Posted on 06.05.2020 at. 06.05.2020 by alexxlab

Роль макро- и микроэлементов в питании растений

 

В составе растений обнаружены почти все элементы периодической системы Д.И. Менделеева, но роль многих 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.

 

Азот (N) входит в состав всех белков, нуклеиновых кислот, аминокислот, хлорофилла, ферментов, многих витаминов, липоидов и других органических соединений, образующихся в растениях. Недостаток азота вызывает прекращение роста и пожелтение листьев из-за нарушения образования хлорофилла.

 

Азот — очень подвижный элемент, при недостатке он перемещается из старых листьев в новые, более молодые. Появляются признаки азотного голодания — сначала в пожелтении самых нижних листьев, а затем, если процесс не остановить, в отмирании листьев выше.

 

Избыток азота ведет к неестественно быстрому росту, формированию рыхлых тканей, что делает их более подверженными различным заболеваниям. Удлиняется вегетационный период и задерживается начало цветения, у некоторых растений передозировка азотных удобрений может так сдвинуть внутренние процессы, что приведет к полному отказу от цветения. Избыток азота  также задерживает усвоение растением калия.

 

Фосфор (Р) играет исключительно важную роль в жизни растений. Большинство процессов обмена веществ осуществляется только при его участии. Он обеспечивает здоровье корней, закладку бутонов, вызревание плодов и семян, увеличивает зимостойкость.

 

При недостатке фосфора задерживается цветение и созревание, образуются дефектные плоды, листья приобретают красно-коричневый оттенок. В первую очередь поражаются старые нижние листья, затем процесс распространяется выше.

 

Избыток фосфора замедляет обмен веществ, делает растение менее устойчивым к недостатку воды,  ухудшает усвоение  железа, калия и цинка, что приводит к общему пожелтению, хлорозу, появлению ярких некротических пятен, опадению листьев. Развитие растения ускоряется, оно быстро стареет.

 

Некоторые растения особенно негативно реагируют на внесение больших доз фосфорных удобрений. Это относится, в первую очередь, к выходцам из Австралии, где почвы бедны фосфором. Не любят подкормок фосфором хвойные растения. Особую осторожность при внесении этого элемента требуют и гибискусы, для которых не рекомендуется использовать богатые фосфором удобрения для цветущих растений.

 

Калий (К) играет важнейшую физиологическую роль в углеводном и белковом обмене растений,  в процессах фотосинтеза и водного обмена, повышает устойчивость к увяданию и преждевременному обезвоживанию, укрепляет ткани растения и делает их более устойчивыми к болезням и вредителям.

 

Он легко передвигается из старых тканей растения, где был уже использован, в молодые. Недостаток калия, так же как и его избыток, отрицательно сказывается на количестве и качестве урожая. При избытке калия задерживается поступление азота в растение, наступает торможение роста, деформации и хлороз листьев, в первую очередь старых. На более поздних стадиях появляются мозаичные пятна, листья вянут и опадают. Избыток калия также ухудшает усвоение  магния или кальция.

 

Магний (Mg) входит в состав хлорофилла и непосредственно участвует в фотосинтезе. А еще необходим для образования запасного вещества фитина, содержащегося в семенах растений, и пектиновых веществ.

Магний активизирует деятельность многих ферментов, участвующих в образовании и превращении углеводов, белков, органических кислот, жиров; влияет на передвижение и превращение фосфорных соединений, плодоношение и качество семян. Максимальное содержание магния в вегетативных органах растений отмечается в период цветения. После цветения в растении резко снижается количество хлорофилла и происходит отток магния из листьев и стеблей в семена, где образуются фитин и фосфат магния.

 

Недостаток магния проявляется в пожелтении листьев, хлорозе.

 

Кальций (Ca) участвует в углеводном и белковом обмене растений, образовании и росте хлоропластов. Он необходим для нормального усвоения растением аммиачного азота, затрудняет восстановление в растениях нитратов до аммиака. От кальция в высокой степени зависит построение нормальных клеточных оболочек.

В отличие от азота, фосфора и калия, находящихся обычно в молодых тканях, кальций содержится в значительных количествах в старых тканях; при этом его больше в листьях и стеблях, чем в семенах.

 

Сера (S) входит в состав аминокислот цистина и метионина, является составной частью белков и некоторых витаминов,  влияет на образование хлорофилла. Недостаток серы ведет к хлорозу, в первую очередь молодых листьев.

 

 

Не менее важны и другие элементы питания — железо, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт, бор и др., которые принято называть микроэлементами. Они потребляются растениями в небольших количествах, но недостаток их ведет к серьезным дефектам развития растений. Содержание микроэлементов в растении исчисляется сотыми и тысячными долями процента.

• Железо (Fe) входит в состав ферментов, участвующих в построении хлорофилла, хотя непосредственно в него этот элемент не входит. Железо участвует в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растениях, оно является составной частью дыхательных ферментов. Недостаток железа ведет к распаду ростовых веществ (ауксинов), синтезируемых растениями, при этом листья становятся бледно-желтыми. Чаще всего он наблюдается при избытке карбонатов и в сильно известкованных субстратах. Железо не может передвигаться из старых тканей в молодые.
• Медь (Cu) входит в состав медьсодержащих белков, ферментов, она также принимает участие в процессе фотосинтеза, углеводного и белкового обмена.
• Марганец (Mn) входит в состав окислительно-восстановительных ферментов и принимает участие в фотосинтезе, углеводном и азотном обмене.
• Молибден (Mo) играет большую роль в азотном питании. Он локализуется в молодых растущих органах и меньше — в стеблях, корнях. При недостатке молибдена задерживается развитие клубеньков на корнях бобовых растений и фиксация азота. Внесение в почву молибдена способствует усвоению азотных удобрений растениями, но высокое содержание молибдена весьма токсично для растений.
• Цинк (Zn) оказывает влияние на обмен энергии и веществ в растении. При недостатке цинка уменьшается содержание сахарозы и крахмала, повышается накопление органических кислот, снижается содержание ауксина, нарушается синтез белка, характерна задержка роста.
• Кобальт (Co) участвует в биологической фиксации молекулярного азота.
• Бор (B) участвует в реакциях углеводного, белкового, нуклеинового обмена и других процессах. Он необходим растениям в течение всего периода жизни. От его недостатка страдают прежде всего молодые листья и точки роста. Избыток бора вызывает ожог нижних листьев, они желтеют и опадают.

Дефицит какого-то элемента питания не замедлит сказаться на развитии растения, но зачастую бывает очень сложно определить истинную причину нарушения роста. Избыток одного элемента может ингибировать усвоение другого, поэтому внося излишек одного вещества, мы можем вызвать голодание по другому.  Важно не только внести все необходимые элементы питания, но и правильно подобрать их соотношение.

 

Продолжение — в статье Подкормка комнатных растений.

 

 

Фото: Рита Бриллиантова

 

Значение макро и микро элементов в жизни растения. « Гидропоника

Элементы, количество которых в растениях составляет про­центы или десятые доли процента, называют макроэлементами. К ним относят азот, фосфор, серу и катионы — калий, магний и кальций; железо занимает промежуточное положение между макро- и микроэлементами.

Азот. 

Азот хорошо усваивается растением из солей азотной кислоты и аммония. Он является одним из главнейших элементов корневого ‘питания, так как входит в состав белков всех живых клеток. Сложная молекула белка, из которого построена прото­плазма, содержит от 16 до 18% азота. Протоплазма представ­ляет собой живое вещество, в ней совершается главнейший фи­зиологический процесс — дыхательный обмен. Лишь вследствие деятельности протоплазмы в растении происходит сложный син­тез органических веществ. Азот является составной частью нуклеиновых кислот, входящих в состав ядра и являющихся но­сителями наследственности. Значение азота для растительной клетки определяется еще тем, что он является неотъемлемой частью хлорофилла — зеленого пигмента растений, от присут­ствия которого зависит фотосинтез; он входит в состав фермен­тов, которые регулируют реакции обмена веществ, и ряда вита­минов. Очень небольшое количество азота встречается в расте­нии в неорганической форме. При избытке азотного питания или при недостатке света в клеточном соке накапливаются нитраты.

