Роль элементов питания в жизни растений

Питание растений – сложный физиологический процесс. Для реализации генетического потенциала кормовых культур необходимо в полном объеме обеспечить их посевы элементами питания.

В период роста и формирования урожая в больших количествах растения потребляют семь минеральных элементов: азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу, железо. Их называют макроэлементами. Кроме того, более 40 элементов требуется в малых количествах (микро- и ультрамикроэлементы). К ним относят марганец, бор, медь, молибден, цинк и другие.

Микроэлементы:

Азот (N) входит в состав нуклеиновых кислот и белков, ферментов, играющих важную роль в обмене веществ и передаче наследственных признаков растений.
Значение азота определяется также тем, что он входит в состав молекулы хлорофилла, выполняющего важнейшие функции в процессе фотосинтеза. Именно в связи с этим недостаток азота быстро и четко проявляется в виде светло-зеленой, а затем желтоватой окраски листьев (например, в ранневесен- ний период на посевах озимых). Очень многие витамины, особенно группы В, не могут образоваться без азота.

Большая часть азота, содержащегося в почве, недоступна растениям. Растениями усваивается азот минеральных соединений – аммиака и нитратов, которые образуются в результате минерализации органических удобрений, почвенного органического вещества или вносятся в почву в виде минеральных удобрений. Поэтому органические и минеральные удобрения - основной источник пополнения запасов азота в почве и удовлетворения потребностей в нем растений.

Часть азота, необходимого растениям, накапливается благодаря деятельности азотфиксирующих микроорганизмов, свободно живущих в почве (главным образом азотобактера).

Больше всего азота может накапливаться в почве благодаря деятельности клубеньковых бактерий, поселяющихся на корнях бобовых культур. Наибольшее количество азота среди бобовых в почве оставляют люцерна, клевера, люпины.

Азотный режим тесно связан с уровнем окультуренности почв, их насыщенностью органическим веществом и благоприятной по кислотности реакцией среды.

Фосфор (Р) поглощается растениями в форме фосфатов – РО₄ (3-) и ортофосфатов – Н₂РО₄ (-). Входит в состав ряда жизненно важных органических соединений АТФ (носителя энергии), некоторых белков, фосфолипидов, участвует в синтезе нуклеиновых кислот.

Активная роль фосфора отмечается в начальных фазах роста растений и особенно роста корневой системы. Уровень фосфорного питания обеспечивает ускорение образования органов плодоношения, увеличивает выход зерновой фракции по отношению к соломе. Появление фиолетовой окраски листьев говорит о недостатке фосфорного питания.

Калий (К) усваивается растениями в форме иона К (+) и присутствует в растениях в минеральной форме. Около 2/5 общего его содержания приходится на клеточный сок, остальная часть адсорбирована коллоидами цитоплазмы.

Роль калия - создание благоприятных физико-химических условий в клеточной структуре:

а) поддержание электрического потенциала;

б) участие в балансе осмотического давления и играет важное значение при фотосинтезе.

Калий повышает устойчивость растений к стрессовым ситуациям (мороз, засуха). Участвует в синтезе моносахаридов и их передвижении, например: отток продуктов фотосинтеза из листьев в плоды и корни; т.е. накоплению сахаров в корнеплодах свеклы, углеводов в клеточных стенках злаковых культур, у льна улучшается качество волокна.

Высокая отзывчивость на калийное питание отмечена у картофеля, свеклы, льна, овощей.

При дефиците калия наблюдается пожелтение и побурение краев листьев («краевой ожог»), отмечается преждевременная гибель растений.

Кальций (Са) Физиологическая роль кальция в растениях связана с влиянием его на обмен углеводов и белковых веществ. При недостатке кальция тормозится восстановление нитратов до аммиака, вызывая хлороз листьев. Количество кальция увеличивается в старых клетках и связано с биологическими особенностями культуры. Например, у бобовых культур содержание кальция в 4-5 раз выше чем у злаковых.

Магний (Мg) входит в состав хлорофилла, участвует в углеводном обмене, особенно в генеративных органах. При недостатке магния листья покрываются белой пятнистостью и преждевременно опадают. Известкование доломитизированным сырьем восполняет запасы обменного магния в почве.

Микроэлементы участвуют во всех жизненно важных процессах роста и развития растений, улучшают качество продукции. Под их влиянием повышается использование основных питательных веществ растениями, усиливается положительное действие азотных, фосфорных, калийных удобрений. При недостатке микроэлементов в почве сельскохозяйственные культуры дают неполноценный урожай и поражаются различными заболеваниями.

В синтезе хлорофилла и обеспечении процесса фотосинтеза, принимают участие такие элементы, как магний, железо, медь, марганец. При их недостатке наблюдаются общие признаки: хлороз листьев, отмирание побегов. При недостатке марганца у овса появляются серые крапинки на листьях, а у бобов пятнистость листьев.

Бор оказывает влияние на деление клеток меристем и процессы плодообразования. При его недостатке наблюдается аномальный рост и отмирание верхушек побегов, сердцевидная гниль (у свеклы), растрескивание стеблей (у сельдерея).

Цинк входит в состав ферментов (алкогольдегидрогеназа) и оказывает влияние на процесс анаэробного этапа дыхания у растений. При его недостатке у многих растений наблюдается крапчатость листьев.

Молибден участвует в процессах синтеза аминокислот, активизирует деятельность клубеньковых бактерий. При его недостатке наблюдается замедление роста, «ожоги» листьев (у фасоли).

Удовлетворение потребностей растений в элементах питания обеспечивается в результате внесения удобрений.