Марганец (Mn) — виноград

Марганец (Mn) — виноград

В настоящее время науке о виноградной лозе известно 70 минеральных питательных элементов, которые необходимы растению для оптимального роста и плодоношения. Но и этот перечень не считается окончательным.

Азот ( N )- газ, в растениях входит в состав всех белковых веществ, и является основным стимулятором всех вегетационных процессов. Поэтому достаточное азотное питание – необходимое условие высокой продуктивности винограда, поскольку больше всего необходим молодым растущим органам.

Почвенный азот, находящийся преимущественно в органической форме, т.е. нерастворимой в воде, практически недоступен растениям — это лишь потенциальный запас. Он поступает в почву в результате разложения растительных остатков и в доступную минеральную форму переводится почвенными микроорганизмами. Летом азот полностью минерализуется в течение 6-10 недель. Лучше всего разлагается после зимы.

Преобладание азотного питания весной ускоряет развитие побегов, вызревание виноградных лоз, повышение урожайности. Главные визуальные признаки недостатка азота: малое число листьев на кусте; они хотя и нормальной величины, но рано приобретают светло-зеленую окраску и опадают.

Недостаток азота сказывается на задержке роста побегов, плохое развитие гроздей или сокращения их числа.

Однако увлечение только азотными удобрениями опасно. Одностороннее питание усиливает ростовые процессы, но снижает кислотность и количество ароматических веществ в соке. У лоз очень быстро растут побеги и корни, их ткани становятся рыхлыми, ослабляется устойчивость к морозам и болезням, приводит к накоплению нитратов, снижает продуктивную работу листьев.

Кальций ( Ca) –известь, легко окисляемый щелочноземельный металл. В почве находится в составе известняка, осадочных карбонатных пород, золы и навоза. Достаточная обеспеченность кальцием является необходимым условием для нормального обмена веществ. Необходим для правильного формирования тканей виноградных кустов. Летом сосредоточен в листьях, позднее накапливается в древесине куста.

Кальций обеспечивает превращение поглощённых нитратов в органические соединения, играет роль в образовании хлорофилла. Усиливает ароматичность и окраску ягод, ускоряет темпы созревания и накопления сахаров. В нем особенно нуждаются зрелые, старше трех лет, кусты, обеспечивается качественное вызревание ягод. При недостатке кальция появляются признаки азотного голодания, листья желтеют, появляются коричневые пятна, свертываются и опадают листья, отмирают точки роста, растения гибнут.

Кальций избирательно усваивается отдельными сортами винограда. Есть нейтральные к обилию извести в почве, к ним относятся европейские сорта и неустойчивые, к ним относятся американские виды винограда. Неустойчивые виды часто болеют хлорозом. Проявляется в нарушении процессов образования хлорофилла, пожелтении и побелении листьев. Требуются подкормки растений железосодержащими растворами.

Калий (К) — легкоокисляемый щелочной металл. Содержится в избытке в древесной золе и используется, как простейшее калийное удобрение.Важнейшая составляющая растительных тканей,обеспечивающая их рост, физическую прочность и биологическую устойчивость.

Он особенно необходим винограду в период активной вегетации, когда обеспечивает рост молодых побегов, листьев и формирование соцветий.

В поглощении виноградным кустом калия имеются два максимума: первый в период наибольшего роста побегов и цветения, второй-в начале созревания ягод. Листья наиболее сильно поглощают калий в мае и июне. Признаками голодания по калию является межжилковый хлороз более старых листьев или красновато-фиолетовая их окраска.

В период созревания винограда нужда в легкорастворимом калии велика. Он повышает устойчивость ягод к гниению, ускоряет их созревание, повышает сахаронакопление. При недостатке калия кислотность ягод повышается.

Калий важен для постоянного роста и обновления корней, улучшается дифференциация клеток ткани лозы (утолщаются оболочки).

Однако избыток калия ведет к дисбалансу усвоения растениями других важных веществ, таких как кальций и бор.

Фосфор ( Р ) — химический элемент, присутствует в клетках растений в виде фосфорных кислот.

Фосфор-регулятор роста клеток, процессов формирования и роста кустов, способствует фотосинтезу листьев. Без фосфора, крахмал в листьях не превращается в сахар, ухудшается образование гроздей.

