайности культур, так и окультуривание почв - сохранение и повышение общего уровня их плодородия.
Магний принято относить к вторичным элементам питания сельскохозяйственных культур по значимости. Однако он является одним из основных элементов, наиболее необходимых растениям. По содержанию в растениях магний занимает четвертое место после калия, азота и кальция [1-4].
Проблему магния в сельском хозяйстве освещали в своих основополагающих работах О.К. Кедров-Зихман, К.К. Гедройц, К.П. Магницкий, М.М. Маза-ева, Л.И. Кораблева, А.Г. Трещов, И.А. Шильников, И.А. Норкина, Шкляев Ю.Н. и др. [5]. И в публикациях последних лет магний все чаще рассматривают
наравне с другими основными элементами питания. Это не случайно, ведь недостаток доступных растениям форм магния в минеральном питании ограничивает возможность получения высоких урожаев, снижает качество получаемой сельскохозяйственной продукции, а также препятствует эффективному использованию ОТК-удобрений [6, 7].
В России около 20 млн. га пахотных почв имеют низкое содержание магния, половина таких почв расположена в Нечерноземной зоне страны. В Центральном районе их доля составляет 40%, в СевероЗападном - 76% от обследованной площади земель [8]. Обменным магнием бедны кислые подзолистые, дерново-подзолистые почвы различного гранулометрического состава, торфяные почвы, красноземы [9]. В последнее время проблема снижения кислотности и удовлетворения потребности растений в магнии и кальции также возникла в серых лесных почвах, оподзоленных и выщелоченных черноземах [10-12].
Значительно увеличивается потребность в магнии при использовании интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, направленных на получение высокой урожайности. Отзывчивость на его применение в этом случае проявляется на почвах со средней и повышенной
обеспеченностью магнием [13].
Учитывая также то, что магний обладает высокой подвижностью во многих типах почв, он подвержен значительной миграции и выносу из пахотного в нижележащие горизонты, а также слабо возобновляется за счет валовых запасов, особенно в почвах с легким гранулометрическим составом, необходимо постоянного контролировать содержание этого элемента.
Физиологическая роль магния в жизнедеятельности растений. Физиологическая роль магния в растительном организме велика и многообразна. Он входит в состав органелл клеток (хлоропластов, рибосом), мембран, клеточных стенок. Магний принимает непосредственное участие в фотосинтезе, дыхании, синтезе белков и многих других физиологических процессах. Он способствует стабилизации коллоидных систем, повышает тургор клетки.
Около 10-15% содержащегося в растении магния входит в состав хлорофилла, на долю магния приходится 2,7% от массы зеленого пигмента. Функции магния в молекуле хлорофилла уникальны, и никакой другой элемент не может его заменить, ведь он необходим для синтеза непосредственного предшественника хлорофилла - прото-порфирина IX. Именно с наличием магния в молекуле хлорофилла связано поглощение света в красной области спектра [2, 3]
Роль этого элемента в обмене веществ растительного организма и участие в биохимических процессах главным образом определяется его связью с деятельностью ферментов (около 300). Так, магний является кофактором практически всех ферментов, катализирующих перенос фосфатных групп. Он активирует ферментную систему киназ, отвечающую за отщепление фосфорной кислоты от аденозинтри-фосфата и переносящую ее на молекулы сахаров и их производных, а также на аминокислоты с образованием новых органических веществ. Кроме того, магний необходим для многих ферментов гликолиза и цикла Кребса, для РНК-полимераз и, следовательно, для образования РНК в ядре [2, 14, 15].
При недостатке магния задерживается образование хлорофилла в листьях растений, усиливаются окислительные процессы, замедляются процессы фотосинтеза, происходит распад рибосом на субъединицы, не способные превращать аминокислоты в белки и, как следствие, нарушается рост и развитие растений. Так как магний не только участвует в синтезе углеводов, но и обеспечивает их транспорт в подземную часть растения, дефицит магния также приводит к нарушению роста корневой системы.
Внешним поздним признаком острого дефицита магния является хлороз листьев, проявляющийся, прежде всего, на старых листьях. У злаков магниевое голодание вызывает мраморность и полосчатость листьев, у двудольных растений желтеют
участки листа между жилками, после чего пожелтевшая часть листьев буреет и отмирает [2, 16, 17]. По мнению ряда зарубежных исследователей, визуальная диагностика хлороза не является подходящим методом в качестве основы для рекомендаций по удобрению сельскохозяйственных культур магнием по причине того, что внешнему проявлению предшествует более частый «скрытый дефицит». Его трудно диагностировать, проявляется он в накоплении углеводов в нижних листьях, в затрудненном оттоке их в корневую систему, и уже на данной стадии может вести к ограничению урожайности и ухудшению качественных характеристик возделываемых культур [18-20].
