Сера в питании растений: неочевидные решения

Очередной вебинар компании «ЕвроХим» из запланированных в 2025 году был посвящён вопросу питания растений серой. В работе вебинара приняли участие Иван Подлесный, руководитель агросопровождения региона «Север» компании «ЕвроХим», и Валентин Газизов, менеджер агрохимического сервиса региона «Юг». Они рассказали о том, насколько важна сера в питании растений, а также рассмотрели основные серосодержащие удобрения, в т. ч. производства «ЕвроХим», и технологии их применения.

Для чего культурам необходима сера?

Сера – один из важнейших элементов питания растений, жизненно необходимый для их роста, развития и устойчивости к стрессам. Несмотря на то что потребность растений в сере меньше, чем в азоте, фосфоре или калии, её роль в биохимических процессах не менее значима. Этот элемент участвует в образовании белков, ферментов, витаминов, а также в процессах фотосинтеза и защиты растений от неблагоприятных факторов.

Одной из ключевых функций серы является участие в синтезе жизненно важных аминокислот — цистеина и метионина. Эти аминокислоты входят в состав белков, без которых невозможны процессы роста и деления клеток. Недостаток серы приводит к нарушению синтеза белка, из-за чего растения развиваются медленно, теряют насыщенный зелёный цвет и становятся восприимчивыми к неблагоприятным условиям.

Помимо белкового обмена сера участвует в образовании ферментов, регулирующих различные физиологические процессы. Она также необходима для синтеза глутатиона — соединения, отвечающего за антиоксидантную защиту клеток и выведение токсинов.

Более того, сера необходима для работы белков, участвующих в транспорте электронов во время фотосинтеза. Без неё растения не могут эффективно использовать солнечную энергию, что приводит к замедлению их роста и снижению урожайности.

Сера играет важную роль в защите растений от различных неблагоприятных факторов. Соединения серы участвуют в формировании фитонцидов — природных антибиотиков, защищающих растения от патогенных микроорганизмов. Также сера входит в состав некоторых гликозидов и других вторичных метаболитов, обладающих фунгицидными свойствами.

Благодаря своей способности усиливать антиоксидантную защиту клеток сера помогает растениям справляться со стрессами, вызванными засухой и температурными перепадами.

Помимо общего состояния растения сера напрямую влияет на качество урожая. В культурах, богатых белками, таких как зерновые, бобовые и масличные, достаточное количество серы обеспечивает высокую питательную ценность и улучшает технологические свойства продукции. Например, в пшенице сера способствует формированию клейковины, определяющей хлебопекарные свойства муки.

В масличных культурах, таких как рапс, горчица и подсолнечник, сера участвует в синтезе жирных кислот и способствует увеличению содержания масла в семенах. В луке, чесноке и крестоцветных овощах соединения серы определяют характерный вкус и аромат, а также повышают их устойчивость к вредителям.

Таким образом, сера – это не просто элемент питания, а важнейший компонент, определяющий продуктивность и устойчивость растений. Дефицит серы может привести к ослаблению растений, снижению их продуктивности и ухудшению качества продукции. Поэтому обеспечение растений данным элементом – важнейший аспект грамотного земледелия и ухода за посевами. В этой связи важно понимать, как сера «ведёт» себя в почве.

«Поведение» в почве

Сера в почве – это динамичный элемент, проходящий через сложные процессы трансформации, миграции и усвоения растениями. Её содержание и доступность зависят от множества факторов, включая происхождение, химические превращения и потери. Основными источниками серы являются атмосферные осадки, органические остатки, минеральные удобрения и природные почвенные минералы. В почве сера может находиться в нескольких формах: органической, сульфатной, сульфидной и элементарной. Из них наиболее доступной для растений является сульфатная форма (SO₄²⁻), которая легко растворяется в воде и усваивается корневой системой, но при этом подвержена вымыванию, особенно на лёгких почвах.

Большая часть серы входит в состав органического вещества почвы. Её превращение в доступные формы происходит в результате минерализации – процесса, осуществляемого почвенными микроорганизмами. Скорость минерализации зависит от температуры, влажности и состава почвы. Обратный процесс - иммобилизация происходит, когда доступные сульфаты поглощаются микроорганизмами и временно становятся не доступными для растений. Баланс этих процессов определяет обеспеченность почвы серой и её доступность в разные фазы роста растений.

Окислительно-восстановительные процессы также играют важную роль в «поведении» серы. В аэробных условиях органическая сера минерализуется, а сульфиды окисляются до сульфатов, делая элемент доступным для растений. В анаэробных условиях, например в заболоченных почвах, происходит восстановление сульфатов до сульфидов, что делает серу малодоступной. В таких почвах возможно образование сероводорода (H₂S), который может быть токсичен для корневой системы растений.

Потери серы из почвы происходят в результате вымывания, газообразования и связывания в труднорастворимые соединения. Вымывание является наиболее значительным фактором, особенно в регионах с высоким уровнем осадков и на лёгких почвах. Газообразные потери связаны с выделением сероводорода и других соединений серы в анаэробных условиях. В щелочных почвах сульфаты могут связываться с кальцием, алюминием и железом, образуя труднорастворимые формы.

Доступность серы для растений во многом зависит от гранулометрического состава почвы, значения уровня рН почвенного раствора и микробиологической активности. На песчаных почвах сера часто вымывается, в то время как глинистые и органические почвы содержат больше органической серы, которая со временем минерализуется. Оптимальный уровень pH помогает растениям лучше усваивать этот элемент: на сильнокислых почвах возможны потери серы, а на щелочных - её связывание в нерастворимые соединения.

