На додаток, негативним фактором, що призвів до нестачі сірки у ґрунті та забезпечені рослин, стало зменшення викидів промисловості. У цьому випадку сірка, яка утворювалася при спалюванні викопних видів палива, надходила у ґрунт з опадами. Значний прояв дефіциту відбувається в результаті застосування азотних добрив без сірки. Але для різних культур потреба у сірці різна і вона залежить від біологічних особливостей культури.
Вплив сірки на рослини
Потреба культур у сірці й оптимальне співвідношення N:S | ||
Культура | Потреба рослин у сірці, кг/га | Оптимальне співвідношення N:S |
Зернові культури | 10-25 |
10:1 |
Кукурудза | 20-30 | |
Соняшник | 20-40 | |
Цукровий буряк | 35-50 | |
Картопля | 15-20 | |
Ріпак | 50-70 | 6:1 |
Капуста | 50-70 |
5:1 |
Томати | 30-40 | |
Цибуля | 20-30 | |
Соя | 25-35 | 5-8:1 |
Згідно даної таблиці найбільше сірки потребують високорентабельні культури: олійні культури (ріпак, соняшник), бобові (соя, горох), цукровий буряк, а також овочеві культури.
Потреба даних культур у сірчаному живленні пояснюється функціями сірки, які вона виконує у рослині. Вона входить до складу усіх живих клітин, покращує засвоєння азоту рослинами, оскільки необхідна в процесі синтезу білків (відповідно протеїну), а також вітамінів (групи В) та ферментів, які значно покращують захисні функції рослин до хвороб та шкідників. Дія ферментів має безпосередній вплив на перебіг біохімічних процесів у рослині, а саме зменшенні нітратів та сульфатів у рослинах, що має велике значення в овочівництві. Велике значення сірки проявляється у зв’язуванні атмосферного азоту, тому сірка у живленні бобових культур є надважливою. Також вона є ключовим компонентом важливих амінокислот: метіоніну, цистеїну та цистину. Бере участь у синтезі хлорофілу та лігніну, який зміцнює механічні тканини рослин. Завдяки дії даних біохімічних та фізіологічних функцій, забезпечення рослин сіркою допомагає у формуванні якісних та кількісних показників продукції. У олійних культур покращується та збільшується вміст олії, у бобових - вміст протеїну, у зернових - глютену, у коренеплодах цукрового буряка покращується вміст сахарози, у бульбах картоплі - крохмалю.
Дефіцит сірки
В результаті того, що сірка, на відміну від азоту, малорухлива у рослині, тому її реутилізація (переміщення поживних речовин від старих листків до нових) незначна. Це призводить до прояву її дефіциту на верхній частині рослин. Молоді листки жовтіють та стають світло-зеленими, пошкоджується точка росту, затримується ріст та розвиток рослин. Стебла стають ламкими, знижується стійкість до факторів навколишнього середовища, хвороб та шкідників.
Дефіцит сірки у рослин спричиняє порушення синтезу білків та хлорофілу, збільшується кількість азоту у небілковій формі або у формі нітратів. Це впливає на погіршення якісних показників продукції, а за нестачі сірки на ранніх фазах росту і розвитку рослин, особливо під час формування зерна, призводить до суттєвого зниження врожайності.
Рослини можуть засвоювати сірку з атмосфери у формі окисненої сірки SO2, але основне надходження відбувається з ґрунту кореневою системою у формі – аніону SO4, а також за допомогою листових підживлень. Аніон SO4 є мобільним елементом у ґрунті, тому доступність сірки в ґрунтовому розчині може змінюватись в залежності від ґрунтово-кліматичних умов. За випадання значної кількості опадів сірка у формі SO4 буде промиватися по ґрунтовому профілю, особливо на ґрунтах легкого гранулометричного складу.
Відповідно до ґрунтових умов, сірка у ґрунті представлена неорганічними формами у вигляді елементарної сірки або різними видами її окислених форм (сульфати, сульфіди, тіосульфати), що становить 10-20% від загального об’єму. Основна її частина (в межах 80-90%) знаходиться у вигляді органіки і стає доступною для рослин лише після мінералізації органічних решток – проходження процесу сульфофікації.
Даний процес проходить за допомогою мікроорганізмів при наявності вологи та позитивних температур (найкраще при 17-18 С), як за аеробних так і анаеробних умов. Але у випадку відсутності повітря (низьке залягання ґрунтових вод, весняні паводки), утворюється лише сірководень. Отож, природнє забезпечення рослин сіркою напряму залежить від ґрунтово-кліматичних умов. Тому зі зменшенням рівня родючості ґрунту (вмісту гумусу), при застосуванні технології no-till або при низькій щільності ґрунту (анаеробні умови) та збільшенням рівня запланованої врожайності, дефіцит сірки може стати лімітуючим фактором. А такі фактори як тривала прохолодна весна, посів у не прогрітий ґрунт – обмежуватимуть рослини на перших етапах розвитку, що може суттєво знизити врожай.