Обеспеченность магнием оказывает положительное влияние на рост корней и вегетативной массы растений, морозо- и засухоустойчивость, сопротивление растений к ожогам листьев от избытка солнечной радиации и тепловому стрессу, а также на устойчивость к поражению грибковыми заболеваниями [13, 21, 22].
Магний является не только важнейшим элементом питания растений, но и влияет на физические и химические свойства почвы. Магний способствует нормальному протеканию в ней физико-химических и микробиологических процессов, оказывает положительное действие на жизнь почвенной флоры. Отмечено также положительное влияние этого элемента на размножение клубеньковых бактерий и, следовательно, на связывание азота бобовыми культурами [7, 23].
Влияние почвенно-климатических и других условий на обеспеченность растений магнием. Основным источником магния для растений, как известно, является почва. Магний в ней большей частью представлен различными минералами (оливин, тальк, биотит, авгит, роговая обманка, доломит, магнезит, брусит, монтмориллонит и др.), обменными катионами почвенного поглощающего комплекса и ионами почвенного раствора. Небольшое количество магния связано с органической фракцией почвы (1-2% от валового количества) [23, 24].
Валовое содержание MgO составляет 0,4-4,0% и более от массы почвы и зависит от состава материнской породы. В почвах, образовавшихся на суглинках и глинах, больше магния, чем в почвах, сформировавшихся на песках. Однако валовое содержание магния в почве является лишь одним из показателей, характеризующих ее потенциальное плодородие. Основные источники магниевого питания растений - обменный магний, а также находящийся в почвенном растворе водорастворимый магний (0,5-1,0% от валового количества). Их содержание в почвах различно. Магний почвенного раствора находится в равновесии с обменно-поглощенным. Как правило, 15-25% обменных оснований в ППК представлено ионами магния [25].
Избыток магния для растений создается в том случае, если на обменную форму приходится более 4060% емкости катионного обмена, а недостаток -при его доле в составе ППК менее 5-10% [26].
По данным М.М. Мазаевой [27], уровень содержания магния в почве, при котором растения начинают испытывать его недостаток, для различных культур неодинаков и зависит от погодных условий. Дефицит магния имеет меньшие величины при относительно низкой температуре воздуха и почвы, при понижении влажности почвы, что вызывает замедление темпа роста и развития растений. Смещение величины предельного содержания магния в почве возможно также в зависимости от почвенной кислотности, поскольку увеличение количества водородных ионов в почвенном растворе обычно ухудшает использование растениями магния.
При pHкa почвы ниже 4,2 даже при достаточном удобрении магнием растения страдают от его недостатка. В кислых почвах и почвах с малой емкостью поглощения после зим с обильными осадками часто наблюдается острый дефицит магния. Магний занимает одно из первых мест в ряду потерь: Cа > Mg > № > K > КН [5, 23]. В то же время установлено, что в щелочной среде (рНка 8,2 и выше) подвижность магния уменьшается, и он переходит в труднодоступную для растений форму при рНка 8,6 и выше [28].
Дефицит магния проявляется не только при неблагоприятных почвенных и погодных условиях, при разрушенной структуре почвы, но и при избытке, а также длительном преобладании катионов-антагонистов: калия, кальция, аммония, алюминия, марганца, железа, - из-за конкуренции с которыми поступление магния в растение ослабляется [18, 29].
Кроме того, нейтрализация почвенной кислотности кальциевыми формами известковых материалов (СаСОз) приводит к нарушению оптимального соотношения Са2+ к Mg2+ в почвенном растворе и поглощающем комплексе, уменьшает доступность магния растениям и увеличивает потери элемента из ряда почв [30, 31].
Интенсивная система земледелия с высокими дозами КРК-удобрений, которая приводит к повышению продуктивности сельскохозяйственных культур, тоже может стать причиной магниевого голодания растений, так как, наряду с увеличением урожаев, одновременно снижается содержание доступных форм магния в почве благодаря их выносу с основной и побочной продукцией. Кроме того, длительное применение высоких доз физиологически кислых минеральных удобрений способствует подкислению почвенного раствора, что ускоряет вымывания кальция, магния, а также приводит к минерализации гумуса почвы [32-34].
