Питание растений

Питание растений

Типы поглощение питательных веществ

Метаболическое поглощение и перемещение питательных веществ  зависит от:

1. Аэробного дыхания

2. Температуры воздуха и влажности почвы

3. Концентрации почвенного раствора

Неметаболическое, или пассивное, поглощение

В меньшей мере зависит от температуры и других условий жизни растительного организма. Примером неметаболического поглощения является пиноцитоз – захват части питательного раствора, при котором клетками молодых корешков могут поглощаться ионы, молекулы, их агрегаты и капельки раствора.

Питательные элементы

Рекомендуемые материалы

В состав растения входят почти все элементы периодической системы Д.И. Менделеева. Однако физиолого-биохимическая роль некоторых из них еще недостаточно изучена.

В наибольшем количестве растения поглощают азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу.

Эти элементы называют макроэлементами. Их содержание в растениях исчисляется целыми процентами или десятыми долями их.

При сжигании органического вещества все элементы, кроме азота, остаются в золе, поэтому их часто называют зольными элементами.

Растениям необходимы также элементы, потребляемые ими в небольших количествах, но играющие важную роль в различных процессах обмена веществ. Их называют микроэлементами. Это железо, бор, цинк, марганец, медь, молибден, кобальт, йод и др.

Их содержание их в растении исчисляется сотыми и тысячными долями процента.

Макроэлементы – S, N; P, K, Ca, Mg (зольные эл-ты).

Микроэлементы – B, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, I.

Механизмы подачи питательных веществ к поверхности корня

Корневой перехват. Корни в процессе роста движутся в почве. Соприкасаясь с питательными веществами, они поглощают их.

Массовый поток. Корни растений поглощают из почвы воду, что вызывает движение почвенного раствора через толщу почвы к корням. Так как в почвенном растворе содержатся питательные вещества, то они и переносятся массовым потоком к поверхности корня, становясь доступными для поглощения.

Диффузия. Поглощение корнем питательного вещества сопровождается уменьшением его концентрации у поверхности корня и возникновением градиента концентрации. А это делает возможной диффузию питательного вещества к корню. Скорость диффузии ионов через почву изменяется в зависимости от типа почвы и природы поглощения ионов почвой.

Избирательное поглощение и понятие физиологической кислотности и щелочности солей

Растение поглощает больше тех элементов, в которых нуждается.

(NH₄⁺, Cl^-), (NH₄⁺, NO₃^-)– физиологически кислая соль

(Na⁺, NO₃^-) – физиологически щелочная соль

Антагонизм ионов

Катионы антагонисты: H⁺, K⁺, NH⁴⁺, Ca²⁺, Mg²⁺

Анионы антагонисты: Cl^-, NO₃^-, HCO₃^-, SO₄^2-, H₂PO₄^-

Антагонизм, синергизм и физиологически уравновешенный раствор

Ионы, имеющие одинаковый заряд, взаимно тормозят друг друга, и чем ближе зарядность, тем сильнее их взаимное торможение.

Ионы с противоположными зарядами взаимно ускоряют поступление их в растение. Это явление получило название синергизма.

Вредный избыток какого-либо катиона или аниона всегда можно ослабить соответствующим ионом. При необходимости прибавлением противоположного по заряду иона ускоряют поступление полезного иона. Например, поступление иона NО₃^– можно ускорить прибавлением катиона Ca²⁺, вредный избыток Ca²⁺ в известной степени ослабляет Mg²⁺, а вредное действие ионов Н+ и Аl³⁺, которые вызывают кислотность почвы, устраняют прибавлением в раствор Са²⁺ и Mg²⁺.

Физиологически уравновешенным следует считать такой почвенный раствор, в котором катионы и анионы находятся в оптимальном соотношении, что обеспечивает наиболее эффективное использование растением питательных веществ.

На питание растений оказывает влияние и общая концентрация почвенного раствора. При избыточной концентрации растения завядают и погибают. Верхний предел обычно находится в интервале 2–3 г всех питательных солей на 1 л раствора. Особенно вредна повышенная концентрация микроэлементов.

Чувствительность к концентрации у разных растений неодинакова. Наибольшей чувствительностью к повышенной концентрации отличаются лен, люпин, огурцы. Чувствительность одного и того же растения меняется с возрастом. Более чувствительны к повышенной концентрации молодые растения.

Растения, чувствительные к высоким концентрациям почвенного раствора – актинидия, багульник.

Периоды в питании растений

Первый период – критический. Он совпадает с начальными фазами роста растений. В этот период растения особо чувствительны как к недостатку, так и к избытку питательных веществ.

Второй период - периода максимального потребления питательных веществ. Он характерен для более поздних фаз развития и определяется биологическими особенностями растений.

Динамика накопления питательных элементов в растениях, % от максимума

Влияние внешней среды на питание растений и эффективность удобрений.

Растения проявляют неодинаковую чувствительность к кислой и щелочной среде – реакции почвенного раствора.

Люпин – рН оптимальный – 4-5

Картофель – 5

Овес, рожь, лен, гречиха – 5-6

Клевер – 6-6,5

Горох, кукуруза, пшеница – 6-7

Сахарная свекла – 7

Люцерна – 7-8

"Понятие коммуникативной толерантности" - тут тоже много полезного для Вас.

Прямое воздействие рН на питание растений - изменяет количество ионов Н+, НСО3–, ОН– на поверхности корневых волосков.

В зависимости от реакции почвенного раствора  нарушается поступление в растения либо катионов, либо анионов.

Косвенное - Изменяется растворимость соединений элементов питания.                               

При подкислении южных почв улучшается питание растений фосфором, микроэлементами.

Подкисление кислых почв приводит к ухудшению питания растений кальцием, магнием, аммиачным азотом, калием (эффект антагонизма ионов). В почвенном растворе содержание Al³⁺ и  Mn²⁺ может становиться токсичным.

Слабая освещенность и несбалансированность питательного р-ра усугубляют негативное воздействие рН на растения.