Роль молибдена в развитии растений

Молибден – это один из химических элементов (Mo), который занимает большое значение в процессе роста и развития садовых и огородных культур. Он является необходимым для животных и растений макроэлементом, участвующим в обменных, восстановительных и энергетических процессах, синтезе белка. Его также вносят в почву как удобрение.

Содержание молибдена в различных соединениях

Молибден мало распространен. Добывается он из молибденовой руды, где составляет около 1% от общей массовой ископаемого. Также его находят в разных отходах от промышленного производства. Он содержится в ряде минералов, важнейший и первичный по происхождению из которых – MoS2 (молибденит). В промышленности ценными являются сульфид и оксид молибдена, молибдат аммония, натрия и др.

Содержание молибдена в различных типах почв

В грунте молибден содержится в разном виде:

1. В минералах – кристаллическая решетка для растений недосягаема.
2. В органике – используется после минерализации.
3. В растворенном в воде виде – открытый доступ.

В нашей стране среднее количество молибденовых соединений на 1 кг почвы составляет около 2,6 мг, однако это значение немного меняется в зависимости от типа почвенных структур и их местонахождения. Большое количество молибдена находится:

• в земле, образующейся на некоторых гранитных горных породах (до 12 мг на 1 кг грунта), поскольку она богата органикой этих соединений;
• у месторождений молибденовых руд.

Самыми бедными считаются почвы, в составе которых есть много песка, затем идут глинистые, более богатые минералом.

Роль в растении

Молибден является важным для развития культур элементом. Он влияет на качественный рост, обогащение витаминами, многие посадки не переносят его дефицит или профицит в земле.

Большое содержание молибдена в овощах и фруктах пагубно влияет на состояние здоровья человека.

Несмотря на положительное влияние минерала на растения, он не является самым необходимым для них.

Биохимические функции

Молибден является составным компонентом некоторых белков растительного происхождения, поступает в молодые, растущие организмы и накапливается там. Большое содержание минерала обнаружено в семействе бобовых (стебли, листья, корни). Находящиеся там ферменты содержат молибден, они важны в процессе метаболизма азота, его фиксации и восстановлении.

Именно азот является причиной необходимости присутствия молибденовых соединений в тканях.

Если растительные организмы самостоятельно поглощают из земли аммонийный азот, то его потребность становится меньше, чем у потребляющих почвенный нитрат азота насаждений.

Химический элемент выполняет ферментативную функцию, является ускорителем некоторых реакций, переносчиком электронов, обладает устойчивостью к окислительным реакциям. Его роль прослеживается в биологическом синтезе белка, который переносит кислород.

Недостаток молибдена в растениях

Влияние дефицита молибдена на растительные культуры:

1. Изменяются листьев. Внутри листовой пластинки сжимаются, уменьшаясь в размерах, и впоследствии распадаются хлоропласты. Листья увядают или скручиваются, появляются бледные оранжевые или яркие желто-зеленые пятнышки между жилками с верхней стороны листовой пластины.
2. Замедляется рост растения.
3. Ухудшается цветение. Цветки не формируются совсем или, не раскрываясь, опадают. Нарушается образование пыльцы. У цветной капусты соцветия меняют форму и структуру, становясь рыхлыми.
4. Развивается непереносимость низких температур и отсутствия достаточного количества воды.
5. Бактерии перестают удерживать в клубнях азот.

Избыток молибдена

Профицит молибденовых соединений в почве не влияет на плодоношение растений, однако способствует его накоплению в плодах, использующихся в питании, из-за чего возникают проблемы со здоровьем у людей и животных. Это происходит из-за того, что он обладает фитотоксичностью: токсичные вещества накапливаются и даже в небольших дозах оказывают негативное влияние на растительность и урожай.

Способы применения

Применяют молибден для садовых и овощных культур в качестве удобрения, делая это по-разному. В основном его используют непосредственно перед обработкой и посевом семян. Их смачивают специальным раствором молибдата аммония (до 75 г на 1 га земли) или опрыскивают им. Это удобрение – наиболее распространенный, не требующий значительных затрат минерала и сил вариант, направленный на качественное улучшение посевного материала и его подготовку к посадке. После данной обработки семена следует тщательно просушить.

Если молибденовое удобрение не применялось в процессе предпосевной обработки, используют внекорневую подкормку. Она обеспечивает усвоение листьями необходимых питательных веществ. Вещество берется из расчета 200 г на 1 га земли и 300 л воды.

Внекорневая подкормка должна осуществляться до цветения растительности.

