Введение. В Казанском государственном аграрном университете при научном содружестве трех кафедр – агрохимии, общей химии, ботаники и физиологии растений – были разработаны технологии синтеза новых жидких хелатных форм микроудобрений марки ЖУСС и изучен полифункциональный механизм их действия. В течение четверти века были проведены многочисленные полевые и лабораторные междисциплинарные исследования, показавшие высокую эффективность их действия в практике растениеводства. Коллектив ученых под руководством Гайсина И.А. за изобретение микроудобрений нового поколения (ЖУСС) удостоен в 2000 г.  Госпремии РТ. Пахомова В.М. За цикл работ по устойчивости растений, в том числе при действии ЖУСС, удостоена Российской Академией сельскохозяйственных наук в 2006 г.  Золотой медали им. К.А. Тимирязева. Данные препараты включают по одному, двум или трем сочетаниям разных микроэлементов, недостающих  в условиях определенного агрофитоценоза на основе «закона минимума» [1]. Лигандами этих микроудобрений  служат  моно- и диэтаноламин (МЭА и ДЭА) и лимонная кислота.  Препараты ЖУСС отличаются устойчивостью при разном рН, гидрофильны и  хорошо прилипаемы, экологичны, незначительно связываемые почвой, не агрессивны к пестицидам. Синтезировано 15 вариантов ЖУСС с разным микроэлементным составом: Cu-B, Cu-Mo, Cu-Zn, Zn-B, Co-B, Co-Mo, Zn-Mo, Cu-Mn и др. Они  зарегистрированы в Государственном каталоге пестицидов и агрохимикатов  для использования в России (рег. № 19-8002 (9333) – 0309 – 1) и внедрены на территории более миллиона гектар в РФ и  за рубежом.Цель данной работы – представить научное обоснование применения этих препаратов на основе краткого обобщения собственных экспериментальных данных по  исследованию функционального состояния растений при действии и последействии жидких удобрительных стимулирующих составов (ЖУСС).Условия, материалы и методы исследований. Объект исследований – яровая пшеница сорта Люба, Прохоровка и МиС. Многолетние полевые опыты (2000 – 2016 гг.)  при разных климатических условиях проведены на опытных полях Учхоза Казанского ГАУ. Лабораторные эксперименты по изучению механизма действия препаратов ЖУСС (в том числе Cu, Mo-содержащего ЖУСС-2) при некорневой подкормке растений проводятся до настоящего времени. Строение хелатных микроудобрений марки ЖУСС [2]:     где Kt n + -  Сu2+, Zn2+ и т.д., R2 = Н, НОСН2СН2.Лигандом ЖУСС-2 является МЭА. Он проявляет ростстимулирующее действие (АС. СССР №852302) и легко комплексуется с Kt n + [2].Такие комплексоны (на основе солей меди) стабильны при избытке МЭА. Молярное соотношение     Kt+2  к  МЭА составляет от 1:3 до 1:6. При таких условиях комплексные соединения устойчивы и в сильно разбавленном состоянии.Комплексонаты Сu на основе МЭА хорошо сочетаются с борной и молибденовой кислотами и солями этих кислот. Совместное применение неорганических солей Cu и Mo отличается низкой эффективностью: при этом образуется малорастворимый и малодоступный для растений СuМоО4.МЭА хорошо влияет на растворимость H3BO3, (NH4)2МoO4 или молибденовой кислоты, что приводит к получению концентрированных растворов хелатных микроудобрений.                              Препарат марки ЖУСС-2 по внешнему виду представляет собой темно-синюю жидкость с содержанием (в г на л) Cu 32…40, Mo 14…22, МЭА 170…200 и pH 10…11.Изучение функционального состояния растений проводилось с применением ряда физико-химических методов: микроскопического, фотометрического, манометрического, денситометрического, электрофоретического, хроматографического, спектроскопического и др. Анализ и обсуждение результатов исследований. На клеточно-организменном и агрофитоценотическом уровнях организации  установлены следующие эффекты ЖУСС: снижение энергозатрат на сохранение гомеостаза клеток,  интенсивности гликолатного цикла, транспирации и фенотипической изменчивости ряда морфологических параметров растений,  стимуляция роста, фотосинтеза, нитратредуктазной  активности и оттока фотосинтатов в запасающие органы растений, возрастание количества связанной воды, увеличение зоны поглощения корней и их транспортной функции и, в конечном итоге, увеличение продуктивности и урожайности растений.  