Как повысить засухоустойчивость растений: что делает кремний?

Кремний — второй по распространённости элемент земной коры, и при этом один из самых недооценённых в питании растений. Разберём, что он делает и откуда это известно.

В нашем опросе хозяйств засуху назвали в 55 % ответов. Это чаще, чем все остальные беды вместе взятые. При этом о кремниевых удобрениях не слышали 14 из 29 ответивших.

Три механизма против засухи

Первый: вода связывается в клетке. По методике АГРОВИТ-КОР, после обработки в клетке образуются гидрофильные силикатно-галактозные комплексы. Они связывают свободную воду, которая иначе испарилась бы, и переводят её в гель. В засуху растение расходует этот резерв экономно.

Второй: лист разворачивается от солнца, и его температура падает на 4–5 °C. При продолжительной засухе это может решить судьбу урожая.

Третий: корневая система углубляется в нижний слой горизонта и достаёт воду оттуда, продлевая вегетацию — то есть период роста — в засушливую пору. У этого механизма есть научные цифры. В опытах у риса в засуху с кремнием общая длина корней была больше на 40–65 %.

Первые два механизма сокращают расход воды, третий добавляет к её запасу. Земля при этом остаётся как есть.

Сколько воды держит кремний в клетке

У первого механизма есть цифры, и его стоит разобрать подробнее. Кремний, который растение впитало, превращается в поликремниевую кислоту. Это гель, и воду он держит прямо в клетке, как губка. Цифры ниже получены в опытах с кремнием: с гелем из лаборатории, с ячменём и с кремниевыми препаратами.

По объяснению агрономов научного центра, запас нужен клетке для одной вещи: держать вязкость цитоплазмы, то есть жидкого содержимого клетки. Сдвинулась вязкость — процессы в клетке тормозят или обрываются. Снаружи клетка на неё почти не влияет. С внутренним запасом она справляется даже в жару.

В научном центре это объясняют через аккумулятор. Отключили электричество, а с аккумулятором работа идёт как обычно. Так и клетка с запасом воды живёт в засуху почти в прежнем режиме.

Что говорят исследования

Роль кремния в устойчивости к стрессам изучали давно.

1. Запас воды. 20–30% находящегося в растениях кремния может участвовать в поддержании внутреннего резерва воды.
2. Испарение. Кремний меняет испарение с листа, но по-разному. У кукурузы он его снижает, у риса, томата и сорго в засуху повышает: корень лучше пьёт воду.
3. Антиоксидантная защита. При стрессе в клетке копятся активные формы кислорода — молекулы, которые её повреждают. В засуху кремний повышал у пшеницы и томата активность ферментов, которые их гасят.
4. Корневая система. При улучшении кремниевого питания вторичных и третичных корешков становится больше.
5. Прочность. Кремний придаёт механическую прочность, укрепляет стенки эпидермальных клеток и предотвращает полегание. Полегание риса с кремниевыми удобрениями в опыте снижалось с 39,7 % до 1 %.
6. Лист. Содержание хлорофилла и каротиноидов — пигментов, которые ловят свет, — тесно связано с растворимым кремнием в почве.

Сколько его уносит урожай

Пшеница выносит с гектара 37–110 кг кремния в год, кукуруза на силос — примерно 120. У разных сельскохозяйственных культур вынос бывает от 30 до 700 кг/га. На одном ячменном поле с урожаем уходило 81,5 кг кремния с гектара в год, а с остатками растений возвращалось около 4.

При этом обратно в почву его почти никто не вносит: в схемах питания стоят азот, фосфор и калий.

Ю. Либих считал кремний четвёртым необходимым макроэлементом, то есть элементом, которого растению нужно много. В наши схемы питания он при этом почти не попал. Сейчас учёные осторожнее Либиха и называют кремний почти необходимым элементом. Кремниевые удобрения в Японии применяют с 1950-х годов.

Причём тут гумус и структура

Вторая половина разговора идёт о почве. Сухая марка увеличивает влагоёмкость — способность земли удерживать воду, — а ещё воздушную и водную проницаемость и структуру почвы. Структура здесь — та самая комковатость, которая держит воду.

Комок правильного размера — от четверти миллиметра до сантиметра, поры между ними от нескольких микрон до семи миллиметров. В такой земле осадков усваивается вдвое больше, а преобладает капиллярная влага — та, что держится в тонких порах и доступна корню.

За сезон образуется 0,1–0,4% гумуса — тёмного перегноя, который держит воду и питание. Ёмкость поглощения при этом составляет 180–600 мг-экв на 100 граммов.

Для сравнения есть научная цифра. В двадцатилетнем опыте в Белгородской области навоз вместе с минеральными удобрениями поднял гумус на 0,63–0,78 % за 20 лет. Свою прибавку покажет анализ почвы до и после сезона.

