Меню

Что поглощают растения при почвенном питании растений

Что поглощают растения при почвенном питании растений

А как же растения питаются

Большинство садоводов имеет лишь смутное представление об особенностях питания рстений и надеется на «авось», используя различные удобрения и стимуляторы роста. Почему-то никого не удивляет, что овощи или ягоды, выращенные на юге, по составу отличаются от выращенных на севере. Но ведь уже это подсказывает, что питание даже одной и той же культуры на юге и севере различно. Тем не менее, даже в пособиях для каждой культуры рекомендуется одинаковая система удобрений. А еще есть и стимуляторы роста! Настойчивая реклама упорно убеждает, что достаточно внести на участок несколько десятков или сотен грамм стимулятора и резко ускорится созревание, а урожай увеличится на 40-100%! Но это же десятки и сотни кг продукции! Хотелось бы спросить, а из каких «строительных материалов» растения и плоды должны набрать такую массу? Любой стимулятор роста является лишь ускорителем определенных процессов в растении. Однако, ускорение развития далеко не так безобидно, как представляется. Стимуляторы не просто ускоряют процессы, они оказывают сильное влияние на усвоение растением тех или иных элементов питания, изменяет их соотношение при поступлении в растении, способствует образованию веществ вредных и даже опасных для здоровья. Достаточно вспомнить об отравленных нитратами, содержащимися в ранней продукции ускоренно выращивания (ранние помидоры, арбузы, дыни и др.). Поэтому только представляя механизм питания растений, можно грамотоно и творчески применять удобрения и стимуляторы роста, не опасаясь за качество продукции.

Для нормально роста и развития растениям требуются почти все элементы периодической системы, хотя овновными строительными материалами являются углерод (до 49%), кислород (до 43%), водород (до 6%), азот (1-3%), фосфор (0,11-0,29%), сера (0,05-1,5%) и кальций (0,1-3,5%). Остальные элементы нужны для обеспечения физиологических функций растений. Потребляются они, как правило, в ничтожных количествах и обычно их достаточно содержится в почве. Значение и функции каждого из них строго специфичны и ни один не может быть заменен другим.

Растения поглощают элементы питания только в виде солей, точнее в форме находящихся в почвенном растворе анионов и катионов. Поэтому для растения не имеет значения в виде каких веществ элементы питания поступают в почву. Для них важны количество и скорость перехода питательных веществ в почвенный раствор. Когда используются органические удобрения, элементы питания становятся доступными растениям по мере разложения и минерализации органики. А поскольку разложение органики зависит от переменных погодных условий, то и питательные вещества поступают в растения крайне неравномерно и неконтролируемо. В то же время, питательные элементы, содержащиеся в растворимых солях (удобрениях) доступны растениям практически сразу и полностью.

Основой усвоения элементов питания у растений служит корневая система, хотя небольшое количество растения способны усвоить через стебли и листья. У культурных растений корни, обычно, проникают на глубину 1,5-2,0 м и распространяются в ширину на 30-65 см при среднем расстоянии между корнями 0,5 см. Корни способны поглощать питательные вещества даже при очень слабой их концентрации в почвенном растворе. Например, минимальная концентрация фосфора (Р2О5) составляет всего 0,03-0,10 мг/л. С повышением концентрации питательных веществ в почвенном растворе поглощение их усиливается, а при увеличении потребности растений может возрастать в десятки раз. Тем самым в определенных пределах растения способны регулировать поступление нужных питательных веществ. Корни способны поглощать ионы нитрата с расстояния 1 см и даже дальше, а вот ионы фосфора всего с расстояния 0,1 см. Фосфор и калий доставляются к корням в основном путем диффузии, а кальций и магний посредством массового потока с раствором. Поступление в растения катионов и анионов питательных веществ происходит через корневую систему путем адсорбционно-обменного процесса. Образующиеся при дыхании корней ионы Н + и НСО3 — на поверхности корней обмениваются на содержащиеся в почвенном растворе ионы К + , NH4 + , Са 2+ , Mg 2+ , NO3 — , H2PO4 — , SO4 2- и др. Поглощение элементов питания корневой системой может происходить и в обмен на выделяемые ионы органических кислот (лимонная, яблочная, щавелевая и др.) или других соединений. Выделяемые корнями органические вещества повышают доступность питательных веществ почвы и усвояемых удобрений, а кислые выделения некоторых растений (гречиха, горчица, люпин) позволяют использовать фосфор даже непосредственно из труднорастворимых фосфатов. Кроме того, выделяемые корнями сахар, ферменты и др.органические соединения служат пищей для почвенных микроорганизмов, снабжающих растения физиологически активными веществами.