Все формы азота в растении превращаются в аммиачные соединения, которые, вступая в реакцию с- органическими кисло­тами, образуют аминокислоты и амиды — аспарагин и глютамин. Аммиачный азот обычно не скапливается в растении в значи­тельных количествах. Это наблюдается только при недостатке углеводов; в этих условиях растение не может его переработать в безвредные органические вещества — аспарагин и глютамин. Избыток аммиака в тканях зачастую приводит к их поврежде­нию. Особенно с этим обстоятельством следует считаться при выращивании растений в теплице в зимнее время. Чрезмерная доза аммиачного азота в питательном растворе и недостаточ­ность освещения, которая снижает интенсивность фотосинтеза, могут привести к повреждению листовой паренхимы из-за скоп­ления аммиака.

Азот необходим овощным растениям в течение всей вегета­ции, так как они постоянно строят новые органы. Если растение испытывает недостаток в азоте, то это прежде всего сказывается на темпе роста. Новые побеги почти не образуются, размеры листьев уменьшаются. При отсутствии азота в старых листьях хлорофилл разрушается, вследствие -чего листья принимают бледно-зеленую окраску, а затем желтеют и отмирают. При сильном голодании начинают желтеть листья средних ярусов,а верхние листья принимают бледно-зеленую окраску. Бороться с этим явлением при выращивании растений без почвы довольно легко. Достаточно прибавить к питательному раствору азотно­кислую соль, чтобы дней через 5—6 листья приняли темно-зеле­ную окраску и растение начало образовывать новые побеги.

Сера.

Сера усваивается растениями только в окисленной форме—в виде аниона SO4″. В растении основная масса аниона сульфата восстанавливается до —SH и —S—S— групп. В виде таких группировок сера входит в состав некоторых аминокислот и белков. Сера входит также в состав ряда ферментов, в том числе ферментов, участвующих в процессе дыхания. Таким об­разом, соединения серы играют важную роль в процессах обме­на веществ и энергии.

Часть серы находится в клеточном соке в виде иона сульфата. При распаде серосодержащих соединений в ‘присутствии кисло­рода происходит окисление восстановленной серы до сульфата. При отмирании корня в условиях, когда ему не хватает кислоро­да, серосодержащие соединения распадаются с образованием сероводорода, который ядовит для корня. Это одна из причин быстрой гибели корневой системы при затоплении ее и недостат­ке кислорода. Недостаток серы в питательном растворе наблю­дается редко. При недостатке серы, так же как и при недостатке азота, начинается разрушение хлорофилла, но первыми испыты­вают недостаток серы верхние листья.

Фосфор.

Фосфор усваивается растениями в окисленной форме в виде солей фосфорной кислоты. Фосфор входит в состав сложных белков — нуклеопротеидов, важнейших веществ ядра и плазмы. Фосфор входит также в состав фосфатидов и жироподобных веществ, играющих большую роль в образовании поверх­ностных мембран клетки, в состав ряда ферментов, многих фи­зиологически активных соединений. Он играет огромную роль в процессах гликолиза и аэробного дыхания. Освобождающаяся в этих процессах энергия накапливается в виде богатых энергией фесфатных связей; эта энергия затем используется для синтеза самых различных веществ.

Фосфор принимает участие и в таком важном процессе жиз­недеятельности растений, как фотосинтез. Фосфорная кислота в растении не восстанавливается, а связывается с органическими веществами, образуя фосфорные эфиры. Если фосфор в окру­жающей среде содержится в изобилии, то он накапливается в клеточном соке в виде минеральных солей, которые являются за­пасным фондом фосфора. Благодаря буферным свойствам соли фосфорной кислоты регулируют также кислотность содержимого клетки, поддерживая ее на благоприятном уровне. Фосфор осо­бенно необходим в ранние периоды жизни растений. При отсут­ствии фосфора в начале жизни и при последующей подкормке растения фосфорными солями листья растений некоторое время страдают из-за усиленного поступления фосфора и нарушенного

в связи с этим азотного обмена. Вот почему особенно необхо­димо с первых дней жизни обеспечить растению хорошее усло­вие фосфорного питания.

Катионы

Калий, кальций и магний усваиваются из любых раствори­мых солей, анионы которых не обладают токсическим действием. Доступными они являются и находясь в ‘поглощенном состоянии, т. е. связанные с каким-нибудь нерастворимым веществом, обла­дающим ясно отраженными кислотными свойствами. Попав в растения, калий и кальций в своей массе не претерпевают ника­ких химических превращений, но они необходимы для питания. Их нельзя заменить другими элементами, как нельзя ничем за­менить азот, фосфор и серу.

Основная физиологическая роль калия, кальция и магния, вернее их ионов, состоит в том. что, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц протоплазмы, они создают вокруг них опре­деленные электростатические силы. Эти силы играют немало­важную роль в создании структуры живого вещества, без кото­рой не могут происходить ни согласованная деятельность фер­ментов, ни синтез клеточных веществ. Ионы удерживают вокруг себя различное количество молекул воды, в результате чего объем иона является неодинаковым. Неодинаковы и силы, удер­живающие ион на поверхности коллоидной частицы. Ион каль­ция имеет наименьший объем — он с большей силой удержи­вается на поверхности коллоидов. Ион калия имеет наибольший объем, в силу чего образует менее стойкие адсорбционные связи и может быть вытеснен ионом кальция. Ион магния занимает промежуточное положение.

Поскольку, адсорбируясь, ионы стремятся удержать свою во­дяную оболочку, то они определяют оводненность и водоудерживающую силу коллоидов. При наличии калия водоудерживающая способность ткани увеличивается, при наличии кальция — понижается. Таким образом, решающим в создании определен­ных внутренних структур является соотношение катионов, а не только их абсолютное содержание.

Калий.

Калий в растениях содержится в больших количе­ствах, чем любой другой катион, особенно в их вегетативных частях. Основная масса калия сосредоточена в клеточном соке. В молодых клетках, богатых протоплазмой, значительная часть калия находится в адсорбированном состоянии. Калий оказывает большое влияние на коллоиды плазмы, он ‘повышает их гидро-фильность («разжижает» плазму). Калий является также ката­лизатором ряда синтетических процессов: как правило, он ката­лизирует синтезы высокомолекулярных веществ из более про­стых, способствует синтезу сахарозы, крахмала, жиров, белков. При недостатке калия процессы синтеза нарушаются, и в расте­нии скапливаются глюкоза, аминокислоты и продукты распададругих высокомолекулярных соединений. При недостатке калия на нижних листьях появляется краевой запал — края листовой, пластинки отмирают, листья приобретают характерную куполо­образную форму, на листьях появляются коричневые пятна. Об­разование коричневых пятен (некрозов) связано с нарушением азотного обмена и образованием в тканях трупного яда — путресцина.

Кальций.

Кальций поступает в растение в течение всей его> жизни. Часть кальция находится в клеточном соке. Этот кальций не принимает активного участия в процессах обмена веществ, он главным образом обеспечивает нейтрализацию избыточно обра­зующихся органических кислот. Часть кальция сосредоточена в. плазме — здесь кальций играет роль антагониста калия, он ока­зывает на коллоиды плазмы действие, противоположное калию, а именно — понижает гидрофильность плазменных коллоидов,, повышает их вязкость. Для нормального хода жизненных про­цессов очень важно оптимальное соотношение калия и кальция в плазме, так как именно это соотношение обусловливает опре­деленные коллоидные свойства плазмы. Кальций входит в состав ядерного вещества, а потому играет большую роль в процессах деления клетки. Велика роль кальция и в образовании клеточ­ных оболочек, особенно в формировании стенок корневых воло­сков, куда он входит в виде пектата. При отсутствии кальция в питательном растворе очень быстро поражаются точки роста надземных частей и корня, так как кальций не передвигается из старых частей растения к молодым. Корни ослизняются, рост их почти прекращается или идет ненормально. В искусственной культуре на водопроводной воде обычно симптомы недостатка кальция не проявляются.

Магний.

Магний поступает в растения в меньших количест­вах, чем калий и кальций. Тем не менее роль его в растении исключительна, так как магний входит в состав хлорофилла (Ую часть магния клетки входит в состав хлорофилла). Магний необходим также всем бесхлорофильным организмам, и его-роль не исчерпывается значением для процесса фотосинтеза. Магний является чрезвычайно важным и для дыхательного об­мена, он катализирует целый ряд реакций образования богатых энергией фосфатных связей и их переноса. Так как богатые энергией фосфатные связи участвуют в самых различных синте­зах, то без магния эти процессы не идут. При недостатке маг­ния разрушается молекула хлорофилла, ‘причем жилки листьев остаются зелеными, а участки тканей, расположенные между жилками, бледнеют. Это явление называется пятнистым хлоро­зом и очень характерно для недостатка магния.