Влагообеспеченность оказывается на 80% выше, чем при обычной технологии внесения минеральных удобрений. Испарение падает с 10–15 до 2–5 миллиметров.

Чем встроенный кремний отличается от смеси

У обычных гуматов кремния нет вовсе. У добросовестных производителей он идёт отдельным компонентом смеси. В смеси это два разных вещества, и в почве каждое ведёт себя по-своему.

В АГРОВИТ-КОР кремний встроен в молекулу гуминовой кислоты — вещества, из которого состоит перегной. Гуминовая кислота несёт кремний с собой и отдаёт его растению вместе с питанием. Для культуры это запас воды в клетке и стойкость к засухе.

Когда начинать: до засухи или во время

Вопрос решающий, и ответ у него неудобный: начинать надо раньше, чем засуха пришла.

Кремний работает через ткани самого растения. Кремниевой оболочке на листе и запасу воды в клетках нужно время, чтобы образоваться. По уже свернувшемуся листу обработка усваивается хуже: устьица закрыты, растение в этот час занято выживанием.

На любой стресс растение отвечает защитными ферментами, а на их выработку нужны время и силы. Кремний запускает эти ферменты до стресса, и растение встречает засуху готовым.

1. При опасности засухи — первая обработка 0,5–1 л/га. Не дожидаясь, пока лист свернётся. Почва начала пересыхать, а дождей не обещают — уже повод.
2. Вторая — через 5 дней. Тот же расход.
3. Третья и четвёртая — через 7 дней каждая. Пока засуха держится, обработки идут каждые семь дней.
4. Совпало с основной схемой — дозу не складывайте. Работает 1 л/га, как при обычной обработке.

Работайте с удобрением в перчатках, а раствор для опрыскивания готовьте ещё и в очках. Храните его отдельно от еды и там, где его не достанут дети.

Как это выглядит в поле

Разница заметна раньше уборки, если знать, куда смотреть.

Простой замер, который делают руками: приложите тыльную сторону ладони к листу в полдень на обработанном и на контрольном участке. По методике разница доходит до четырёх-пяти градусов.

Второе, что видно сразу, — корень. Выкопайте по растению с каждой делянки и отряхните. При улучшенном кремниевом питании вторичных и третичных корешков становится больше.

Засуха и болезни приходят вместе

Разговор про воду быстро упирается в болезни, и это не совпадение.

Растение в засуху живёт в стрессе. По опыту агрономов научного центра, в стрессе иммунитет растения падает. Паутинный клещ к тому же любит сухую пыльную жару и сильнее вредит растениям, которым не хватает воды. В такое лето сосущий вредитель приходит первым. Кремниевая оболочка на листе служит механическим препятствием, а у части культур ещё и снижает испарение с листа.

В хозяйстве Хромова В. В. в Тульской области в засушливый год применили технологию сухого полива. Средняя урожайность ячменя по району составила 30 центнеров с гектара, в хозяйстве — 60. Фунгициды — препараты против грибных болезней — в том сезоне не потребовались вовсе.

На озимой пшенице хозяйства Комарчука в Краснодарском крае три обработки жидкой маркой по листу подняли урожай с 50 до 75 ц/га.

Сколько стоит защита гектара от засухи

Одно хозяйство в нашем опросе ответило прямо: «дополнительные расходы при засухе нерентабельны». Логика понятна: год плохой, денег нет, затраты режут. Поэтому считать надо в рублях на гектар.

Литр стоит 350 ₽ при заказе до 1 000 литров и 295 ₽ при заказе до 5 000 литров. Кто берёт больше, платит 250 ₽. На другой чаше весов лежит недобор урожая. В хозяйстве Хромова, о котором речь шла выше, ячмень дал вдвое больше, чем в среднем по району.

То же самое на участке

Хозяйству считают литры на гектар, дачнику это ничего не говорит. На шести сотках механизм тот же.

1. Обработки по листу раз в 7–10 дней. Начинают с начала лета, до первой жары. В затяжную жару интервал сокращают до недели.
2. Сухая марка в землю. 10–25 кг на сотку под перекопку осенью или весной. Это работа с запасом воды в самой почве.
3. Рыхление после каждого полива. Три-пять сантиметров. Приём называется сухим поливом и разобран отдельно: сухой полив.
4. Мульча. Скошенная трава или солома слоем пять-семь сантиметров. Под мульчой земля не греется на солнце и не берётся коркой.

Что ещё делают в жару и чего делать не стоит — в разборе огород в жару.

Что из этого следует на практике

1. Кремний вносят каждый год. Он уходит с урожаем, и естественного возврата почти нет.
2. Работают две стороны сразу. По листу — устойчивость растения, в почву — структура и влагоёмкость.
3. Результат по листу виден в сезон. Результат в почве набирается за годы.
4. Проверяется делянкой. Одна по протоколу, соседняя по привычной схеме, замер на уборке.