Агроэкологическая оценка эффективности применения магниевых удобрений. Основным способом решения задач по оптимизации содержания подвиж-
ного магния является применение магниевых удобрений и магнийсодержащих известковых материалов.
По литературным данным, средние прибавки урожая зерновых от внесения магния в различных формах, дозах и сочетаниях составляют 0,2-0,6 т/га, клубней картофеля - 1,5-3 т/га, корнеплодов сахарной свеклы - 2-4 т/га, зеленой массы кукурузы - 26 т/га, сена многолетних трав - 0,4-0,7 т/га, чайного листа - 0,5-1,0 т/га.
Наибольший прирост урожаев пропашных и зерновых (в том числе кукурузы), по результатам опытов различных научно-исследовательских учреждений, от внесения магния наблюдается на бедных магнием почвах и составляет 20-25% [5].
По данным Т.Н. Кулаковской (1990), при увеличении содержания обменного магния в супесчаных и песчаных дерново-подзолистых почвах с 1,5 до 6,5 мг-экв/100 г почвы урожаи овса возрастают на 24-27%, зерна кукурузы - на 26-30%, озимой ржи -на 18-20% и льна - на 12% [35].
Благодаря оптимизации питания магнием в растительной продукции увеличивается содержание крахмала, сахара, белка, витамина С, улучшается качество семенного материала - повышается всхожесть и энергия прорастания [36].
При этом затраты магния на формирование 1 т товарной продукции зерновых и крупяных культур составляют 2,1-3,5 кг MgO/га, зернобобовых - 2,97,9 кг MgO/га, прядильных и масличных - 4,7-11,9 кг MgO/га, клубне- и корнеплодов - 0,7-2,7 кг MgO/га, овощных - 0,2-0,6 кг MgO/га [33].
В России имеются значительные запасы магний-содержащих горных пород и минералов, которые можно использовать в качестве экологически безопасных магниевых удобрений и химических мелиорантов для почв: доломит, магнезит, брусит, серпентинит.
Но, если многими отечественными и зарубежными учеными была доказана польза доломитовой муки, используемой в качестве мелиоранта в системе мер, направленных на повышение плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур, то научных работ по исследованию магнезита, серпентинита и, в особенности, брусита, в сельском хозяйстве не так много.
Известно, что у всех вышеперечисленных источников магния есть общее свойство - их относят к нерастворимым в воде веществам, но, попадая в почву с кислой реакцией среды, они начинают постепенно растворяться с высвобождением ионов магния, которые легко усваиваются корневой системой растений. За счет ограниченной растворимости, удобрения снабжают растения магнием постепенно в течение всего сезона и не вымываются из почвы дождем.
По некоторым данным, одним из важных и решающих факторов, который определяет агрономическую ценность, увеличение биодоступности и
эффективное применение нерастворимых в воде (карбонатных, силикатных и гидроксидных) форм магниевых удобрений является гранулометрический состав и тонина помола.
Так, результаты опытов, проведенных коллективом исследователей Татарского НИИСХ на выщелоченном черноземе, показали, что, чем мельче частицы доломитовой муки, тем быстрее они вступают во взаимодействие с почвой. Применение частиц менее 0,25 мм в лабораторных опытах уменьшали почвенную кислотность на 1,1 единиц уже в первые месяцы после внесения в то время, как более крупные частицы действовали медленнее. В полевых опытах при использовании известкового материала с размером частиц меньше 3-5 мм на четвертый год исследований было отмечено самое значительное уменьшение pHKCl и гидролитической кислотности, а также увеличение содержания подвижного фосфора и обменного калия. При этом наилучшие условия для активизации деятельности почвенной микрофлоры были отмечены в варианте с использованием смеси фракций доломитовой муки размером до 5 мм с содержанием мелких (менее 1 мм) частиц до 50% [37].
В отношении серпентинита еще К.П. Магницкий в своих трудах отмечал, что растворимость зависит от состава и тонины помола горной породы. По данным А.С. Пискуновой тонкоразмолотый серпентинит, внесенный в дозе 300 кг/га на слабоосолоделом черноземе Первомайской селекционной станции, увеличил, в среднем за 7 лет, урожайность сахарной свеклы на 14 ц/га. Асбестовые отходы, использовавшиеся для известкования кислых почв Свердловской области, оказывали значительное влияние на урожаи картофеля, кукурузы и свеклы [1].