Железо.

Железо поглощается из раствора как в виде растворенных солей, так и в виде комплексных и органических соединений. Содержание его в растениях невелико, обычно оно составляет сотые доли процента. В растительных тканях железо-

частично переходит в органические соединения. Ион железа спо­собен легко переходить из окисной формы в закисную, и обратно. В силу этого, находясь в составе ферментов, он прини­мает активное участие в окислительно-восстановительных про­цессах. Железо, в частности, входит в состав дыхательных фер­ментов (цитохрома, цитохромоксидазьв, каталазы и пероксидазы).

В состав молекулы хлорофилла железо не входит, но прини­мает деятельное участие в его образовании. При недостатке же­леза развивается хлороз — хлорофилл не образуется, листья при­нимают характерную желтую окраску. Поскольку подвижность железа в растительных тканях очень мала, железо, находящееся в старых листьях, не может быть использовано молодыми листьями. Этим объясняется, ‘почему хлороз всегда начинается с молодых листьев.

При недостатке железа изменяется не только окраска моло­дых листьев, но и фотосинтез; рост растений замедляется. Необ­ходимо поэтому при появлении первых ‘признаков хлороза при­нимать меры к его устранению. Если прибавить железо в пита­тельный раствор не позднее чем через пять дней после начала заболевания, то окраска листьев восстанавливается. Более позд­ние меры не приносят желаемого эффекта.

 

Микроэлементы

Кроме основных элементов, для роста растений необходим целый ряд так называемых микроэлементов. Они находятся в растении в ничтожных количествах, составляя тысячные доли процента его сырого веса. Микроэлементы усваиваются только при низких концентрациях соответствующих солей. При увеличе­нии дозы они становятся уже ядовитыми для растения. С этим обстоятельством приходится особенно считаться при выращива­нии растений без почвы. Микроэлементы не играют роли в осмо­тических свойствах клеточного сока, не могут участвовать в структурообразовании протоплазмы. Их количество слишком ничтожно для выполнения подобных функций. Роль их в жизни растений, подобно витаминам, связана с деятельностью фер­ментов.

Бор.

Из микроэлементов особо важен бор. Для того- чтобы растение нормально развивалось, его необходимо постоянно снабжать бором, так как он слабо ‘передвигается по растению. При отсутствии бора приостанавливается рост корней и назем­ной части. Точки роста отмирают, так как клетки молодой расту­щей ткани — меристемы перестают делиться. Внешние признаки недостатка бора схожи с недостатком кальция, так как метабо­лизм этого элемента тесно связан с бором. Бор принимает уча-спи1 п процессе прорастания пыльцы и росте завязи, поэтому при недостатке его резко снижается семенная продукция растений.Бор играет большую роль в передвижении сахаров; ряд борорга­нических соединений является активаторами роста.

Медь. Значительная доля меди сосредоточена в хлоропластах. По-видимому, медь катализирует какие-то реакции в фото­синтезе. При недостатке меди хлоропласты оказываются недол­говечными, медь, видимо, препятствует разрушению хлорофил­ла. Медь входит в состав ряда окислительных ферментов (полифенолксидаза, тирозиназа и др.). Медь играет большую роль и в белковом обмене.

Цинк.

Цинк входит в состав важного фермента — карбоангидразы. Кроме того, цинк участвует в синтезе аминокислоты триптофана, являющегося предшественником ростовых веществ (ауксинов) в растении.

Марганец.

Он очень важен для растения, так как катали­зирует реакции карбоксилирования и играет важную роль в фо­тосинтезе и дыхании. Органические и неорганические соединения марганца встречаются во всех частях растения. Преимуществен­но он скапливается в листьях и в точках роста — в молодой ра­стущей ткани, где наблюдается наибольшая физиологическая активность. Хотя марганец не входит в молекулу окислительных ферментов, его наличие способствует окислительным превра­щениям.

Присутствие марганца в питательном растворе повышает дыхание корней, при этом заметно увеличивается усвоение ни­тратного азота. Особенно характерным свойством марганца является его способность окислять соединения железа. При не­достатке марганца железо накапливается в закисной форме и, являясь ядовитым, отравляет растительную ткань. Наоборот, при большом количестве марганца все железо превращается в окисную форму. Из этого следует, что железо и марганец долж­ны находиться в питательном растворе в определенном соотно­шении, а именно: железа дается в четыре раза больше, чем мар­ганца. Такое соотношение является наиболее выгодным для растения.

Молибден.

Молибден необходим растениям в чрезвычайно малых количествах. Он катализирует процессы восстановления нитратов и синтеза белковых веществ.

Источник: Чесноков В. А. Базырина Е. Н. Выращивание растений без почвы

Роль макро- и микроэлементов в питании растений

 

В составе растений обнаружены почти все элементы периодической системы Д.И. Менделеева, но роль многих 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.

 

Азот (N) входит в состав всех белков, нуклеиновых кислот, аминокислот, хлорофилла, ферментов, многих витаминов, липоидов и других органических соединений, образующихся в растениях. Недостаток азота вызывает прекращение роста и пожелтение листьев из-за нарушения образования хлорофилла.

 

Азот — очень подвижный элемент, при недостатке он перемещается из старых листьев в новые, более молодые. Появляются признаки азотного голодания — сначала в пожелтении самых нижних листьев, а затем, если процесс не остановить, в отмирании листьев выше.

 

Избыток азота ведет к неестественно быстрому росту, формированию рыхлых тканей, что делает их более подверженными различным заболеваниям. Удлиняется вегетационный период и задерживается начало цветения, у некоторых растений передозировка азотных удобрений может так сдвинуть внутренние процессы, что приведет к полному отказу от цветения. Избыток азота  также задерживает усвоение растением калия.

 

Фосфор (Р) играет исключительно важную роль в жизни растений. Большинство процессов обмена веществ осуществляется только при его участии. Он обеспечивает здоровье корней, закладку бутонов, вызревание плодов и семян, увеличивает зимостойкость.

 

При недостатке фосфора задерживается цветение и созревание, образуются дефектные плоды, листья приобретают красно-коричневый оттенок. В первую очередь поражаются старые нижние листья, затем процесс распространяется выше.

 

Избыток фосфора замедляет обмен веществ, делает растение менее устойчивым к недостатку воды,  ухудшает усвоение  железа, калия и цинка, что приводит к общему пожелтению, хлорозу, появлению ярких некротических пятен, опадению листьев. Развитие растения ускоряется, оно быстро стареет.

 

Некоторые растения особенно негативно реагируют на внесение больших доз фосфорных удобрений. Это относится, в первую очередь, к выходцам из Австралии, где почвы бедны фосфором. Не любят подкормок фосфором хвойные растения. Особую осторожность при внесении этого элемента требуют и гибискусы, для которых не рекомендуется использовать богатые фосфором удобрения для цветущих растений.

 

Калий (К) играет важнейшую физиологическую роль в углеводном и белковом обмене растений,  в процессах фотосинтеза и водного обмена, повышает устойчивость к увяданию и преждевременному обезвоживанию, укрепляет ткани растения и делает их более устойчивыми к болезням и вредителям.

 

Он легко передвигается из старых тканей растения, где был уже использован, в молодые. Недостаток калия, так же как и его избыток, отрицательно сказывается на количестве и качестве урожая. При избытке калия задерживается поступление азота в растение, наступает торможение роста, деформации и хлороз листьев, в первую очередь старых. На более поздних стадиях появляются мозаичные пятна, листья вянут и опадают. Избыток калия также ухудшает усвоение  магния или кальция.

 

Магний (Mg) входит в состав хлорофилла и непосредственно участвует в фотосинтезе. А еще необходим для образования запасного вещества фитина, содержащегося в семенах растений, и пектиновых веществ.

Магний активизирует деятельность многих ферментов, участвующих в образовании и превращении углеводов, белков, органических кислот, жиров; влияет на передвижение и превращение фосфорных соединений, плодоношение и качество семян. Максимальное содержание магния в вегетативных органах растений отмечается в период цветения. После цветения в растении резко снижается количество хлорофилла и происходит отток магния из листьев и стеблей в семена, где образуются фитин и фосфат магния.

 

Недостаток магния проявляется в пожелтении листьев, хлорозе.

 

Кальций (Ca) участвует в углеводном и белковом обмене растений, образовании и росте хлоропластов. Он необходим для нормального усвоения растением аммиачного азота, затрудняет восстановление в растениях нитратов до аммиака. От кальция в высокой степени зависит построение нормальных клеточных оболочек.