Но усвоение элементов питания растениями это не просто физический, а физиологический процесс. До определенного предела растения сами выбирают и поглощают больше тех элементов, в которых больше нуждаются. Когда растение больше поглощает катионов, в почвенном растворе накапливается избыток анионов, нарушается ионное равновесие и раствор закисляется. Если же больше поглощается анионов, раствор защелачивается. И то, и другое отрицательно сказывается на питании растений. Только из физиологически уравновешенного раствора в растение беспрепятственно поступают элементы питания. При этом ионное равновесие в растворе сохраняется, в растение поступают все нужные элементы в требуемом соотношении, обеспечиваются высокое качество продукции и повышенный урожай. Особенно важно соблюдать физиологическое равновесие при выращивании картофеля и сахарной свеклы.

Читайте также:  Где встречаются растения в природе

С помощью корней растения извлекают из почвы не только питательные вещества, но и воду. А вода является не только одним из «строительных материалов». Она обеспечивает передвижение элементов питания в растении. Воду растения поглощают благодаря осмосу. Через полупроницаемую перегородку корневых волосков вода из почвенного раствора поступает в растительный сок с большей концентрацией солей. Когда концентрация солей в почвенном растворе достигает концентрации солей в растительном соке, растение прекращает поглощение воды из почвы. Если же концентрация солей в почвенном растворе превышает их концентрацию в соке, идет обратный процесс. Почвенный раствор вытягивает воду из растений, которые вянут и погибают. Предельной концентрацией всех солей в почвенном растворе обычно считается 1,5-2,0%, хотя в зависимости от культуры и фазы развития она может существенно меняться. Именно по этой причине недопустимо вносить повышенные разовые дозы воднорастворимых удобрений и приходится вносить их дробно по мере усвоения растениями.

Большое значение для жизнедеятельности растений имеет реакция почвенной среды. При рН ниже 4,5 и выше 8,5 реакция среды для растений токсична. Щелочные почвы в России встречаются на часто, зато кислые преобладают во многих областях. Кислая реакция почвенного раствора усиливает поступление в растения анионов, а щелочная – катионов. Избыточная кислотность нарушает у растений нормальный ход ферментных процессов, углеводный и белковый обмен, затрудняет образование белка при одновременном увеличении небелкового азота (нитратов). Особенно большое влияние кислотность оказывает на усвоение растениями фосфора. Например, при рН=5,3 усвояемость фосфора в 3-4 раза меньше, чем при рН=6,5-7,0. Вредное действие кислой среды меньше на фоне нитратных форм азота по сравнению с аммонийными. Хлор усиливает, а фосфор ослабляет вредное влияние водородных ионов. С повышением концентрации почвенного раствора ослабляется и вредное влияние кислой среды. Любой сдвиг реакции в щелочную сторону повышает усвояемость соединений фосфора, азота, кальция, магния, серы, молибдена и бора, одновременно снижает усвояемость железа, марганца, меди, цинка, кобальта. Поэтому любое изменение реакции почвенной среды оказываетс влияние на соотношение извлекаемых растением элементов питания, а, следовательно, на рост и качество продукции. Длительное применение минеральных удобрений на кислых почвах без устранения кислотности ведет к серьезным биохимическим изменениям в почве, отрицательно влияет на развитите растений, резко задерживает прорастание семян. На почве даже могут образоваться «мертвые пятна», на которых, например, картофель вообще не дает всходов. Причем отрицательное последствие от такого применения удобрений сохраняется еще длительное время даже после устранения кислотности известкованием. Поэтому удобрения применять нужно только после устранения избыточной кислотности, в крайнем случае одновременно с известкованием, но не до того. Конечно, после известкования возрастает дефицит в некоторых элементах питания (чаще всего в боре и марганце), но применение соответствующих удобрений с лихвой окупает дополнительные затраты на них снижением заболеваний, урожаем и качеством продукции. Поскольку после известкования резко в пользу кальция изменяется отношение усвояемых растениями кальция и калия, следует на 30-55% увеличить расчетную дозу вносимых калийных удобрений. Особенно важно делать это для картофеля, кукурузы, льна, люпина и трав.

