Среди наиболее необходимых элементов, играющих жизненно важную роль в питании сельскохозяйственных культур, сера (S) занимает особое место. Хотя количество потребления ее растениями не столь велико по сравнению с азотом, фосфором и калием, все же ее значение для полноценного роста и развития культур трудно переоценить. В растительном организме сера присутствует в виде органических и минеральных соединений и составляет около 0,2 – 1% сухой массы растений, но по своему биохимическому воздействию приравнивается к макроэлементам. Заменить ее другими элементами минерального питания невозможно.
Сера активно участвует в азотном и углеводном обмене веществ, в процессах дыхания и синтезе жиров. Она усиливает рост и развитие растений, стимулирует образование клубеньковых бактерий на корнях у бобовых культур, а также интенсифицирует поглощающую деятельность корневой системы, благодаря чему повышает эффективность применения NPK-удобрений, способствует мобилизации из почвы питательных элементов (кальций, магний, железо, микроэлементы) и снижает поступление в растения радионуклидов. Вместе с тем, отмечается повышение устойчивости сельскохозяйственных культур к неблагоприятным климатическим условиям (повышенные или пониженные температуры, засуха, действие радиации).
Сера в культурах является незаменимым компонентом белковых соединений (аминокислот метионина, цистина, цистеина), витаминов В1 (тиамина) и Н (биотина), липоевой кислоты, глютатиона, коэнзима А, сульфолипидов, хлорофилла, поэтому ее дефицит вызывает нарушения в процессах синтеза белка, приводит к снижению (до 40%) интенсивности процесса фотосинтеза и накоплению растворимых азотистых соединений (нитритов и нитратов).
Сера участвует в формировании многих ферментов и эфирных масел (горчичное, луковое, чесночное и пр.). Достаточное обеспечение растений серным питанием – одно из условий получения высококачественных урожаев. Сера обеспечивает высокий уровень накопления в продуктах сахаров и крахмала, увеличивает содержание масла в семенах рапса, подсолнечника, сои, повышает долю клейковины в зерне пшеницы.
Потребность различных культур в сере неодинакова. Наиболее нуждаются в этом элементе такие культуры как рапс, репа, редис, чеснок, лук, кочанная капуста, брокколи, горчица. Вынос серы при средней их урожайности составляет от 40 до 80 кг/га. Менее зависимы от серосодержащих веществ свекла, кукуруза, лен, хлопчатник, табак и бобовые (соя, горох, люцерна, клевер и пр.). Они потребляют за сезон от 20 до 40 кг/га серы. Картофель, зерновые (пшеница, рожь, ячмень, тритикале), подсолнечник и травы составляют группу культур, значение серы в питании которых невелико, и количество усваиваемого ими элемента не превышает 15 – 20 кг/га.
Также динамика потребления серы у растений меняется в зависимости от фазы их развития. К примеру, рапс испытывает наибольшую зависимость от элемента в период цветения и формирования стручков. Для пшеницы дефицит серы наиболее ощутим в фазе кущения и в период молочной спелости зерна. Потребление серы кукурузой в течение всего вегетационного периода культуры происходит более равномерно.
Поступление серы в растения осуществляется как из почвенных запасов, где общее содержание элемента составляет 0,005 – 0,04%, так и из атмосферы (SO2). Основное количество (до 80 – 90%) почвенной серы находится в органической форме (гумус, растительные остатки), практически недоступной для культур, и лишь 10 – 20% – в минеральной. Чтобы корни растений могли усваивать элемент, необходима минерализация органических серосодержащих веществ до сульфатов (сульфат калия, магния, кальция, натрия). В природе этот процесс осуществляется микроорганизмами и протекает достаточно медленно, поэтому сельскохозяйственные культуры, отличающиеся интенсивным ростом, чаще всего испытывают серное голодание.
Еще одна из причин возникновения дефицита серы в питании растений – широкое внедрение высокопроцентных минеральных комплексов (с макроэлементами), не содержащих серы. Если до недавнего времени сера неизменно входила в качестве сопутствующего компонента в большинство минеральных комплексов, предназначенных для обеспеспечения полноценного питания культур, то сегодня рынок производства удобрений делает ставку на увеличение количества выпуска основных макроэлементов с низким включеним примесей (в т. ч. серы).
Особенностью проявления нехватки серного питания у растений является то, что симптомы можно наблюдать на молодых, растущих листьях или точках роста (пожелтение, некроз, мелколиственность, вытянутость черешков, приостановка роста, задержка созревания и т. п.). Связано это с тем, что сера малоподвижна в растениях и не реутилизируется культурами, т. е. не может мигрировать от одних органов растений к другим (например, от нижних листьев к верхним). Известно, что максимальное ее количество сосредоточено в семенах и тканях листьев, а минимальное – в стеблях и корнях. Именно поэтому ликвидировать последствия при обнаружении симптомов серного дефицита в кратчайшие сроки (4 – 5 дней) лучше всего путем внекорневых подкормок растений.
С этой целью применяются серосодержащие удобрения, обладающие высокой водорастворимостью и не содержащие вредных примесей и свободной серной кислоты.
