Значение серы для растения Сера является важнейшим биофильным элементом. Она входит в состав белков, аминокислот (метионин, цистеин), гормонов (инсулин), витаминов (В
1, H, U), таурина и глутатиона, активных центров многих ферментов, участвует в синтезе хлорофилла, входит в состав пенициллина, горчичного и чесночного масел, способствует фиксации азота из атмосферы клубеньками бобовых растений. Признаки недостаточности серы для культур схожи с признаками азотного голодания: молодые листья слабо развиваются, скручиваются, на жилке появляется розоватая окраска, черешки становятся деревянистыми, сдерживается цветение, образуются щуплые семена, ухудшается хранение продукции.
Отчуждение серы с урожаями сельскохозяйственных культур без соответствующего возмещения за счет внесения удобрений постепенно ведет к истощению почвенных запасов серы. Применение серосодержащих удобрений может не требоваться на почвах с высокими запасами органического вещества, однако всегда наблюдется положительный эффект от грамотного внесения серосодержащих удобрений.
В настоящее время отсутствуют критерии оценки обеспеченности растений серой. Так, бобовые и крестоцветные не испытывают дефицита в сере при содержании сульфатов более 11-14 мг/кг, злаковые - более 7 мг/кг.
При применении серосодержащих удобрений учитывают критические уровни содержания серы в растениях и соотношение N:S, по которому можно оценить недостаток серы. Критическое содержание серы в зерне
пшеницы 0,17%, клубнях
картофеля 0,11%, в
люцерне 0,2%, в
хлопчатнике в фазу бутонизации 0,5%. Критическое соотношение N:S в зерне пшеницы 14,8,
ячменя 13,1-16,4, в
клевере 15-18,5.
Сроки и способы внесения серных удобрений зависят от биологических особенностей культуры: под
озимые зерновые - предпосевное внесение, под
яровые зерновые - под предпосевную культивацию, под клевер - ранней весной по отрастающим растениям, пропашные культуры одинаково реагируют на предпосевное и послепосевное внесение.
Многолетние исследования показали, что прибавки урожаев от применения серных удобрений составляют: зерна
озимой пшеницы - 0,2-0,4 т/га,
озимой ржи - 0,15-0,3 т/га, ячменя - 0,2-0,3 т/га,
овса - 0,15 т/га, сена клевера - до 1,5 т/га, клубней картофеля - до 3,0 т/га, корней брюквы - 3,0-5,0 т/га,
турнепса - до 3,0 т/га, зелёной массы кормовой капусты - до 4,0 т/га, при этом наблюдалось повышение качества растительной продукции - увеличивается содержание белка, сухого вещества, крахмала и т.д..
Серосодержащие удобрения способствуют усвоению других питательных веществ.
Сопряженность азотного и серного питания очевидна на зерновых культурах, где роль каждого из них возрастает на фоне другого. При внесении высоких доз азота под пшеницу на фоне дефицита серы выход биомассы снижался вдвое, а урожайность зерна падала на 60%.
Существует прямая зависимость между азотом и серой, фиксируемых при разложении растительных остатков, а также выявлено воздействие серы на фосфатный режим почв. Динамика азота и серы находится в тесной зависимости с осадками, их интенсивностью и распределением. По данным международных исследователей, внесение в почву серы и фосфора в соотношении 1/3, а также серы и азота в соотношении 1/5 является наиболее эффективным в повышении коэффициента использования фосфора и азота.
Многолетний мониторинг пахотных почв Российской Федерации показывает, что обеспеченность почв подвижной серой составляет почти 60%, более 30% средняя обеспеченность. Выявлена оптимальная динамика в сторону ухудшения плодородия почв по содержанию серы, которая характерна практически для всех регионов страны. Особенно остро стоит проблема в Центральном Федеральном Округе, где содержание серы в почве составляет около 5 мг/кг, а также в ЮФО и УФО.