Для поддержания достаточного уровня серы в почве применяют серосодержащие удобрения, на характеристиках которых эксперты компании «ЕвроХим» остановились подробно.

Виды серосодержащих удобрений и их применение

Серосодержащие удобрения различаются по форме серы, концентрации и дополнительным питательным веществам, что определяет их применение в различных агроклиматических условиях. Основные виды удобрений содержат серу в сульфатной или элементарной форме, а также могут быть представлены в комплексе.

Сульфат аммония (NH₄)₂SO₄ содержит около 24 % серы в форме сульфата и 21 % азота. Это удобрение быстро растворяется в воде, а сера в нём находится в доступной форме, что делает его эффективным для почв с дефицитом данного элемента. Азот в аммонийной форме способствует усвоению серы и уменьшает потери азота за счёт вымывания. Сульфат аммония особенно полезен для культур, требовательных к сере, таких как рапс, подсолнечник и крестоцветные овощи. Его применяют на нейтральных и щелочных почвах, поскольку он оказывает подкисляющее действие на почвенный раствор.

Сульфат кальция (гипс) (CaSO₄·2H₂O) содержит 16 – 18 % серы и 22 – 24 % кальция. Он является естественным минералом, используемым не только как источник серы, но и для улучшения структуры почв, особенно засоленных и щелочных. Гипс способствует снижению натриевого засоления и улучшению водопроницаемости. Он не изменяет pH почвы, но действует медленно, поскольку сера высвобождается постепенно. Это делает его эффективным для длительного улучшения плодородия почвы, но недостаточно быстрым для оперативного исправления дефицита серы.

Сульфат калия (K₂SO₄) содержит 17 – 18 % серы и 50 - 52 % калия. Это удобрение особенно полезно для культур, чувствительных к хлору, таких как картофель, виноград и свёкла, поскольку не содержит хлоридов. Калий способствует повышению устойчивости растений к неблагоприятным условиям окружающей среды, положительно влияет на внешний вид продукции, обеспечивает насыщенную окраску плодов и прочность кожуры. Недостатком этого удобрения является относительно высокая стоимость.

Сульфоаммофос 20:20(13,5) – это комплексное удобрение, содержащее 20 % азота, 20 % фосфора и 13,5 % серы в форме сульфатов, доступной для усвоения растениями. Аммонийная форма азота обеспечивает пролонгированное питание культур. Благодаря наличию серы повышаются эффективность использования азота и качество урожая. Фосфор в растворимой, хорошо усвояемой растениями форме способствует росту корневой системы на ранних стадиях развития культур.

Элементарная сера (S⁰) содержит до 99 % серы в нерастворимой форме, которая должна сначала окислиться до сульфатов под воздействием почвенных микроорганизмов. Это делает её медленным, но долгосрочным источником серы. Элементарная сера особенно эффективна для сильнощелочных почв, поскольку при окислении снижает значение pH и улучшает доступность питательных веществ. Недостатком является необходимость времени на окисление, что делает её не эффективной для быстрого устранения дефицита серы.

Комплексные удобрения с серой, такие как NPK + S, содержат сбалансированные количества азота, фосфора, калия и серы. Они удобны в использовании, обеспечивают комплексное питание растений и подходят для большинства культур. Однако их стоимость выше, чем у простых серосодержащих удобрений, а содержание серы может быть недостаточным для почв с её сильным дефицитом.

Новинка этого года - удобрение Croplex представляет собой инновационный продукт с уникальными свойствами, не имеющий аналогов на российском рынке. В отличие от традиционных удобрений, таких как аммофос и сульфоаммофос, Croplex сочетает в себе три ключевых элемента питания:

• азот в аммонийной форме – аналогично аммофосу, что способствует лучшему усвоению фосфора и серы;
• фосфор (40 %) – содержание немного ниже, чем в аммофосе, но вдвое выше, чем в сульфоаммофосе. При этом не менее 37 % фосфора находится в водорастворимой форме, что делает его доступным для растений;
• сера (10 %) – представлена в двух формах: 5% в сульфатной форме (доступной для немедленного усвоения) и 5% в элементарной форме (обеспечивающей пролонгированное питание).

Эксперты отмечают, что выбор серосодержащего удобрения зависит от типа почвы, потребностей культуры и сроков внесения. Так, опыт в Белгородской области, проведённый в 2024 году на подсолнечнике, подтвердил, что серосодержащие удобрения значительно повышают урожайность и качество продукции по сравнению с традиционным применением аммиачной селитры (150 кг/га). Во всех вариантах внесение удобрений проводилось перед посевом. Один из наилучших результатов показал сульфоаммофос (150 кг/га): урожайность (в сравнении с вариантом, где вносилась аммиачная селитра) увеличилась на 4 ц/га, что позволило получить 19 509 руб./га дополнительной прибыли. 

* * *

Таким образом, сера играет ключевую роль в питании растений, влияя на их рост, развитие, устойчивость к стрессам и качество урожая. Дефицит этого элемента негативно сказывается на биохимических процессах, снижая эффективность фотосинтеза и синтеза белков. Различные серосодержащие удобрения позволяют восполнить недостаток серы в почве, улучшая усвоение других элементов питания и повышая продуктивность сельскохозяйственных культур.

К. ГОРЬКОВОЙ

Запись прошедшего вебинара можно посмотреть на канале «Удобрения ЕвроХим» в Rutube и VKвидео.