Отходы горнорудной и асбестовой промышленности также исследовали Г.А. Беляев и др. Результаты опытов показали, что дунитовая мука и магниевый змеевик-серпентинит могут использоваться как местное удобрения для непосредственного внесения в условиях легких почв Урала. Однако по эффективности дунит уступал доломиту и магнезиту при основном внесении на кислой почве под клевер, ячмень и яровую пшеницу [38].
Серия других исследований показала, что серпентинит, несмотря на его нерастворимость в воде, способен активно взаимодействовать с почвенным раствором и поглощающим комплексом благодаря тонкому помолу. Было установлено положительное действие порошка серпентинита фракцией мельче 0,2 мм, с содержанием MgO 37,9%, в вегетационных и полевых опытах, проведенных с культурами открытого и закрытого грунта в различных почвенно-климатических условиях. Прибавка урожая зеленой массы однолетних трав в опыте Сахалинского НИИСХ с серпентинитом составила 37,5 ц/га, отмечено существенное снижение накопления нитратов в
растениях рапса. В условиях Ростовской области применение магниевого удобрения на основе серпентинита позволило повысить продуктивность сельскохозяйственных культур на 10-17% и получить прибавку урожая (ц/га): озимой пшеницы на 1,7-2,5, зерна кукурузы 2,7-8,5, подсолнечника 2,9-3,7, наибольшие показатели при этом, были получены на фоне подкормки магниевым удобрением дозой 80 кг/га.
Исследования на культуре яблони показали, что применение серпентинита повышает завязывае-мость, снижает осыпаемость плодов, увеличивает их среднюю массу на 13-25% в зависимости от дозы удобрения, и в конечном счете увеличивает урожайность деревьев.
Применение тонкодисперсного порошка серпентинита на фоне навоза (40 т/га) обеспечивает повышение урожайности картофеля на 20,2-26,2% и увеличение содержания сухого вещества в клубнях на 0,1-0,9%, крахмала - на 0,1-0,8% [39].
Результаты исследований С.С. Фирсова также выявили, что удобрение на основе серпентинита также имеет иммуностимулирующие свойства по отношению к патогенным грибам и одновременно оказывает защитно-стимулирующее действие на растения озимой пшеницы. Внесение серпентинита в посев вегетирующих растений увеличивало продуктивную кустистость, число зерен в колосе, урожай, качество зерна, а также способствовало снижению заболеваемости пшеницы бурой ржавчиной и септориозом [40].
Наиболее концентрированным из магниевых удобрений является обожженный магнезит (до 89% MgO), получаемый в производстве огнеупоров. Это щелочная, сильно действующая форма с высокой нейтрализующей способностью, превосходящей действие извести. Однако, высокие дозы обожженного магнезита обостряют кальциевое и борное голодание растений, что может привести к снижению урожая. Поэтому применение этого удобрения необходимо сочетать с внесением бора под требовательные к нему культуры (подсолнечник, свекла, клевер).
В течение ряда лет на кафедре агрохимии, земледелия и агроэкологии Уральского государственного аграрного университета вели опытную работу по изучению эффективности применения магнезита Ша-бровского талькового комбината в качестве магниевого и известкового удобрения под полевые культуры. Удобрение представляло собой отход производства при переработке талькомагнезитовых руд, светло-серый мелкокристаллический порошок, состоящий из кристаллов размером до 0,5 мм. Результаты мелкоделяночного опыта с картофелем, который проводили на светло-серой тяжелосуглинистой слабокислой почве, показали эффективность магнезита в припосевном (непосредственно в гнездо) внесении под картофель. Магнезит превзошел по влиянию на урожайность картофеля сульфат магния на 16-22%.
На темно-серой тяжелосуглинистой слабокислой почве проводили также микрополевой опыт с горохом по изучению магнезита как дополнительного нейтрализующего материала при известковании почвы. Анализ данных урожая показал, что увеличение доз мела и магнезита положительно сказывался на урожайности гороха: прибавка составила от 5,2 до 9,6 г/сосуд по сравнению с контролем, масса 1 000 зерен увеличивалась на 19-22 г, количество клубеньков на растении возрастало на 2-10 шт. По результатам исследования существенно изменялась биологическая активность почвы: накопление азота за счет текущей нитрификации возрастало на 108-165 кг/га, распад льняных полотен увеличивался на 17-24% [41].
