Молібден у сільському господарстві: функції, симптоми дефіциту та застосування

Молібден як незамінний рослинний мікроелемент

Молібден (Mo) — мікроелемент, який вищим рослинам потрібний лише в незначних кількостях, але він незамінний. Здорова рослинна тканина зазвичай містить 0,1–1,0 мг Мо на кг сухої речовини, що приблизно в тисячу разів менше, ніж вміст заліза або марганцю в тій самій тканині, але ферментні системи, які залежать від цього, контролюють два найважливіших шляхи поживних речовин у рослині: асиміляцію азоту та біологічну азотфіксацію.

Оскільки потреба в молібдені дуже мала, дефіцит молібдену легко не помітити. Симптоми часто помилково приймають за нестачу азоту, посуховий стрес або вірус, і діагноз зазвичай підтверджується аналізом тканин, дослідженням ґрунту або характерною вадою розвитку листя у хрестоцвітих, відомим як хвостик. Для виробників рідко виникає практичне питання про те, чи має молібден значення, а про те, чи ймовірно, що конкретне поле, культура та комбінація рН ґрунту не мають його.

Функції ферментів: нітратредуктаза, нітрогеназа та молібденовий кофактор

Молібден ніколи не використовується як вільний іон. Він вставляється в молекулу на основі птерину, що називається кофактором молібдену (Moco), і доставляється до невеликої групи ферментів, чотири з яких важливі для рослинництва:

Нітратредуктазавідновлює нітрат (NO3-) до нітриту (NO2-), що є першим етапом асиміляції азоту. Без нього нітрати накопичуються в листі, а рослина поводиться так, ніби відчуває азотне голодування.

Нітрогеназамістить залізо-молібденовий білок, який дозволяє ризобіям у бульбочках бобових і вільним-живим бактеріям перетворювати атмосферний азот (N2) на аміак. Тому бобові значно чутливіші до нестачі молібдену, ніж злаки.

Ксантиндегідрогеназа і оксидазаберуть участь у катаболізмі пуринів і ремобілізації азоту з старіючого листя.

Сульфітоксидазадетоксикує сульфіт і захищає рослину від побічних -продуктів метаболізму сірки.

Коли молібден обмежений, нітрати не можуть бути зменшені, синтез амінокислот падає, вміст білка падає, а розчинні нітрати накопичуються. У бобових культурах недостатня фіксація азоту позбавляє рослини основного запасу азоту, тому втрата врожайності є набагато більшою, ніж можна було б припустити через малу кількість молібдену.

Симптоми дефіциту та польова діагностика

Молібден слабо рухливий всередині рослини, тому його дефіцит зазвичай спочатку проявляється на середніх і старших листках, за важливим винятком у формі хлистого хвоста у капусти, де новий ріст деформується. Як робочий поріг, доступний тест молібдену в ґрунті нижче приблизно 0,1–0,2 мг/кг або концентрація тканини нижче приблизно 0,1 мг/кг у наймолодшому повністю розрослому листі під час цвітіння виправдовує обробку в більшості агрономічних систем.

Чому pH ґрунту впливає на доступність молібдену

Молібден поводиться не так, як будь-який інший мікроелемент: його доступність зростає з підвищенням pH ґрунту. У кислих ґрунтах аніон молібдату сильно адсорбується на оксидах заліза та алюмінію та на глинистих мінералах, тому дефіцит є такою ж проблемою pH, як і проблемою поживних речовин. Вапнування кислого ґрунту до рН 6,2–6,8 часто виправляє дефіцит молібдену без молібденового добрива взагалі, оскільки фіксований молібдат вивільняється назад у ґрунтовий розчин. При рН вище приблизно 6,5 молібден також стає більш рухливим у профілі, тому дефіцит рідко спостерігається на нейтральних або вапнякових ґрунтах, якщо тільки запаси справді низькі.