Значимый эффект проявлялся при двукратном (в фазах кущения и выхода в трубку) и трехкратном (в фазах кущения, выхода в трубку и колошения) воздействиях  [2, 3, 4].Важно, что наблюдался эффект биофортификации [5] (концентрирование микроэлементов, входящих в состав ЖУСС, в семенах и вегетативных органах растений, увеличение количества эссенциальных аминокислот), количественное уменьшение в вегетативных органах   Н2О2 и О2─• и метаболита липопероксидации малонового диальдегида, а в семенах -  Pb, Cd, Ni, Cr, Hg и As, Cs и Cr, что в итоге улучшало качественные показатели конечной продукции [3].В то же время не менялись спектр запасных белков, а также натура, стекловидность, массовая доля сырой клейковины зерна. Ультраструктурных изменений клеток листьев и корней под действием ЖУСС также не зарегистрировано. Одни из самых значимых влияний ЖУСС – повышение засухо-, жаро-, холодо- и солеустойчивости растений, а также положительный цитогенетический эффект, одним из механизмов которых является активизация антиоксидантной (АО) системы защиты клеток (повышение активности таких ферментов, как супероксиддисмутаза, пероксидаза и каталаза) [2, 6, 7].Наиболее ярко протекторный эффект этих препаратов проявлялся в экстремальных климатических условиях [3].  Показана ведущая роль микроэлементов Cu, Mn, Zn и Fe, входящих в состав ЖУСС, в повышении резистентности растений при стрессирующих воздействиях. Близкие результаты установлены и другими авторами [8, 9, 10].  Не исключено, что одной из причин этого может быть также возрастание количества гидрофильных полипептидов и, как следствие, водоудерживающей способности клеток и тканей. В наших экспериментах зарегистрировано количественное изменение некоторых гидрофильных полипептидов в растениях (увеличение количества полипептидов с М.м. 94 и 145 кДа и уменьшение -  с М.м. от 13 до 66 кДа) [3].  Доказано, что протекторный эффект ЖУСС характеризуется долгосрочным действием на основе концентрирования в зерне микроэлементов, входящих в состав ЖУСС и, как следствие, активизации ферментов антиоксидантной защиты [2, 3]. Аналогичные результаты были получены другими экспериментаторами при обработке растений пшеницы в ходе вегетации раствором CuSO4. Сформировавшиеся семена аккумулировали значительно больше меди (≈ на 60 %). Урожайность растений, выращенных из таких семян, была также больше [11].   На основании вышеизложенного нами разработана интегральная схема механизма краткосрочного и долгосрочного влияния жидких удобрительных стимулирующих составов (ЖУСС). Выводы. 1. На основе конвергентных знаний (междисциплинарных исследований) агрохимии, химии и физиологии и биохимии растений в Казанском ГАУ созданы эффективные хелатные микроудобрения марки ЖУСС, рекомендуемые для широкого применения на бедных по микроэлементному составу почвах, с целью повышения в различных климатических условиях урожайности и качества урожая культурных растений в связи с эффектом биофортификации.  Применение этих препаратов эффективно при двух- и трехкратном воздействиях.2. Микроудобрения ЖУСС отличаются полифункциональным механизмом краткосрочного и долгосрочного действия, характеризующимся снижением энергозатрат на сохранение гомеостаза клеток, активизацией их антиоксидантной защиты и фотосинтетической деятельности, оптимизацией минерального питания и водного обмена клеток, усилением ростовых процессов и оттока ассимилятов в запасающие органы, а также повышением стрессороустойчивости растений. Ведущая роль в повышении резистентности растений к стрессовым условиям принадлежит таким микроэлементам в составе ЖУСС, как Cu, Mn, Zn и Fe.