С заботой о вас и вашем урожае,
АГРОВИТ-КОР
Поднимаем урожайность с 1995 года

Частые вопросы

Как кремний помогает растению в засуху?

По методике АГРОВИТ-КОР — тремя путями. В клетке образуются гидрофильные силикатно-галактозные комплексы, которые связывают свободную воду в гель. Лист разворачивается от солнца, его температура падает на 4–5 °C. Корневая система углубляется за водой в нижний слой.

Сколько кремния участвует в запасе воды?

В поддержании внутреннего резерва воды может участвовать 20–30% кремния, который есть в растении.

Кремний влияет на корень?

Да. При улучшении кремниевого питания вторичных и третичных корешков становится больше, а нехватка кремния сдерживает рост корневой системы.

Сколько кремния уносит урожай?

Пшеница выносит с гектара 37–110 кг кремния в год, ячмень — около 81,5 кг, кукуруза на силос — примерно 120. У разных сельскохозяйственных культур вынос бывает от 30 до 700 кг/га. Обратно в почву его почти никто не вносит.

Причём тут гумус?

Сухая марка работает и с почвой: она улучшает структуру и влагоёмкость и повышает содержание гумуса. За сезон образуется 0,1–0,4% гумуса.

Когда начинать обработки против засухи?

Когда почва начинает пересыхать, а дождей не прогнозируют. Первая обработка 0,5–1 л/га, вторая через 5 дней, третья и четвёртая через 7 дней каждая. Пока засуха держится, обработки идут каждые 7 дней.

Сколько стоит сухой полив на гектар?

Одна обработка стоит 250–350 ₽ на гектар в зависимости от объёма заказа. Полная схема для колосовых на сезон — семена и четыре обработки по листу, 4,61 л/га, это 1 153–1 614 ₽ на гектар. Для хозяйств от 5 000 гектаров — около 1 150 ₽.

Можно ли лить препарат в один бак с другими средствами?

Можно. Он совместим в баковой смеси со всеми известными препаратами, кроме меди и железа, и не забивает форсунки опрыскивателя.

Источники

1. Матыченков В. В. Роль подвижных соединений кремния в растениях и системе почва — растение : дис. … д-ра биол. наук. Пущино : ИФПБ РАН, 2008
2. Матыченков В., д. б. н., ИФПБ РАН. Лекция «Механизмы влияния активных форм кремния на систему почва — растение»
3. Wang M., Wang R., Mur L. A. J., Ruan J., Shen Q., Guo S. Functions of silicon in plant drought stress responses // Horticulture Research. 2021. Vol. 8. Art. 254. DOI 10.1038/s41438-021-00681-1
4. Coskun D., Britto D. T., Huynh W. Q., Kronzucker H. J. The Role of Silicon in Higher Plants under Salinity and Drought Stress // Frontiers in Plant Science. 2016. Vol. 7. Art. 1072. DOI 10.3389/fpls.2016.01072
5. Никитин В. В., Тютюнов С. И., Воронин А. Н., Соловиченко В. Д., Навольнева Е. В. Влияние севооборотов, способов обработки, удобрений на содержание гумуса в почве // Земледелие. 2015. № 7. С. 26–28
6. UC IPM, UC ANR Publication 7405. Godfrey L. D. Pest Notes: Spider Mites
7. База знаний по общей агрономии: открытые учебные и справочные материалы, сверенные редакцией АГРОВИТ-КОР
8. Этикетка упаковки АГРОВИТ-КОР: область применения и расход
9. Материалы компании АГРОВИТ-КОР: влагообеспеченность, испарение, гумус, себестоимость
10. Методика борьбы с засухой «Сухой полив», АГРОВИТ-КОР
11. Свод документов АГРОВИТ-КОР: влагоёмкость, структура почвы
12. Методология АГРОВИТ-КОР: кремний как запас воды в клетке, тарифы и расчёт на гектар
13. Опрос покупателей и хозяйств АГРОВИТ-КОР: 109 ответов хозяйств и 199 ответов садоводов, 2026
14. Хозяйство Хромова В. В., Тульская область, ячмень, 2024 год
15. Опыт агрономов научного центра «Нооэкосфера-XXI»: практика хозяйств и разборы, 2026

Читайте также

• Кремний для растений: в земле его полно, почему же урожаю не хватает?Кремния в земле много, но почти весь он в песке и камне. Какой кремний берёт растение, каким культурам он нужнее, на какой земле его мало и как вернуть.
• Биостимулятор для растений: чем отличается от удобрения и какая доза?Биостимулятор, удобрение и мелиорант различаются по задаче и по дозе: граммы, килограммы или тонны на гектар. Как отличить их и проверить средство у себя.
• Гуминовая кислота: что это, что она даёт земле и как применятьГуминовая кислота — тёмная часть перегноя. Что она делает в почве и в растении, чем отличается от фульвокислоты и гумата, как читать этикетку и сколько сыпать.