В отличие от азота, фосфора и калия, находящихся обычно в молодых тканях, кальций содержится в значительных количествах в старых тканях; при этом его больше в листьях и стеблях, чем в семенах.

 

Сера (S) входит в состав аминокислот цистина и метионина, является составной частью белков и некоторых витаминов,  влияет на образование хлорофилла. Недостаток серы ведет к хлорозу, в первую очередь молодых листьев.

 

 

Не менее важны и другие элементы питания — железо, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт, бор и др., которые принято называть микроэлементами. Они потребляются растениями в небольших количествах, но недостаток их ведет к серьезным дефектам развития растений. Содержание микроэлементов в растении исчисляется сотыми и тысячными долями процента.

• Железо (Fe) входит в состав ферментов, участвующих в построении хлорофилла, хотя непосредственно в него этот элемент не входит. Железо участвует в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растениях, оно является составной частью дыхательных ферментов. Недостаток железа ведет к распаду ростовых веществ (ауксинов), синтезируемых растениями, при этом листья становятся бледно-желтыми. Чаще всего он наблюдается при избытке карбонатов и в сильно известкованных субстратах. Железо не может передвигаться из старых тканей в молодые.
• Медь (Cu) входит в состав медьсодержащих белков, ферментов, она также принимает участие в процессе фотосинтеза, углеводного и белкового обмена.
• Марганец (Mn) входит в состав окислительно-восстановительных ферментов и принимает участие в фотосинтезе, углеводном и азотном обмене.
• Молибден (Mo) играет большую роль в азотном питании. Он локализуется в молодых растущих органах и меньше — в стеблях, корнях. При недостатке молибдена задерживается развитие клубеньков на корнях бобовых растений и фиксация азота. Внесение в почву молибдена способствует усвоению азотных удобрений растениями, но высокое содержание молибдена весьма токсично для растений.
• Цинк (Zn) оказывает влияние на обмен энергии и веществ в растении. При недостатке цинка уменьшается содержание сахарозы и крахмала, повышается накопление органических кислот, снижается содержание ауксина, нарушается синтез белка, характерна задержка роста.
• Кобальт (Co) участвует в биологической фиксации молекулярного азота.
• Бор (B) участвует в реакциях углеводного, белкового, нуклеинового обмена и других процессах. Он необходим растениям в течение всего периода жизни. От его недостатка страдают прежде всего молодые листья и точки роста. Избыток бора вызывает ожог нижних листьев, они желтеют и опадают.

Дефицит какого-то элемента питания не замедлит сказаться на развитии растения, но зачастую бывает очень сложно определить истинную причину нарушения роста. Избыток одного элемента может ингибировать усвоение другого, поэтому внося излишек одного вещества, мы можем вызвать голодание по другому.  Важно не только внести все необходимые элементы питания, но и правильно подобрать их соотношение.

 

Продолжение — в статье Подкормка комнатных растений.

 

 

Фото: Рита Бриллиантова

 

МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

Макроэлементы (азот, фосфор, калий — NPK) необходимы растениям в большом количестве. Недостаток NPK- элементов также опасен, как и их переизбыток.

Сера(S) — необходима растению для поглощения азота, дыхания, синтеза белков, обмена веществ и энергии. При гибели корневой системы в условиях нехватки кислорода (например, при затоплении) распадается с образованием сероводорода, который ядовит для корня. 
Требуется в небольшом количестве и, как правило, в дождевой воде серы достаточно для растения.
При недостатке серы растение отстает в развитии, стебли становиться вытянутыми и тонкими. Нехватка S в первую очередь отражается на молодых листьях. Хлороз начинается с прожилок, листовой аппарат может принимать красно-фиолетовый оттенок

Бор(B). Поглощение кальция напрямую связано с наличием этого микроэлемента. Влияет на количество сахаров и витамина С в плодах.
Недостаток бора пагубно влияет на прорастание пыльцы и завязи. Плоды становятся склонны к растрескиванию и болезням. Точки роста и корни растения заметно отстают в развитии. Молодые листья становятся курчавыми и бледными. Наблюдается усиленное развитие тонких боковых побегов. Необходим в течении всего периода роста растения.
Переизбыток может быстро убить корневую систему.

Магний(Mn). Принимает участие в образовании хлорофилла и дыхании растения. Поглощение тесно связано с наличием фосфора в доступной форме.
При дефиците Mn ткань между жилками желтеет (пятнистый хлоро¬з). 

Кальций(K). Выступает в растениях в роли строительного материала. Как правило, в почве содержится в достаточном количестве, но поглощение напрямую зависит от наличия бора.

 

Медь(Cu). Стимулирует рост растение и энергию прорастания семян.
При высокой концентрации азота в почве потребность растений в меди возрастает.
При дефиците у растений развивается хлороз, листья закручиваются, кончики белеют и засыхают. Чаще всего недостаток меди отмечается на песчаных почвах.
Избыток меди вызывает затруднение в поглощении фосфора из почвы.

Железо(Fe). Участвует в образовании хлорофилла, активизирует дыхание и обмен веществ. При увеличении интенсивности свете потребность растения в железе возрастает.
При недостатке развивается хлороз (листья желтеют, причем сами жилки остаются зелеными). Но в тоже время большие дозы железа губительны для растения.

Марганец(Mn). Принимает участие в фотосинтезе, образовании хлорофилла и дыхании корней. Способствует усвоению азота.
При дефиците снижается урожайность и устойчивость к заболеваниям, а рост корней замедляется.

Цинк(Zn). Повышает устойчивость растения к засухе и болезням.
Особенно цинк необходим при внесении большого количества фосфора в почву.
При недостатке развитие растения замедляется, отмирают старые листья, мало закладывается плодовых почек. Избыток цинка нарушает процесс поглощение железа, что приводит к хлорозу.

Молибден(Mo). Влияет на азотный обмен и поглощение кальция.
Дефицит часто наблюдается на кислых почвах (рН ниже 5,2). При недостатке у растений накапливаются нитраты, замедляется рост и на листьях появляется крапчатость.

Кобальт. Способствует накоплению хлорофилла в листьях, увеличивает интенсивность дыхания, стимулирует рост растений.

Кремний. Влияет на прочность стебля, силу цветения и энергию завязи.

Йод. Отвечает за иммунитет растения, является природным антисептиком.

Фотосинтез (процесс производства пищи) — образования органических веществ (углеводы: сахара и крахмал; аминокислоты: из них строятся белки; жирные кислоты) из углекислого газа (СО2) и воды на свету. У всех наземных растений в процессе фотосинтеза выделяется кислород.
Хлорофилл — зелёный пигмент в растениях, который участвует в фотосинтезе.

Роль микроэлементов в жизни растений

Оптимизация питания растений, повышение эффективности внесения удобрений в огромной степени связаны с обеспечением оптимального соотношения в почве макро- и микроэлементов. Причем это важно не только для роста урожая, но и повышения качества продукции растениеводства Следует учитывать также и то, что новые высокопродуктивные сорта имеют интенсивный обмен веществ, требующий полной обеспеченности всеми элементами питания, включая и микроэлементы.

Недостаток микроэлементов в почве является причиной снижения скорости и согласованности протекания процессов, ответственных за развитие организма. В конечном итоге растения не полностью реализуют свой потенциал и формируют низкий и не всегда качественный урожай, а иногда и погибают.

Основная роль микроэлементов в повышении качества и количества урожая заключается в следующем:

1. При наличии необходимого количества микроэлементов растения имеют возможность синтезировать полный спектр ферментов, позволяющих более интенсивно использовать энергию, воду и питание (N, P, K), и, соответственно, получить более высокий урожай.

2. Микроэлементы и ферменты на их основе усиливают восстановительную активность тканей и препятствуют заболеванию растений.

3. Микроэлементы являются одними из тех немногих веществ, которые повышают иммунитет растений. При их недостатке создается состояние физиологической депрессии и общей восприимчивости растений к паразитным болезням.

4. Большинство микроэлементов являются активными катализаторами, ускоряющими целый ряд биохимических реакций. Совместное влияние микроэлементов значительно усиливает их каталитические свойства. В ряде случаев только композиции микроэлементов могут восстановить нормальное развитие растений.

Микроэлементы оказывают большое влияние на биоколлоиды и влияют на направленность биохимических процессов.