Практичним наслідком цього є те, що дефіцит найбільш поширений на кислих, піщаних, добре дренованих ґрунтах, на ґрунтах, багатих оксидами заліза, а також на культурах, які після інтенсивного внесення фосфатів або сульфатів, оскільки фосфат і сульфат конкурують з молібдатом за ті самі місця поглинання на поверхні кореня.

Практика застосування та форми добрив

Молібдат натрію (Na2MoO4.2H2O)є стандартним ґрунтовим і позакореневим джерелом і містить близько 39% молібдену.

Молібдат амонію ((NH4)6Mo7O24.4H2O)широко використовується для обробки насіння і містить близько 54% ​​молібдену.

Триоксид молібдену (MoO3)використовується в основному у виробництві складних добрив і промислових покриттів; його низька розчинність робить його поганим вибором для прямого польового застосування.

Поширені три шляхи застосування. Внесення в ґрунт 0,1–0,5 кг Мо на гектар у вигляді молібдату натрію дає залишкову користь протягом кількох сезонів, оскільки молібдат не вимивається легко. Обробка насіння 1–2 г молібдену амонію на кілограм насіння є недорогою та ефективною для бобових культур, якщо насіння не оброблено надмірно, оскільки надлишок молібдену пошкоджує ембріон. Позакореневе обприскування 0,02–0,05% молібдату натрію, застосоване на початку вегетативного росту, виправляє діагностований дефіцит протягом кількох днів і є звичайним рятівним засобом.

Слід уникати надмірного-нанесення. Молібден має один із найвужчих запасів безпечності серед рослинних мікроелементів, а корм, що містить понад приблизно 5–10 мг Мо на кг, може викликати молібденоз, умовний дефіцит міді, у жуйних тварин, які пасуться. Там, де обробляються кормові бобові, разом із молібденом слід контролювати стан стадної міді.

Поширені помилки

«Молібден — це азотне добриво».Він не постачає азот; це дозволяє рослині використовувати азот, який вже є в ґрунті або в атмосфері.

«Більша доза завжди дає більший ефект».Вище діапазону достатності відповідь на врожайність зникає, тоді як ризик для тварин, що пасуться, зростає.

«Вапнування і молібденове добриво взаємозамінні».Вапнування є правильним виправленням кислого ґрунту; на нейтральних або вапняних грунтах з низькими запасами внесення молібдену все одно потрібне.

FAQ

З: Що молібден насправді робить у рослині?
Він є частиною молібденового кофактора, який активує нітратредуктазу, нітрогеназу, ксантиндегідрогеназу та сульфітоксидазу, тому регулює засвоєння азоту, фіксацію азоту та детоксикацію сульфітів.

З: Яким культурам, швидше за все, бракує молібдену?
Бобові культури, такі як конюшина, люцерна та польова квасоля, а також капуста, включаючи цвітну капусту та брокколі, є найбільш сприйнятливими, особливо якщо їх вирощувати на кислих, піщаних або багатих -оксидами заліза-ґрунтах.

З: Скільки молібдату натрію слід вносити в ґрунт?
Типові агрономічні норми становлять 0,1–0,5 кг Мо на гектар, розкиданий у вигляді молібдату натрію, який зазвичай залишається ефективним протягом кількох сезонів, оскільки молібдат вимивається повільно.

З: Чи може вапнування замінити застосування молібдену?
На кислих ґрунтах вапнування до pH 6,2–6,8 часто усуває недолік самостійно; на нейтральних або вапняних грунтах з низькими запасами не буде, а джерело молібдену все одно потрібне.

З: Як швидко діє молібденовий спрей для листя?
Розпилення 0,02–0,05% молібдату натрію приймається протягом кількох днів і зазвичай застосовується на початку вегетативного росту, щоб усунути діагностовану нестачу перед цвітінням.

З: Чи є сільськогосподарський молібден тим самим матеріалом, що використовується в металах?
Ні. У сільському господарстві використовуються розчинні солі молібдату, такі як молібдат натрію та амонію, тоді як у металургії використовуються триоксид молібдену, феромолібден і металевий порошок молібдену.