Еще один способ включения молибдена в посевной процесс – внесение в почву (на 1 га земли около 1 кг элемента). Вносят в грунт семена гороха, клевера и прочих бобовых культур, затем молибденовую подкормку, которая впоследствии повысит рост и урожайность посаженных овощных культур.

Во время применения минерала важно учитывать кислотность почвы. Если она кислая, то ее нужно известковать, тогда молибден будет доступен для усвоения растительными организмами.

Рассматриваемый элемент входит в состав многих комплексных соединений:

1. Аммония молибдат, молибденовокислый аммоний – кристаллический порошок белого или светло-серого цвета, наполовину состоящий из молибдена, легко растворим водой. Применяется при обработке семян как удобрение.
2. Суперфосфат простой и двойной гранулированный с молибденом – разновидности фосфорных удобрений, представляют собой рассыпчатую, гранулированную светло- или темно-серую смесь. Двойной суперфосфат отличается от простого удвоенной дозой усваиваемого фосфора. Эти удобрения вводят в землю при засевах.
3. Порошок, содержащий молибден – сухая смесь, в которую входит тальк и измельченный молибдат аммония, использующийся как удобрение непосредственно перед посадкой, чтобы обработать семена.
4. Отходы электроламповой промышленности также имеют форму порошка, в котором около 6-7% молибдена. Они хорошо растворяются в воде и применяются при внекорневых подкормках растений.

Перечень удобрений, содержащих молибден

На рынке можно найти множество названий различных удобрений (Микровит, Хелатоник и проч.). Чтобы содержащие молибден подкормки принесли пользу, нужно выбирать те, в которых имеются молибденовые кислоты, аммония молибдат (более 50% вещества) или молибдат натрия (более 35%).

Эффект применения молибденсодержащих удобрений

Наибольшую пользу удобрения, содержащие молибден, приносят овощам (помидорам, капусте), бобовым (гороху) и зерновым культурам (подсолнечнику, ячменю, овсу). Подкормка улучшает рост сельскохозяйственных насаждений, повышает количество урожая и качество грунта.

Большую роль играет количество вносимого в почвенные структуры молибдена, поэтому необходимо четко рассчитывать дозировку исходя из типа почвы и площади посевного пространства.

Удобрения на основе молибдена положительно влияют на многие виды культур. Однако важно не допускать не только его недостатка, но и переизбытка: в обоих случаях это пагубно повлияет на растения.

Молибден для растений

Молибден с табличным символом Mo является химическим элементом, имеющим важное, но не критичное, значение при выращивании различных сельхозкультур.

Главная функция молибдена состоит в поддержке роста и в целом развития растения. Этот микроэлемент активно участвует в различных процессах – обмен, восстановление, преобразование энергии и прочее. Именно для активации и правильного течения этих процессов Mo и его соединения используются в сельском хозяйстве.

В чистом виде молибден распространен в незначительном количестве. Добывается этот химический элемент из молибденовой руды, а чистого вещества в ней примерно 1% от общего количества добычи.Также, чтобы добыть молибден в достаточном количестве, очищают различные промышленные отходы. В незначительном количестве молибден содержится в ценных для промышленности соединениях таких, как сульфид и оксид молибдена, молибдат аммония и прочие.В почве молибден также содержится. При этом количество этого элемента зависит от конкретного типа почвы. Чаще всего на один килограмм грунта количество молибдена редко превышает 2,6 миллиграмма. Это значение может меняться, однако отклонение незначительное, а зависит в первую очередь от типа почвы и территориальной особенности. Например, больше всего молибдена и его соединений содержится в гранитных горных породах – около 12 мг на 1 кг.

Молибден выполняет несколько важных функций в жизни растения:

-биологический синтез белка

-повышение устойчивости к окислительным реакциям

Недостаток молибдена у растений в период активного роста может стать причиной следующих последствий:

— более низкие темпы роста и цветения;

— листья растения увядают или скручиваются;

— снижение к стойкости при низких температурах и достатке влаги.

Однако ,следует помнить, что профицит этого элемента опасен для здоровья человека и животных.Поэтому категорически необходимо соблюдать рекомендации относительно дозировки препаратов и удобрений.

На нехватку молибдена у растений могут указывать некоторые внешние признаки. Основное внимание стоит обратить на размер и форму листьев, а также может измениться их цвет (побледнеть, появляется желтизна и т.д.). Рост растения замедляется, а процесс формирования цветоносов приостанавливается или цветение не происходит вовсе. Также культура становится чувствительной к перепадам температур и дефициту воды.