По результатам исследований эффективности применения микроэлементов в сельском хозяйстве можно сделать однозначные выводы:

1. Недостаток в почве усваиваемых форм микроэлементов ведет к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшению качества продукции. Является причиной различных заболеваний (сердцевинная гниль и дуплистость свеклы, пробковая пятнистость яблок, пустозернистость злаков, розеточная болезнь плодовых и различные хлорозные заболевания).

2. Оптимальным является одновременное поступление макро- и микроэлементов, особенно это касается фосфора и цинка, нитратного азота и молибдена.

3. В течение всего вегетационного периода растения испытывают потребность в основных микроэлементах, часть из которых не реутилизируются, т.е. не используются повторно в растениях.

4. Микроэлементы в биологически активной форме в настоящее время не имеют себе равных при внекорневых подкормках, особенно эффективных при одновременном использовании с макроэлементами.

5. Профилактические дозы биологически активных микроэлементов, вносимые независимо от состава почвы, не влияют на общее содержание микроэлементов в почве, но оказывают благоприятное воздействие на состояние растений. При их использовании исключается состояние физиологической депрессии у растений, что приводит к повышению их устойчивости к различным заболеваниям, что в целом скажется на повышении количества и качестве урожая.

6. Особенно необходимо отметить положительное влияние микроэлементов на продуктивность, рост и развитие растений, обмен веществ при условии их внесения и в строго определенных нормах, и в оптимальные сроки.

Сельскохозяйственные культуры отличаются различной потребностью в отдельных микроэлементах. Сельскохозяйственные растения по потребности в микроэлементах объединяются в следующие группы (по Церлингу В.В.):

1. Растения невысокого выноса микроэлементов и сравнительно высокой усваивающей способности – зерновые злаки, кукуруза, зернобобовые, картофель;

2. Растения повышенного выноса микроэлементов с невысокой и средней усваивающей способностью – корнеплоды (сахарная, кормовая, столовая свекла и морковь), овощи, многолетние травы (бобовые и злаковые), подсолнечник;

3. Растения высокого выноса микроэлементов – сельскохозяйственные культуры, выращиваемые в условиях орошения на фоне высоких доз минеральных удобрений.

Современные комплексные микроудобрения содержат в своем составе помимо ряда микроэлементов некоторые мезо- и макроэлементы. Рассмотрим влияние отдельных макро- и мезо- и микроэлементов на сельскохозяйственные растения.

Мезоэлеметы

Магний

Магний входит в состав хлорофилла, фитина, пектиновых веществ; содержится в растениях и в минеральной форме. В хлорофилле содержится от 15-30 % всего магния, усваиваемого растениями. Магний играет важную физиологическую роль в процессе фотосинтеза, влияет на окислительно-восстановительные процессы в растениях.

При недостатке магния увеличивается активность пероксидазы, усиливаются процессы окисления в растениях, а содержание аскорбиновой кислоты и инвертного сахара снижается. Недостаток магния тормозит синтез азотсодержащих соединений, особенно хлорофилла. Внешним признаком его недостаточности является хлороз листьев. У хлебных злаков мраморность и полосчатость листьев, у двудольных растений желтеют участки листа между жилками. Признаки магниевого голодания проявляются, в основном на старых листьях.

Недостаток магния проявляется, в большей степени на дерново-подзолистых кислых почвах легкого гранулометрического состава.

Аммиачные формы азотных, а также калийные удобрений ухудшают поглощение магния растениями, а нитратные напротив – улучшают.

Сера

Сера входит в состав всех белков, содержится в аминокислотах, играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах протекающих в растениях, в активировании энзимов, в белковом обмене. Она способствует фиксации азота из атмосферы, усиливая образование клубеньков бобовых растений. Источником питания растений серой являются соли серной кислоты.

При недостатке серы задерживается синтез белков, так как затрудняется синтез аминокислот, содержащих этот элемент. В связи с этим проявления признаков недостаточности серы сходно с признаками азотного голодания. Развитие растений замедляется, уменьшается размер листьев, удлинняются стебли, листья и черешки становятся деревянистыми. При серном голодании листья не отмирают, хотя окраска становится бледной.

Большим содержанием серы отличаются торфяные почвы, солонцы и солончаки, а на супесчаных и песчаных почвах нечерноземной зоны ее часто бывает недостаточно, из-за низкого содержания гумуса.

Во многих случаях при внесении серосодержащих удобрений отмечаются прибавки урожайности зерновых культур.

Макроэлементы

Калий

Калий воздействует на физико-химические свойства биоколлоидов (способствует их набуханию), находящихся в протоплазме и стенках растительных клеток, тем самым увеличивает гидрофильность коллоидов – растение лучше удерживает воду и легче переносит кратковременные засухи. Калий увеличивает весь ход обмена веществ, повышает жизнедеятельность растения, улучшает поступление воды в клетки, повышает осмотическое давление и тургор, понижает процессы испарения. Калий участвует в углеводном и белковом обмене. Под его влиянием усиливается образование сахаров в листьях и передвижение его в другие части растения.

При недостатки калия задерживается синтез белка и накапливается небелковый азот. Калий стимулирует процесс фотосинтеза, усиливает отток углеводов из пластинки листа в другие органы.

Азот

Азот входит в состав таких важных органических веществ, как белки, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды, хлорофилл, алкалоиды, фосфаты и др.

Нуклеиновые кислоты играют важнейшую роль в обмене веществ в растительных организмах. Азот является важнейшей составной частью хлорофилла, без которого не может протекать процесс фотосинтеза; входит в состав ферментов – катализаторов жизненных процессов в растительном организме.

В препаратах ГЛИЦЕРОЛ азот находится в нитратной форме. Нитраты — лучшая форма питания растений в молодом возрасте, когда листовая поверхность небольшая, вследствие чего в растениях еще слабо происходит процесс фотосинтеза и не образуются в достаточном количестве углеводы и органические кислоты.

Микроэлементы

Железо

Особенности строения атома железа, типичные для переходных элементов, определяют переменную валентность этого металла (Fe²⁺/Fe³⁺⁾ и ярко выраженную способность к комплексообразованию. Эти химические свойства и определяют основные функции железа в растениях.

В окислительно-восстановительных реакциях железо участвует как в гемовых, таки в негемовых формах.

Железо в составе органических соединений необходимо для окислительно-восстановительных процессов, происходящих при дыхании и фотосинтезе. Это объясняется очень высокой степенью каталитических свойств этих соединений. Неорганические соединения железа также способны катализировать многие биохимические реакции, а в соединении с органическими веществами каталитические свойства железа возрастают во много раз.

Атом железа окисляется и восстанавливается сравнительно легко, по­этому соединения железа являются переносчиками электронов в биохимических процессах. Процессы эти осуществляются ферментами, содержащими железо. Железу также принадлежит особая функция – непременное участие в биосинтезе хлорофилла. Поэтому любая причина, ограничивающая доступность железа для растений, приводит к тяжелым заболеваниям, в частности к хлорозу.

При недостатке железа листья растений становятся светло-желтыми, а при голодании – совсем белыми (хлоротичными). Чаще всего хлороз, как заболевание, характерен для молодых листьев. При остром недостатке железа наступает гибель растений. У деревьев и кустарников зеленая окраска верхушечных листьев исчезает полностью, они становятся почти белыми и постепенно усыхают. Недостаток железа для растений чаще всего отмечается на карбонатных, а также на плохо дренированных почвах.

В большинстве случаев микроэлементы в растении не реутилизируются при недостатке какого-либо из них. Установлено, что на засоленных почвах применение микроэлементов усиливает поглощение растениями питательных веществ из почвы, снижает поглощение хлора, при этом повышается накопление сахаров и аскорбиновой кислоты, наблюдается некоторое увеличение содержания хлорофилла и повышается продуктивность фотосинтеза.

Недостаток железа чаще всего проявляется на карбонатных почвах, а также на почвах с высоким содержанием усваиваемых фосфатов, что объясняется переводом железа в малодоступные соединения.

Дерново-подзолистые почвы отличаются избыточным количеством железа.

Бор

Бор необходим для развития меристемы. Характерными признаками недостатка бора являются отмирание точек роста, побегов и корней, нарушения в образовании и развитии репродуктивных органов, разрушение сосудистой ткани и т. д. Недостаток бора очень часто вызывает разрушение молодых растущих тканей.

Под влиянием бора улучшаются синтез и передвижение углеводов, особенно сахарозы, из листьев к органам плодоношения и корням. Известно, что однодольные растения менее требовательны к бору, чем двудольные.