Недостаток фосфора приводит к частичному распаду хлорофилла, до темно-окрашенности, потому листья становятся мелкими, вялыми ,темно-зеленого цвета. Впоследствии плохо растут, края листьев загибаются вверх,при сильном недостатке фосфора скручиваются в трубочку, чахнут. Формируются рыхлые гроздья, ягоды осыпаются.

Избыток фосфора ухудшает усвоение азота, бора, цинка. Излишки суперфосфата вызывают фторное отравление, накопление тяжелых металлов.

Усвоение поступивших фосфорных кислот регулируется наличием в почве запасов магния.

Магний ( Mg ) — легкоокисляемый металл, являющийся неотъемлемой частью хлорофилла.

Определяет интенсивность фотосинтеза, регулирует фитомассу лозы.

Недостаток магния выражается в изменении окраски листьев от зеленой до светло-желтой,

появлении темных пятен между жилками на молодых листьях и желто-коричневых на старых.

В почве всегда должно быть определенное соотношение между концентрациями кальция и магния. Потребность в магнии невелика и передозировка отрицательно сказывается на корнях растения. Отрицательное влияния избытка магния нейтрализуется кальцием.

В почвенной экологии винограда особое место занимают некоторые другие металлы.

Цинк(Zn) – металл. В доступной для растений форме играет роль физиологического катализатора, сращивания привитых тканей, образования каллюса, содействует образованию прочных частей корневых структур, здоровых, недеформированных листьев (уродливость).

Без цинка невозможен нормальный обмен растительного организма. Он участвует в дыхании растения, является катализатором окислительно-восстановительных процессов. Запас цинка должен находиться в побегах, ягодах и листьях.

Отмечается положительное влияние цинка на устойчивость растения к морозам, засухе, избыточному содержанию солей в почве.

Железо(Fe) – металл, входит в состав хлоропластов. При недостатке железа растение сигнализирует об этом хлорозом.

Происходит это на карбонатных почвах, вследствие щелочной реакции железо переходит в не усваиваемые формы. Тогда требуется вносить его в хелатной усваиваемой форме. С расстройством жизнедеятельности растения наблюдается усиленное образование пасынков, длинных усиков.

Статья по теме:   Гувейо - виноград

Вообще хлороз является универсальным индикатором неблагополучия с запасами того или иного элемента, прямым сигналом растения о необходимости его подкормки комплексно.

Бор(В) – химический элемент, важный для формирования корней, рукавов, соцветий, правильного опыления, образования ягод, и виноградных сахаров. Ускоряет созревание винограда, снижает зависимость качества ягод от перепадов климата. Способствует прорастанию пыльцы, уменьшает повреждения некрозом.

При недостатке бора у побегов наблюдается короткоузлие, пожелтение листьев,соцветия развиваются слабо, ягоды горошатся. Некроз тканей — прямой указатель на нехватку бора.

Передозировка бора при удобрении почвы комплексом элементов может вызвать изменение формы листа, чаще всего это загибание их краев вверх и подсыханию краев, снижению урожайности вследствие ухудшения процесса фотосинтеза.

Марганец(Mn) – определяет интенсивность усвояемости растением питательных веществ, активность фотосинтеза, образование виноградного сока, процессов регенерации тканей. Он положительно влияет на оплодотворение цветков, накопление в них сахаров и витаминов. Под влиянием марганца активизируется и биологические процессы в почве. Существует зависимость между кислотностью почвы и содержанием марганца. При щелочной реакции почвы марганец становится труднодоступен растений. В этих случаях необходимо провести определенные агротехнические мероприятия – задернение почвы, мульчирование, применение обработок почвы.

При недостатке марганца наступают последствия такие же, как и при недостатке бора. Поэтому внекорневую подкормку ведут сразу двумя этими элементами.

Сера(S) – химический элемент, содержащийся в почве в виде сульфатов, а в растениях в виде солей серной кислоты. В определенных количествах винограду необходима и сера. Она способствует растворению минеральных веществ и тем улучшает питание растений. Проявление недостатка серы встретить трудно, так как виноградные кусты получают серу при обработках против вредителей и болезней.

