Элементы минерального питания растений

Современные представления о питании растений основываются на работах многих ученых, в том числе крупных русских исследователей, таких как Д.А. Сабинин, который создал в нашей стране школу физиологов минерального питания растений, или Д.Н. Прянишников - основоположник агрохимиив России.

Растения способны поглощать из окружающей среды практически все элементы периодической системы Д.И. Менделеева. Однако для нормальной жизнедеятельности самого растительного организма требуется лишь небольшая группа элементов.

Питательными называются вещества, необходимые для жизни организма. Элемент питания считается необходимым, если его отсутствие не позволяет растению завершить свой жизненный цикл.

В состав растений входят более 60 элементов. Но главными из них – макроэлементами - считаются N, P, K, Ca, Mg, Fe, S.

Азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Растения используют азот нитратный (NO₃ ^- ) и аммонийный (NH₄ ⁺). Недостаток азота в почве вызывает задержку роста и постепенное отмирание листьев. Чрезмерный избыток азота, при недостатке фосфора и калия, растягивает вегетационный период и увеличивает массу соломы у зерновых и ботвы у корне – клубнеплодов.

Фосфор участвует в построении сложных белков – нуклеопротеидов, нуклеиновых кислот, фосфотидов, фитина, ферментов, участвует в энергетическом обмене растительной клетки, входит в состав АТФ, носителя наследственности ДНК ядра. Фосфор играет огромную роль в усвоении азота растениями, способствует накоплению запасных питательных веществ.

При недостатке фосфора в растениях на центральных жилках листьев растения образуются оранжево - фиолетовые пятна, которые, увеличиваясь в размерах, делают листья бурыми, затем желтыми, что задерживает развитие растений.

Калий в состав органического вещества не входит. В растениях содержится в ионной форме - в клеточном соке и адсорбированном состоянии в структурных элементах клетки. Калий связан с процессами обмена веществ, повышает оводнённость коллоидов растительной клетки, уменьшает транспирацию, участвует в процессе фотосинтеза, увеличивает иммунитет растений. Улучшение калийного питания растений повышает их устойчивость к полеганию, перезимовке, грибковым заболеваниям. Калий содержится в большом количестве в молодых органах растений.

При недостатке калия в растениях, на листьях появляется краевой ожог и замедляется рост и развитие растений. При недостатке калия у зерновых образуется щуплое зерно, которое обладает низкой всхожестью.

Кальций способствует росту корней, улучшает физико-химические свойства протоплазмы и является косвенно действующим удобрением, улучшающим плодородие почв.

Сера входит в состав белков и жиров, магний находится в составе хлорофилла, а при недостатке магния у растений опадают цветки.

Железо является катализатором при образовании хлорофилла. В отсутствии железа растения страдают хлорозом – бесхлорофилльные листья лишаются зелёной окраски.

Бор, марганец, медь, цинк и другие микроэлементы входят в состав биологических катализаторов-ферментов. Они необходимы растениям в очень небольших количествах, но при недостатке микроэлементов нарушаются процессы метаболизма, растения значительно отстают в росте, чаще болеют, снижается урожай.

Минеральные питательные элементыпоступают в растения из почвенных растворов в виде ионов различных солей. Растения обладают избирательной способностью поглощать ионы, более необходимые организму.

Большинство растений предпочитают нейтральную реакцию почвенного раствора. При кислой реакции (рН < 7) слабо поглощаются катионы, при щелочной (рН > 7) – анионы. Однако некоторые соли способны подкислять или подщелачивать реакцию почвенного раствора.

Соли, у которых более интенсивно поглощаются катионы, называются физиологически кислыми. Например, сульфат аммония(NH₄)₂SO₄ или хлорид аммония NH₄Cl. Катион аммония (NH₄ ⁺) является источником азотного питания для растений и поглощается гораздо активнее, чем хлор или сульфат ионы. Эти гидролитически кислые соли подкисляют почвенный раствор.

У физиологически щелочных солейболее интенсивно поглощается анион. Например, нитраты кальция или натрия. [NaNO₃; Ca(NO₃)₂]. Нитраты активно поглощаются растениями, так как также являются источником азотного питания, а катионы, поглощающиеся растениями в гораздо меньшем количестве и подщелачивают почвенный раствор.

Физиологически нейтральными называют соли, у которых катион и анион поглощаются с одинаковой интенсивностью. Примером таких солей может быть нитрат аммония NН₄NO₃.

Минеральные элементы передвигаются по растению с током воды, обеспечивая питательными веществами все клетки и ткани, но благодаря саморегуляции, в большем количестве они поступают к зонам роста.