Сотрудники Пермского государственного аграрно-технологического университета им. академика Д.Н. Прянишникова в 1990-х гг. проводили исследовательскую работу по изучению удобрения-мелиоранта «Магуд», который производится из каустического магнезитового порошка, получаемого при производстве спеченного периклазового порошка. Магнезитовый порошок размером частиц 0-2 мм (проход через сетку 0,09 мм - не менее 80%) с содержанием MgO не менее 75% испытывали при возделывании картофеля, свеклы, ячменя, клевера и капусты. Были заложены полевой и вегетационные опыты.
Полевой опыт был заложен на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве. Объектом исследований был выбран картофель сорта Невский. Результаты исследований показали, что масса ботвы с одного куста и площадь листовой поверхности на 1 га были относительно минерального фона больше во всех вариантах с магнием, в клубнях с увеличением доз магниевого удобрения с 30 до 120 кг/га отмечался рост содержания витамина С с 7,2 до 13,6 мг/100 г. Следствием усиленного развития надземных органов стало более раннее начало клубнеобразования и увеличение массы клубней. По массе клубней с одного куста отмечено превосходство вариантов с умеренными дозами магниевых удобрений (30 и 60 кг/га MgO). При внесении более высоких доз магния (90 и 120 кг/га MgO) темп нарастания клубней снижался. Оптимальной дозой магниевого удобрения по комплексу факторов, в среднем за 3 года, оказалась доза 60 кг/га MgO. Она позволила получить 36 ц/га (18,1%) прибавки урожайности клубней относительно удобренного контроля, при этом повышалось содержание сухого вещества крахмала в клубнях. Внесение MgO в дозе 60 кг/га обеспечивало максимальный выход крахмала -прибавка к удобренному фону составила 0,65 т/га. Дальнейшее увеличение доз удобрения приводило к снижению урожайности.
Вегетационные опыты с целью изучения продукта «Магуд» в качестве мелиоранта были заложены в эмалированных сосудах Митчерлиха с дерново-
подзолистой тяжелосуглинистой почвой. Дозы MgO рассчитывали по гидролитической кислотности: половинной (0,5 Нг), полной (1 Нг) и полуторной (1,5 Нг). Результаты опытов показали, что использование магниевого порошка оказывало существенное положительное влияние на физико-химические свойства почвы: применение мелиоранта в дозах, соответствующих половинной и полной гидролитической кислотности, за 3-4 недели снижало рН на 0,7 и 1,7 единиц соответственно. При этом происходил рост урожайности чувствительных к кислотности почвы свеклы и капусты. На свекле максимальная прибавка урожайности, 185 г/сосуд (22,2%), была получена при внесении порошка по полной гидролитической кислотности, а на капусте - 227 г/сосуд (77,5%), соответственно, при использовании полуторной дозы мелиоранта. В опыте с клевером розовым ко времени уборки культуры в варианте с внесением обожженного магнезита по 1,0 Нг зафиксировано более сильное снижение гидролитической (с 5,1 до 1,96 мг-экв/100 г почвы) и обменной (с 4,8 до 5,8) форм кислотности относительно варианта с равной дозой оксида кальция. При этом прибавка урожайности клевера относительно минерального фона составила 3,6 т/га [42, 43].
Перспективным для применения в области сельского хозяйства Российской Федерации в качестве источника магния и мелиоранта для кислых почв может выступать природный минерал брусит -натуральный гидроксид магния (не менее 62% MgO). В стандарты удобрений Кореи и Японии гидроксид магния уже включен наряду с другими магнийсодержащими удобрениями [44].
Коллективом корейских исследователей был проведен полевой опыт с применением гидроксида магния в районе Кенсан на экспериментальной ферме университета Янгнама на суглинистой слабокислой почве. В опыте сравнивали действие гидроксида и сульфата магния, внесенных в почву в дозе 300 кг/га MgO на свойства почвы и рост китайской капусты.
Результаты исследования показали, что применение гидроксида магния способствовало повышению рНка почвы на 0,8 единиц по сравнению с контролем, а также увеличению доступного фосфора. При использовании сульфата магния подобного положительного эффекта не отмечено. При этом в варианте с внесением большого количества водорастворимого сульфата магния значительно снижалось содержание подвижного кальция в почве, поскольку применение сульфата привело к сильной конкуренции в адсорбции катионов магния и кальция.
