Формы соединений, в которых растения поглощают элементы питания

В почве в результате непрерывных многостадийных биологических, физических, химических и физико-химических процессов сложные минеральные и органические соединения разложения

даются на простые. Продукты разложения используются для питания растений, а также теряются в газообразном состоянии, вымываются по профилю почвы или в результате эрозии, снова необменно закрепляются почвой. Основное количество элементов питания растений усваивают в ионной форме (в виде анионов и катионов) через корневую систему. Кроме того, из почвы корни растений способны поглощать СО2 (до 5% общей их потребности) и в незначительных количествах аминокислоты, сахара, витамины, ферменты и другие растворимые органические соединения.

Еще в XVIII в. было выяснено, что органические вещества почвы не усваиваются корнями растений. В общем это положение сохраняет свою справедливость до сих пор, но доказано, что некоторые органические вещества, хотя и в небольших количествах, все же усваиваются из почвы.

С использованием меченых атомов было установлено, что целый ряд органических веществ в незначительных количествах поглощается непосредственно корнями растений.

Открытие этой способности позволило управлять минеральным питанием растений, использовать так называемые хелаты, то есть комплексоны - органические вещества, в состав молекул которых входят те или иные химические элементы, является для растений биогенными. Например, этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) содержит атомы железа. В такой форме атомы железа не будут связаны почвой, устойчивы к действию микроорганизмов, а не вымываются дождевыми водами, а сама кислота (ЭДТА) хорошо поглощается корнями растений. В состав хелатов могут входить не только железо, но и другие макро- и микроэлементы. Так, гумус почвы является естественным хелатоутворювачем, поэтому это является одним из признаков высокого плодородия гумусовых почв. Применение элементов питания в виде хелатов в качестве удобрений - достаточно эффективное.

Аминокислоты в растениях испытывают дезаминирования, освободившийся аммиак используется в процессах синтеза. При этом азот преимущественно поглощается в виде анионов и катионов . Эти ионы постоянно образуются в почве из органических веществ вследствие протекания процессов аммонификации и нитрификации, которые осуществляются микроорганизмами.

Азот и сера входят в состав белков и многих других соединений. Сера усваивается растениями в виде анионов серной кислоты , а фосфор - в виде анионов фосфорной кислоты: , или

Хлор поступает в растения в виде ионов . Во многих растениях он может содержаться в высоких концентрациях и, не оказывать на них негативного воздействия. Прежде всего это касается солеустойчивые растений - галофитов, например свеклы сахарной.

Бор и молибден поступает в растения в виде анионов - боратов и молибдатов. Кальций, калий, магний, железо, цинк - в виде соответствующих катионов, марганец - в форме катионов и анионов.

Обменным фондом при питании растений является катионы водорода и анионы угольной кислоты , образующиеся в процессе дыхания клеток. Корни постоянно дышат и выделяют СО2 который, растворяясь в клеточном соке, образует угольную кислоту, распадается на ионы и . Эти ионы насыщают поверхность корней и корневых волосков и способны обмениваться на катионы и анионы почвенного раствора. Поскольку процесс дыхания непрерывный, то на поверхности корневых волосков постоянно выделяются все новые и новые ионы и . Катионы почвы , , , и другие сразу вступают в реакции обмена и вытесняют с поверхности корневых волосков катионы . Анионы , , и другие обмениваются и вытесняют в раствор анионы .

Минеральные вещества могут также адсорбироваться листьями. Кроме того, они способны проникать сквозь устьица и кутикулу листьев. Итак, листья растений также в определенной степени участвуют в поглощении минеральных веществ. Это явление установил еще Ж. Б. Буссенго.

Для внекорневой подкормки растений используют слабые водные растворы макро- и микроэлементов. Чаще всего с этой целью применяют микроэлементы, поскольку дозы их внесения малы и их проще распределить по площади посевов. При таком способе использования эффект усвоения растениями микроэлементов вышей, чем в случае внесения их в почву.

Осмотическое потенциал растворов для проведения внекорневой подкормки, не должно ниже осмотическое потенциал клеточного сока листьев, чтобы предотвратить их ожоги. В связи с этим на практике применяют растворы удобрений, концентрация которых не превышает 1,5-2,0%.

Для злаков и растений, имеющих восковой налет на листьях, внекорневые подкормки менее эффективно по сравнению с двудольными. Следует отметить, что такие микроэлементы, как железо, марганец, медь часто адсорбируются почвой и не усваиваются растениями, поэтому раствором этих элементов целесообразно опрыскивать поверхность листьев. В практике этот прием называют внекорневой подкормки. Азотные и калийные удобрения обычно быстро поступают в листья, а микроэлементы - значительно медленнее. Для фосфора этот прием имеет вспомогательное значение как дополнительный к корневому, но не заменяет его. Внекорневую фосфорное питание имеет ограниченное значение и в количественном отношении поставляет растениям очень мало фосфора. В случае применения фосфатов способом только опрыскивание листьев растений их слабым раствором невозможно вырастить культуру и довести ее до созревания семян. Это объясняется тем, что движение минеральных фосфатов с подкормок ними листьев в другие органы растения происходит очень медленно и осуществляется неполно. Листья с высоким содержанием фосфора отмирают и опадают, тогда как за корневого фосфорного питания они содержат очень мало фосфора.

Самым эффективным способом является использование элементов питания в виде тонкой пленки, нанесенной на листья. Положительное действие удобрений растет за их совместного использования с поверхностно-активными веществами (детергентами), которые облегчают диффузию через кутикулу и поступления элементов питания в клетки. Усвоенные таким образом элементы очень быстро включаются в физиологические процессы растений. Некоторые из них поступают внутрь листа в течение 10 с. Однако растворы солей очень быстро высыхают на поверхности листа, а из сухого остатка батареи поступают довольно медленно даже тогда, когда они снова растворяются, например росой. Следует отметить, что они очень хорошо усваиваются при низкой температуре и высокой относительной влажности воздуха, особенно увеличивается впитывающим способность листьев после дождя.

Внекорневую внесения элементов питания сокращает время между их применением и использованием, что имеет большое значение для быстрого роста растений.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >