В поисках решения глобальных проблем изменения климата Европейский Союз принял концепцию «Зеленого курса». В сельском хозяйстве это реализуется в мероприятиях по защите водных экосистем, биологического разнообразия и охраны окружающей среды. На практике это означает ряд обязательств для аграриев, в первую очередь сокращение использования средств защиты растений на 50% и минеральных удобрений на 20% к 2030 году. Также проводится поэтапный отказ от действующих веществ пестицидов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду. В связи с ужесточением ограничений по защите растений нужны новые приемы, обеспечивающие высокие урожаи при ограничении доз внесения удобрений и пестицидов.
Новый подход к защите
На рынке стран Евросоюза сейчас появляются новые препараты для поддержки правильного развития растений, как частичная альтернатива запрещенным действующим веществам. Больше внимания уделяется элементам, положительно влияющим на рост растений. Одним из способов снижения восприимчивости растений к воздействию патогенов является внесение кремниевых препаратов.
Кремний ‒ второй по распространенности элемент в земной коре после кислорода. С точки зрения удобрения и питания растений он не входит ни в одну группу питательных веществ, необходимых растениям для жизни. Некоторые растения, преимущественно однодольные, содержат значительные количества этого элемента, сравнимые с кальцием, магнием или фосфором.
Благотворное воздействие кремния
И все же кремний нужен растениям. Он улучшает их состояние, вызывая положительные физические, биохимические и физиологические изменения в клетках. Укрепление клеточных структур и тканей растений приводит к повышению их устойчивости к биотическим стрессам, вызванным в том числе давлением патогенов, а также к абиотическим стрессам (UV-B излучение, дефицит воды, засоление).
Кремний находится в почвенном растворе в виде ортокремниевой кислоты и поэтому усваивается растениями. В виде гидротизированного полимера SiO2 она накапливается на эпидермисе различных тканей. Конденсация этой кислоты приводит к образованию разветвленных и даже трехмерных структур. В некоторых случаях растения транспортируют кремний непосредственно к местам инфицирования.
При поддержке научных исследований
Кафедра агрономии Университета естественных наук в Познани уже несколько лет изучает влияние кремния на рост, развитие и урожайность кукурузы. Проведена серия исследований по оценке следующих вариантов использования кремния на фоне контрольного варианта (без Si):
- обработка семян кукурузы препаратом, содержащим носитель кремния,
- почвенное внесение этого препарата перед севом культуры,
- подкормка кукурузы в фазе ВВСН 15/16.
Изучаемый препарат относится к группе стимуляторов роста и содержит стабилизированную ортокремниевую кислоту (H4SiO4). Кремний в этой форме характеризуется более высокой активностью, чем в форме силикатов (калия, натрия, кальция), благодаря чему он быстро усваивается как листьями, так и корнями. Содержание кремния в препарате составляет 8,81%.
Результаты подтверждают целесообразность использования кремния
Исследования однозначно показывают, что применение кремния при возделывании кукурузы приводит к повышению урожайности зерна по сравнению с контролем на 5,5-9,5% (табл. 1). Эффективность этого компонента зависела от температурно-влажностных условий в период вегетации. Чем хуже условия (чем холоднее и меньше осадков), тем выше эффективность кремния при выращивании кукурузы. Использование препарата кремния также позволило получить более качественное зерно кукурузы (табл. 2).
Результаты полевых опытов подтверждают, что кремний положительно влияет на развитие растений кукурузы за счет повышения их устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам, что способствует устранению негативного влияния условий внешней среды.
Петр ШУЛЬЦ, доктор наук, кафедра агрономии Университета естественных наук, Познань, Польша