Магниевые удобрения оказывали положительное влияние на урожайность и элементы структуры урожая китайской капусты. При применении гид-роксида и сульфата магния отмечена тенденция увеличения высоты и ширины кочанов, достоверно увеличивалось количество листьев относительно
контроля с 68,8 до 71,1-72 шт. Наибольшая по сравнению с контролем и сульфатом магния масса кочана зафиксирована в варианте с применением гидроксида магния. При этом, благодаря пролонгированному действию гидроксида магния и постепенному высвобождению катионов магния в почвенный раствор, содержание магния в китайской капусте при сборе урожая было выше, чем в случае с обработкой сульфатом магния [44].
О положительном влиянии брусита на продуктивность сельскохозяйственных культур свидетельствуют также результаты проведенных на территории РФ в научно-исследовательских полевых опытах в Брянской, Московской и Ростовской областях [45, 46].
Опыт, проведенный в 2009 г. на Новозыбков-ской государственной сельскохозяйственной опытной станции ВНИИ агрохимии, показал, что внесение в дерново-подзолистую песчаную почву весной под вспашку порошка брусита тонкого (менее 1 мм) помола в дозах 40-80 кг/га под картофель в условиях Нечерноземья достоверно повышало урожайность клубней относительно контрольного варианта (40 т/га навоза КРС) на 29-35%. При этом улучшалась структура урожая - увеличивалось содержание крупных фракций картофеля. На контроле доля фракции 81-120 мм составляла 7%, в то время как применение магниевого удобрения в почву способствовало увеличению выхода этой фракции до 21%. При этом более 40% урожая клубней были больше 50 мм [45].
На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве опытного поля ВНИИ овощеводства (Московская область, Раменский район, д. Верея) применение удобрения на основе брусита в дозах 40-80 кг/га (2550 кг/га MgO) при посеве способствовало повышению урожайности корнеплодов свеклы столовой на 12-19% по сравнению с контрольным вариантом, за счет увеличения их массы. В результате биохимического анализа корнеплодов было выявлено, что
вышению пищевой ценности свеклы. Под действием гидроксида магния отмечено увеличение содержания сухого вещества на 1,5%, аскорбиновой кислоты на 0,7-1,2 мг%, витамина Р - на 0,6-2,2% по сравнению с контролем. Кроме того в вариантах применения брусита зафиксировано снижение поражения свеклы церкоспорозом на 26-29% [45].
Под влиянием порошкообразного удобрения, полученного из природного гидроксида магния, на черноземе обыкновенном в засушливых условиях Приазовской зоны Ростовской области повышалась продуктивность кукурузы относительно контроля на 2,7-8,5 ц/га. Наибольшая урожайность и прибавка были получены на варианте с внесением 50 кг/га MgO. Статистически достоверные прибавки урожайности подсолнечника - 2,9 и 3,6 ц/га были получены также при применении гидроксида магния в дозах 25 и 50 кг/га [46].
В современных условиях, особенно при переходе на интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, когда на их посевах (посадках) применяются повышенные дозы зачастую физиологически кислых азотных, фосфорных и калийных удобрений, значительно увеличивается потребность почв в химической мелиорации, а растений - в мезоэлементах, в том числе магнии.
По ряду причин дефицит магния может проявиться не только на кислых почвах легкого гранулометрического состава, но и на более тяжелых почвах. Поэтому для решения актуальных задач увеличения урожайности, повышения качества продукции растениеводства, а также по сохранению плодородия почв, оптимизации кислотности и улучшения экологической обстановки, наряду с доломитами в качестве важного резерва в удовлетворении потребности земледелия нашей страны в магнии, могут быть успешно использованы маг-нийсодержащие удобрения, обладающие нейтрализующим действием, произведенные из местных горных руд (магнезит, серпентинит, дунит) и природного гидроксида магния - минерала брусит.
применение гидроксида магния способствовало по-
Литература
1. Магницкий К.П. Магниевые удобрения. - М.: Колос, 1967. - 200 с.
2. Полевой В.В. Физиология растений: учебник для биол. спец. вузов. - М.: Высшая школа, 1989. - 464 с.
3. Медведев С.С. Физиология растений: учебник. - СПб.: БХВ-Петербург, 2012. - 512 с.
4. Cakmak I., Yazici A.M. Magnesium: a forgotten element in crop production // Better Crops, 2010, Vol. 94, № 2. - Р. 23-25.