Большую пользу молибден приносит злаковым и бобовым культурам, а также овощам.Ожидаемая прибавка урожая гороха и сои может составить 1-2,5 ц/га, сена клевера — 0,7-1,1 т/га, цветной капусты до 2 т/га, помидор до 6,5 т/га, картофеля до 2,2 т/га, свёклы кормовой до 6 т/га. Молибден помогает увеличению содержания белка в горохе и сое, в сене клевера, люцерны, повышаются сахаристость и содержание витаминов в овощах.

При применении молибденовых удобрений на посевах сельхозкультур совместно вносят иные моно удобрения или комплексные удобрения, что обычно повышает эффективность совместного внесения. Для листовой подкормки расходуется 1 литр на 1 гектар посева. Для долголетних культурных пастбищ — 0,5-1 литр на 1 гектар. Для авиаопрыскивания гектарную норму растворяют в 50-100 литрах воды, при наземном опрыскивании пропашных культур — в 100-300 литрах. Листовые подкормки семенников бобовых трав, гороха и других культур, выращиваемых на семена или зерно, проводят в период бутонизации — начала цветения. Подкормку многолетних трав — клевера и люцерны на сено, проводят осенью в год посева после снятия покровной культуры при хорошо развитой листовой поверхности. На естественных лугах с большой долей в травостое бобового компонента, некорневая подкормка проводится в начале отрастания трав.

Однако ,в жизни растений молибден не является основным микроэлементом. Его наличие необходимо, как и присутствие других питательных веществ. Поэтому препараты с молибденом для растений используются совместно с другими удобрениями с соблюдением правил дозировки, совместимости и периодичности. Удобнее всего работать с жидкими удобрениями, которые выпускаются в моно форме, а также моно плюс удобрениями. Такие препараты содержат необходимое количество питательных веществ, которые при соблюдении правил использования быстро проникают в растение.

Молибден

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

Агрохимикаты

Содержание:

Молибден – это очень прочный и тугоплавкий металл, поэтому довольно трудно вообразить, чтобы он находился в составе какого-нибудь хрупкого соединения. Однако много тысячелетий назад дисульфид молибдена использовали для письма по пергаменту. Кристаллы этого минерала хорошо затачивались и оставляли при письме заметные, хорошо различимые следы. По внешнему виду вещество напоминало уголь, однако большая, чем у угля, твердость, а также сероватый блеск придавали ему сходство и со свинцом. Собственно, как раз это сходство и определило присвоенное элементу название – в переводе с греческого языка, «молибдос» означает «свинец».

В 1778 году Карл Шееле выделил из дисульфида оксид металла, а затем шведский химик П. Хьельм получил чистый молибден, нашедший, ввиду своей химической инертности, ограниченное применение. Тем не менее, там, где этот элемент используется, мало что способно составить ему конкуренцию. Например, его сплавы с титаном применяются в изготовлении нагревающихся частей различных приборов, так как они выдерживают температуру до 1500°С.

В свете его устойчивости, молибден сложно представить среди активных компонентов динамической внутренней среды живых организмов. Тем не менее, он относится к числу важных микроэлементов, которые содержатся в растительных и животных клетках и участвуют в процессах метаболизма.

Физические и химические свойства

Молибден (лат. Molybdenum), Mo, – элемент побочной подгруппы VI группы периодической системы Менделеева. Атомный номер – 42, атомная масса – 95,94. В природе молибден представлен семью стабильными изотопами с массовыми числами 92, 94–98 и 100. Наиболее распространен 98 Mo (23,75 %).

Молибден – серебристо-белый тугоплавкий металл. Содержание в земной коре – 1,1 × 10 -4 % (по массе).

При комнатной температуре молибден химически устойчив, но при нагревании на воздухе превращается в белый порошок – молибденовый ангидрид МоО₃. В серной и соляной кислотах элемент растворим при температуре 80–100°С. Азотная кислота, перекись водорода и царская водка медленно растворяют металл на холоде и быстро при нагревании. Молибден хорошо растворим в смеси серной и азотной кислот.

Содержание молибдена (в мг/кг) в почвах стран СНГ, согласно данным:
Почва	Среднее содержание	Пределы колебаний
Подзолистые	2,1	1,0-4,0
Болотные	1,6	–
Серые лесные	2,5	1,7-4,0
Черноземы	4,6	0,7-8,6
Каштановые	1,1	0,2-2,0
Засоленные	0,95	0,2-1,9
Сероземы	1,3	0,7-2,0
Красноземы	2,6	0,9-4,0
Горные	4,0	0,5-12,0

Содержание в природе

В природных условиях

В магматических породах

Содержание молибдена в различных типах почв

В почвах молибден находится в следующих формах:

• в кристаллической решетке минералов (недоступна растениям);
• в форме поглощенного глинистыми минералами и коллоидными окислами железа и алюминия, в виде аниона МоО₄ (условно доступна растениям);
• в составе органического вещества (доступно растениям только после минерализации);
• в виде водорастворимого молибдена.