В литературе имеются данные о том, что бор улучшает передвижение ростовых веществ и аскорбиновой кислоты из листьев к органам плодоношения. Он способствует и лучшему использованию кальция в процессах обмена веществ в растениях. Поэтому при недостатке бора растения не могут нормально использовать кальций, хотя последний находится в почве в достаточном количестве. Установлено, что размеры поглощения и накопления бора растениями возрастают при повышении содержания калия в почве.

Недостаток бора ведет не только к понижению урожая сельскохозяйственных культур, но и к ухудшению его качества. Известно, что многие функциональные заболевания культурных растений обусловлены недостаточным количеством бора. Например, на известкованных дерново-подзолистых и дерново-глеевых почвах наблюдается заболевание льна бактериозом. У свеклы появляются хлороз сердцевинных листьев, загнивание корня (сухая гниль).

Следует отметить, что бор необходим растениям в течение всего вегетационного периода. Исключение бора из питательной среды в любой фазе роста растения приводит к его заболеванию.

Многими исследованиями установлено, что цветки наиболее богаты бором по сравнению с другими частями растений. Он играет существенную роль в процессах оплодотворения. При исключении его из питательной среды пыльца растений плохо или даже совсем не прорастает. В этих случаях внесение бора способствует лучшему прорастанию пыльцы, устраняет опадение завязей и усиливает развитие репродуктивных органов.

Бор играет важную роль в делении клеток и синтезе белков и является необходимым компонентом клеточной оболочки. Исключительно важную функцию выполняет бор в углеводном обмене. Недостаток его в питательной среде вызывает накопление сахаров в листьях растений. Это явление наблюдается у наиболее отзывчивых к борным удобрениям культур.

При недостатке бора в питательной среде наблюдается также нарушение анатомического строения растений, например слабое развитие ксилемы, раздробленность флоэмы основной паренхимы и дегенерация камбия. Корневая система развивается слабо, так как бор играет значительную роль в ее развитии. Особенно сильно нуждается в боре сахарная свекла.

Важное значение бор имеет также для развития клубеньков на корнях бобовых растений. При недостаточности или отсутствии бора в питательной среде клубеньки развиваются слабо или совсем не развиваются.

Медь

Роль меди в жизни растений весьма специфична: медь не может быть заменена каким-либо другим элементом или их суммой.

Признак недостатка меди в растениях проявляется в виде «болезни обработки». У злаковых симптомы проявляются в виде побеления и подсыхания верхушек молодых листьев. Все растение приобретает светло-зеленую окраску, колошение задерживается. При сильном медном голодании высыхают стебли. Такие растения совсем не дают урожая, или урожай бывает очень низкий и плохого качества. Иногда при сильном медном голодании растения обильно кустятся и часто продолжают образовывать новые побеги после полного засыхания верхушек. Сильное и растянутое кущение ячменя при медном голодании благоприятствует его повреждению шведской мухой.

Различные сельскохозяйственные культуры обладают неодинаковой чувствительностью к недостатку меди. Растения можно расположить в следующем порядке по убывающей отзывчивости на медь: пшеница, ячмень, овес, кукуруза, морковь, свекла, лук, шпинат, люцерна и белокочанная капуста. Средней отзывчивостью отличаются картофель, томат, клевер красный, фасоль, соя. Сортовые особенности растений в пределах одного и того же вида имеют большое значение и существенно влияют на степень проявления симптомов медной недостаточности.

Недостаток меди часто совпадает с недостатком цинка, а на песчаных почвах также с недостатком магния. Внесение высоких доз азотных удобрений усиливает потребность растений в меди и способствует обострению симптомов медной недостаточности. Это указывает на то, что медь играет важную роль в азотном обмене.

Медь участвует в углеводном и белковом обменах растений. Под влиянием меди повышается как активность пероксидазы, так и синтез белков, углеводов и жиров. Недостаток меди вызывает у растений понижение активности синтетических процессов и ведет к накоплению растворимых углеводов, аминокислот и других продуктов распада сложных органических веществ.

При питании нитратами недостаток меди тормозит образование ранних продуктов их восстановления и вначале не сказывается на обогащении азотом аминокислот, амидов, белков, пептонов и полипептидов. В дальнейшем же наблюдается сильное торможение обогащения ¹⁵N всех фракций органического азота, причем оно особенно значительно в амидах. При питании аммиачным азотом недостаток меди задерживает включение тяжелого азота в белок, пептоны и пептиды уже в первые часы после внесения азотной подкормки. Это указывает на особо важную роль меди при применении аммиачного азота.

У кукурузы медь увеличивает содержание растворимых Сахаров, аскорбиновой кислоты и в большинстве случаев — хлорофилла, усиливая активность медьсодержащего фермента полифенолоксидазы и снижая активность пероксидазы в листьях кукурузы. Она повышает также содержание белкового азота в листьях созревающей кукурузы.

Медь играет большую роль в процессах фотосинтеза. При ее недостатке разрушение хлорофилла происходит значительно быстрее, чем при нормальном уровне питания растений медью.

Таким образом, медь влияет на образование хлорофилла и препятствует его разрушению.

В общем следует сказать, что физиологическая и биохимическая роль меди многообразна. Медь влияет не только на углеводный и белковый обмены растений, но и повышает интенсивность дыхания. Особенно важно участие меди в окислительно-восстановительных реакциях. В клетках растений эти реакции протекают при участии ферментов, в состав которых входит медь. Поэтому медь является составной частью ряда важнейших окислительных ферментов — полифенолоксидазы, аскорбинатоксидазы, лактазы, дегидрогеназы и др. Все указанные ферменты осуществляют реакции окисления переносом электронов с субстрата к молекулярному кислороду, который является акцептором электронов. В связи с этой функцией валентность меди в окислительно-восстановительных реакциях изменяется (от двухвалентного к одновалентному состоянию и обратно).

Характерной особенностью действия меди является то, что этот микроэлемент повышает устойчивость растений против грибных и бактериальных заболеваний. Медь снижает заболевание зерновых культур различными видами головни, повышает устойчивость томатов к бурой пятнистости.

Цинк

Все культурные растения по отношению к цинку делятся на 3 группы: очень чувствительные, средне чувствительные и нечувствительные. К группе очень чувствительных культур относятся кукуруза, лен, хмель, виноград, плодовые; средне чувствительными являются соя, фасоль, кормовые бобовые, горох, сахарная свекла, подсолнечник, клевер, лук, картофель, капуста, огурцы, ягодники; слабо чувствительными — овес, пшеница, ячмень, рожь, морковь, рис, люцерна.

Недостаток цинка для растений чаще всего наблюдается на песчаных и карбонатных почвах. Мало доступного цинка на торфяниках, а также на некоторых малоплодородных почвах.

Недостаток цинка обычно вызывает задержку роста растений и уменьшение количества хлорофилла в листьях. Признаки цинковой недостаточности чаще всего встречаются у кукурузы.

Недостаток цинка сильнее сказывается на образовании семян, чем на развитии вегетативных органов. Симптомы цинковой недостаточности широко встречаются у различных плодовых культур (яблоня, черешня, абрикос, лимон, виноград). Особенно сильно страдают от недостатка цинка цитрусовые культуры.

Физиологическая роль цинка в растениях очень разнообразна. Он оказывает большое влияние на окислительно-восстановительные процессы, скорость которых при его недостатке заметно снижается. Дефицит цинка ведет к нарушению процессов превращения углеводов. Установлено, что при недостатке цинка в листьях и корнях томата, цитрусовых и других культур накапливаются фенольные соединения, фитостеролы или лецитины. Некоторые авторы рассматривают эти соединения как продукты неполного окисления углеводов и белков и видят в этом нарушение окислительно-восстановительных процессов в клетке. При недостатке цинка в растениях томата и цитрусовых накапливаются редуцирующие сахара и уменьшается содержание крахмала. Имеется указание, что недостаток цинка сильнее проявляется у растений, богатых углеводами.

Цинк участвует в активации ряда ферментов, связанных с процессом дыхания. Первым ферментом, в котором был открыт цинк, является карбоангидраза. Карбоангидраза содержит 0,33—0,34 % цинка. Она определяет различную интенсивность процессов дыхания и выделения СО₂ животными организмами. Активность карбоангидразы в растениях значительно слабее, чем в организме животных.

Цинк входит также в состав других ферментов — триозофосфатдегидрогеназы, пероксидазы, каталазы, оксидазы, полифенолоксидазы и др.