5. Аристархов А.Н. Оптимизация полиэлементного состава в агроэкосистемах России / Эколого-агрохимическая оценка состояния дефицита, резервов, способов и средств его устранения: под ред. академика РАН Сычева В.Г. -М.: ВНИИА, 2019. - 832 с.
6. Аристархов А.Н., Трещов А.Г. Методические указания по применению магнийсодержащих удобрений. - М.: ЦИ-НАО, 1983. - 28 с.
7. Прокошев В.В., Неугодова О.В., Смирнов Ю.А., Государева З.И. Магниевые удобрения в интенсивном земледелии (Обзорная информация). - М.: ВНИИТЭИ-агропром, 1987. - 52 с.
8. Аристархов А.Н. Агрохимическое обоснование применения магниевых удобрений // Плодородие, 2002, № 3. - С. 15-17.
9. Шильников И.А. Аканова Н.И., Баринов В.И. Прогноз изменения кислотности почв и содержания кальция и магния в земледелии Нечерноземья / Вопросы известкования почв. - М.: Агроконсалт, 2002. - С. 221-231.
10. Ткаченко Н.А., Хисамутдинов Н.Ш., Биккинина Л.М.-Х. Изменение структуры обменных катионов серой лесной почвы после применения комплексных химических мелиорантов // Достижения науки и техники АПК, 2014, № 3. - С. 17-19.
11. Трещов А.Г. Магниевое питание растений и эффективность магнийсодержащих удобрений в различных почвенно-климатических зонах (на примере Кубы, Западной Грузии и Подмосковья): автореф. дисс. д.с.-х.н. - М.: МСХА им. К.А. Тимирязева, 1973. - 46 с.
12. Шеуджен А.Х., Бондарева Т.Н., Онищенко Л.М. и др. Содержание и формы соединений магния в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья в условиях агрогенеза // Научный журнал КубГАУ, 2015, № 112(08). - С. 2-10.
13. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах. - М.: ЦИНАО, 2000. - 524 с.
14. Тихомирова В.Я. Влияние свойств почв, удобрений, извести и погодных условий на обеспеченность магнием сельскохозяйственных растений // Агрохимия, 2011, № 5. - С. 84-89.
15. Marschner H., Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants. - London: Academic Press_Elsevier, 2011. - 2 173 p.
16. Минеев В.Г., Сычев В.Г., Гамзиков Г.П. и др. Агрохимия: под ред. В.Г. Минеева. - М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. - 854 с.
17. Bergmann W. Nutritional disorders of plants - development, visual and analytical diagnosis. - Jena: Gustav Fisher Verlag, Germany, 1992. - 741 p.
18. Romheld V., Kirkby E.A. Magnesium function in crop nutrition and yield / Proceedings of a Conference in Cambridge (7th Dec. 2007). - Р. 151-171.
19. Cakmak I., Hengeler C., Marschner H. Partitioning of shoot and root dry matter and carbohydrates in bean plants suffering from phosphorus potassium and magnesium deficiency // Journal of Experimental Botany, 1994, № 45. - Р. 1245-1250.
20. Ding Y., Luo W., Xu G. Characterization of magnesium nutrition and interaction of magnesium and potassium in rice // Annals of Applied Biology, 2006, № 149. - Р. 111-123.
21. Mittler R. Abiotic stress, the field environment and stress combination // Trends Plant Science, 2006, № 11. - Р. 15-19.
22. Cakmak I., Kirkby E.A. Role of magnesium in carbon partitioning and alleviating photooxidative damage // Physiol. Plant., 2008, № 133. - Р. 692-704.
23. Шильников И.А., Сычев В.Г., Шеуджен А.Х. и др. Потери элементов питания растений в агробиогеохимическом круговороте веществ и способы их минимизации. - М.: ВНИИА, 2012. - 351 с.
24. Scheffer F., Schachtschabel P. Lehrbuch der Bodenkunde. - Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag, 2010. - 578 p.
25. Lindsay W.L. Chemical Equilibria in Soils. - Blackburn: Blackburn Press, 2001. - 449 p.
26. Martin J.P., Page A.H. Influence of Exchangeable Ca and Mg and of Percentage Base Saturation on Growth of Citrus Plants // Soil Science, 1969, № 107. - P. 39-46.
27. Мазаева М.М. Обеспеченность магнием и распределение его в различных органах растений // Агрохимия, 1965, № 1. - С. 73-79.