Содержание молибдена в почвах обычно близко к концентрации в материнской породе и в почвах мира изменяется в пределах 0,013–17 мг/кг. Почвы, образованные на гранитных породах и обогащенных органикой сланцах, содержат большее количество молибдена. В отличие от других металлов, молибден менее растворим в кислых почвах и легко подвижен в щелочных.

Потребность с/х культур в молибдене и симптомы его недостатка, согласно данным:
Культура	П	Симптомы недостатка
Общие симптомы	Хлороз листовой пластинки
Зерновые
Озимая пшеница	Н
Озимая рожь	Н
Яровая пшеница	Н
Яровая рожь	Н
Ячмень	Н
Овес	С
Зернобобовые
Общие симптомы	Желто-зеленая окраска листьев

Стебли и черешки становятся красно-бурыми

Клубеньки мелкие и серые Горох С Бобы С Люпин С Масличные Озимый рапс С Яровой рапс С Горчица С Лен Н Овощные Капуста цветная В Огурец Н Хлороз на краях листьев Морковь Н Редис С Редька С Томат С Доли первой и второй пар настоящих листьев желтеют, заворачиваются краями кверху

Возникает сначала крапчатый, а затем сплошной хлороз

Вздуваются ткани между жилками на остальных листочках Капуста белокочанная С Капуста цветная С Недоразвитость головок

Листовые пластинки узкие, уродливые

Либо листовая пластинка не образуется Лук Н Пропашные Картофель Н Свекла сахарная, кормовая, столовая С Кормовые Клевер луговой В Листья тусклые, зеленовато-желтые

Края листьев вялые, закрученные вниз, красно-коричневые

Листья увядают, черешки изгибаются Люцерна В Люпин С Кукуруза на силос и зеленую массу Н

Валовое содержание молибдена в почвах стран СНГ колеблется от 1,5 до 12 мг/кг, в среднем составляя 2,6 мг/кг, при этом 12 мг/кг содержат земли тундры. Все остальные почвы, как-то: дерново-подзолистые, серые лесные, черноземные, каштановые, красноземные – содержат приблизительно одинаковое количество молибдена. Высоким содержанием отличаются участки, прилегающие к месторождениям молибденовых руд.

Самое высокое содержание молибдена в черноземных почвах в среднем составляет 4,6 мг/кг. Наиболее бедны им засоленные почвы (0,95 мг/кг), немногим богаче каштановые (1,1 мг/кг) и сероземы (1,3 мг/кг). Среднее положение по наличию молибдена занимают красноземы, подзолистые и болотные почвы. Значительно колеблется содержание металла в горных породах: от 0,5 до 12, 0 мг/кг.

Кроме того, содержание молибдена зависит от механического состава почв. Наиболее бедны им образцы с легким механическим составом – песчаные и супесчаные. Глинистые и суглинистые, как правило, богаче. Плодородные окультуренные почвы отличаются большим содержанием данного элемента, чем неокультуренные. Почвы, образовавшиеся на серпентинитах, также отличаются низким содержанием молибдена.

Роль в растении

Биохимические функции

Молибден входит в состав немногих растительных белков. Он поступает в растения в форме аниона Mo 2- ₄ и концентрируется в растущих, молодых организмах. Наибольшее его количество содержат бобовые, причем, в листьях его больше, чем в корнях и стеблях. В листовых пластинках молибден сосредоточен в составе хлоропластов.

Установлено, что корневые клубеньки содержат в несколько раз больше молибдена, чем ткани листьев. Значительная часть элемента в клубеньках связана с нитратредуктазой корней и стеблей и, кроме того, нитрогеназой клубеньковых бактерий. Молибден – важный компонент нитрогеназы и нитратредуктазы. Эти два молибденсодержащих фермента непосредственно участвуют в метаболизме азота, играя важную роль как в фиксации N₂, так и в восстановлении оксида азота NO₃. Потребность растений в молибдене непосредственно связана с обеспечением их азотом. Однако установлено, что растения, поглощающие NH₄–N, испытывают гораздо меньшую потребность в молибдене, чем усваивающие NO₃–N.

Молибден присутствует и в других ферментах (оксидазах), ускоряющих разнообразные, не связанные между собой реакции. Основная ферментативная роль молибдена непосредственно связана с функцией переноса электронов. Этому способствует переменная валентность Mo.

