Бор

По-английски

Boron

Раздел на сайте

Минеральные удобрения

Группа

Микроэлементы, Питательные элементы


Бор – химический элемент, играющий важную роль в питании растений. В малых количествах присутствует повсеместно. Является компонентом (действующим веществом) комплексных и микроудобрений, добавляется в минеральные удобрения. Применяется для обработки семян, некорневой подкормки и внесения в почву.

Бор
Показать все

Содержание:


Бор известен человечеству уже более 200 лет, однако, на первый взгляд, в нем нет ничего особенного: ни фантастической истории открытия, ни загадочных легенд о нем, ни выдающихся свойств. Борная кислота – самая слабая из всех кислот, роль бора в организме человека и животных не так велика, как у других элементов, и даже название этого неметалла не связано ни с каким интересным фактом – оно просто дублирует слово, которым арабы обозначали буру, минерал, используемый для получения бора. Тем не менее, бор только на первый взгляд не заслуживает внимания. У него тоже есть, чем «похвастаться»: он светится в темноте, его сплавы с углеродом и кремнием почти так же тверды, как и алмаз, а еще он является компонентом ракетного топлива.[13]

Бор - Бура
Бура


Физические и химические свойства

Бор является элементом III группы главной подгруппы периодической системы Д.И. Менделеева; атомный номер 5, атомная масса 10,811; природный бор состоит из двух стабильных изотопов: В10 (около 19 %) и В11 (около 81 %).

Кристаллический бор имеет серовато-черный цвет, чистый бор бесцветен; по твердости занимает второе место после алмаза.

Искусственно получены радиоактивные изотопы бора с очень малым периодом полураспада.

В земной коре содержится 5*10-3 % бора.[4]

Металлические свойства у всех элементов этой подгруппы выражены слабее, чем у бора, преобладают неметаллические свойства. По ряду характеристик бор сходен с кремнием. Способен участвовать в реакциях комплексообразования.[3]

Бор - Симптомы избытка бора у яблони
Симптомы избытка бора у яблони


Содержание в природе

В природе встречается в составе буры или борной кислоты, а также борных руд:

  • Ашаритовой
  • Борацитовой
  • Гидроборацитовой
  • Датолитовой
  • Турмалиновой и др.[2]

Бор не встречается в природе в свободном состоянии.[12]

Относится к числу рассеянных микроэлементов и в небольших количествах встречается почти повсеместно. Содержится во всех почвах, горных породах, воде морей, рек, озер, и входит в состав растительных и животных организмов. Изверженные горные породы гораздо беднее бором (0,001 % B2O3) по сравнению с осадочными (0,05 – 0,1% B2O3). Значительное количество этого элемента содержится в золе морских водорослей (0,05 – 1% B2O3), каменного угля (0,1 – 0,1%), а также в морской воде (0,46 %).[1]

Содержание и распределение бора в почвах и растениях зависят от многих химических и физических свойств почв, в частности, от механического состава, содержания и качества гумуса, реакции среды.[1]

Содержание бора в поверхностном слое почв стран СНГ и их усвояемая часть, согласно данным:[6]

Почвы

Сухая почва

(мг/кг)

Вытяжка H2O

(мг/кг)

Дерново-подзолистые

1,5-6,6

0,8-0,38

Черноземы

4-12

0,38-1,58

Каштановые

100-200

0,3-0,9

Бурые

н.д.

0,38-0.9

Сероземы

1,5-6,6

0,22-0,62

В магматических породах

содержание бора возрастает с увеличением их кислотности. Образует ряд минералов, в основном гидроксидов и силикатов, из которых в почвах более широко представлены минералы группы турмалина. В процессе химического выветривания образует анионы BO2-, B4O72-, BO33-, H2BO3-, B(OH)4-. Может сорбироваться глинами, органическим веществом и полуторными оксидами, с последними соединяется наиболее сильно.

Распределение валового бора по профилю почвы тесно связано с гранулометрическим составом ее генетических горизонтов. Как правило, содержание бора выше в горизонтах с большей долей тяжелых гранулометрических фракций. Значительная часть бора связана с органическим веществом почвы.[3]

Содержание бора в различных типах почв

Усвояемые формы бора в почве представлены в большинстве случаев борной кислотой и ее растворимыми солями. Борная кислота, как образующаяся в самой почве, так и вносимая с удобрениями, является весьма подвижным соединением, фиксируется слабо и может вымываться осадками. Поэтому почвы в районах с большим увлажнением бедны подвижными формами бора.[7]

Потребность с/х культур в боре и симптомы их недостатка, согласно данным:[14][11]

Культура

П

Симптомы недостатка

Общие симптомы

 

Неправильное развитие апексных точек роста

Замедленное развитие пыльцы Уменьшение количества завязей

Неправильное развитие плода

Растрескивание стеблей с  внутренним некрозом (делает растения восприимчивыми к заболеваниям)

Зерновые - низкая, средняя потребность

Зернобобовые

Бобы

С

 

Люпин

В

 

Масличные

Озимый рапс

В

 

Яровой рапс

В

 

Горчица

С

 

Лен

С

Отмирание верхушечных стеблей (до цветения)

Карликовость растений

Овощные

Капуста цветная

 В

 

Огурец

С

Укороченные междоузлия

Карликовость

Осыпание цветков и завязей

Ломкость побегов

Образование и отмирание боковых побегов

Недоразвитие корневой системы

Утолщения на концах корешков

Оранжевая окраска корней

Морковь

С

 

Редис

С

Отмирание молодых листьев

Появление на сердечке малых деформированных листьев;

Увядание старых листьев, их обожженный вид

Загнивание корней с образованием сначала закрытого, а затем открытого дупла

Редька

С

То же

Томат

С

Почернение точек роста стебля

Кустистый вид растения из-за  роста новых листьев в нижней части стебля

Ломкость черешков молодых листьев

Потемнение плодов + образуются бурые пятна (участки отмерших тканей)

Плоды уродливой формы

Уменьшение в размерах листьев и черешков

Ослабление корневой системы

Капуста белокочанная

В

 

Капуста цветная

В

Потемнение и почернение соцветий

Образование дупла в стебле с почерневшими краями

Пропашные

Картофель

С

Задержка роста

Укорачивание междоузлий

Пожелтение листьев

Ломкость черешков

Антрацитовая окраска

Отмирание точек роста корней

Появление мелких клубней с трещинами

Покоричневение и сосудистые кольца в пяточной части клубней.

Свекла сахарная, кормовая, столовая

В

Отмирание молодых листьев

Появление малых деформированных листьев на сердечке;

Увядание старых листьев, их обожженный вид

Загнивание корней с образованием сначала закрытого, а затем закрытого дупла

Брюква

В

То же

Турнепс

В

То же

Кормовые

Клевер луговой

С

 

Люцерна

В

Пожелтение (хлороз) верхушек стеблей

Отмирание верхушек стеблей

Низкий урожай семян

Люпин

В

 

Кукуруза на силос и зеленую массу

С

 

Плодовые

Яблоня

В

Хлороз листьев

Сморщивание листьев (иногда они бывают ненормально толстые и хрупкие)

Появление мелких, растрескавшихся плодов

Частичное отмирание плодов

Груша

В

То же

Ягодные

Малина

С

Изменение листовых пластинок:

Листья тонкие, удлиненные, с глубокими вырезами

Листья изогнутые, с неровной поверхностью, нечеткой зубчатостью и свернуты вниз

Земляника

С

Низкорослость

Чашевидность листьев, их деформация и коричневая окраска по краям

Подвижный бор

. Большой интерес представляет не столько общее содержание бора, сколько усвояемые (водорастворимые) соединения, которые составляют обычно 3-10 % общего его количества.[10]

Известкование почвы уменьшает доступность бора для растений. Причина его слабой подвижности заключается в том, что органические соединения бора в присутствии извести становятся более стойкими и менее доступными для растений.[7]

Дерново-подзолистые почвы

бедны бором, несмотря на то, что они несколько богаче почв северной тундры. Отмечено более высокое содержание бора в верхних горизонтах А и отчасти В, по сравнению с материнской породой.

Серые лесные почвы

несколько богаче бором, чем дерново-подзолистые, особенно в горизонте А.

Черноземы

значительно богаче бором, чем серые лесные и дерново-подзолистые, а также почвы тундр. Наиболее богат горизонт А.

Каштановые и светло-каштановые почвы

несколько богаче бором в сравнении с черноземами, причем характер распределения по горизонтам был примерно такой же: материнская порода гораздо беднее бором, чем верхние горизонты.

Солончаки и солонцы

из района распространения каштановых почв (придонские и прикумские степи) наиболее богаты этим элементом. Однако распределение по горизонтам у этих почв иное: здесь горизонт А несколько менее им насыщен, чем залегающие ниже горизонты; наибольшее количество бора содержится в горизонте В и отчасти С.

Красноземы

отличаются малым содержанием бора, что определяется бедностью их материнских пород, которые являются изверженными (в данном случае андезиты и базальты).[6]

Песчаные и супесчаные почвы

мало насыщены бором.[3]

Роль в растении

Биохимические функции

Бор является одним из наиболее важных микроэлементов растений, хотя не требуется животным и грибам. В растениях бор может находиться в свободной форме и в виде комплексов с органическими соединениями. Мембранный транспорт бора может осуществляться пассивной диффузией, с помощью аквапоринов (NIPs), а также активным путем – анионными обменниками (BORs).[8]

Бор по своей физиологической роли отличается от других микрокомпонентов питания: анионы бора не были идентифицированы в качестве компонента какого-либо специфического энзима.[5] Он не относится ни к структурным компонентам, ни к активаторам ферментов. [3]

Функции бора связаны со следующими основными процессами:

  • Метаболизм углеводов и перенос сахаров через мембраны
  • Синтез нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и фитогормонов
  • Образование стенок клеток
  • Развитие тканей (предполагается его участие в качестве агента переноса)[5]
  • Регуляция роста
  • Дыхание[3]

Физиологические функции бора в растении изучены не до конца.

В клетке

большая часть бора представлена комплексными соединениями с полисахаридами клеточной стенки. До 60 – 80% бора клеточных стенок связано с пектиновым полисахаридом – ромногалактуронаном ІІ. Считают, что бораты сшивают мономеры рамногалактуронана II в димеры, что необходимо в процессе роста растяжением растительной клетки.

Предполагают, что ряд физиологических эффектов, вызываемых бором, может быть связан с регулированием в клеточных компартментах содержания ионизированного кальция. Бор является хорошим комплексообразователем и так же, как и кальций, легко образует координационные связи с веществами, имеющими соседние ОН-группы в цис-положении. Следовательно, существует возможность прямой конкуренции между бором и кальцием за места связывания на полимерах клеточной стенки.[8]

Недостаток (дефицит) бора в растениях

Недостаток бора обычно проявляется у растений на почвах с высокими значениями pH, на известкованных, карбонатных, а также на почвах, утяжеленных гранулометрическим составом.

Бор не может реутилизироваться, и поэтому типичным симптомом его дефицита является отмирание конусов нарастания и подавление роста корней.[8]

Первые

симптомы дефицита бора состоят в изменениях структуры клеточных стенок. Они утолщаются, в их составе увеличивается содержание пектиновой субстанции. Кроме того, повышается проницаемость плазматических мембран. Типичный признак недостатка бора – аккумуляция фенолов, в том числе индолилуксусной кислоты.

Вторичные

. К наиболее типичным признакам недостатка бора относится подавление точек роста у растений, главным образом, у Двудольных. Эти нарушения сопровождаются изменениями в дифференцировке тканей. В корнях растений подавление роста растяжением сопровождается изменениями направления клеточных делений: с нормального продольного на радиальное. Происходит пролиферация камбиальных клеток, нарушается дифференцировка клеток ксилемы.

Симптомы дефицита бора

начинают проявляться у злаков при содержании этого элемента 5-10 мг/кг, у большинства двудольных – при уменьшении его концентрации до 20-70 мг/кг сухой массы.

При недостатке бора нарушается формирование генеративных органов растений, подавляется рост почек и молодых листьев.

При остром дефиците терминальные почки отмирают. Междоузлия становятся укороченными, растения приобретают признаки кустистости и «розеточности». У листьев появляется межжилковый хлороз. Типичные признаки недостатка бора – опадение почек и цветков, торможение формирования плодов.[3]

Наиболее чувствительны к недостатку бора свекла, лен, цветная капуста, брюква, турнепс, яблоня, груша.

Избыток бора

Высокие дозы бора вызывают у растений токсикоз, задержку роста, при этом, бор в первую очередь накапливается в листовых пластинках. Избыток бора вызывает своеобразный ожог нижних листьев, появляется краевой некроз, листья желтеют, отмирают и опадают. Также они могут закручиваться вверх или вниз, приобретать куполообразную форму.[11][14]

Различные сельскохозяйственные культуры неодинаково реагируют на повышенное содержание бора в почве. Содержание бора в подвижной форме свыше 30 мг/кг является причиной тяжелых заболеваний растений и животных.

Порог токсичности бора определяется не только его содержанием, но и количеством, соотношением других элементов питания. Хорошая обеспеченность растений кальцием и фосфором повышает их требовательность к обеспеченности этим элементом.[14]

Общие симптомы избытка бора

:

  • Задержка роста
  • Краевой некроз
  • Закрученность листьев
  • Пожелтение листьев
  • Отмирание листьев
  • Снижение урожая

Огурец

:

  • Лимонно-желтая окраска листьев
  • Некротизированные пятна между жилками

Томат

:

  • Светло-коричневые пятна по краям старых листьев
  • Концентрические кольца вокруг пятен
  • Усыхание чашелистиков, утрата ими зеленой окраски.[11][14]

Содержание бора в удобрениях, %, согласно данным:[3][9]

Удобрение

Содержание, %

Гранулированный боросуперфосфат

19,5-19,8

Двойной боросуперфосфат

41,5

Борная кислота

17,2-17,4

Бормагниевое удобрение

13 (2,3)

Борнадатолитовое удобрение

2

Борацитовая мука

13

Бура

11,3

Суперфосфат простой гранулированный с бором

0,2

Суперфосфат двойной гранулированный с бором

0,4

 

Содержание, мг/кг

Навоз на соломе

20,1-21,3

Торф (низинный, переходный, верховой)

5,8-12,3

Зола навоза

67,7

Зола торфа

36,6

Зола дров

202,8-476

Содержание бора в различных соединениях

Соединения бора получают из боросиликатных руд, главным образом, из датолитовых и данбуритовых. После извлечения цветных металлов можно использовать турмалиновые руды. Вследствие колебаний минералогического состава содержание B2O3 в боратовых рудах изменяется в широких пределах – от 1 до 27%. Практически весь ассортимент борсодержащих удобрений производится с использованием борной кислоты.

Способы применения

Борные удобрения могут быть использованы для предпосевной обработки семян, внесения в почву и некорневых подкормок растений.

Борную кислоту

применяют для некорневых подкормок, обработки семян, а также в качестве компонента, содержащего бор в составе сложных и смешанных удобрений.

Борный суперфосфат

используется для внесения в почву перед посевом или в рядки. Выпускается в виде простого суперфосфата и двойного суперфосфата.

Борфосфорное удобрение

используется для предпосевного внесения в почву.

Бормагниевое удобрение

применяют для некорневых подкормок, обработки семян и внесения в почву.

Борнадоталитовое удобрение

используют самостоятельно или в составе сухих тукосмесей для внесения в почву.[3]

Суперфосфат с бором

(Боросуперфосфат) применяют в районах свеклосеяния и льноводства путем основного внесения и внесения в рядки.[14]

Эффект от применения борсодержащих удобрений

Лен-долгунец и конопля

. Борные удобрения значительно повышают урожай и улучшают качество льна.[7] Внесение бора под лен на известкованной почве резко увеличивает урожайность семян и волокна, заметно повышается качество и выход последнего.

Борные удобрения оказывают большое влияние не только на известкованных, но и на не известкованных: дерново-подзолистых, дерново-глеевых, торфяных и других почвах, причем особенно отчетливо это сказывается на почвах с низким содержанием бора.

Сахарная свекла

очень чувствительна к почвенной кислотности, на кислых почвах дает низкие урожаи с плохим качеством продукции. Поэтому известкование кислых почв является обязательным агротехническим приемом при выращивании сахарной свеклы. При известковании резко повышается потребность в борных удобрениях, применение которых может дать прибавку урожая 20 %. Борные удобрения повышают как урожайность, так и содержание сахара, азота, калия, кальция в свекле, изменяют содержание фосфора. Применение борных удобрений значительно снижает заболевание сердцевинной гнилью.[1]

Бор - Симптомы недостатка бора
Симптомы недостатка бора


Клевер и люцерна

. Отмечено повышение урожая семян клевера и люцерны при известковании кислых почв. Внесение борных удобрений в почву и некорневая подкормка бором на дерново-подзолистых и дерново-глеевых слабокислых почвах (после известкования) не только повысили урожай семян, но и значительно улучшили их качество. При этом у данных растений бор влияет главным образом на развитие генеративных органов.

Зернобобовые

. Бор играет большую роль в синтезе углеводов, необходим для установления симбиоза между клубеньковыми бактериями и растениями, поэтому зернобобовые культуры положительно реагируют на борсодержащие удобрения.

Некорневая подкормка менее эффективна, нежели внесение в почву. Существуют данные, что опыливание семян бурой повышает урожайность зерна кормовых бобов на 15,4 %, увеличивает количество сырого протеина на 15,5 %, повышает общее количество жира в зерне.