На процесс питания растений очень сильно влияет тепловой режим. При низких температурах корни растений не могут развиваться и усваивать пищу и воду. Поэтому на холодных почвах растения развиваются медленно. Ниже 10 о С процесс мобилизации питательных веществ в значительной степени подавлен, а в интервале 10-25 о С возрастает. С повышением концентрации почвенного раствора поглощение элементов питания в меньшей степени зависит от температуры. Но температура по разному влияет на поглощение различных питательных веществ. Понижение температуры до 5-7 о С мало влияет на поступление в растения калия, зато резко уменьшает поглощение корнями азота, фосфора, кальция и серы. При низких температурах повышенные дозы азота действуют на растения резко отрицательно, а фосфора и калия – положительно. На кислых почвах отрицательное действие азота возрастает. Фосфор способствует повышению холодостойкости растений, ускоряет их рост и созревание. Его роль особенно велика в начале вегетации, когда температура почвы понижена. Также благоприятно на ускорение созревания и интенсификацию ростовых процессов в условиях низких температур влияют повышенные дозы калия. Поэтому в условиях частых низких температур нужно применять ограниченное азотное питание в сочетании с известкованием и повышенными по отношению к азоту дозами калия и фосфора. У большинства растений для усвоения азота и фосфора оптимальна температура 23-25 о С. Высокие температуры также отрицаетельно влияют на поступление питательных веществ.

Читайте также:  Насекомоядные растения с картинками и названиями

При плохом освещении процесс фотосинтеза соответственно замедляется, а корневая система не может поглощать питательных веществ больше, чем растение способно переработать. Но при недостатке освещения не просто снижается урожай. Нарушаются процессы фотосинтеза, растения обогащаются нитратами, а продукция плохо хранится. Для средней полосы России характерен острый дефицит солнечной радиации в зимний и ранневесенний период. Поэтому в этот период и питание растений существенно отличается и питание растений на ранней фазе развития совсем не то же, что питание взрослых растений. В начальной фазе растения особенно чувствительны к повышенной концентрации питательных веществ в почвенном растворе. В этот период, как правило, часты низкие температуры. А дефицит тепла приводит к слабой мобилизации азота и фосфора запасных веществ семян, снижает интенсивность их поглощения извне и замедляет рост проростков. Молодые растения особенно отзывчивы как на недостаток, так и на избыток питательных веществ, и требуют очень точного их дозирования. Хотя молодые растения в абсолютном количестве поглощают элементов питания намного меньше, чем взрослые, в почве должно быть достаточное их количество, чтобы обеспечить потребность растений в начале вегетации. Взрослые растения развиваются уже в наиболее теплый период при максимальной солнечной радиации. Для них уже малы дозы питательных веществ, достаточные для начальной фазы. Начинается формирование плодов и поглощение элементов питания достигает максимума. Но для различных культур оптимальные дозы и отношения питательных веществ могут существенно различаться. Так, картофель, томаты, капуста, свекла и другие овощные культуры усваивают азот, фосфор и калий равномерно в течение всего периода: тогда как лен и конопля до и во время цветения интенсивно поглощают азот и калий (97-99%), а фосфор продолжает поступать до полного созревания семян. Избыточное азотное питание удлиняет вегетацию растений (особенно осенью), задерживает образование плодов, не дает возможности многолетним культурам подготовиться к зиме и способствует их вымерзанию. Одновременное усвоение растениями вместе с азотом фосфора и калия в какой-то степени снижает, но не устраняет отрицательное действие избыточного азота. Поэтому на всех стадиях вегетации важно поддерживать оптимальное соотношение питательных веществ. Сделать это далеко не просто. Ведь значение оптимального соотношения величина не постоянная и определяется культурой, фазой развития, характеристиками почвы, погодно-климатическими условиями и множеством др.факторов.