Обнаружено, что большие дозы фосфора и азота усиливают признаки недостаточности цинка у растений. В опытах со льном и другими культурами установлено, что цинковые удобрения особенно необходимы при внесении высоких доз фосфора.

Многими исследователями доказана связь между обеспеченностью растений цинком и образованием и содержанием в них ауксинов. Цинковое голодание вызывается отсутствием активного ауксина в стеблях растений и пониженной его деятельностью в листьях.

Значение цинка для роста растений тесно связано с его участием в азотном обмене

Значение цинка для роста растений тесно связано с его участием в азотном обмене. Дефицит цинка приводит к зничительному накоплению растворимых азотных соединений — амидов и аминокислот, что нарушает синтез белка. Многие исследования подтвердили, что содержание белка в растениях при недостатке цинка уменьшается.

Под влиянием цинка повышаются синтез сахарозы, крахмала, общее содержание углеводов и белковых веществ. Применение цинковых удобрений увеличивает содержание аскорбиновой кислоты, сухого вещества и хлорофилла в листьях кукурузы. Цинковые удобрения повышают засухо-, жаро- и холодоустойчивость растений.

Марганец

Роль марганца в обмене веществ у растений сходна с функциями магния и железа. Марганец активирует многочисленные ферменты, особенно при фосфорилировании. Благодаря способности переносить электроны путем изменения валентности он участвует в различных окислительно-восстановительных реакциях. В световой реакции фотосинтеза он участвует в расщеплении молекулы воды.

Поскольку марганец активизирует ферменты в растении, его недостаток сказывается на многих процессах обмена веществ, в частности на синтезе углеводов и протеинов.

Признаки дефицита марганца у растений чаще всего наблюдаются на карбонатных, сильноизвесткованных, а также на некоторых торфянистых и других почвах при рН выше 6,5.

Недостаток марганца становится заметным сначала на молодых листьях по более светлой зеленой окраске или обесцвечиванию (хлорозу). В отличие от железистого хлороза у однодольных в нижней части пластинки листьев появляются серые, серо-зеленые или бурые, постепенно сливающиеся пятна, часто с более темным окаймлением. Признаки марганцевого голодания у двудольных такие же, как при недостатке железа, только зеленые жилки обычно не так резко выделяются на пожелтевших тканях. Кроме того, очень скоро появляются бурые некротические пятна. Листья отмирают даже быстрее, чем при недостатке железа.

Марганец участвует не только в фотосинтезе, но и в синтезе витамина С. При недостатке марганца понижается синтез органических веществ, уменьшается содержание хлорофилла в растениях, и они заболевают хлорозом. Внешние симптомы марганцевого голодания: серая пятнистость листьев у злаков; хлороз у сахарной свеклы, зернобобовых, табака и хлопчатника; у плодово-ягодных насаждений недостаток марганца вызывает пожелтение краев листьев, усыхание молодых веток.

Марганцевая недостаточность у растений обостряется при низкой температуре и высокой влажности. Видимо, в связи с этим озимые хлеба наиболее чувствительны к его недостатку ранней весной. При недостатке марганца в растениях накапливается избыток железа, который и вызывает хлороз. Избыток марганца задерживает поступление железа в растение, следствием чего также является хлороз, но уже от недостатка железа. Накопление марганца в токсических для растений концентрациях наблюдается на кислых дерново-подзолистых почвах. Токсичность марганца устраняет молибден.

Согласно многочисленным исследованиям выявлено наличие антагонизма между марганцем и кальцием, марганцем и кобальтом; между марганцем и калием антагонизм отсутствует.

На песчаных почвах нитраты и сульфаты уменьшают подвижность марганца, а сульфаты и хлориды заметного влияния не оказывают. При известковании почв марганец переходит в малодоступные для растений формы. Поэтому путем известкования можно устранить токсическое действие этого элемента на некоторых подзолистых (кислых) почвах нечерноземной полосы.

Доля марганца в первичных продуктах фотосинтеза составляет 0,01—0,03%. Повышение под влиянием марганца интенсивности фотосинтеза в свою очередь оказывает действие на другие процессы жизнедеятельности растений: увеличивается содержание в растениях сахаров и хлорофилла и повышается интенсивность дыхания, а также плодоношения растений.

Роль марганца в обмене веществ у растений сходна с функциями магния и железа. Марганец активирует многочисленные ферменты, особенно при фосфорилировании. Благодаря способности переносить электроны путем изменения валентности он участвует в различных окислительно-восстановительных реакциях. В световой реакции фотосинтеза он участвует в расщеплении молекулы воды.

Поскольку марганец активизирует ферменты в растении, его недостаток сказывается на многих процессах обмена веществ, в частности на синтезе углеводов и протеинов.

Признаки дефицита марганца у растений чаще всего наблюдаются на карбонатных, сильноизвесткованных, а также на некоторых торфянистых и других почвах при рН выше 6,5.

Недостаток марганца становится заметным сначала на молодых листьях по более светлой зеленой окраске или обесцвечиванию (хлорозу). В отличие от железистого хлороза у однодольных в нижней части пластинки листьев появляются серые, серо-зеленые или бурые, постепенно сливающиеся пятна, часто с более темным окаймлением. Признаки марганцевого голодания у двудольных такие же, как при недостатке железа, только зеленые жилки обычно не так резко выделяются на пожелтевших тканях. Кроме того, очень скоро появляются бурые некротические пятна. Листья отмирают даже быстрее, чем при недостатке железа.

Марганец участвует не только в фотосинтезе, но и в синтезе витамина С. При недостатке марганца понижается синтез органических веществ, уменьшается содержание хлорофилла в растениях, и они заболевают хлорозом. Внешние симптомы марганцевого голодания: серая пятнистость листьев у злаков; хлороз у сахарной свеклы, зернобобовых, табака и хлопчатника; у плодово-ягодных насаждений недостаток марганца вызывает пожелтение краев листьев, усыхание молодых веток.

Марганцевая недостаточность у растений обостряется при низкой температуре и высокой влажности. В связи с этим озимые хлеба наиболее чувствительны к его недостатку ранней весной. При недостатке марганца в растениях накапливается избыток железа, который и вызывает хлороз. Избыток марганца задерживает поступление железа в растение, следствием чего также является хлороз, но уже от недостатка железа. Накопление марганца в токсических для растений концентрациях наблюдается на кислых дерново-подзолистых почвах. Токсичность марганца устраняет молибден.

На песчаных почвах нитраты и сульфаты уменьшают подвижность марганца, а сульфаты и хлориды заметного влияния не оказывают. При известковании почв марганец переходит в малодоступные для растений формы. Поэтому путем известкования можно устранить токсическое действие этого элемента на некоторых подзолистых (кислых) почвах нечерноземной полосы.

Повышение под влиянием марганца интенсивности фотосинтеза в свою очередь оказывает действие на другие процессы жизнедеятельности растений: увеличивается содержание в растениях сахаров и хлорофилла и повышается интенсивность дыхания, а также плодоношения растений.

Кремний

Для большинства высших растений кремний (Si) — полезный химический элемент. Он способствует повышению механической прочности листьев и устойчивости растений к грибковым заболеваниям. В присутствии кремния растения лучше переносят неблагоприятные условия: дефицит влаги, несбалансированность питательных элементов, токсичность тяжелых металлов, засоление почв, действие экстремальных температур.

По даным исследователей, применение кремния повышает устойчивость растений к дефициту влаги. Кремний растения могут поглощать через листья при листовых подкормках  микроудобрениями. В растениях кремний откладывается приемущественно в эпидермиальных клетках, образуя двойной кутикулярно-кремниевый слой (прежде всего на листьях и корнях), а также клетках ксилемы. Его избыток трансформируется в различные виды фитолитов.

Утолщение стенок эпидермиальных клеток вследствие аккумуляции в них кремниевой кислоты и образования кремнецеллюлозной мембраны способствует более экономичному расходованию влаги. При полимеризации поглощенных растением монокремниевых кислот происходит выделение воды, которую используют растения. С другой стороны положительное вличние кремния на развитие корневой системы, увеличение ее биомассы способствует улучшению поглощения растением воды.  Это способствует обеспеченности тканей растений водой в условиях водного дефицита, что в свою очередь, влияет на физиолого-биохимические процессы, протекающие в них.

Направленность и интенсивность этих процессов в значительной степени определяется балансом эндогенных фитогормонов, являющихся одним из ведущих факторов регуляции роста и развития растений. 