Для нормального хода важнейших физиологических и биологических процессов в растении необходимы микроэлементы. Там, где виноград снабжен в достатке марганцем, бором, ванадием, молибденом, серой и иными микроэлементами, сок ягод имеет высокие вкусовые и органолептические качества.

Марганец: сплавы, свойства, распространение

Марганец – химический элемент с атомной массой 54,9380 и атомным номером 25, серебристо-белого оттенка, с большой массой, в природе существует в виде стабильного изотопа 35 Мn. Первые упоминания о металле записал древнеримский ученый Плиний, называл его «черным камнем». В те времена марганец использовался в качестве осветлителя стекла, во время процесса варки в расплав добавлялся пиролюзит марганца МnО2.

В Грузии издавна пиролюзит марганца использовался как присадка во время получения железа, назывался черной магнезией и считался одной из разновидностей магнетита (магнитного железняка). Лишь в 1774 году шведским ученым Шееле было доказано, что это соединение неизвестного науке металла, а через несколько лет Ю. Ган во время нагревания смеси угля и пиролюзита получил первый марганец, загрязненный атомами углерода.

Природное распространение марганца

В природе химический элемент марганец малораспространен, в земной коре его содержится всего 0,1%, в вулканической лаве 0,06–0,2%, металл на поверхности в рассеянном состоянии, имеет форму Мn 2+ . На поверхности земли под воздействием кислорода быстро образуются окислы марганца, имеют распространение минералы Мn 3+ и Мn 4+ , в биосфере металл малоподвижен в окислительной среде. Марганец – химический элемент, активно мигрирует при наличии восстановительных условий, металл очень подвижен в кислых природных водоемах тундры и лесных ландшафтах, где преобладает окислительная среда. По этой причине культурные растения имеют избыточное содержание металла, в почвах образуются железомарганцевые конкреции, болотные и озерные низкопроцентные руды.

В регионах с сухим климатом преобладает щелочная окислительная среда, что ограничивает подвижность металла. В культурных растениях ощущается недостаток марганца, сельхозпроизводство не может обходиться без использования специальных комплексных микродобавок. В реках химический элемент малораспространен, но суммарный вынос может достигать больших величин. Особенно много марганца имеется в прибрежных зонах в виде естественных осадков. На дне океанов встречаются большие залежи металла, которые образовались в давние геологические периоды, когда дно было сушей.

Химические свойства марганца

Марганец относится к категории активных металлов, при повышенных температурах активно вступает в реакции с неметаллами: азотом, кислородом, серой, фосфором и другими. В результате образуются разновалентные окислы марганца. При комнатной температуре марганец химический элемент малоактивен, при растворении в кислотах образует двухвалентные соли. При нагреве в вакууме до высоких температур химический элемент способен испаряться даже из устойчивых сплавов. Соединения марганца во многом схожи с соединениями железа, кобальта и никеля, находящихся в такой же степени окисления.

Наблюдается большое сходство марганца с хромом, подгруппа металла также имеет повышенную устойчивость при высших степенях окисления при увеличении порядкового номера элемента. Перенаты являются менее сильными окислителями, чем перманганаты.

Исходя из состава соединений марганца (II) допускается образование металла с более высокими степенями окисления, такие превращения могут происходить как в растворах, так и в расплавах солей.
Стабилизация степеней окисления марганца Существование большого числа степеней окисления у марганца химического элемента объясняется тем, что в переходных элементах во время образования связей с d-орбиталями их энергетические уровни расщепляются при тетраэдрическом, октаэдрическом и квадратном размещении лигандов. Ниже приводится таблица известных в настоящее время степеней окисления некоторых металлов в первом переходном периоде.

Обращают на себя внимание низкие степени окисления, которые встречаются в большом ряде комплексов. В таблице есть перечень соединений, в которых лигандами являются химически нейтральные молекулы CO, NO и другие.

Статья по теме:   Ласточка - гибридная форма винограда

За счет комплексообразования стабилизируются высокие степени окисления марганца, самыми подходящими для этого лигандами является кислород и фтор. Если принимать во внимание, что стабилизирующее координационное число равняется шести, то максимальная стабилизация равняется пяти. Если марганец химический элемент образует оксокомплексы, то могут стабилизироваться более высокие степени окисления.