Только творческий и грамотный подход к организации питания растений позволяет получать высококачественную продукцию при максимально возможном в конкретных условиях урожае.

В следующих статьях мы поговорим об особенностях питания рассады и ранней продукции.

Источник

Что растения поглощают из воздуха и из почвы?

Все живые организмы для существования должны питаться, в том числе и растение. Оно дышит, растет, удаляет ненужные вещества, размножается. Живой организм — это биосистема. Но что поглощают растения из почвы и воздуха?

Воздушное питание

Растения поглощают из воздуха требуемые элементы. Но самым главным процессом, который позволяет образовывать органические вещества, является фотосинтез. Для этого используется солнечная энергия, которая взаимодействует с хлорофиллом, содержащимся в зеленых листьях. Происходит химическая реакция. Растения поглощают углекислый газ и воду для синтеза углеводов. Впоследствии выделяется кислород, который необходим для жизнедеятельности многих существ на Земле.

Далее в растениях образуются сложные углеводы и органические связи. Минеральные соединения азота способствуют синтезу белков, аминокислот. Для этого используется энергия, которая появляется из-за связей АТФ при фотосинтезе.

Для фотосинтеза большинство углекислота растения поглощают из воздуха, а 5 % получают через корни. С помощью листьев усваивается и сера, и азот. Но большая часть этих элементов поступает из почвы.

Корневое питание

Много требуемых для существования элементов растения поглощают из почвы. Азот и зональные элементы поступают благодаря катионам и анионам. Лишь бобовые растения имеют способность усваивать атмосферный азот на молекулярной основе. Существует ряд элементов, которые поглощают растительные живые организмы:

Поглотительная способность корневой системы растений

Различные растения отличаются по мощности корневой системы. Корень растет у самого кончика, который защищает корневой чехлик. От него на расстоянии 1-3 мм растут корневые волоски. С их помощью осуществляется движение воды от корня до части растения, которое растет над землей. Кроме того, с их помощью поглощаются и другие элементы.

Корневые волоски — это тонкие выросты наружных клеток. Их очень много, может быть сотни, а то и тысячи. От этого зависит поглотительная способность растения.

Поглощение питательных веществ

Благодаря минеральному питанию по растениям передвигаются необходимые элементы. В почве образовываются питательные соли, они растворяются, распадаются на ионы. При дыхании зеленое растение поглощает их через корни, выделяет при этом углерод. После этого происходят обменные процессы. Это первый этап питания, с помощью которого поверхность корня насыщается питательными солями.

Передвижение и превращение солей

После того как корни получили питательные соли, происходит их передвижение и превращение в необходимые вещества. При этом выделяется энергия. Таким образом создаются необходимые условия для дыхания корней. Если аэрация почвы хорошая, то происходит должное обеспечение кислородом. Влияет на жизнедеятельность растения и соответствующая температура, наличие ядов в почве.

Читайте также:  У цветковых растений женские клетки образуются в пестиках

Все минеральные и органические вещества, которые образовались, двигаются к листьям.

Таким образом, поступление ионов веществ к растению проходит в 3 этапа:

  • изменение ионов из твердой формы, передвижение к поверхности корней;
  • проникновение в корни;
  • движение их в органы растения, которые находятся над землей.

Углекислый газ и растения

При дыхании зеленое растение поглощает углекислый газ, из которого получает углерод. Этот элемент просто необходим ему для существования.

Кроме воздуха, углекислый газ содержится в почве. Поэтому многие садоводы удобряют грунт специальными органическими и минеральными растворами.

Еще одним источником этого жизненно необходимого элемента являются живые существа. Они выделяют его при дыхании. Из-за этого его количество увеличивается в воздухе, а растения благодаря этому развиваются, плодоносят.