Молибден, как и железо, необходим для синтеза леггемоглобина (белка – переносчика кислорода в клубеньках). Его дефицит приводит к изменению цвета клубеньков на желтый или серый (нормальная окраска красная). Известно более 20 молибденосодержащих ферментов. Среди них альдегидоксидаза (катализирует превращение абсцизового альдегида в фитогормон абсцизовую кислоту), сульфитоксилаза (окисляет SO 2- ₃ до SO 2- ₄), ксантиндегидрогеназа и другие. Во всех вышеперечисленных ферментах молибден присутствует в виде молибдоптерина, именуемого молибденовым фактором, что обеспечивает устойчивость молибдена к окислению.

Недостаток (дефицит) молибдена в растениях

Симптомы дефицита молибдена проявляются у растений, находящихся на кислых минеральных почвах с высоким содержанием гидроксидов марганца и железа. Обострение дефицита вызывает присутствие в почвенном растворе сульфатных анионов, конкурирующих с анионами молибдата. Критический уровень содержания молибдена в растениях колеблется от 0,1 до 1 мг/кг сухой массы листьев.

Изменение внутреннего строения

При дефиците молибдена растения становятся неустойчивы к низким температурам и дефициту воды. Наблюдаются нарушения в формировании пыльцы.

Внешние признаки

Например, у капусты пятнистость сопровождается увяданием краев листьев, а у томата и картофеля листовые пластинки закручиваются.

Недостаток молибдена негативно сказывается и на формировании цветков. У томатов они мельчают, почти сидят на стебле и не раскрываются, у цветной капусты деформируются и становятся рыхлыми. У бобовых при недостатке данного элемента нарушается образование клубеньков на корнях.

Избыток молибдена

Подробнее при переходе по ссылке

«>Фитотоксичность молибдена проявляется только в очень высоких его концентрациях. Например, признаки молибденового отравления молодых проростков ячменя отмечались при содержании Mo 135 мг/кг сухой массы.

Избыток молибдена в растениях токсичен для животных и человека. Применять молибденовые микроудобрения следует с учетом токсичности этого элемента для животных и человека, проявляющейся даже при крайне низких концентрациях. Особенно это характерно для кормовых растений.

Содержание молибдена в различных соединениях

Молибден – малораспространенный элемент. Молибденовые удобрения получают из молибденовых руд. Массовая доля металла в них составляет 0,1–1 %. В дополнение к этому источнику, значительную часть молибдена добывают из различных отходов промышленности, в частности, электролампового производства.

Известно около двадцати минералов, содержащих молибден. Важнейший из них – молибденит MoS₂, являющийся единственным первичным минералом. Остальные – вторичного происхождения. Промышленное значение имеют повелит CaMoO₄, молибдит Fe₂(MoO₄)₃ х nH₂O и вульфенит PhMoO₄.

Содержание молибдена в удобрениях, мг/кг, согласно данным:
Удобрение	Содержание, мг/кг
Калийная соль	10,0
Калий хлористый	0,2
Аммиачная селитра	0,1
Аммония сульфат	0,1
Натриевая селитра	1,0
Аммофос	Следы
Известковые материалы	0,3
Молибдат аммония, молибденовокислый аммоний	520

Способы применения

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

Молибдат аммония, молибденовокислый аммоний

Подробнее при переходе по ссылке

Подробнее при переходе по ссылке

Суперфосфат простой и двойной гранулированный с молибденом

Порошок, содержащий молибден

Отходы электроламповой промышленности

Подробнее при переходе по ссылке

Молибденсодержащие отходы и молибдат аммония добавляют в комплексные удобрения в различных консистенциях.

Эффект применения молибденсодержащих удобрений

Результаты различных опытов демонстрируют значительные различия в эффективности молибдена для отдельных сельскохозяйственных культур. Максимально высокое действие отмечалось для подсолнечника, немногим меньше – для ячменя и вико-овсяной смеси, гороха, цветной и кормовой капусты, помидоров. На картофель молибден действует очень слабо.

Бобовые культуры

Клевер (сено)

Подробнее при переходе по ссылке

«>Некорневая подкормка в течение двух лет увеличивает урожайность с гектара на третий год.

Технические, зерновые и овощные культуры

Подробнее при переходе по ссылке

«>Предпосевная обработка семян льна, сахарной свеклы, ячменя, кукурузы повышает урожайность, но только при низком содержании подвижного молибдена в почве (ниже 0,2 мг/кг). При обеспеченности молибденом 0,2 мг/кг и выше его внесение в почву малоэффективно.