Фторо- и оксокомплексы

Стабилизация марганца в низших степенях окисления

Теория мягких и жестких кислот и оснований дает возможность объяснить стабилизацию разных степеней окисления металлов за счет комплексообразования при воздействии с лигандами. Элементы мягкого типа успешно стабилизируют невысокие степени окисления металла, а жесткие положительно стабилизируют высокие степени окисления.

Теория полностью объясняет связи металл-металл, формально эти связи рассматриваются как кислотно-основное взаимное воздействие.

Сплавы марганца Активные химические свойства марганца позволяют ему образовывать сплавы со многими металлами, при этом большое количество металлов может растворяться в отдельных модификациях марганца и стабилизировать его. Медь, железо, кобальт, никель и некоторые другие металлы способны стабилизировать γ-модификацию, алюминий и серебро способны расширять β- и σ-области магния в двойных сплавах. Эти характеристики играют важную роль металлургии. Марганец химический элемент позволяет получать сплавы и высокими значениями пластичности, они поддаются штамповке, ковке и прокату.

В химических соединениях валентность марганца изменяется в пределах 2–7, увеличение степени окисления становится причиной возрастания окислительных и кислотных характеристик марганца. Все соединения Mn(+2) относятся к восстановителям. Оксид марганца имеет восстановительные свойства, серо-зеленого цвета, в воде и щелочах не растворяется, зато отлично растворяется в кислотах. Гидроксид марганца Mn(OH)3 в воде не растворяется, по цвету белое вещество. Образование Mn(+4) может быть и окислителем (а), и восстановителем (б).

Эта реакция используется при необходимости получения в лабораторных условиях хлора.

Реакция протекает при сплавлении металлов. MnO2 (оксид марганца) имеет бурый цвет, соответствующий гидроксид по цвету несколько темнее.
Физические свойства марганца Марганец – химический элемент с плотностью 7,2–7,4 г/см 3 , t° плавления +1245°С, закипает при температуре +1250°С. Металлу присущи четыре полиморфные модификации:

  1. α-Мn. Имеет кубическую объемно-центрированную решетку, в одной элементарной ячейке располагается 58 атомов.
  2. β-Мn. Имеет кубическую объемно-центрированную решетку, в одной элементарной ячейке располагается 20 атомов.
  3. γ-Мn. Имеет тетрагональную решетку, в одной ячейке 4 атома.
  4. δ-Mn. Имеет кубическую объемно-центрированную решетку.

Температуры превращений марганца: α=β при t°+705°С; β=γ при t°+1090°С; γ=δ при t°+1133С. Наиболее хрупкая модификация α, в металлургии используется редко. Самыми значительными показателями пластичности отличается модификация γ, она чаще всего используется в металлургии. β-модификация частично пластична, промышленность ее применяет редко. Атомный радиус марганца химического элемента составляет 1,3 А, ионные радиусы в зависимости от валентности колеблются в пределах 0,46–0,91. Марганец парамагнитен, коэффициенты теплового расширения 22,3×10 -6 град -1 . Физические свойства могут немного корректироваться в зависимости от чистоты металла и его фактической валентности.
Способ получения марганца Современная промышленность получает марганец по методу, разработанному электрохимиком В. И. Агладзе путем электрогидролиза водных растворов металла при добавлении (NH4)2SO4, во время процесса кислотность раствора должна быть в пределах рН = 8,0–8,5. В раствор погружаются свинцовые аноды и катоды из сплава на основе титана АТ-3, допускается замена титановых катодов нержавеющими. Промышленность использует порошок марганца, который после окончания процесса снимается с катодов, металл оседает в виде чешуек. Способ получения считается энергетически затратным, это оказывает прямое влияние на увеличение себестоимости. При необходимости собранный марганец в дальнейшем переплавляется, что позволяет облегчить его применение в металлургии.