Многие эффекты, вызываемые кремнием, объясняют его модифицирующим влиянием на сорбционные свойства клеток (клеточных стенок), где он может накапливаться в форме аморфного кремнезема и связываться различными органическими соединениями: липидами, белками, углеводами, органическими кислотами, лигнином, полисахаридами. Зафиксировано увеличение в присутствии кремния сорбции клеточными стенками марганца и, как следствие, устойчивости растений к его избытку в среде. Подобный же механизм лежит в основе положительного влияния на растения кремния в условиях избытка ионов алюминия, устраняемого путем формирования Al-Si-комплексов. В форме силикатов возможна иммобилизация избытка ионов цинка в цитоплазме растительной клетки, что установлено на примере устойчивого к повышенным концентрациям цинка. В присутствии кремния ослабляется негативное воздействие на растения кадмия вследствие ограничения транспорта последнего в побеги. В условиях засоленных почв кремний способен препятствовать накоплению в побегах натрия.

Очевидно, при избыточном содержании в среде многих химических элементов кремний полезен для растений. Его соединения способны адсорбировать ионы токсичных элементов, ограничивая их мобильность как в среде обитания, так и в тканях растений. Действие кремния на растения при недостатке химических элементов, особенно необходимых в небольшом количестве, например, микроэлементов, до сих пор не исследовано.

В проведенных исследованиях установлено, что влияние кремния на концентрацию в листьях пигментов (хлорофиллов а, b каротиноидов) проявляется при недостатке железа и двойственно по своей направленности. Выявлены факты торможения в присутствии кремния развития хлороза, что отмечается исключительно у молодых двудольных растений.

Согласно результатам исследований клетки Si-обработанных растений способны связывать железо с прочностью, достаточной для ограничения его перемещения по растению. 

Соединения кремния увеличивают хозяйственно-ценную часть урожая при тенденции к уменьшению биомассы соломы. В начале вегетации, в фазе кущения, влияние кремния на рост вегетативной массы является существенным и составляет, в среднем 14-26 %.

Обрабтка семян соединениями кремния оказывает большое влияние на содержание в зерне фосфора, повышет массу 1000 зерен.

Натрий

Натрий относится к потенциалобразующим элементам, необходимым для поддержания специфических электрохимических потенциалов и осмотических функций клетки. Ион натрия обеспечивает оптимальную конформацию белков-ферментов (активация ферментов), образует мостиковые связи, балансировочные анионы, контролирует проницаемость мембран и электропотенциалы.

Неспецифические функции натрия, связанны с регуляцией осмотического потенциала.

Недостаток натрия появляются только у натриелюбивых растений, например у сахарной свеклы, мангольда и турнепса. Недостаток натрия у этих растений приводит к хлорозу и некрозам, листья растений становятся темно-зелеными и тусклыми, быстро увядают при засухе и растут в горизонтальном направлении, краях листьев могут появиться бурые пятна в виде ожогов.

Макро- и микроэлементы, их роль в жизни растений

Макроэлементы. Необходимые питательные вещества растения усваивают в неодинаковых количествах. Состав сухой растительной массы может быть охарактеризован следующими цифрами (в %): углерода 45, кислорода 42, водорода 6,5, азота 1,5и зольных элементов 5. Следовательно, 87% урожая составляет углерод и кислород, которые поглощаются листьями из воздуха в виде С02. Нет ни одного органического вещества, не содержащего этих элементов, а также водорода; многие имеют в составе еще и азот.[ …]

Углекислого газа в атмосфере очень много, в пересчете на углерод 6 • 10й т (рис. 5). Но, несмотря на столь значительное количество углерода в воздухе, углекислый газ занимает лишь ничтожную часть его объема — в среднем 0,03%. В метровом слое воздуха, непосредственно примыкающего к почве, над одним гектаром находится только 5—6 кг С02. Зерновые же культуры на протяжении летнего дня, растущие на одном гектаре, поглощают 80—100 кг, а клубне- и корнеплоды —даже 200—300 кгС02.[ …]

Таким образом, воздух должен постоянно перемешиваться, чтобы существовал приток углекислого газа в приземный слой, в котором находятся зеленые листья; в противном случае фотосинтез будет ослаблен или вовсе прекратится. Потребленный листьями углекислый газ пополняется благодаря тому, что он тяжелее воздуха и как бы оседает книзу, а также вследствие движения воздуха и при выпадении дождя. Кроме того, сами растения выделяют С02 при окислении сахаров (на дыхание расходуется этих веществ до 25% от ежедневно синтезируемых). Выделяют в почву углекислый газ при дыхании и корни. Это же можно сказать о микроорганизмах и другом населении почвы. Обогащение атмосферы углекислым газом происходит и во время гниения органических веществ, сгорания угля, нефти, газа, дров и прочего топлива.[ …]

Растения хорошо отзываются на повышение концентрации С02 в окружающем воздухе. Достигается это внесением органических удобрений в почву, при разложении которых в атмосферу выделяется количество углекислого газа, равное 25% веса удобрения.[ …]

Было поставлено много опытов с обогащением воздуха углекислым газом как в теплицах, так и в поле. Все они показали, что десятикратное и даже более высокое увеличение концентрации С02 в воздухе усиливало интенсивность фотосинтеза и повышало урожаи.[ …]

При фотосинтезе наземных зеленых растений ежегодно связывается 2 -1010 т углерода или г/30 содержания его в атмосфере. Значит, если бы не существовало возобновления запасов СОа в воздухе, то через три десятилетия все растения бы погибли. По подсчетам К. А. Тимирязева, некоторые культуры истощили бы запас углекислого газа воздуха и в более короткие сроки; пшеница 8а 4х/2, а клевер за 2 года.[ …]

Еще значительнее фотосинтез протекает в гидросфере, где обитает громадная масса водорослей. В течение года флора гидросферы связывает 16-Ю10 т углерода, что равно четырем тысячным долям его общего содержания в водных бассейнах.[ …]

Расход кислорода на дыхание корней невелик — около 0,001 веса их сухих веществ в сутки. Все же в почве бывают условия, при которых дыхание корней затруднено. Это характерно для заболоченных почв, где воздух вытеснен водой, и тяжелых почв при образовании на их поверхности корки. Появление ледяной корки в конце зимы или в начале весны на озимых посевах тоже нередко вызывает их гибель.[ …]

Поддержание верхнего слоя почвы в рыхлом состоянии при уходе за пропашными культурами необходимо для обеспечения в ней аэрации. Этой же цели служат хорошая вспашка и тщательная предпосевная обработка почвы при выращивании всех других растений. В орошаемых районах приходится рыхлить почву после полива пропашных культур, когда она частично просохнет.[ …]

Только рис, растущий в течение всей вегетации на затопляемых участках, как бы не нуждается в притоке кислорода. Но это не так. У этого растения есть специальные ходы, по которым воздух проникает из надземной части в корни.[ …]

Вернуться к оглавлению

» 📝 Био-, макро- и микроэлементы и их роль в жизни растени

1. Сколько стоит помощь?

Цена, как известно, зависит от объёма, сложности и срочности. Особенностью «Всё сдал!» является то, что все заказчики работают со экспертами напрямую (без посредников). Поэтому цены в 2-3 раза ниже.

2. Каковы сроки?

Специалистам под силу выполнить как срочный заказ, так и сложный, требующий существенных временных затрат. Для каждой работы определяются оптимальные сроки. Например, помощь с курсовой работой – 5-7 дней. Сообщите нам ваши сроки, и мы выполним работу не позднее указанной даты. P.S.: наши эксперты всегда стараются выполнить работу раньше срока.

3. Выполняете ли вы срочные заказы?

Да, у нас большой опыт выполнения срочных заказов.

4. Если потребуется доработка или дополнительная консультация, это бесплатно?

Да, доработки и консультации в рамках заказа бесплатны, и выполняются в максимально короткие сроки.

5. Я разместил заказ. Могу ли я не платить, если меня не устроит стоимость?

Да, конечно — оценка стоимости бесплатна и ни к чему вас не обязывает.

6. Каким способом можно произвести оплату?

Работу можно оплатить множеством способом: картой Visa / MasterCard, с баланса мобильного, в терминале, в салонах Евросеть / Связной, через Сбербанк и т.д.

7. Предоставляете ли вы гарантии на услуги?

На все виды услуг мы даем гарантию. Если эксперт не справится — мы вернём 100% суммы.

8. Какой у вас режим работы?

Мы принимаем заявки 7 дней в неделю, 24 часа в сутки.