Раздел: Минеральное питание растений.

Тема: Макро- и микроэлементы в растении.

Цель: Уяснить понятие о питательных элементах, питательных веществах, их классификацию, физиологическую роль и методы диагностики потребности растений в питательных элементах.

1. Понятие о питательных элементах и их происхождении. Классификация ЭМП.

2. Физиологическая роль ЭМП и признаки минеральной недостаточности.

3. Распределение и перераспределение ЭМП. Реутилизация.

4. Диагностика потребности растений в ЭМП.

1. Понятие о питательных элементах и их происхождении. Классификация эмп.

Источниками питания автотрофного растения являются немногие неорганические элементы и вещества, которые поглощаются при помощи специальных механизмов. В процессе фотосинтеза некоторые из этих минеральных веществ используются для образования сравнительно небольшого числа соединений. Последние вновь транспортируются и могут совместно с другими поступившими в растение питательными веществами утилизироваться для синтеза множества органических соединений, количество которых во много раз превышает число химических соединений, образующихся в животном организме.

Органические продукты, синтезируемые растительной клеткой, могут служить:

• Для построения тела растения.

• Подвергаться диссимиляции для высвобождения энергии.

• Откладываться в запас или выделяться.

Итак, что следует понимать под питательными элементами? Питательные элементы – это те химические элементы, которые в равной степени необходимы растению и которые не могут быть заменены никакими другими. Питательные вещества – это доступные для растений соединения, в которых содержатся эти элементы.

Все минеральные элементы за исключением одного азота происходят, в конечном счете, из материнской породы, их которой образуется почва. Азот в почву поступает из атмосферы, где закрепляется в процессе азотфиксации и только после этого становится доступным для растений. Минеральные вещества поглощаются из почвы вместе с водой и транспортируются в восходящем потоке преимущественно по ксилеме.

Соотношение отдельных химических элементов в почве и в ксилемном соке значительно различается. Из этого следует, что поглощение питательных элементов клетками корня является процессом избирательным. Минеральные вещества обычно накапливаются в тех органах, тканях и клетках, где в них возникает потребность. Поступление их регулируется избирательно проницаемыми мембранами – плазмолемма, тонопласт, мембрана, органеллы.

Для удовлетворения потребности зеленого растения в соответствующем количестве минеральных веществ, должно быть соблюдено несколько условий:

1. Минералы в почве должны содержаться в форме, доступной для растений (в почвенном растворе).

2. Почва должна хорошо аэрироваться (для синтеза АТФ).

3. В растении должно эффективно функционировать транспортная система по доставке ЭМП.

Растение состоит на 50-90% из воды. Сухое вещество, остающееся после длительного высушивания при105⁰С, состоит наполовину из углерода. При озолении сухого вещества, органические соединения сгорают, при этом СО₂, Н₂О, NH₃ и H₂ S улетучиваются. Остающаяся минеральная часть (зола) составляют от 0,2 до 20%.

	Количество золы, %
Листья	До 20
Древесина	1,5 -2
Древесная кора	7
Стебли	4-5
Семена	3

Состав золы зависит от содержания минеральных веществ в почве.

Любой химический элемент, имеющийся в почве, может быть обнаружен и в растении. Но из всего многообразия химических элементов (≈ 80), обнаруживаемых в растении, только 16 , т.е. ограниченное их количество является необходимыми питательными элементами. Из них 4 происходят в конечном счете из СО_2, воды и молекул азота атмосферы, который в форме стабильной молекулы N₂ составляет≈ 80% атмосферы. Остальные 12 (K¸P¸Ca¸S¸Mg¸Fe¸Cu¸Mn¸Zn¸Mo¸B¸C) поступают в почву из материнской породы, и собственно и называются ЭМП. Все элементы, входящие в состав растения в зависимости от сухой массы растения обычно делят на группы:

1. Макроэлементы от десятков % до 10^-2% ( C¸O¸H¸N¸K¸P¸Ca¸S¸Mg).

2. Микроэлементы 10^-3 – 10^-5% (Fe¸Cu¸Mn¸Zn¸Mo¸B¸Cl).

3. Ультрамикроэлементы 10^-5% и менее.

Питательные вещества содержатся в почве в четырех формах.

1. Прочно фиксируемые в глинистых минералах .

2. Труднорастворимые (сульфаты, карбонаты), их доступность повышается в результате действия корневых выделений. Адсорбированные на поверхности коллоидов. Доступность их обусловливается ионным обменом без участия воды.

3. Легкорастворимые, но вымываемые (растворенные в почвенной воде).