28. Клименко О.Е., Иванова А.С., Клименко Н.И. Влияние щелочности почвы на подвижность элементов питания растений // Бюллетень Никитского ботанического сада, 2007, Вып. 95. - С. 46-50.
29. Fageria V.D. Nutrient interactions in crop plants // Journal of Plant Nutrition, 2001, № 24. - Р. 1269-1290.
30. Доспехов Б.А. Некоторые итоги стационарного полевого опыта Тимирязевской академии за 60 лет // Известия ТСХА, 1972, Вып. 6. - С. 28-47.
31. Аканова Н.И. Агроэкологическая и энергетическая эффективность сочетания известкования с минеральными удобрениями: автореф. дисс. д.б.н. - М., 2001. - 56 с.
32. Городний Н.Г. Влияние длительного применения удобрений на агрохимические свойства почвы и урожай культур конопляного севооборота / Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. Вып. 1. - М.: Изд-во МСХ СССР, 1960. - С. 86-125.
33. Шеуджен А.Х., Осипов М.А., Лебедовский И.А., Есипенко С.В. Влияние длительного применения удобрений на физико-химические свойства чернозема выщелоченного // Агрохимический вестник, 2013, № 6. - С. 2-3.
34. Лапа В.В. и др. Система применения удобрений: учебное пособие для студентов учреждений высшего образования по специальностям «Агрохимия и почвоведение», «Защита растений и карантин» / под ред. В.В. Лапы. - Гродно: ГГАУ, 2011. - 418 с.
35. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. - М., 1990. - 218 с.
36. Аристархов А.Н., Яковлева Т.А. Методика определения ассортимента и потребности в Mg удобрениях для их рационального использования в комплексных технологиях применения агрохимических средств. - М.: ВНИИА, 2018.
37. Биккинина Л.М.-Х., Ломако Е.И., Алиев Ш.А., Ильясов М.М. Эффективность местной доломитовой муки различного гранулометрического состава в условиях ресурсосберегающих технологий // Достижения науки и техники АПК, 2014, № 3. - С. 20-22.
38. Беляев Г.А., Попова Г.Е., Беляева Г.Т. В кн.: Применение магниевых удобрений на легких почвах дерново-подзолистого типа. - Свердловск, 1982. - 36 с.
39. Байбеков Р.Ф., Шильников И.А., Аканова Н.И., Скубаков О.Н. Методические рекомендации по применению минерального удобрения Серпомаг производства ЗАО «Литосфера» в качестве химического мелиоранта и магниевого удобрения в сельскохозяйственном производстве Российской Федерации. - М.: Изд-во ФГБНУ ВНИИА, 2015. - 42 с.
40. Фирсов С.С. Эффективность магнийсодержащих удобрений на дерново-подзолистых почвах Тверской области // Агрохимический вестник, 2015, № 6. - С. 42-44.
41. Байкин Ю.Л., Каренгина Л.Б., Байкенова Ю.Г. Эффективность использования магнезита в качестве магниевого и известкового удобрения // Аграрное образование и наука, 2013, № 3. - С. 2.
42. Пискунов А.С., Чуклай А.М., Михайлова Л.А., Новиков Е.П., Коптелов В.Н., Шатилов О.Ф. Патент на изобретение RU 2107676 C1, 27.03.1998. Заявка № 96113511/25 от 01.07.1996. Удобрение-мелиорант «Магуд».
43. Олехов В.Р. Эффективность обожженного магнезита на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах Преду-ралья: автореф. дисс. к.с.-х.н.: 06.01.04. - Омск, 1999. - 16 с.
44. Lee S.J., Lee S.H., Shin H.J., Cho H.J., Kim B.J., Chung J.B. Effect of Mg-Sulfate and Mg-Hydroxide on Growth of Chinese Cabbage // Korean Journal of Soil Science and Fertilizer, 2003, № 36(4). - P. 218-224.
45. Моисеенко Ф.В., Воробьева Л.А. Агромаг - новое перспективное концентрированное, высокоэффективное магниевое удобрение для производственных полей и личных земельных участков // Овощеводство и тепличное хозяйство, 2011, № 1. - С. 49-50.
46. Лабынцев А.В., Пасько С.В., Медведева В.И. Влияние магниевого удобрения Агромаг на урожайность озимой пшеницы, кукурузы и подсолнечника // Известия Оренбургского ГАУ, 2013, № 5(43). - С. 46-49.