Марганец – химический элемент, который можно получать и галогенным процессом за счет хлорирования руды и дальнейшим восстановлением образовавшихся галогенидов. Такая технология обеспечивает промышленность марганцем с количеством посторонних технологических примесей не более 0,1%. Более загрязненный металл получают при протекании алюмотермической реакции:

Или электротермией. Для удаления вредных выбросов в производственных цехах монтируется мощная принудительная вентиляция: воздуховоды из ПВХ, вентиляторы центробежного принципа действия. Кратность обмена воздуха регламентируется нормативными положениями и должна обеспечивать безопасное пребывание людей в рабочих зонах.
Использование марганца Главный потребитель марганца – черная металлургия. Широкое использование металл имеет и в фармацевтической промышленности. На одну тонну выплавляемой стали необходимо 8–9 килограмм, перед введением в сплав марганца химического элемента его предварительно сплавляют с железом для получения ферромарганца. В сплаве доля марганца химического элемента составляет до 80%, углерода до 7%, остальное количество занимает железо и различные технологические примеси. За счет использования добавок значительно повышаются физико-механические характеристики сталей, выплавляемых в доменных печах. Технология пригодна и для использования добавок в современных электрических сталелитейных печах. За счет добавок высокоуглеродистого ферромарганца происходит раскисление и десульфарация стали. При добавке средне- и малоуглеродистых ферромарганцев металлургия получает легированные стали.

Низколегированная сталь имеет в составе 0,9–1,6% марганца, высоколегированная до 15%. Высокими показателями физической прочности и антикоррозионной устойчивости обладает сталь с содержанием 15% марганца и 14% хрома. Металл износоустойчив, может работать в жестких температурных условиях, не боится прямого контакта с агрессивными химическими соединениями. Такие высокие характеристики позволяют использовать сталь для изготовления наиболее ответственных конструкций и промышленных агрегатов, работающих в сложных условиях.

Марганец – химический элемент, применяемый и во время выплавки сплавов на безжелезной основе. Во время производства высокооборотных лопаток промышленных турбин используется сплав меди с марганцем, для пропеллеров применяются бронзы с содержанием марганца. Кроме этих сплавов, марганец как химический элемент присутствует в алюминиевых и магниевых. Он намного улучшает эксплуатационные характеристики цветных сплавов, делает их хорошо деформируемыми, не боящимися коррозионных процессов и износостойкими.

Статья по теме:   Сорт винограда Эписье чёрный

Легированные стали являются основным материалом для тяжелой промышленности, незаменимы во время производства различных типов вооружений. Широко применяются в кораблестроении и самолетостроении. Наличие стратегического запаса марганца – условие высокой обороноспособности любого государства. В связи с этим добыча металла ежегодно увеличивается. Кроме того, марганец – химический элемент, применяемый во время производства стекла, в сельском хозяйстве, полиграфии и т. д.

Марганец в флоре и фауне

В живой природе марганец – химический элемент, играющий важную роль в развитии. Он влияет на характеристики роста, состав крови, интенсивность процесса фотосинтеза. В растениях его количество составляет десятитысячные доли процента, а в животных стотысячные доли процента. Но даже такое незначительное содержание оказывает заметное влияние на большинство их функций. Он активирует воздействие ферментов, влияет на функцию инсулина, минеральный и кроветворный обмен. Недостаток марганца становится причиной появления различных болезней как острых, так и хронических.

Марганец – химический элемент, широко используемый в медицине. Недостаток марганца понижает физическую выносливость, становится причиной некоторых видов анемий, нарушает обменные процессы в костных тканях. Широко известны дезинфицирующие характеристики марганца, его растворы используются во время обработки некрозных тканей.

Недостаточное количество марганца в пище животных становится причиной снижения ежесуточного привеса. Для растений такая ситуация становится причиной пятнистости, ожогов, хлорозов и других заболеваний. При обнаружении признаков отравления назначается специальная медикаментозная терапия. Сильное отравление может становиться причиной появления синдрома марганцевого паркинсонизма – трудноизлечимой болезни, оказывающей негативное влияние на центральную нервную систему человека.

Суточная потребность марганца составляет до 8 мг, главное количество человек получает с пищей. При этом рацион должен быть сбалансированным по всем питательным веществам. При увеличенной нагрузке и недостаточном количестве солнечного света доза марганца корректируется на основании общего анализа крови. Значительное количество марганца содержится в грибах, водяных орехах, ряске, моллюсках и ракообразных. Содержание марганца в них может достигать нескольких десятых процента.