Удобрения, содержащие Бор


Показать все удобрения »

Кукуруза и подсолнечник

. Наиболее эффективно внесение борных удобрений в почву, а также предпосевная обработка семян и некорневая подкормка. Наилучшие результаты достигаются на фоне NPK. Отзывчивые почвы: дерновоподзолистые супесчаные, песчаные и торфянистые. Бор способствует не только повышению урожайности зеленой массы кукурузы, но и образованию початков.

Подсолнечник чувствителен к недостатку бора, лучшие результаты дают обработка семян и внесение в период цветения и образования корзинок.

Картофель

. Борные удобрения положительно влияют как на увеличение урожая, так и на содержание крахмала в клубнях. Клубни вдвое реже поражаются паршой.

Отзывчив картофель на слабокислых дерново-подзолистых супесчаных и песчаных, а также на осушенных торфянистых почвах. Дерново-подзолистые и суглинистые почвы меньше отзываются на внесение бора.

Кормовые корнеплоды

развивают большую массу и поэтому требуют для развития относительно большое количество бора. При отсутствии известкования на дерново-подзолистых почвах они дают низкий урожай. Известкование почвы дает лучший эффект при применении бора, повышается урожайность и сахаристость, предотвращаются сердцевинные гнили у свеклы и потемнения сердцевины у турнепса и брюквы.

Овощные культуры

отзываются на внесение бора повышением урожая семян (количество и масса), улучшением качества продукции, увеличением содержания витаминов, сахаристостью. Улучшается их всхожесть. Особенно велика роль бора на орошаемых черноземах и темно-каштановых почвах.

Удобрения используют путем внесения в почву, некорневых подкормок и обработки семян опудриванием или намачиванием. В защищенном грунте эффективно сочетание обработки семян и трехкратных некорневых подкормок в течение вегетационного периода.

Плодово-ягодные культуры

положительно реагируют на внесение бора, особенно яблоня, груша, вишня, смородина и земляника. Повышается урожай на 9-35,6 %, увеличивается содержание сахара и витамина C в плодах.

Зерновые злаки

: овес, ячмень и пшеница реагируют лишь на предпосевную обработку семян при возделывании их на дерново-подзолистых почвах со слабокислой реакцией, а также на торфяных почвах.[1]

 

Оставьте свой отзыв:

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 05.12.13 01:04

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Анспок П.И. Микроудобрения: Справочник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– Л.: Агропромиздат. Ленинградское отделение, 1990.– 272 с.

2.

Балашев Л.Л. Химизация сельского хозяйства. Научно-технический словарь – справочник. Под общей редакцией проф. Балашева Л.Л. и акад. Вольфаковича С.И., 2-е исправленное и дополненное издание. М.: Наука, 1968. – 356 с.

3.

Битюцкий Н.П. Микроэлементы и растение. Учебное пособие. – СПб.: Издательство Санкт-петербургского университета, 1999. – 232 с.

4.

Большая советская энциклопедия (БСЭ), М: "Советская энциклопедия", 1969 - 1978

5.

Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях: Перевод с англиского.– М.: Мир, 1989.– 439 с., ил.

6.

Каталымов М.В. Микроэлементы и микроудобрения.– М.: Издательство «Химия», 1965.– 332 с.

7.

Кореньков Д.А. Удобрения, их свойства и способы использования / Под редакцией Д.А Коренькова.– М.: Колос, 1982.– 415 с.

8.

Медведев С.С. Физиология растений: учебник. – СПб.:БВХ – Петербург, 2013. – 512с ил

9.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

10.

Муравин Э.А. Агрохимия. – М. КолосС, 2003.– 384 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов средних учебных заведений).

11.

Петров Б.А., Селиверстов Н.Ф. Минеральное питание растений. Справочное пособие для студентов и огородников. Екатеринбург, 1998. 79 с.

12.

Федюшкин Б.Ф. Минеральные удобрения с микроэлементами: Технология и применение. Л.: Химия, 1989.– (Промышленность – селу).– 272 с.: ил.

13.

Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта +, 2000. – 640 с., ил.

14.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Изображения (переработаны):
15.

03-28-05 Death Valley, Borax Works 0019, by  clare_and_ben's buddy, по лицензии CC BY-NC-ND

16.

Boron deficiency 1574139, by  Gerald Holmes, Valent USA Corporation, Bugwood.org, по лицензии CC BY-NC

17.

Boron deficiency 5331069, by  Mary Ann Hansen, Virginia Polytechnic Institute and State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY

18.

Boron deficiency, by  Mary Ann Hansen, Virginia Polytechnic Institute and State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY

19.

Boron toxicity, by  University of Georgia Plant Pathology Archive, University of Georgia, Bugwood.org, по лицензии CC BY