Кстати, в теплицах содержится небольшое количество углекислого газа, поэтому ставятся бочки, куда заливается раствор птичьего помета или бродящего коровяка. От этого содержание требуемого элемента увеличивается. А в открытом грунте используются удобрения.

Роль почвы в жизни растений

Почва — это верхний слой планеты. С ее помощью растения развиваются и дают плоды. Она появляется от взаимодействия живых организмов с горными породами и веществами, что появляются от их разрушения. Почва содержит минеральные частицы, минеральные соли, органические вещества и воздух. Из-за того, что раскладываются отмершие остатки живых организмов, появляется органическая почва. Ее называют гумусом.

Рост и развитие растений зависит от количества воды в почве. Зеленые жители планеты поглощают это вещество в растворенном виде. Из-за этого некоторые растения не выживают в засушливой местности. Но и обильная влага может уничтожить их, от этого происходит загнивание, корни отмирают.

Воздух тоже имеет большое значение в жизнедеятельности растения. В почве его наличие обязательно. И вода, и воздух лучше проникают в разрыхленную поверхность грунта. Поэтому на огородах несколько раз в году разрыхляют почву. От этого посев лучше развивается и плодоносит.

Роль питания

Растения поглощают из воздуха необходимые элементы, чтобы обеспечить такие процессы:

  • жизнедеятельность;
  • рост органов;
  • запас веществ;
  • появление плодов и семян.

От недостатка требуемых элементов растение медленнее развивается. При резком дефиците продуктов питания рост растительного организма прекращается. Но избыток любых элементов также способен нанести вред.

Зачастую люди, которые выращивают урожай, создают необходимые условия почвы с помощью удобрений (это обеспечивает хороший рост и развитие растений). Также регулируют воздушное питание.

Многих интересует, какое растение поглощает кислород. Их на самом деле огромное множество. Благодаря солнечному свету происходит фотосинтез, поглощается углекислый газ, а вот в темноте растения дышат кислородом.

Охрана почв

Люди разрушающим образом влияют на природу, уничтожают леса, строят водохранилища, снижают плодородие почв неверным орошением. В результате этого растения не могут существовать, потому что соли в больших количествах нарушают их развитие.

Из-за засоления и других явлений земли, местности, которые могли приносить плоды, уменьшаются. А вот пустыни увеличивают свои площади. За последние 20 лет их стало больше на 100 млн гектаров. Если так будет продолжаться, то со временем на планете земли не смогут быть использованы для сельского хозяйства.

Для того, чтобы сохранить почву, требуется предпринимать меры по предотвращению засоления. Нужно обрабатывать землю без вреда для нее, правильно ее удобрять, не стоит применять ядохимикаты. Для борьбы с вредителями существуют аналоги, которые не вредят биологической среде.

Для сохранности верхнего слоя почвы от ветра нужно делать полезащитные лесополосы. Они позволят влаге удерживаться на полях.

Спектр излучения, поглощаемый растениями

Какой спектр излучения поглощают растения? Благодаря растительным организмам происходит фотосинтез, выделяется энергия, необходимая для их существования. При этом используется солнечное освещение. Поглощает его хлорофилл в красном и синем участках спектра.

Кроме фотосинтеза, в растении происходят и другие процессы. На них влияет свет разных участков спектра. Быстрое и медленное развитие растения зависит от чередования темного или светлого времени суток. Красные участки спектра влияют за развитие корней, цветение, появление и созревание плодов. Поэтому в теплицы помещают натриевые лампы, которые излучают красную зону спектра. А вот синяя область влияет на рост листьев и самого растения. Если этого участка будет недостаточно, то саженец будет тянуться вверх в поисках нужного света.

Поэтому человеку, который выращивает растения, следует устанавливать лампы, которые излучают красные и синие цвета. Разные производители специально для садоводства выпускают такие освещающие приборы.

Итак, для развития, роста, плодотворности растению нужно питание. Оно осуществляет его с помощью почвы и воздуха. От недостатка какого-то элемента, неподходящих условий развитие растения будет замедляться.

Источник