При попадании марганца в организм в чрезмерных дозах могут возникать болезни мышечных и костных тканей, поражаются дыхательные пути, страдает печень и селезенка. Для выведения марганца из организма требуется много времени, за этот период токсические характеристики увеличиваются с эффектом накапливания. Допустимая санитарными органами концентрация марганца в воздушной среде должна быть ≤ 0,3 мг/м 3 , контроль параметров выполняется в специальных лабораториях путем отбора воздуха. Алгоритм отбора регулируется государственными нормативными актами.

Микроэлемент марганец (Mn)

Содержание:

Функции марганца в жизни растений

В структуре растения марганец присутствует и в органических, и в неорганических соединениях. Микроэлемент Mn обладает способностью скапливаться в листьях и точках роста с наибольшей физиологической активностью.

Марганец принимает непосредственное участие в жизнедеятельности всех видов растений:

  1. Повышает содержание хлорофилла в листьях.
  2. Способствует синтезу аскорбиновой кислоты и сахара.
  3. Улучшает движение сахаров из листьев к запасающим органам растений.
  4. Контролирует водный режим.
  5. Ускоряет развитие плодов.
  6. Отвечает за окисление железа в растениях до нетоксичных соединений.
  7. Влияет на процесс усвоения азота.
  8. Обеспечивает накопление белка в зерновых культурах.

Дефицит марганца особенно остро ощущается растениями на серых лесных, каштановых, солонцеватых и переизвесткованных почвах, а также на слабовыщелочных черноземах. По причине нехватки марганца в питательном балансе растений нарушаются пропорции минеральных элементов. А избыточное количество микроэлемента Mn, в свою очередь, может иметь токсичное воздействие и вызывать «выгорание посевов».

Симптомы магниевого голодания в организме растений

Появление у растений признаков недостатка марганца, как правило, обусловлено высоким показателем рН в почве. Вторая причина магниевого голодания — избыток железа в питании растений.

Характерные симптомы нехватки марганца в растениях имеют схожие черты с видимыми признаками дефицита цинка и железа:

  • точечный межжилковый хлороз листьев у двудольных растений (появление мелких желтых пятен между жилками) с постепенным отмиранием пораженных участков;
  • специфический окрас листьев отдельных растений:
  • «серая пятнистость» у зерновых;
  • «пятнистая желтуха» у всех видов свеклы и шпината;
  • «болотная пятнистость» у гороха (образование коричневых и черных пятен на семенах);
  • раннее опадание листвы у плодовых.

Также может наблюдаться задержка роста растений без отмирания верхушечной части.

Симптомы дефицита марганца имеют тенденцию распространяться от верхних листьев к нижним и от близлежащей к стволу части листа к его кончику.

Плодовые культуры чаще всего страдают от хлороза старых листьев. В результате острой нехватки марганца происходит слияние пятен в виде линий по всей длине листа. При этом растения могут цвести, но количество семян значительно сокращается, а некоторые культуры даже полностью прекращают плодоносить.

К дефициту марганца более всего восприимчивы такие сельскохозяйственные культуры, как:

  • зерновые колосковые (пшеница, овес, рожь, ячмень);
  • корнеплоды (свекла сахарная, картофель);
  • бобовые (горох, соя);
  • кукуруза;
  • плодовые (яблоня, груша, вишня);
  • черешня, малина.

Меры борьбы с дефицитом марганца

Нехватка марганца отрицательно влияет на урожайность культур, снижает сахаристость плодов и ягод. Кроме того, в результате дефицита марганца в растениях повышается содержание нитратов. Еще один побочный эффект, который наблюдается при заниженном уровне марганца, — излишнее накопление железа (Fe), что является губительным для растительных тканей. Поэтому оптимальным для растений считается соотношение Fe:Mn 4:1.

Для профилактики и устранения дефицита Mn растения в период до или после распускания почек полезно опрыскивать марганцовкой, обрабатывать сульфатами марганца, а также питательными растворами с содержанием Mn. В качестве действенного средства выступает комплексный препарат «Хелат марганца» отечественного производства «Реаком».

Благодаря применению экологически чистых хелатных микроудобрений ТМ «Реаком»:

  • повышается эффективность корневого дыхания;
  • улучшается цветение и опыление растений;
  • увеличивается усвоение нитратного азота.

Источники:

http://lazun.ru/?p=256
http://plast-product.ru/marganets-splavyi-svoystva-rasprostranenie/
http://reacom.com.ua/news/mikroelement-marganets-mn/

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector